轧钢生产仿真实训系统使用说明.docx
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1、轧钢生产仿真实训系统(粗轧)使用说明书 1/55 山东星科智能科技有限公司 轧钢生产仿真实训系统 (粗粗轧)轧) 软软 件件 说说 明明 书书 V2.1 版版 轧钢生产仿真实训系统(粗轧)使用说明书 2/55 山东星科智能科技有限公司 目目 录录 第第 1 章章 前言前言 . 5 1.1 系统开发背景和目的系统开发背景和目的. 5 1.1.1 研发背景研发背景. 5 1.1.2 研发目的研发目的. 6 1.1.3 重要意义重要意义. 7 1.2 系统功能及特性简介系统功能及特性简介. 8 1.2.1 结合轧钢工艺模型结合轧钢工艺模型. 9 第第 2 章章 系统的安装及启动系统的安装及启动 .
2、10 2.1 系统的运行环境系统的运行环境. 10 第第 3 章章 系统操作说明系统操作说明 . 11 3.1 虚拟界面操作和设备介绍虚拟界面操作和设备介绍. 11 3.1.1 虚拟设备操作按键介绍虚拟设备操作按键介绍. 16 3.2 控制界面操作介绍控制界面操作介绍. 16 3.2.1 选择批次选择批次. 16 3.2.2 粗轧监控主界面粗轧监控主界面. 18 3.2.2.1 画面切换画面切换. 19 3.2.2.2 原料和成品规格显示原料和成品规格显示 . 20 3.2.2.3 退出退出. 20 3.2.2.4 辊缝值显示辊缝值显示. 21 3.2.2.5 传动侧辊缝值显示传动侧辊缝值显示
3、 . 21 3.2.2.6 操作侧辊缝值显示操作侧辊缝值显示 . 21 3.2.2.7 实际辊缝值显示实际辊缝值显示. 22 3.2.2.8 设定辊缝值显示设定辊缝值显示. 22 3.2.2.9 主轧辊转动速度显示主轧辊转动速度显示 . 22 3.2.2.10 选择批次选择批次. 23 3.2.2.11 压下正常状压下正常状态显示态显示 . 24 3.2.2.12 辊缝的变化方式辊缝的变化方式 . 24 3.2.2.13 当前规程号显示当前规程号显示 . 25 轧钢生产仿真实训系统(粗轧)使用说明书 3/55 山东星科智能科技有限公司 3.2.2.14 钢块当前实际长宽厚显示钢块当前实际长宽厚
4、显示 . 25 3.2.2.15 轧制力显示轧制力显示. 26 3.2.2.16 温度显示温度显示. 26 3.2.2.17 微调设定辊缝微调设定辊缝 . 26 3.2.2.17.1 道次修正道次修正 . 26 3.2.2.18 设定修正道次号设定修正道次号 . 28 3.2.2.19 设定修正设定修正设定辊缝的改变量设定辊缝的改变量 . 29 3.2.2.20 按钮改变要修正的道次号按钮改变要修正的道次号 . 29 3.2.2.21 规程信息规程信息. 30 3.2.2.22 轧制批次情况轧制批次情况显示显示 . 31 3.2.2.23 除磷箱操作除磷箱操作. 31 3.2.2.23.1 喷
5、嘴组号选择喷嘴组号选择 . 32 3.2.2.23.2 除磷箱打开关闭除磷箱打开关闭 . 32 3.2.2.23.3 除磷箱水压设定除磷箱水压设定 . 32 3.2.2.23.4 除磷箱状态显示除磷箱状态显示 . 32 3.2.2.24 系统检查系统检查. 33 3.2.3 规程输入界面规程输入界面. 33 3.2.3.1 画面切换画面切换. 34 3.2.3.2 原料和成品规格显示原料和成品规格显示 . 34 3.2.3.3 退出按钮退出按钮. 34 3.2.3.4 辊缝值显示辊缝值显示. 34 3.2.3.5 压下正常状态显示压下正常状态显示 . 34 3.2.3.6 辊缝的变化方式状态显
6、示辊缝的变化方式状态显示 . 35 3.2.3.7 规程选择规程选择. 35 3.2.3.8 微调设定辊缝微调设定辊缝. 36 3.2.3.9 直接弹出对话框直接弹出对话框输入数据修改设定辊缝输入数据修改设定辊缝 . 36 3.2.3.10 弹出对话框输入数据修改规程总道次弹出对话框输入数据修改规程总道次 . 38 3.2.3.11 下载到下载到 . 40 3.2.3.12 切换到切换到. 40 3.2.4 状态显示界面状态显示界面. 40 3.2.4.1 画面切换画面切换. 40 3.2.4.2 原料和成品规格显示原料和成品规格显示 . 41 轧钢生产仿真实训系统(粗轧)使用说明书 4/55
7、 山东星科智能科技有限公司 3.2.4.3 退出按钮退出按钮. 41 3.2.4.4 辊缝值显示辊缝值显示. 41 3.2.4.5 压下正常状态显示压下正常状态显示 . 41 3.2.4.6 辊缝的变化方式状态显示辊缝的变化方式状态显示 . 41 3.2.4.7 当前规程号显示当前规程号显示. 41 3.2.4.8 轧辊转速轧辊转速. 42 3.2.4.9 转滚速度转滚速度. 43 3.2.4.10 轧制力轧制力. 43 3.2.4.11 钢块规格钢块规格 . 43 3.2.4.12 钢块温度钢块温度. 44 3.2.4.13 当前道次号当前道次号. 45 3.2.4.14 批次信息批次信息.
8、 45 3.2.4.15 钢坯角度钢坯角度. 45 3.2.5 曲线回放曲线回放. 46 3.2.5.1 输入查看条件输入查看条件. 46 3.2.5.2 实时曲线暂停按钮实时曲线暂停按钮 . 46 3.2.5.3 实时曲线实时显示按钮实时曲线实时显示按钮 . 46 3.2.5.4 回放曲回放曲线前移按钮线前移按钮 . 47 3.2.5.5 回放曲线后移按钮回放曲线后移按钮 . 47 第第 4 章章 键盘模拟手柄使用方法键盘模拟手柄使用方法 . 48 附录:附录: 49 轧钢生产仿真实训系统(粗轧)使用说明书 5/55 山东星科智能科技有限公司 第第1章章 前言前言 1.1 系统开发背景和目的
9、 1.1.1 研发背景 虚拟现实是综合利用计算机图形学、光电成像技术、传感技术、计算机仿真、人工智能等多种技术,创建一个逼真的、具有视、听、触、嗅、味等多种感知的计算机系统。人们借助各种交互设备沉浸于虚拟环境之中,与虚拟环境中的实体进行交互,产生等同于真实物理环境的体验和感受。近年来,在虚拟现实的基础上又发展出增强现实(或称混合现实)技术,通过跟踪用户的位置和姿态,把计算机生成的虚拟物体或其它信息准确地叠加到真实场景的制定位置, 实现虚实结合、实时互动的新体验。虚拟现实和增强现实技术还可广泛应用于军事、先进制造、城市规划、地理信息系统、医学生物、教育培训、文化娱乐等领域,并有望产生巨大的经济效
10、益和社会效益。 虚拟仿真科技作为信息时代除理论推导和科学试验之外的第三门新型科研方法,其技术及相关产品广泛应用于工业产品的研究、设计、开发、测试、生产、培训、使用、维护等各个环节。 中国作为一个制造业大国,当前我国虚拟制造应用研究的重点方向是基于产品的三维虚拟设计、加工过程仿真和产品装配仿真,研究如何生成可信度高的产品虚拟样机, 达到在产品设计阶段能够以较高的置信度预测所设计产品的最终性能和可制造性。 随着研究的不断深人和相关技术的发展,虚拟制造必将得到日益广泛的应用 轧钢生产仿真实训系统(粗轧)使用说明书 6/55 山东星科智能科技有限公司 1.1.2 研发目的 a)解决钢铁行业生产性设备操
11、作人员培训是钢铁企业的难题解决钢铁行业生产性设备操作人员培训是钢铁企业的难题 轧制过程是一个复杂的控制过程,目前我国绝大多数钢铁企业在实际轧制操作中都以手动为主, 因此轧钢操作工的业务水平很大程度上影响着轧制效率和产品质量。 目前训练轧钢操作工主要是依靠有经验的操作工通过传、帮、带的培训方式对新工人进行在线的训练和指导。然而随着对钢板轧制产量及质量要求的不断提高,这种原有的在线培训方式也愈加显露出其局限性,如培训周期长、易造成经济损失等,此外在轧制节奏紧张的情况下,新操作工更是鲜有上操作台操作的机会,从而导致操作技能难以快速提高。因此,搭建一个离线实时模拟训练轧钢操作工的仿真平台, 使操作工在
12、不影响实际生产的情况下进行训练活动是十分必要的。针对这种需求,我们开发了基于虚拟现实技术的轧钢实时仿真训练系统, 其主要思想是采用了以计算机图形显示技术为核心的虚拟现实技术在计算机中生成逼真的虚拟环境,使用户通过必要的硬件装备自然地与虚拟环境中的客体进行交互, 相互影响,产生亲临现场的感受和体验。轧钢操作工置身于逼真的模拟轧制生产环境中, 通过向操作台发出各种控制信号来不断改变虚拟环境中钢板的轧制状态,进而通过视觉观察相应的操作效果,实现交互式实时控制。 在不影响实际生产的前提下达到了训练轧钢操作工轧制协调性和准确性的目的,极大地缩短了培训周期,弥补了原有在线培训的局限性。 b)虚拟轧钢系统是
13、解决轧钢操作工培训的重要手段虚拟轧钢系统是解决轧钢操作工培训的重要手段 轧钢生产仿真实训系统(粗轧)使用说明书 7/55 山东星科智能科技有限公司 钢铁行业的经营企业必须加大对职工的培训力度, 以尽可能地降低安全事故。然而传统的培训方式不仅成本高昂,而且非常枯燥,效果不明显, 使企业陷入两难境地。 虚拟轧钢模拟培训和仿真操作系统,通过虚拟的方式对人员进行培训, 很好地解决了钢铁行业的职工培训难题。 通常我们由于设备、场地、经费等硬件的限制。许多现场培训都无法进行。而利用虚拟轧钢系统,学生足不出户便可以做各种操作,获得与真实一样的体会。在保证教学效果的前提下,极大的节省了成本。 真实操作往往会带
14、来各种危险,利用虚拟现实技术进行虚拟操作,学生在虚拟环境中,可以放心地去做各种危险的实验。 利用虚拟现实技术建立起来的虚拟实训基地,其“设备”与“部件”多是虚拟的,可以根据随时生成新的设备。教学内容可以不断更新,使实践训练及时跟上技术的发展。 1.1.3 重要意义 a)培新手段带动创新性革命培新手段带动创新性革命 长期以来,对钢铁作业人员的培训考核工作,基本上处于知识理论教学、书面答题或面试的模式,教学方法单一,教学内容枯燥,纯理论知识教学,缺乏感性认识和安全操作技能的实践。传统的培训考核模式使企业作业人员对轧钢设备真实的结构和操作处于模糊状态,造成经培训、 考核合格的作业人员在实际岗位上缺乏
15、对轧钢设备故障排除操作和应急事故的处理能力。 轧钢生产仿真实训系统(粗轧)使用说明书 8/55 山东星科智能科技有限公司 虚拟轧钢系统提出了基于三维设计平台的产品快速创新设计理论体系,在三维平台上,实现了操作工对工艺流程自动化得了解和对操作及设备维修维护和解决故障的练习, 从而能够在虚拟样机层面上对工艺操作及设备维修维护技术进行评价、优化筛选,极大地提升了工作效率。 b)带动行业培训上一个新台阶带动行业培训上一个新台阶 虚拟仿真培训系统是 21 世纪企业和学校发展的新主题、 新动力,必将提高企业和学校综合竞争力,促进企业和学校经济发展、技术进步和工人技能水平提高。与发达国家相比,我国虚拟仿真培
16、训起步晚而起点高,虚拟仿真将成为现在企业和学校培训的新模式。企业和学校面临着向数字化、网络化方向迈进的重大转变。虚拟轧钢仿真系统是信息技术和传统产业相结合、拉动经济的新增长点,将带来投资、就业与商业开发的巨大商机。 实现虚拟仿真系统是实现企业和院校培训新模式的条件,是企业和院校实现跨越式发展的助推器。虚拟仿真培训系统将给企业和院校的培训带来新的发展机遇。 1.2 系统功能及特性简介 1.2.1、软硬件结合仿真 轧钢机仿真实训系统软件利用电脑软件三维成像技术和硬件技术相结合,虚拟出一个与轧钢机机相似的工作环境,让广大学生在虚拟的环境下 迅速对轧钢机操作和工作环境进行熟悉,从而提高技能 熟悉工艺,
17、解决已往培训无法真实操作的难点。 轧钢生产仿真实训系统(粗轧)使用说明书 9/55 山东星科智能科技有限公司 1.2.1 结合轧钢工艺模型 虚拟轧钢系统结合了实际的轧钢机械, 以实际机械为基础做出虚拟的数学三维模型,以真实机械的动作做出虚拟的模型动作。以求达到真实的目的。 轧钢生产仿真实训系统(粗轧)使用说明书 10/55 山东星科智能科技有限公司 第第2章章 系统的安装及启动系统的安装及启动 2.1 系统的运行环境 操作系统操作系统 本程序可运行在 windows XP 及其兼容操作系统下 软件环境软件环境 系统已安装 TCP/IP 协议 系统已安装 Oracle 客户端 程序软件组成程序软
18、件组成 主程序:粗轧虚拟程序和控制程序组成 主程序目录下的动态库 ENetCom.dll、SerialPort.dll 主程序目录下的配置文件夹 res、lgres、config 程序运行程序运行 确保虚拟界面已经启动,并连接了网络 确保数据库服务器已经启动,并连接了网络 确保网络加密狗服务器已经启动 然后启动控制界面程序 轧钢生产仿真实训系统(粗轧)使用说明书 11/55 山东星科智能科技有限公司 第第 3 章章 系统操作说明系统操作说明 3.1 虚拟界面操作和设备介绍 机前延伸辊 高压水除鳞设备 轧钢生产仿真实训系统(粗轧)使用说明书 12/55 山东星科智能科技有限公司 机前转辊设备 机
19、前夹钢设备 轧钢生产仿真实训系统(粗轧)使用说明书 13/55 山东星科智能科技有限公司 轧机 主轧辊 轧钢生产仿真实训系统(粗轧)使用说明书 14/55 山东星科智能科技有限公司 机后夹钢设备 机后转辊设备 轧钢生产仿真实训系统(粗轧)使用说明书 15/55 山东星科智能科技有限公司 机后延伸辊 轧钢生产仿真实训系统(粗轧)使用说明书 16/55 山东星科智能科技有限公司 3.1.1 虚拟设备操作按键介绍 按键 功能 Up 摄像机前进 left 摄像机后退 down 摄像机左移 right 摄像机右移 end 摄像机下降 home 摄像机上升 鼠标左键 摄像机旋转 3.2 控制界面操作介绍
20、3.2.1 选择批次 如图 3.2.1.1 所示的界面,可以选择轧制批次,显示相应批次的规格,上下表温度、钢种。 图图 3.2.1.1 批次计划表批次计划表 选择批次, 可以使用鼠标点击生产计划信息表中的一项, 所点击的整行呈深色选中状态显示。此时钢块号后面显示钢块号 1,温度后面显示钢块号 1 的温度。如图 3.2.1.2 所示。 轧钢生产仿真实训系统(粗轧)使用说明书 17/55 山东星科智能科技有限公司 图图 3.2.1.2 选择批次选择批次 点击右侧列表中的项,会显示当前选中批次相应坯号的信息,如图 3.2.1.3 所示。图图 3.2.1.3 显示所选钢块的显示所选钢块的信息信息 注意
21、事项:注意事项: 1、如果虚拟界面没有启动,或配置不正确,则出现错误提示框,如图、如果虚拟界面没有启动,或配置不正确,则出现错误提示框,如图 3.2.1.4 虚拟界面虚拟界面轧钢生产仿真实训系统(粗轧)使用说明书 18/55 山东星科智能科技有限公司 连接失败。连接失败。 图图 3.2.1.4 虚拟界面连接失败界面虚拟界面连接失败界面 2、如果手柄没有连接,或连接不正确,则出现错误提示框,如图、如果手柄没有连接,或连接不正确,则出现错误提示框,如图 3.2.1.5 串口连接失败串口连接失败界面。界面。 图图 3.2.1.5 串口连接失败界面串口连接失败界面 3.2.2 粗轧监控主界面 粗轧监控
22、主界面,即为软件主界面,如图 3.2.2.1 所示。粗轧监控主要实现轧钢的实时数据显示和规程的微调。 图图 3.2.2.1 粗轧监控主界面粗轧监控主界面 轧钢生产仿真实训系统(粗轧)使用说明书 19/55 山东星科智能科技有限公司 3.2.2.1 画面切换 可以在顶端点击、按钮进行界面之间的切换。 点击按钮,进入规程输入界面,如图 3.2.2.1.1 所示。规程输入页面主要完成规程的选择,调整规程的道次数,调整规程的各个道次的值,使得适合所要轧制的钢块的轧制要求。 图图 3.2.2.1.1 规程输入页面规程输入页面 点击,进入状态显示界面,如图 3.2.2.1.2 所示。 轧钢生产仿真实训系统
23、(粗轧)使用说明书 20/55 山东星科智能科技有限公司 图图 3.2.2.1.2 状态显示页面状态显示页面 3.2.2.2 原料和成品规格显示 页面上方有原料和规格显示, 显示当前所选批次的钢块原料的厚宽长和粗轧要轧制的成品的厚宽长,如图。一个批次的所有钢块的原料和成品规格相同,在一个批次内不会发生变化。其中钢块原料的厚宽长是作为粗轧的原材料的厚宽长。成品是目标规格。如图 3.3.2.1所示, 所选批次的规格为原料厚 200mm, 宽 1400mm, 长 2200mm; 成品厚 10mm, 宽 2000mm,长 6000mm 以上。当选择另一个批次时显示的数据为刚选定的批次的原料和成品的规格
24、。 图图 3.3.2.1 原料和成品规格显示原料和成品规格显示 3.2.2.3 退出 点击按钮,弹出提示框,如图 3.2.2.3 所示。确认后直接退出程序,否则返回到程序。 轧钢生产仿真实训系统(粗轧)使用说明书 21/55 山东星科智能科技有限公司 图图 3.2.2.3.1 退出提示退出提示 3.2.2.4 辊缝值显示 页面上有传动侧辊缝值、操作侧辊缝值、实际辊缝值、设定辊缝值的显示,如图 3.2.2.4所示。实际最大辊缝值为 250mm。传动侧和操作侧的值是实际的两侧的辊缝值,两侧辊缝相差很小。传动侧和操作侧两侧辊缝值的平均值是实际辊缝。 图图 3.2.2.4 辊缝值显示辊缝值显示 3.2
25、.2.5 传动侧辊缝值显示 传动侧是指控制室看不到的主轧辊的那侧。 传动侧的辊缝就是操作侧所对那侧的实际辊缝值。当传动侧辊缝值为 169.9mm,操作侧辊缝值为 170.3mm 时,实际辊缝值为两侧辊缝值的平均值 170mm,则传动侧辊缝值显示如图 3.2.2.5 所示。 图图 3.2.2.5 传动侧辊缝值显示传动侧辊缝值显示 3.2.2.6 操作侧辊缝值显示 操作侧是指控制室看到的主轧辊的那侧。 操作侧的辊缝就是这面的实际辊缝的值。 当操作侧辊缝值 170.3mm 时,则操作侧辊缝值显示如图 3.2.2.6 所示。 轧钢生产仿真实训系统(粗轧)使用说明书 22/55 山东星科智能科技有限公司
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