CARTA工艺系统CARTA工艺系统

CARTA®工艺系统CARTA®工艺系统人工智能调控技术与无缝钢管生产因此，这是由于Carta®工艺系统的应用会给无缝钢管生产厂带来以上三个优点。由SMSMeer研发的Carta®工艺系统(ComputerAidedRollingTechnologyApplication)是应用于无缝钢管生产热轧工序中生产计划与过程控制的系统。使用Carta®工艺系统，能实现更小的壁厚与直径偏差，减少材料损失。该系统通过其应用设定了无缝钢管生产在经济性、生产能力和钢管质量等方面的新标准。编程的目的在于提高质量Carta®工艺系统是为在穿孔机(CPM–Cross-rollPiercingMill)、PQF®连轧机组(PremiumQualityFinishing)和定径和张力减径机(SM–SizingMill/SRM–Stretch-ReducingMill)上的应用而设计的。它覆盖了无缝钢管生产热轧工序中的所有生产环节。对于各种轧机生产线，Carta®工艺系统的结构以及操作设计都是一样的。这就可以减少培训工作，并提高操作的可靠性。Carta®工艺系统由下列系统模块组成: 过程设计系统过程管理系统工具管理系统过程计划系统提供工具的基本设置以及工具的设计结构。过程管理系统提供生产过程中的各种设定值、执行轧制过程的控制并对各过程进行诊断。而工具管理系统则确保工具能及时而准确地准备完毕，并供生产使用。获得数据以优化过程Carta®工艺系统记录每根管材在生产过程中所有相关的质量数据。利用内置的计算法或使用可个性化扩展的用户计算方式，可以对过程质量和钢管质量进行检查，比如通过实际值与设定值之间的偏差。这样，质量问题就能及时地被发现并解决。除此以外，长期储存的数据作为经验值可以对生产计划提供支持，也为质量管理系统提供了坚实基础。CARTA®工艺系统CARTA®工艺系统无缝的结合全面的创新2 CARTA® 工艺系统SMSMEERCarta®工艺系统的优点: 成材率提高 钢管质量优越 由于轧机利用率得以优化，因此•操作操作标准化• 无缝钢管生产线获得完整解决世界上有80多个地区成功地使用这一技术3服务器&实时系统CPM过程设计系统CPM过程管理系统CPM工具管理系统PQF®过程设计系统PQF®过程管理系统PQF®工具管理系统SRM过程设计系统SRM过程管理系统SRM工具管理系统过程优化质量保证生产控制斜轧穿孔延伸张力减径过程优化质量保证过程优化质量保证用于穿孔机的CARTA®-CPM系统用于穿孔机的CARTA®-CPM系统确保优质空心坯4在锥形辊穿孔机或桶形辊穿孔机上，经过加热的实心坯料被顶头穿轧成毛管。这是第一道成形步骤，构成中空管坯基本形状。精确的毛管导向是通过导板和狄舍尔导盘实现的。Carta®-CPM(Cross-rollPiercingMill)系统通过各类数据为钢管厂提供支持，包括工具的加工与选择等方面的数据、轧机的设置数据以及轧制过程的控制数据等。CPM过程设计系统CPM过程管理系统CPM工具管理系统PQF®SRM过程优化质量保证过程优化质量保证过程优化质量保证斜轧穿孔延伸张力减径穿孔机 CARTA® 工艺系统SMSMEERCarta®-CPM工艺设计为轧机所轧制钢管的一个尺寸范围提供生产工具的必要信息，整定数据。所采用的步骤以轧机的实际轧制顺序为依据。孔型计算，精确导向采用专用系统模块对轧辊和导向工具（导板或狄舍尔导盘）的孔型进行计算。在导板计算中将得出相对于辊缝的最佳导板宽度。然后根据这些数据对工具进行加工。顶头设计具有重大意义为顶头设计设有一个标准模块，顶头 设计将在管坯直径和所需毛管壁厚的 基础上，并在考虑所选轧辊孔型和导向工具的前提下进行。 计算所得出的顶头将以图形方式显示在辊缝间，并在操作人员检查确认后被储存到数据库中。被储存的顶头数据一方面作为维修车间作业所需的数据（用于顶头加工的几何数据），另一方面还作为轧机的设定数据（辊缝、导向间隙、顶头、顶头位置、进给角度、轧制速度等）。 轧机设定数据的计算也考虑轧机机架负荷情况下的轧辊弹性情况。各种轧辊和导向的特征数据都可以储存，比如不同管坯规格的特征数据。而特殊顶头计算则只适用于固定的轧辊导向组合。自由顶头设计“自由顶头计算”模块专门为有经验的使用者设计。在此环境下可以对顶头进行自由设计。所有与确定最终顶头形状相关的系数都可以自由选择。一个建立在经验值基础上的辅助系统提供相关信息，以确保所设计出的顶头符合轧制技术要求。CARTA®-CPM过程设计CARTA®-CPM过程设计最佳的生产准备5Carta®-CPM过程设计包括以下诸方面：确定轧辊尺寸设计导围装置自动穿孔顶头计算穿孔顶头零星计算轧机整定CPM操作站的用户界面…CARTA®-CPM过程管理CARTA®-CPM过程管理具有决定意义的是穿孔坯质量Carta®-CPM过程管理系统基础版可以根据轧制材料几何方面的整体性测量数值对轧机整定进行优化。根据所采用的测量技术还可以增加壁厚不均控制模块。它具有更深化的诊断与优化工具。通过对局部测定的壁厚值进行评估，可以优化穿孔过程并因此来提高产品质量，尤其能进一步改善轧制材料的壁厚不均。基础版，质量程序每当开始一个新的批量生产，Carta®-CPMProcess过程管理基础版都会从Carta®-CPM数据库中调出斜轧穿孔机所需的全部设定数据，并将它们显示在屏幕上。轧机的设置将在生产进行过程中通过测量数据不断地被优化。前提条件是采用一个可以通过重量、直径和长度的测量值计算得出毛管中间壁厚的测量技术。有关毛管规格的所有相关数值均被存储，并在屏幕上以图形予以显示。如果测量数值超出界限值，那么系统就会计算出新的设置值并显示在屏幕上，以便操作人员检查确认。操作人员可以将其作为轧机的新设定值予以接受。在生产进行过程中储存到Carta®数据库中的轧机设定数据可以用于未来的批量生产。另外，生产过程中所获得的进给作用系数也以走势曲线的形式显示在屏幕上。在这些信息的基础上，设备操作人员可以决定什么时候因为过于磨损而必须更换工具，尤其是顶头和导板。Carta®-CPM过程管理系统包括以下两个部分：基本过程管理部分 以相应的测量技术为前提的附加壁厚不均控制6操作站的用户界面 CARTA® 工艺系统SMSMEER7关于产生壁厚偏差的不同原因，可以通过傅里叶分析获得解释。控制壁厚不均值以取得最佳值Carta®-CPM/EC系统 (EccentricityControl–壁厚不均控制)能保证日常生产中的钢管拥有恒定的高质量。它是 Carta®-CPM过程管理系统的一种完善。前提条件是所采用的测量技术不仅能提供中间壁厚值，而且能针对每根毛管（或每根荒管）就整体长度和整个范围提供具有足够清晰度的数据。Carta®-CPM/EC系统对所测得的壁厚偏差根据其产生原因进行过滤，因此而区分其原因是来自穿孔机(CPM)还是来自连轧管机(PQF®)。 通过专用的评估方法可以获知测量数据中壁厚偏差的结构，并找出出现壁厚不均的原因。这些信息都提供给轧机操作人员，同时还将显示解决问题的具体办法。另外, Carta®-CPM/EC系统还提供多种评估方法及其应用，可以用于壁厚偏差标准的设定、穿孔（延伸）轧制过程的优化、生产控制以及故障诊断与故障排除。第一序列（穿孔过程）LengthcoordinateLengthcoordinate测量数据Lengthcoordinate第三序列（延伸过程）长度坐标横截面角壁厚[mm]壁厚偏差[mm]长度坐标横截面角壁厚偏差[mm]长度坐标横截面角CARTA®-CPM具管理CARTA®-CPM具管理轻轻一击，一目了然8全部工具（轧辊、导向工具和顶头）以及用于加工所需工具的快速且可靠的信息–这些功能Carta®-CPM工具管理系统都能提供。针对每一个工具既有一个总表，也有详细的状态描述。工具状态的改变（轧辊直径的改变）都可以储存到系统内，并供整条生产线使用。此外还有应用在所有产品上的全部工具总表可供使用。这里可以根据不同的标准进行工具的选择与分类（例如：同一轧辊孔型的所有顶头按照管坯直径的上升顺序排列，或者按毛管直径和壁厚排列等）。Carta®-CPM工具管理工作的范围为：轧辊 导围工具（导板，狄塞尔导盘） 穿孔顶头 CARTA® 工艺系统SMSMEER用于PQF®轧机的PQF®用于PQF®轧机的PQF®热轧荒管完整的质量保证9SMSMeer 开发的PQF®连轧管技术(Pre-miumQualityFinishing) 在钢管质量、成材率和设备利用率等方面都设定了世界范围内无缝钢管生产技术的新标准。在带有液压调节的三辊PQF®连轧机上，穿孔坯在限动芯棒上轧制成荒管。Carta®-PQF®系统使PQF®工艺技术的优势得到充分体现。而对于MPM连轧技术 (MultistandPipeMill) 和二辊式连轧管技术 (MM–MandrelMill)，Carta®系统也在提高质量和提高生产能力方面做出了实质性贡献。PQF®过程设计系统PQF®过程管理系统PQF®工具管理系统CPMSRM过程优化质量保证过程优化质量保证过程优化质量保证斜轧穿孔延伸张力减径PQF®连轧管机架CARTA®-PQF®过程设计CARTA®-PQF®过程设计轧前的优化设计工作10Carta®-PQF®过程设计系统预先给出目前正在轧制规格的设定值。为了能不受运行中的钢管生产影响而独立计算PQF®连轧机优化过程模式，可以在另外一个设计系统上进行示例性计算。在计算试验中既考虑经验值，也使用产品数据（直径、壁厚、钢材质量）以及设备数据（轧辊规格、芯棒）和工艺参数(模式基本数据、模式物理参数）。通过试验性计算可以使新产品所需的全部设定值在开始生产前就能被验证，并准备就绪，可以直接应用到生产中。Carta®-PQF®过程设计系统进行以下三方面的计算: 产品数据设备数据工艺参数 CARTA® 工艺系统SMSMEERCARTA®-PQF®过程管理CARTA®-PQF®过程管理权威性的工艺技术11即使在高合金钢材料上更小的壁厚偏差、薄壁精密钢管的稳定生产、改善的成材率、更低的工具磨损以及更低的运行费用 –Carta®-PQF®过程管理系统为充分发挥PQF®工艺技术优势做出了重要贡献。在过程管理系统中，对此负责的主要有以下两个系统：过程监测系统(PSS–ProcessSupervisingSystem)和液压辊缝调节系统 (HGC–HydraulicGapControl)。两个系统都允许某些工艺功能的应用，比如壁厚控制和钢管头尾控制，从而改善了质量并提高了生产的均匀稳定性。过程监测系统（PSS）：完整的调整控制连轧设备各区域所以测量数据都汇总到过程监控系统内，并根据不同的标准进行评价。这一“神经网络”为操作人员、工艺技术人员和监控工程师在生产优化和产品质量优化方面提供有力的支持。 过程监测系统实际上就是一级自动化与QAS(QualityAssuranceSystem)质量保证系统)之间的智能接口。它一方面提供运行数据供使用，另一方面记录下生产过程中产生的所有测量数据。测量的标准时间间隔为20毫秒。但这一间隔时间是可调的。所收集的数据包括电机数据、芯棒位置、钢管温度、轧辊位置与辊缝、轧制力、工艺性核对数据。这些数据被实时显示在操作终端上，并且同时被存储。所存储的数据可用于生产报告和轧机运行数据的诊断。Carta®-PQF®过程管理系统包括以下两个系统： 过程监测系统(PSS) 液压辊缝调整(HGC)过程监测系统(PSS)电机速度、电压和电流 芯棒位置 钢管温度 轧辊位置和辊缝 轧制力 工艺性核对值 事件记录 设定值计算 适配的模型 数据登录器 在线图形显示 生产数据的环闭式储存器 钢管工艺报告 轧机诊断 (储存的钢管数据的）离线图形显示 工艺走势12成功轧制的正确整定PQF®连轧机正定值的在线计算是在原始数据的基础上进行的，这些数据或者直接来自区域计算机（第一级自动化），或者由操作人员通过基础自动化的操作系统输入。一般情况下，一级自动化具有材料跟踪功能，过程监测系统