CARTA軋管工藝控制系統(tǒng)在不銹鋼管廠生產(chǎn)過程中應(yīng)用主要有以下幾點(diǎn)：

1. CARTA-CPM

  CARTA-CPM 控制技術(shù)用于穿孔工藝或斜軋軋管過程以優(yōu)化工藝技術(shù)和生產(chǎn)過程，從而達(dá)到提高不銹鋼管質(zhì)量和增加生產(chǎn)利潤的目的。

  斜軋穿孔工藝控制系統(tǒng)的主要任務(wù)是使壁厚不均程度減為最小。若不采用控制技術(shù)，有時甚至當(dāng)設(shè)備狀況和工藝方面均處于良好狀態(tài)，穿孔坯的壁厚不均程度仍可能比較嚴(yán)重，這是因?yàn)榇┛走^程中往往會出現(xiàn)以下各種干擾因素如：軋輥和頂頭的磨損、軋輥和導(dǎo)板位置的整定和調(diào)節(jié)不正確、斜軋區(qū)域內(nèi)工件的縱向溫度差異、由管坯帶來的不良影響、管坯咬入時的不正確導(dǎo)向、軋輥的圓度不夠等。因此在這一系統(tǒng)中，在穿孔機(jī)出口端測出穿孔坯或軋件的壁厚值，并自動地進(jìn)行分析、評價，將圖形顯示在屏幕上，此外，屏幕上還示出產(chǎn)生壁厚不均的原因及應(yīng)采取的措施。假如以上某些不良因素使得穿孔坯的壁厚不均超過其極限值，那么控制系統(tǒng)會發(fā)出警報(bào)，催促操作人員采取必要措施，及時進(jìn)行處理。

  為了取得良好的效果，不銹鋼管廠的工藝、技術(shù)人員要對穿孔工具進(jìn)行計(jì)算，并將結(jié)果存儲在數(shù)據(jù)庫里 以滿足工具加工和作生產(chǎn)計(jì)劃的需要。

  穿孔過程中，CARTA-CPM控制系統(tǒng)對測得的軋件幾何形狀自動進(jìn)行評價，并以數(shù)學(xué)模型為手段對工具的調(diào)整進(jìn)行核算，使工具調(diào)整處于最佳狀態(tài)，并使產(chǎn)品具有所要求的形狀。

  最后，將生產(chǎn)過程所發(fā)生的全部數(shù)據(jù)輸入軋管經(jīng)驗(yàn)值數(shù)據(jù)庫和QAS的數(shù)據(jù)庫。

2. CARTA-MPM/PQF

 MPM軋管工藝軋制優(yōu)質(zhì)管的潛力，若采用工藝控制自動化系統(tǒng)將得以進(jìn)一步發(fā)揮。這一控制系統(tǒng)由標(biāo)準(zhǔn)化的硬件和軟件構(gòu)成，向鋼管廠提供軋制工藝訣竅。

 CARTA-MPM/PQF由以下兩個系統(tǒng)組成：

  1. 硬件放在工藝辦公室的設(shè)計(jì)計(jì)算系統(tǒng)；

  2. 硬件放在軋機(jī)操作室的過程控制系統(tǒng)。

設(shè)計(jì)計(jì)算系統(tǒng)的基本任務(wù)是計(jì)算軋制表、計(jì)算軋制力、優(yōu)化速度設(shè)定、計(jì)算屈服應(yīng)力和設(shè)計(jì)軋輥孔型等。

過程控制系統(tǒng)的基本任務(wù)是：

  1. 根據(jù)為數(shù)不多的輸入數(shù)據(jù)（產(chǎn)品規(guī)格和工具尺寸）計(jì)算并執(zhí)行軋機(jī)調(diào)整，一經(jīng)整定，軋機(jī)操作人員就不再介人軋制過程；

  2. 由登錄系統(tǒng)對所取得的諸如軋制力、電機(jī)電流等軋制過程數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示、記錄和后處理，并借專用的接口設(shè)備對軋機(jī)操作進(jìn)行監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)不正常的軋制狀況，這一系統(tǒng)能顯示產(chǎn)生不正常的軋制狀況的原因以及應(yīng)采取的措施；

  3. 根據(jù)記錄下來的過程數(shù)據(jù)對軋機(jī)進(jìn)行自動或手動調(diào)整，由于采用了諸如液壓小艙那樣的性能良好的執(zhí)行元件，優(yōu)化了過程自動控制系統(tǒng)的使用效果。液壓小艙能在軋制過程中調(diào)整軋輥位置，而且具有高度的準(zhǔn)確性和很短的反應(yīng)時間。

以上兩個系統(tǒng)均由公用的中央計(jì)算機(jī)提供數(shù)據(jù)信息，合用一個數(shù)據(jù)庫。操作系統(tǒng)以及和它有關(guān)的其他系統(tǒng)之間存在著數(shù)據(jù)交換，它們使用從 CARTA-MPM/PQF 數(shù)據(jù)庫里取得的有關(guān)軋制表的數(shù)據(jù)，并且將調(diào)整數(shù)據(jù)和測量數(shù)據(jù)存入該數(shù)據(jù)庫。

3. CARTA-SRM

  CARTA-SRM 系統(tǒng)主要由以下5個部分組成：CARTA-SRM/Process Planning(生產(chǎn)計(jì)劃）、CARTA-SRM/Groove Planning(孔型設(shè)計(jì)）、CARTA-SRM/Stand Management(機(jī)架管理）、CARTA-SRM/Process Management(過程控制）和 CARTA-SRM/PlanningOptimization(設(shè)計(jì)計(jì)算最佳化）。

 以上各系統(tǒng)的硬件分設(shè)于工藝辦公室、工具加工車間、軋機(jī)操作室等處，如圖24-2所示。

  第一個系統(tǒng)主要用來計(jì)算軋制表，包括減徑系列、速度系列和控制參數(shù)，換言之，即計(jì)算出生產(chǎn)某一特定規(guī)格所需的全部定值。軋制時，該系統(tǒng)將這些數(shù)據(jù)輸人軋制綱領(lǐng)和優(yōu)化生產(chǎn)綱領(lǐng)中。

  工藝工程師在辦公室中使用第二個系統(tǒng)進(jìn)行孔型設(shè)計(jì)，確定工具尺寸，這一系統(tǒng)也可以提供孔型圖像，最后將這些有關(guān)孔型設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)儲存在數(shù)據(jù)庫里。

  第三個系統(tǒng)有助于最佳化地使用機(jī)架，減少軋輥的重車量，降低軋輥消耗。軋管時按照置于張減機(jī)操作臺上的機(jī)架配置表配齊機(jī)架，進(jìn)行生產(chǎn)。

  第四個系統(tǒng)是過程控制系統(tǒng)，包括WTCA、WTCL和CEC等控制功能和監(jiān)控功能、診斷功能。這一系統(tǒng)是由軋機(jī)操作臺進(jìn)行操作的。

 過程控制的依據(jù)是張減入口軋出處所測得的壁厚值。安于張減機(jī)上游的壁厚測量裝置對沿張減坯長度方向的壁厚進(jìn)行測量，并計(jì)算張減管坯的平均壁厚值，在張減管坯進(jìn)入張減機(jī)之前按平均壁厚值與設(shè)計(jì)計(jì)算值兩者之間的偏差值相應(yīng)地修正轉(zhuǎn)速設(shè)定和延伸系數(shù)，以達(dá)到成品管所要求的壁厚值，這一控制功能被稱為WTCA.

 當(dāng)張減管坯通過張減機(jī)時，軋輥轉(zhuǎn)速按管坯的壁厚曲線變化，使沿管子長度方向的壁厚逐步均衡，這一控制功能被稱為WTCL.

 在軋制首端和尾端的管段時，增加附加的速度變化，力求增大延伸系數(shù)以減薄增厚段的壁厚，這一控制功能被稱為CEC.通過設(shè)在張減機(jī)下游的第二個測壁厚裝置的壁厚測量以衡量控制系統(tǒng)的控制效果，按照軋機(jī)的實(shí)際軋制狀況特別是摩擦力的實(shí)況對下一根管子執(zhí)行控制功能的微調(diào)。

 第五個系統(tǒng)的作用是根據(jù)在軋制過程中所取得的數(shù)據(jù)向各有關(guān)系統(tǒng)實(shí)行反饋，以生成以下四方面的成果即：

  1. 產(chǎn)生診斷文件，顯示生產(chǎn)過程中的故障狀況；

  2. 對操作人員顯示生產(chǎn)結(jié)果的主要狀況和有問題區(qū)域的狀況。

  3. 將經(jīng)過驗(yàn)證的最佳化的生產(chǎn)數(shù)據(jù)收集歸攏到該系統(tǒng)的雙據(jù)庫里；

  4. 產(chǎn)生數(shù)據(jù)模型，以便用來計(jì)算各種有關(guān)數(shù)據(jù)。

 設(shè)計(jì)計(jì)算最佳化的模型使得由以下各環(huán)節(jié)組成的生產(chǎn)鏈成為一個完整的環(huán)路即：生產(chǎn)準(zhǔn)備（包括孔型設(shè)計(jì)）→工具加工，過程控制→設(shè)計(jì)計(jì)算最佳化→生產(chǎn)準(zhǔn)備。這一系統(tǒng)的硬件安設(shè)在工藝工程師的工作地點(diǎn)。

4. CARTA-FPS

 FPS (Flexible Precision Sizing)是SMS-Meer生產(chǎn)的一種新型的定徑機(jī)，或稱之為精軋軋管機(jī)。這種軋機(jī)的軋輥可作幾毫米的徑向調(diào)整。CARTA-FPS軋管工藝控制系統(tǒng)在軋管時，自動測量定徑管的外徑，并根據(jù)成品管的名義尺寸快速而精確地調(diào)整軋輥，以取得直徑和圓度的高度精確性。

FPS共有以下兩種形式：

  1. FPS/INT(結(jié)合型），即FPS機(jī)架是和張減機(jī)機(jī)架相結(jié)合地裝在同一個機(jī)座上；

 2. FPS/SB(獨(dú)立型），即FPS機(jī)架單獨(dú)形成一個變形區(qū)，它和張減機(jī)機(jī)架外形不相同，兩者間沒有互相關(guān)聯(lián)的關(guān)系。CARTA-FPS工藝控制系統(tǒng)的主要功能可概括如下：

  a. 計(jì)算軋管時的軋輥速度；

  b. 在無負(fù)荷狀態(tài)下自動調(diào)整軋輥；

  c. 計(jì)算軋制時的調(diào)整行程，確定最佳化的整定值；

  d. 對軋出端管徑的監(jiān)控；

  e. 將測得的外徑值向軋機(jī)反饋以便手動或自動地加以整定；

  f. 核對軋輥裝配的準(zhǔn)確性；

  g. 將各道次的孔型向軋機(jī)反饋以利于速度和軋輥的調(diào)整計(jì)算；

  h. 管理有關(guān)孔型、軋輥和機(jī)架的數(shù)據(jù)；

  i. 對軋制結(jié)果的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)妥加管理，并反饋給生產(chǎn)計(jì)劃系統(tǒng)。