專利名稱：：一種無縫鋼管生產(chǎn)過程信息跟蹤方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于冶金
技術(shù)領(lǐng)域：
，涉及種無縫鋼管生產(chǎn)過程信息跟蹤方法。種無縫鋼管生產(chǎn)過程信息跟蹤技術(shù)，尤其是
背景技術(shù)：
：無縫鋼管生產(chǎn)工藝工序復(fù)雜，設(shè)備種類繁多，尤其是石油管的生產(chǎn)，主要設(shè)備通常由十多家甚至幾十家設(shè)備供應(yīng)商提供，各單體設(shè)備雖由前后工序緊密相聯(lián)，但均獨(dú)立完成各自動(dòng)作，各自有著獨(dú)立的一級(jí)PLC及其上位機(jī)(含單體設(shè)備數(shù)學(xué)模型系統(tǒng))及通訊軟件，形式通常五花八門、互不相同。目前全世界范圍內(nèi)沒有一家設(shè)備供應(yīng)商能夠提供從管坯鋸、環(huán)形爐、穿孔機(jī)、抗氧化站、芯棒預(yù)熱爐、高壓水除鱗、連軋管機(jī)、再加熱爐、定減徑機(jī)、冷床，到排管鋸、矯直機(jī)、探傷機(jī)、通棒機(jī)、水壓機(jī)、倒棱機(jī)、涂油機(jī)、管坯測(cè)長(zhǎng)稱重、成品管測(cè)長(zhǎng)稱重、在線噴標(biāo)機(jī)、在線標(biāo)簽機(jī)等全線無縫鋼管生產(chǎn)設(shè)備，同時(shí)也就無法提供涵蓋全部設(shè)備的以全過程在線鋼管生產(chǎn)信息實(shí)時(shí)跟蹤為特征的一整套計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。無縫鋼管生產(chǎn)尤其是石油管生產(chǎn)不像熱軋等生產(chǎn)線，其工藝工序繁雜，每條生產(chǎn)線設(shè)備構(gòu)成互不相同，不同設(shè)備工藝控制聯(lián)鎖要求和檢測(cè)裝置布置千差萬別，軋線上每一時(shí)刻不同位置存在不同物料形態(tài)(如倍尺管坯、定尺管坯、毛管、荒管、成品倍尺鋼管、成品定尺鋼管)，非常多的目標(biāo)對(duì)象需要同時(shí)跟蹤，比如管坯準(zhǔn)備區(qū)有正在上線的倍尺管坯，環(huán)形爐內(nèi)有正在加熱的定尺管坯，穿孔機(jī)內(nèi)有正在穿孔的管坯，連軋管機(jī)內(nèi)有正在軋制的毛管，微張減機(jī)內(nèi)有正在減徑的荒管，冷床區(qū)有正在冷卻的成品倍尺鋼管，排管鋸正在將單支母管鋸切成多支定尺鋼管(即子管)，分別進(jìn)入矯直機(jī)進(jìn)行逐一矯直，再進(jìn)行探傷、外表面檢查、人工全面檢查、成品管測(cè)長(zhǎng)稱重、通棒、水壓、倒棱、涂油等后部工序。無縫鋼管生產(chǎn)線要實(shí)現(xiàn)對(duì)每一支鋼管在生產(chǎn)線上全過程實(shí)際運(yùn)行位置、各單體設(shè)備原始設(shè)定信息、實(shí)際生產(chǎn)信息的實(shí)時(shí)跟蹤記錄非常困難。目前國(guó)內(nèi)外無縫鋼管生產(chǎn)(含石油管生產(chǎn))對(duì)鋼管生產(chǎn)信息跟蹤通常是"按批"進(jìn)行的，"按批"事先設(shè)定，實(shí)際生產(chǎn)記錄每一批次生產(chǎn)全過程各單體設(shè)備具體工藝參數(shù)的設(shè)定值，沒有達(dá)到實(shí)時(shí)跟蹤生產(chǎn)全過程"每一批次"內(nèi)"每一支鋼管"實(shí)際生產(chǎn)順序號(hào)、實(shí)際軋制和生產(chǎn)信息的程度。具體做法通常是先根據(jù)所生產(chǎn)的不同鋼種、成品鋼管規(guī)格、理論計(jì)算公式及實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，倒排出每一種規(guī)格成品鋼管的工藝流程卡片(內(nèi)有生產(chǎn)線上每一個(gè)單體設(shè)備的工藝參數(shù)設(shè)定)，再根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)計(jì)劃，對(duì)"每一批次"各單體設(shè)備的工藝參數(shù)事先輸入各單體設(shè)備的一級(jí)PLC或上位機(jī)。當(dāng)"A鋼管"進(jìn)入某一控制分區(qū)單體設(shè)備時(shí)，這一單體設(shè)備由其一級(jí)PLC和上位機(jī)(含單臺(tái)設(shè)備的數(shù)學(xué)模型系統(tǒng))根據(jù)事先設(shè)定好的工藝參數(shù)，控制設(shè)備完成相應(yīng)動(dòng)作。當(dāng)"A鋼管"出前一臺(tái)單體設(shè)備時(shí)，由前一臺(tái)單體設(shè)備一級(jí)PLC或上位機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)或硬線等通訊方式告知后一臺(tái)單體設(shè)備一級(jí)PLC或上位機(jī)做好準(zhǔn)備，而"A鋼管"屬于本批次內(nèi)的第幾支鋼管以及實(shí)際生產(chǎn)信息，各單體設(shè)備一級(jí)PLC或上位機(jī)均不做記錄。為了防止不同批次的鋼管生產(chǎn)時(shí)混批，目前國(guó)內(nèi)外無縫鋼管生產(chǎn)(含石油管生產(chǎn))在上一批和下一批之間通常采用人工填加"管頭"等辦法，人工干預(yù)隔開。目前國(guó)內(nèi)外無縫鋼管生產(chǎn)，對(duì)鋼管生產(chǎn)信息跟蹤采用"按批"跟蹤，能夠知道正在生產(chǎn)的是哪一批次的，合同號(hào)是哪個(gè)，但不能分清和記錄某一具體時(shí)刻環(huán)爐內(nèi)正在加熱的管坯，穿孔機(jī)內(nèi)正在穿孔的管坯，連軋管機(jī)內(nèi)正在軋制的毛管，微張減機(jī)內(nèi)正在減徑的荒管分別是本批次的第幾支鋼管，更不能分清排管鋸切成的多根定尺管(即子管)的原始母管是哪一支。這種生產(chǎn)方式無法滿足高端用戶對(duì)單支管生產(chǎn)信息要有記錄和可追溯性，以及生產(chǎn)廠為提高鋼管質(zhì)量對(duì)每支管生產(chǎn)情況要進(jìn)行分析的實(shí)際需要。這給生產(chǎn)廠家分析解決生產(chǎn)中每時(shí)每刻存在的工藝設(shè)備問題，以及如大型油田等重要用戶在使用石油管和油套管中出現(xiàn)質(zhì)量異議分清責(zé)任方帶來很大難度。石油管生產(chǎn)廠通常沒有每批中單支管的實(shí)際生產(chǎn)信息，出現(xiàn)質(zhì)量爭(zhēng)議時(shí)很難判定是生產(chǎn)中出現(xiàn)的質(zhì)量問題，還是用戶使用中出現(xiàn)的問題，發(fā)生質(zhì)量異議時(shí)很難判定責(zé)任方，石油管生產(chǎn)方經(jīng)常為此蒙受許多不應(yīng)有的損失。"如何在無縫鋼管生產(chǎn)線上，尤其是石油管生產(chǎn)線上，實(shí)現(xiàn)對(duì)單支管生產(chǎn)信息的實(shí)時(shí)跟蹤"成為困擾無縫鋼管生產(chǎn)行業(yè)尤其是石油管生產(chǎn)行業(yè)的一大難題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種無縫鋼管生產(chǎn)過程信息跟蹤方法，解決以往無縫鋼管生產(chǎn)過程中只能按批跟蹤的問題，實(shí)現(xiàn)對(duì)無縫鋼管生產(chǎn)中每一支鋼管從原料管坯上線到成品鋼管下線全過程的實(shí)際運(yùn)行位置、各單體設(shè)備原始設(shè)定信息、實(shí)際生產(chǎn)信息的實(shí)時(shí)跟蹤記錄，以滿足用戶和生產(chǎn)廠對(duì)單支管生產(chǎn)過程信息跟蹤的實(shí)際需要。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，根據(jù)無縫鋼管生產(chǎn)工藝特征對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行設(shè)備電氣控制分區(qū)和單支管跟蹤分區(qū)，在不同區(qū)域內(nèi)布置相應(yīng)的檢測(cè)跟蹤采集裝置和元器件，并與該區(qū)域內(nèi)各單體設(shè)備一級(jí)PLC相連；為保證信息流完整并與物流一一對(duì)應(yīng)，加裝的無縫鋼管生產(chǎn)信息采集裝置有QAS(QUALITYASSURANCESYSTEM)裝置、在線鋼管噴標(biāo)機(jī)、在線鋼管標(biāo)簽機(jī)、下線鋼管管號(hào)讀取識(shí)別機(jī)；在無縫鋼管生產(chǎn)信息采集裝置支持下，建立了單支管跟蹤策略和系統(tǒng)集成方法。本發(fā)明的系統(tǒng)集成方法將各單體設(shè)備相互獨(dú)立的一級(jí)PLC及其上位機(jī)通過以太網(wǎng)連接到服務(wù)器上，服務(wù)器中建立數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫中主要建有跟蹤數(shù)據(jù)表、跟蹤指針表和跟蹤關(guān)系表；服務(wù)器通過以太網(wǎng)用0PC(0LEF0RPR0CESSCONTROL)方式訪問各區(qū)域單體設(shè)備的一級(jí)PLC，用數(shù)據(jù)庫方式訪問各區(qū)域單體設(shè)備上位機(jī)。本發(fā)明的軟件跟蹤策略各區(qū)域單體設(shè)備一級(jí)PLC對(duì)本區(qū)域布置的檢測(cè)元器件的特征狀態(tài)及組合狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)掃描，自動(dòng)判別單支管運(yùn)行方向和實(shí)際運(yùn)行位置，單支管跟蹤起始點(diǎn)位于管坯準(zhǔn)備區(qū)，當(dāng)單支管進(jìn)入該區(qū)域時(shí)，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)母管進(jìn)行編號(hào)，并作為關(guān)鍵字存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫的指針表中，同時(shí)根據(jù)母管實(shí)際運(yùn)行的位置自動(dòng)接收單支管跟蹤區(qū)域內(nèi)不同設(shè)備PLC的實(shí)際生產(chǎn)信息，將跟蹤的數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)到所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)表中；當(dāng)母管經(jīng)排管鋸鋸切后，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)子管進(jìn)行編號(hào)，并作為關(guān)鍵字存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫的指針表中，同時(shí)對(duì)子管跟蹤數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)存儲(chǔ)，通過在線鋼管噴標(biāo)機(jī)和在線鋼管標(biāo)簽機(jī)對(duì)生產(chǎn)線上每一批內(nèi)每一支鋼管的管號(hào)進(jìn)行自動(dòng)跟蹤識(shí)別及標(biāo)記，通過管號(hào)讀取識(shí)別機(jī)讀取已下線的每一支成品鋼管全過程生產(chǎn)信息，當(dāng)本區(qū)域單支管跟蹤結(jié)束后，跟蹤數(shù)據(jù)表和跟蹤指針表自動(dòng)移動(dòng)到下一個(gè)跟蹤區(qū)域。本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果1、可對(duì)無縫鋼管(含石油管)生產(chǎn)中單支鋼管(含下線管)全過程生產(chǎn)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤記錄。2、滿足高端用戶對(duì)每支鋼管生產(chǎn)信息要有跟蹤記錄和可追溯性的實(shí)際需要，便于分析處理質(zhì)量異議，分清責(zé)任方。3、滿足生產(chǎn)廠為提高無縫管特別是石油管質(zhì)量對(duì)每支成品管生產(chǎn)過程信息要有跟蹤記錄和分析的實(shí)際需要。4、有利于優(yōu)化工藝設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，開發(fā)高附加值品種。圖1為本發(fā)明的硬件配置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的母管跟蹤原理圖；圖3為本發(fā)明母管切成子管的跟蹤原理圖；圖4為"一種無縫鋼管生產(chǎn)工藝"流程圖(包括生產(chǎn)線不同區(qū)域生產(chǎn)過程信息采集裝置)。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。如圖1所示，本發(fā)明的硬件配置結(jié)構(gòu)示意圖本發(fā)明一種無縫鋼管生產(chǎn)過程信息跟蹤方法，硬件部分由客戶機(jī)和服務(wù)器組成。服務(wù)器通過磁盤陣列技術(shù)保證數(shù)據(jù)的完整性。服務(wù)器工作方式為一工一備。在備用計(jì)算機(jī)上可以離線進(jìn)行系統(tǒng)軟件開發(fā)。客戶機(jī)設(shè)置于各操作室與計(jì)算機(jī)室內(nèi)實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互功能。該系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接采用星形連接。每臺(tái)服務(wù)器安裝以太網(wǎng)卡，用于網(wǎng)絡(luò)通訊。如圖1所示，本發(fā)明一種無縫鋼管生產(chǎn)過程信息跟蹤方法，將各區(qū)域單體設(shè)備相互獨(dú)立的一級(jí)PLC及其上位機(jī)通過以太網(wǎng)連接到服務(wù)器上，并在服務(wù)器中建立數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)；對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行設(shè)備電氣控制分區(qū)和單支管跟蹤分區(qū)，在不同區(qū)域內(nèi)布置相應(yīng)的檢測(cè)跟蹤采集裝置和元器件，并與所在區(qū)域各單體設(shè)備一級(jí)PLC相連接。如圖1所示，本發(fā)明將整條生產(chǎn)線劃分為4個(gè)單支管跟蹤區(qū)域，分別為管坯準(zhǔn)備加熱區(qū)、軋制變形區(qū)、精整1區(qū)、精整2區(qū)。管坯準(zhǔn)備加熱區(qū)管坯上料開始，到出爐輥道結(jié)束。軋制變形區(qū)穿孔機(jī)前臺(tái)開始，到微張力定徑機(jī)出口輥道結(jié)束。精整1區(qū)1#冷床入口輥道開始，到在線探傷機(jī)出口輥道結(jié)束。精整2區(qū)外表面檢查臺(tái)入口輥道開始，到涂油機(jī)下料結(jié)束。單支管在生產(chǎn)線上的物料形態(tài)可分為以下幾種管坯穿孔前物料的形態(tài)；毛管穿孔后物料的形態(tài)；荒管脫管機(jī)后物料的形態(tài)；5鋼管定徑機(jī)后物料的形態(tài)；子管排管鋸切后物料的形態(tài)。母管具體有四種物料形態(tài)，在生產(chǎn)中不同區(qū)域分別稱為管坯、毛管、荒管和鋼管。管坯準(zhǔn)備加熱區(qū)為管坯，軋制變形區(qū)為毛管、荒管、鋼管，精整1區(qū)為鋼管和子管。精整2區(qū)為子管。通常情況下，從管坯到鋼管(母管)是一對(duì)一的關(guān)系，從鋼管(母管)到子管是一對(duì)多關(guān)系。根據(jù)各區(qū)域物料形態(tài)的不同，本發(fā)明將整個(gè)生產(chǎn)線的物料跟蹤劃分為母管跟蹤和子管跟蹤兩部分，跟蹤原理分別概述如下1、母管的跟蹤原理，如圖2所示。如圖2所示，在管坯準(zhǔn)備加熱區(qū)、軋制變形區(qū)、精整2區(qū)對(duì)單支管跟蹤基本原理相同當(dāng)單支管運(yùn)行到本區(qū)域，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)自動(dòng)掃描檢測(cè)，通過各單體設(shè)備一級(jí)PLC檢測(cè)本區(qū)域不同部位HMD、CMD、磁性開關(guān)等檢測(cè)元件的組合狀態(tài)(是0N還是OFF)，從而自動(dòng)判別鋼管運(yùn)行方向和鋼管實(shí)際運(yùn)行位置，同時(shí)自動(dòng)接收跟蹤區(qū)域內(nèi)不同設(shè)備PLC的實(shí)際生產(chǎn)信息，自動(dòng)生成母管跟蹤關(guān)鍵字，對(duì)跟蹤數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)存儲(chǔ)。當(dāng)本區(qū)域單支管跟蹤結(jié)束后，跟蹤數(shù)據(jù)表和跟蹤指針表自動(dòng)移動(dòng)到下一個(gè)跟蹤區(qū)域。母管跟蹤與數(shù)據(jù)管理范圍從單支管進(jìn)入管坯準(zhǔn)備區(qū)起，到單支管出冷床區(qū)為止。系統(tǒng)對(duì)于每一根進(jìn)入生產(chǎn)線的管坯(從鋸后中間運(yùn)輸輥道到排管鋸剪切前)通過母管數(shù)據(jù)表和母管跟蹤指針表來管理。每一個(gè)管坯對(duì)應(yīng)一個(gè)母管數(shù)據(jù)記錄和母管跟蹤指針。單支管數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)接收到單根管坯上線(翻入鋸后管坯中間運(yùn)輸輥道)信號(hào)后，為其設(shè)置相應(yīng)的鋼管號(hào)，在母管數(shù)據(jù)表和母管跟蹤指針表內(nèi)分別建立一個(gè)母管數(shù)據(jù)記錄和母管跟蹤指針。當(dāng)母管在生產(chǎn)線上移動(dòng)時(shí)，母管的跟蹤指針會(huì)在跟蹤指針表內(nèi)移動(dòng)，用來指出母管當(dāng)前所在的位置。母管號(hào)定義由(批號(hào)+批內(nèi)軋制順序號(hào))組成，它可以唯一確定每支鋼管。母管數(shù)據(jù)表存放鋼管在此階段的計(jì)算數(shù)據(jù)及所獲得的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。母管跟蹤指針表實(shí)時(shí)記錄母管在生產(chǎn)線實(shí)際運(yùn)行位置。母管跟蹤屬于本發(fā)明一般情況下的單支管跟蹤，分正常情況下跟蹤和特殊情況下跟蹤兩種情況。正常情況下母管跟蹤單支母管由上一區(qū)域單體設(shè)備進(jìn)入下一區(qū)域單體設(shè)備時(shí)，鋼管順序是"先進(jìn)先出"，每支鋼管前后位置和順序不發(fā)生變化。特殊情況下的母管跟蹤環(huán)爐和冷床單支管跟蹤這兩種情況比較特殊，鋼管順序可能是"先進(jìn)后出"，每支鋼管前后位置和順序可能有變化。當(dāng)環(huán)爐采用雙排方式上料時(shí)，第一根管坯&入爐時(shí)靠進(jìn)爐膛(遠(yuǎn)離爐門)，第二根管坯A2入爐時(shí)靠進(jìn)爐門。當(dāng)出爐時(shí)，第二根管坯A2先出，第一根管坯&后出。針對(duì)環(huán)爐有時(shí)采用雙排上料情況，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在靠爐內(nèi)和靠爐外分別建立兩個(gè)單支鋼管跟蹤隊(duì)列，通過每個(gè)隊(duì)列的跟蹤指針移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)入爐和出爐的每一支鋼管位置實(shí)時(shí)跟蹤記錄。在冷床上當(dāng)一列齒內(nèi)的三支鋼管完成冷卻準(zhǔn)備出冷床時(shí)，第一根先進(jìn)冷床的鋼管B工最后出冷床，第三根最后進(jìn)冷床的鋼管B3最先出冷床。針對(duì)冷床上述情況，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在冷床區(qū)分別建立3個(gè)單支鋼管跟蹤隊(duì)列，通過每個(gè)隊(duì)列的跟蹤指針移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)出冷床的每一支鋼管位置實(shí)時(shí)跟蹤記錄。2、子管的跟蹤原理，如圖3所示。子管跟蹤屬于本發(fā)明特殊情況下的單支管跟蹤。子管跟蹤與數(shù)據(jù)管理范圍從排管鋸剪切成子管起，到子管下線為止。鋼管在排管鋸被切成子管后，通過子管數(shù)據(jù)表和子管跟蹤指針表來實(shí)現(xiàn)的。每一根子管對(duì)應(yīng)一個(gè)子管數(shù)據(jù)記錄和子管跟蹤指針。當(dāng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)通過排管鋸一級(jí)PLC接收到子管切割信號(hào)后，為每個(gè)子管建立相應(yīng)的管號(hào)、子管數(shù)據(jù)記錄和子管跟蹤指針。當(dāng)子管在生產(chǎn)線上移動(dòng)時(shí)，子管的跟蹤指針會(huì)在跟蹤指針表內(nèi)移動(dòng)，用來指示子管當(dāng)前所在的位置。子管數(shù)據(jù)表，用于存放子管在經(jīng)過生產(chǎn)線各區(qū)域(排管鋸剪切后)的計(jì)算數(shù)據(jù)及所獲得的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。子管號(hào)定義子管號(hào)是由(批號(hào)+批內(nèi)軋制順序號(hào)+子管切割順序號(hào))組成，它可以唯一確定每一根子管。子管數(shù)據(jù)表存放子管在此階段的計(jì)算數(shù)據(jù)及所獲得的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。子管跟蹤指針表實(shí)時(shí)記錄子管在生產(chǎn)線實(shí)際運(yùn)行位置。如圖3所示，母管被鋸切成多根子管的跟蹤過程是這樣的，當(dāng)母管經(jīng)冷床冷卻后，由冷床出口下料裝置下料，進(jìn)入精整1區(qū)，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)自動(dòng)掃描檢測(cè)，通過各單體設(shè)備一級(jí)PLC檢測(cè)本區(qū)域不同部位CMD、磁性開關(guān)等檢測(cè)元件的組合狀態(tài)(是0N還是0FF)，從而自動(dòng)判別鋼管運(yùn)行方向和鋼管實(shí)際運(yùn)行位置，同時(shí)自動(dòng)接收跟蹤區(qū)域內(nèi)排管鋸PLC傳來的鋸切信息，母管號(hào)由批號(hào)+批內(nèi)軋制順序號(hào)組成，其末尾自動(dòng)填加子管切割順序號(hào)構(gòu)成子管號(hào)，切后自動(dòng)生成子管號(hào)和子管跟蹤關(guān)鍵字，并對(duì)子管跟蹤數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)存儲(chǔ)。對(duì)母管被切成多個(gè)子管后，原始母管"切頭和切頭長(zhǎng)度"信息，不記錄在各"子管"數(shù)據(jù)表內(nèi)，而是記錄在"母管"數(shù)據(jù)表內(nèi)，便于統(tǒng)計(jì)成材率用。本支子管跟蹤結(jié)束后，本支子管跟蹤數(shù)據(jù)表和跟蹤指針表自動(dòng)移動(dòng)到下一個(gè)跟蹤區(qū)域，并通過數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)將本支子管跟蹤結(jié)果信息自動(dòng)傳給單支管質(zhì)量分析控制系統(tǒng)進(jìn)行分析處理，同時(shí)準(zhǔn)備對(duì)下支子管進(jìn)行自動(dòng)跟蹤。3、單支管跟蹤原則對(duì)于各區(qū)域的在線物料，本系統(tǒng)跟蹤物料的頭部，只要物料的頭部位于哪個(gè)區(qū)域，即確定物料位于哪個(gè)區(qū)域。當(dāng)實(shí)際的物料位置與計(jì)算機(jī)跟蹤的位置有誤差時(shí)，操作人員必須通過HMI修正。對(duì)于各區(qū)域的下線物料，本系統(tǒng)將所有剔料數(shù)據(jù)保存在數(shù)據(jù)庫中的剔料數(shù)據(jù)表內(nèi)，對(duì)于有回線可能的剔料，操作工要將剔料的管號(hào)標(biāo)于管上，當(dāng)處理后的物料返回生產(chǎn)線時(shí)，操作工可以通過在剔料數(shù)據(jù)中選擇，也可以直接在畫面中輸入管號(hào)將物料歸隊(duì)。剔料數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫中保存一段時(shí)間后自動(dòng)刪除。隨著單支管在生產(chǎn)線上移動(dòng)，跟蹤指針會(huì)隨之在不同區(qū)域內(nèi)移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)單支管的實(shí)時(shí)跟蹤。如圖4所示，為本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例的工藝流程圖，包括生產(chǎn)線不同區(qū)域生產(chǎn)過程信息采集裝置。倍尺管坯運(yùn)入管坯庫存放，根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃將管坯吊到管坯上料臺(tái)架，經(jīng)管坯鋸切定尺，管坯區(qū)中間輥道運(yùn)輸，到管坯測(cè)長(zhǎng)稱重裝置進(jìn)行在線測(cè)長(zhǎng)稱重后，管坯裝入環(huán)形爐內(nèi)加熱，加熱好的管坯經(jīng)"弧形輥道"運(yùn)送到穿孔機(jī)前臺(tái)，由大角度菌式穿孔機(jī)穿軋成毛管，經(jīng)星形翻料鉤翻到抗氧化站，對(duì)毛管內(nèi)部吹氮?dú)馀鹕胺乐寡趸?jīng)機(jī)械手橫移，將毛管移到連軋管機(jī)前臺(tái)，在線穿芯棒后，經(jīng)高壓水除鱗，1架空減機(jī)減徑，5機(jī)架連軋，到3架脫管機(jī)脫管。軋后的荒管經(jīng)脫管機(jī)后輸出輥道運(yùn)送、回轉(zhuǎn)臂橫移，進(jìn)定徑前中頻感應(yīng)爐加熱后，進(jìn)14架微張力定徑機(jī)軋成倍尺鋼管(母管)，經(jīng)1#步進(jìn)式冷床預(yù)冷和2#步進(jìn)式冷床主冷后，由2#冷床雙側(cè)下料裝置下料，分別進(jìn)1#和2#排管鋸，鋸切成定尺鋼管(子管)，再分別進(jìn)1#和2#矯直機(jī)矯直后，成品管(子管)依次翻入矯直機(jī)后二流合一輥道，經(jīng)運(yùn)送翻入鋼管橫移臺(tái)架，對(duì)鋼管內(nèi)部進(jìn)行抽吸灰后，進(jìn)漏磁探傷機(jī)探傷，自動(dòng)噴標(biāo)機(jī)噴管號(hào)，成品管經(jīng)外表面檢查、人工全面檢查、成品管測(cè)長(zhǎng)稱重后，根據(jù)用戶需求可在"成品管下料位下線。需通棒檢查的鋼管，經(jīng)通棒機(jī)通棒檢查合格后，根據(jù)用戶需求可在2#成品管下料位下線。需打壓測(cè)試的鋼管，進(jìn)1#或2#水壓機(jī)打壓測(cè)試，水壓測(cè)試合格后的鋼管經(jīng)倒棱機(jī)倒棱、涂油機(jī)涂油后，在3#成品管下料位下線。為確保無縫管產(chǎn)品質(zhì)量，結(jié)合不同工序可能出現(xiàn)的廢料情況，在管坯鋸后收集臺(tái)架、管坯測(cè)長(zhǎng)稱重廢料返回輥道末端、出爐輥道末端、連軋管機(jī)前臺(tái)、脫管機(jī)出口輥道末端、矯直機(jī)后二流合一輥道末端、外表面檢查臺(tái)入口、成品管測(cè)長(zhǎng)稱重裝置前、通棒機(jī)出口輥道末端、水壓機(jī)和倒棱機(jī)中間輥道、倒棱機(jī)出口臺(tái)架上均設(shè)置廢料收集筐。對(duì)生產(chǎn)線上不同部位產(chǎn)生的廢料管號(hào)和剔除信息，本發(fā)明也能夠進(jìn)行自動(dòng)跟蹤記錄，并通過數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)傳給單支石油管質(zhì)量分析控制系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析和設(shè)定數(shù)據(jù)優(yōu)化。比如生產(chǎn)線上的某一根母管為"A001"批次，批內(nèi)軋制順序號(hào)為第177根，本發(fā)明的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)自動(dòng)生成該母管號(hào)為"A001-177"。當(dāng)母管"A001-177"被lft排管鋸切成3根子管，子管號(hào)自動(dòng)生成，分別為"A001-177.l-l"、"A001-177.2-l"、"A001-177.3-1"。其中管號(hào)"A001-177.l-l"代表其母管號(hào)為"A001-177"、被1#排管鋸鋸切的第一支子管。管號(hào)"A001-177.2-l"代表其母管號(hào)為"A001-177"、被1#排管鋸鋸切的第二支子管。比如"A001-177.3_1"它意味著母管為"AOOl"批次，批內(nèi)軋制順序號(hào)為第177根，被1#排管鋸切成的第3支子管，該支子管的完整跟蹤記錄應(yīng)記載下列生產(chǎn)過程信息，母管在準(zhǔn)備區(qū)、加熱區(qū)、穿孔區(qū)、連軋管區(qū)、定徑區(qū)、冷床區(qū)的初始設(shè)定值和實(shí)際生產(chǎn)值，以及母管被切成子管后在排管鋸區(qū)、矯直機(jī)區(qū)、探傷區(qū)、檢查區(qū)、通棒機(jī)區(qū)、水壓機(jī)區(qū)、倒棱機(jī)區(qū)、涂油機(jī)區(qū)中的初始設(shè)定值和實(shí)際生產(chǎn)值，比如管坯的長(zhǎng)度和重量，管坯出爐溫度，穿孔機(jī)電流、轉(zhuǎn)速、軋制力，穿孔機(jī)出口毛管長(zhǎng)度、溫度、外徑、壁厚，毛管內(nèi)部噴硼砂量、噴吹時(shí)間，每架連軋管機(jī)電流、轉(zhuǎn)速、軋制力，脫管后荒管長(zhǎng)度、溫度、外徑、壁厚，中頻爐入口和出口溫度，定徑機(jī)電流、轉(zhuǎn)速、軋制力，定徑后母管長(zhǎng)度、溫度、外徑、壁厚，母管在冷床運(yùn)行位置和冷卻時(shí)間，母管被哪臺(tái)排管鋸鋸切成子管的；子管順序號(hào)，排管鋸切頭和切尾長(zhǎng)度，子管由哪臺(tái)矯直機(jī)矯直的，子管矯直速度、輥縫設(shè)定值、矯直力，子管探傷后有無缺陷、缺陷位置及類型，子管測(cè)長(zhǎng)和稱重結(jié)果，子管通棒檢查結(jié)果，子管進(jìn)哪臺(tái)水壓機(jī)和水壓結(jié)果信息，子管倒棱結(jié)果信息，子管涂油結(jié)果信息，每支下線管的下線原因、下線位置和實(shí)際軋制生產(chǎn)信息等。如圖4所示，為實(shí)現(xiàn)單支管跟蹤控制，生產(chǎn)線劃分了14個(gè)設(shè)備控制分區(qū)，具體情況如下無縫管生產(chǎn)線設(shè)備電氣控制分區(qū)<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>上表中每個(gè)控制分區(qū)內(nèi)可以有一臺(tái)或多臺(tái)單體設(shè)備。單支鋼管在每一個(gè)控制分區(qū)內(nèi)的位置跟蹤由分區(qū)內(nèi)各單體設(shè)備一級(jí)PLC和上位機(jī)完成。具體來說，在每一控制分區(qū)內(nèi)單體設(shè)備本體、其前后輥道、前后上下料臺(tái)架及轉(zhuǎn)臂移鋼機(jī)和撥料擋料器上，根據(jù)實(shí)際需要可以布置有熱金屬檢測(cè)器、冷金屬檢測(cè)器、磁性開關(guān)、接近開關(guān)等各種檢測(cè)元器件，通過實(shí)時(shí)掃描檢測(cè)分區(qū)內(nèi)各種檢測(cè)元件的特征狀態(tài)和組合狀態(tài)，由分區(qū)內(nèi)單體設(shè)備一級(jí)PLC和上位機(jī)自動(dòng)判別鋼管所在本區(qū)域內(nèi)的具體位置。當(dāng)某一批內(nèi)某一支鋼管出上一個(gè)區(qū)域要進(jìn)下一個(gè)區(qū)域時(shí)，由上一區(qū)域內(nèi)的單體設(shè)備一級(jí)PLC或上位機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)或硬線等通訊方式告知下一區(qū)域單體設(shè)備一級(jí)PLC或上位機(jī)，服務(wù)器通過以太網(wǎng)用OPC方式訪問各區(qū)域單體設(shè)備的一級(jí)PLC，用數(shù)據(jù)庫方式訪問各區(qū)域單體設(shè)備的上位機(jī)。如圖4所示，為實(shí)現(xiàn)單支管跟蹤控制，在對(duì)生產(chǎn)線上所有設(shè)備進(jìn)行電氣控制分區(qū)基礎(chǔ)上，又將整條生產(chǎn)線劃分為四個(gè)單支管跟蹤分區(qū)，分別為1、管坯準(zhǔn)備加熱區(qū)從管坯上料開始，到出爐輥道結(jié)束。2、軋制變形區(qū)從穿孔機(jī)前臺(tái)開始，到微張力定徑機(jī)出口輥道結(jié)束。3、精整1區(qū)從1#冷床入口輥道開始，到在線探傷機(jī)出口輥道結(jié)束。4、精整2區(qū)從外表面檢查臺(tái)入口輥道開始，到涂油機(jī)下料結(jié)束。如圖4所示，劃分無縫管生產(chǎn)線設(shè)備電氣控制分區(qū)和單支管跟蹤控制分區(qū)，是以無縫管生產(chǎn)具體工藝流程、生產(chǎn)線具體設(shè)備組成、單支管生產(chǎn)全過程信息數(shù)據(jù)跟蹤采集需要為基本原則。如圖4所示，為實(shí)現(xiàn)單支管跟蹤，針對(duì)目前國(guó)內(nèi)外無縫管生產(chǎn)線鋼管生產(chǎn)信息在線跟蹤采集和檢測(cè)手段不完備的特點(diǎn)，生產(chǎn)線加裝了無縫鋼管生產(chǎn)信息跟蹤采集裝置，實(shí)時(shí)跟蹤采集單支管全部生產(chǎn)信息，具體情況如下1、在探傷機(jī)出口設(shè)有在線噴標(biāo)機(jī)，能自動(dòng)跟蹤記錄并噴出具有"唯一性"和"身份識(shí)別"特征的每一支鋼管管號(hào)。2、在人工全面檢查臺(tái)出口設(shè)有在線鋼管標(biāo)簽機(jī)，對(duì)每一支鋼管的管號(hào)以"條碼"形式進(jìn)行標(biāo)識(shí)，并通過管號(hào)讀取識(shí)別機(jī)(即條碼機(jī))，對(duì)每一支成品鋼管的全過程生產(chǎn)信息進(jìn)行讀取。3、脫管機(jī)后和定徑機(jī)后各設(shè)有一套QAS(QUALITYASSURANCESYSTEM)裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)每一支鋼管實(shí)際生產(chǎn)信息(如壁厚、長(zhǎng)度、外徑、溫度)的自動(dòng)跟蹤檢測(cè)記錄。4、在入爐前設(shè)有管坯測(cè)長(zhǎng)稱重裝置，對(duì)入爐管坯的長(zhǎng)度和重量自動(dòng)檢測(cè)和記錄，不合格的管坯及時(shí)剔除，便于統(tǒng)計(jì)成材率。5、在人工全面檢查臺(tái)出口通棒機(jī)前，設(shè)有成品管測(cè)長(zhǎng)稱重裝置，對(duì)成品管的長(zhǎng)度和重量自動(dòng)檢測(cè)和記錄，便于統(tǒng)計(jì)成材率。6、矯直機(jī)后設(shè)有在線探傷機(jī)，實(shí)現(xiàn)成品鋼管內(nèi)外缺陷的自動(dòng)檢測(cè)記錄。7、在管坯上料臺(tái)架、管坯鋸后臺(tái)架、外表面檢查臺(tái)、人工全面檢查臺(tái)等處每段斜臂條臺(tái)架的前端翻料位和后端滿料位均設(shè)有檢測(cè)鋼管有無的磁性開關(guān)(焊在該處斜臂條下)，能夠?qū)ε_(tái)架上移動(dòng)的單支鋼管進(jìn)行自動(dòng)跟蹤檢測(cè)，便于自動(dòng)控制該段斜臂條臺(tái)架前后翻料裝置的動(dòng)作。8、在環(huán)形爐出口、穿孔機(jī)入口和出口、連軋管機(jī)入口、脫管機(jī)出口、芯棒預(yù)熱爐入口和出口、定徑前中頻爐入口和出口、定徑機(jī)入口和出口設(shè)有高溫計(jì)，即作為鋼管溫度檢測(cè)用，又與各區(qū)域內(nèi)熱金屬檢測(cè)器、冷金屬檢測(cè)器、磁性開關(guān)等多種檢測(cè)元件相配合實(shí)現(xiàn)單支管全線跟蹤。如圖4所示，為實(shí)現(xiàn)單支管跟蹤，本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例對(duì)每一支鋼管生產(chǎn)過程信息的跟蹤記錄是采用VisualStudio.Net編程語言訪問Oracle數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)的。具體說，就是使用VisualStudio.Net編程語言把所有與Oracle數(shù)據(jù)庫操作有關(guān)的功能(如建立與數(shù)據(jù)庫的連接、打開數(shù)據(jù)庫、關(guān)閉數(shù)據(jù)庫、讀取數(shù)據(jù)庫、建立數(shù)據(jù)庫集、執(zhí)行SQL語句等)都封裝到一起，做成一個(gè)類庫。單支管跟蹤等應(yīng)用程序通過調(diào)用該類庫實(shí)現(xiàn)對(duì)"Orac1e"數(shù)據(jù)庫的實(shí)時(shí)訪問。服務(wù)器通過工業(yè)以太網(wǎng)采用OPC和數(shù)據(jù)庫兩種方式訪問各區(qū)域單體設(shè)備的一級(jí)PLC和上位機(jī)，實(shí)時(shí)采集記錄每一支鋼管在各單體設(shè)備的原始工藝設(shè)定參數(shù)、實(shí)際生產(chǎn)信息、自動(dòng)編排生成每一批次內(nèi)每一支鋼管的管號(hào)。具體來說，服務(wù)器通過工業(yè)以太網(wǎng)用0PC方式訪問各區(qū)域單體設(shè)備的一級(jí)PLC,以數(shù)據(jù)庫方式訪問各區(qū)域單體設(shè)備的上位機(jī)。數(shù)據(jù)庫管理主要通過建立不同形式跟蹤數(shù)據(jù)表、跟蹤指針表、跟蹤關(guān)系表來實(shí)現(xiàn)。權(quán)利要求一種無縫鋼管生產(chǎn)過程信息跟蹤方法，其特征在于根據(jù)無縫鋼管生產(chǎn)工藝特征對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行設(shè)備電氣控制分區(qū)和單支管跟蹤分區(qū)；加裝無縫鋼管生產(chǎn)信息采集裝置；在無縫鋼管生產(chǎn)信息采集裝置支持下，構(gòu)建單支管生產(chǎn)過程信息系統(tǒng)集成方法，建立基于針對(duì)單支管跟蹤分區(qū)物流特征的單支管跟蹤策略。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無縫鋼管生產(chǎn)過程信息跟蹤方法，其特征在于設(shè)備電氣控制分區(qū)包括管坯準(zhǔn)備區(qū)、管坯加熱區(qū)、穿孔區(qū)、連軋管區(qū)、微張力定徑區(qū)、冷床區(qū)、排管鋸區(qū)、矯直機(jī)區(qū)、探傷機(jī)區(qū)、鋼管檢查區(qū)、通棒機(jī)區(qū)、水壓機(jī)區(qū)、倒棱機(jī)區(qū)、涂油機(jī)區(qū)；單支管跟蹤分區(qū)是在設(shè)備電氣控制分區(qū)基礎(chǔ)上進(jìn)行劃分的，包括從管坯上料開始到出爐輥道結(jié)束的管坯準(zhǔn)備加熱區(qū)，從穿孔機(jī)前臺(tái)開始到微張力定徑機(jī)出口輥道結(jié)束的軋制變形區(qū)，從冷床入口輥道開始到在線探傷機(jī)出口輥道結(jié)束的精整1區(qū)，從外表面檢查臺(tái)入口輥道開始，到涂油機(jī)下料結(jié)束的精整2區(qū)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無縫鋼管生產(chǎn)過程信息跟蹤方法，其特征在于所述加裝的無縫鋼管生產(chǎn)信息采集裝置包括在探傷機(jī)出口設(shè)置在線鋼管噴標(biāo)機(jī)，在人工全面檢查臺(tái)出口設(shè)置在線鋼管標(biāo)簽機(jī)，在各成品管操作室設(shè)置下線鋼管管號(hào)讀取識(shí)別機(jī)，在脫管機(jī)后和定徑機(jī)后各設(shè)置一套QAS裝置。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無縫鋼管生產(chǎn)過程信息跟蹤方法，其特征在于所述的系統(tǒng)集成方法是將各單體設(shè)備相互獨(dú)立的一級(jí)PLC及其上位機(jī)通過以太網(wǎng)連接到服務(wù)器上，服務(wù)器中建立數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫中主要建有跟蹤數(shù)據(jù)表、跟蹤指針表和跟蹤關(guān)系表；服務(wù)器通過以太網(wǎng)用OPC方式訪問各區(qū)域單體設(shè)備的一級(jí)PLC，用數(shù)據(jù)庫方式訪問各區(qū)域單體設(shè)備上位機(jī)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無縫鋼管生產(chǎn)過程信息跟蹤方法，其特征在于所述的軟件跟蹤策略是各區(qū)域單體設(shè)備一級(jí)PLC對(duì)本區(qū)域布置的檢測(cè)元器件的特征狀態(tài)及組合狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)掃描，自動(dòng)判別單支管運(yùn)行方向和實(shí)際運(yùn)行位置，單支管跟蹤起始點(diǎn)位于管坯準(zhǔn)備區(qū)，當(dāng)單支管進(jìn)入該區(qū)域時(shí)，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)母管進(jìn)行編號(hào)，并作為關(guān)鍵字存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫的指針表中，同時(shí)根據(jù)母管實(shí)際運(yùn)行的位置自動(dòng)接收單支管跟蹤區(qū)域內(nèi)不同設(shè)備PLC的實(shí)際生產(chǎn)信息，將跟蹤的數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)到所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)表中；當(dāng)母管經(jīng)排管鋸鋸切后，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)子管進(jìn)行編號(hào)，并作為關(guān)鍵字存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫的指針表中，同時(shí)對(duì)子管跟蹤數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)存儲(chǔ)，通過在線鋼管噴標(biāo)機(jī)和在線鋼管標(biāo)簽機(jī)對(duì)生產(chǎn)線上每一批內(nèi)每一支鋼管的管號(hào)進(jìn)行自動(dòng)跟蹤識(shí)別及標(biāo)記，通過管號(hào)讀取識(shí)別機(jī)讀取已下線的每一支成品鋼管全過程生產(chǎn)信息，當(dāng)本區(qū)域單支管跟蹤結(jié)束后，跟蹤數(shù)據(jù)表和跟蹤指針表自動(dòng)移動(dòng)到下一個(gè)跟蹤區(qū)域。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種無縫鋼管生產(chǎn)過程信息跟蹤方法，其特征在于母管號(hào)由批號(hào)+批內(nèi)軋制順序號(hào)組成，其末尾自動(dòng)填加子管切割順序號(hào)構(gòu)成子管號(hào)。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種無縫鋼管生產(chǎn)過程信息跟蹤方法，其特征在于環(huán)爐雙排上料和冷床多根進(jìn)料時(shí)，單支鋼管跟蹤存在"先進(jìn)后出"的情況，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)采用分別建立單支鋼管跟蹤隊(duì)列的方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)上述區(qū)域單支管位置的實(shí)時(shí)跟蹤。全文摘要本發(fā)明公開一種無縫鋼管生產(chǎn)過程信息跟蹤方法，該方法對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行設(shè)備電氣控制分區(qū)和單支管跟蹤分區(qū)；加裝的無縫鋼管生產(chǎn)信息采集裝置有QAS裝置、在線鋼管噴標(biāo)機(jī)、在線鋼管標(biāo)簽機(jī)、下線鋼管管號(hào)讀取識(shí)別機(jī)；并將生產(chǎn)線各單體設(shè)備一級(jí)PLC及其上位機(jī)通過以太網(wǎng)連接到服務(wù)器上，并建立數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)；服務(wù)器通過以太網(wǎng)用OPC方式訪問各區(qū)域單體設(shè)備的一級(jí)PLC，用數(shù)據(jù)庫方式訪問各區(qū)域單體設(shè)備上位機(jī)。本發(fā)明解決以往無縫鋼管生產(chǎn)中只能做到按批跟蹤的問題，實(shí)現(xiàn)對(duì)無縫鋼管生產(chǎn)中每一支鋼管從原料管坯上線到成品鋼管下線全過程的實(shí)際運(yùn)行位置、各單體設(shè)備原始設(shè)定信息、實(shí)際生產(chǎn)信息的實(shí)時(shí)跟蹤記錄，滿足用戶和生產(chǎn)廠對(duì)單支管生產(chǎn)信息跟蹤的實(shí)際需要。文檔編號(hào)B21C37/06GK101751021SQ20081023001公開日2010年6月23日申請(qǐng)日期2008年12月19日優(yōu)先權(quán)日2008年12月19日發(fā)明者張巍,楊志寧,范光明申請(qǐng)人:鞍鋼集團(tuán)工程技術(shù)有限公司