13计算机控制系统.docx
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13计算机控制系统
13计算机控制系统
13．1计算机控制系统的结构
计算机控制系统是应用计算机参与控制并借助一些辅助部件与被控对象相联系，以获得一定控制目的而构成的系统。
20世纪60年代后期，随着数字计算机控制技术的成熟，过程控制计算机被大量引入轧钢生产的控制中，具有真正意义上的分级计算机控制系统逐步得到采用。
所有的轧制工艺参数、基础自动化各子系统工作参数的设定均由计算机完成，取得了良好效果。
此后，即开始研究以轧机生产线为对象的计算机控制系统，并发展出轧机的最优控制和自适应控制。
半个世纪以来，随着工艺和设备的改进，自动化水平不断提高。
中厚板轧制计算机控制系统通常采用三级设计，其中一级为基础自动化系统，二级为过程控制系统（PCS），三级为分厂（车间）生产制造执行系统（MES），其系统示意图如图13-1所示。
面向各自对象，各级计算机系统具有相应的基本任务。
基础自动化级主要完成设备的顺序控制、位置控制、压力控制、自动厚度控制、温度控制、板形控制及相关参数控制。
基础自动化保证生产设备按照设定指令正常运行，并将生产线检测仪表信号和设备本体的采集信号实时地发送给过程计算机，为模型的计算、修正和学习提供数据基础。
过程控制级主要执行数学模型控制功能，完成过程参数的设定计算任务。
过程控制计算机基于工业以太网与PLC进行数据通讯，根据生产现场采集的数据完成物料跟踪、任务调度、规程设定和优化计算及过程数据存储等任务，同时将过程控制模型的计算结果传递给基础自动化，参与生产过程的控制。
生产管理级又叫制造执行系统，主要完成生产计划的制订、调整和发行，生产实绩的收集和处理，对板坯库和成品库等进行管理，以及进行产品质量控制等任务。
生产管理只有在一级、一二级正常投人后才能实现，在生产线以太网设计过程中要考虑预留生产管理的网络接口。
计算机控制系统主要由硬件和软件两大部分组成。
硬件部分主要由主机、外部设备、过程输入输出设备、人机联系设备和通讯设备等组成。
软件是各种程序的统称，软件的优劣不仅关系到硬件功能的发挥，也关系到生产过程的控制质量和管理水平。
软件通常分为系统软件和应用软件两大类。
计算机控制系统要实时地对生产过程进行控制和管理，“实时”指的是输人、运算、输出都要在极短的时间内完成，并能根据生产过程实际工况的变化及时地进行处理。
实时性不仅取决于计算机硬件指标，还依赖于软件。
如图13-2为国内某中厚板厂的自动化系统结构图。
计算机系统采用层次结构（基础自动化、过程自动化），过程自动化系统由多台高档Pc服务器及终端构成；基础自动化级由若干台PLC和TDC组成；人机界面HMI系统采用服务器．客户机结构，由多台高档Pc服务器及终端构成。
过程机服务器、HMI服务器和PLC之间通过高速以太网连接。
PLC或TDC与传动控制器、传感器及操作台之间通过：
ProfibusDP现场总线（或硬线）连接，轧线远程I／O系统采用ET200M。
13．2通讯
13．2．1数据通讯
计算机控制系统的数据通讯设计必须能够保证系统各部分对数据的需求以及对通讯速度的要求。
对通讯过程要求较高的部分主要为过程计算机，在设计过程中可以利用多线程技术来减少计算及通讯过程的等待时间，利用信号互斥技术保证数据的安全访问。
对于中厚板生产过程来说，主要的数据通讯有基础自动化之间的通讯、人机界面（HMI）间的通讯、人机界面与基础自动化之间的通讯、人机界面与过程控制系统的通讯以及基础自动化与过程控制系统的通讯。
其中涉及过程控制系统的通讯最为复杂。
过程控制系统基于工业以太网与基础自动化和人机界面进行数据通讯，采集生产现场数据，并将计算结果传递给基础自动化，参与生产过程的控制。
过程控制系统各功能模块的组成如图13-3所示，其中包括：
数据通讯、数据管理、过程跟踪和模型计算几个功能模块。
下面主要叙述一下涉及过程控制系统的通讯内容。
13．2．1．1过程控制系统与基础自动化系统的数据通讯
轧线数据以标准模拟量信号或数字量信号方式进入PLC，经过标定后存人相应的数据块，由人机界面读取或由基础自动化发送给过程机进行处理。
过程控制系统与人机界面服务器、基础自动化之间的通讯均为双向数据传递，过程计算机需要实时接收基础自动化的采集数据，监视人机界面中触发变量的变化，并及时地将计算规程数据发送给基础自动化。
过程计算机与PLC和人机界面的通讯方式如图13-4所示。
从基础自动化系统接收数据的程序模块周期触发，自动接收由基础自动化系统到过程控制系统的通讯数据块，这些数据包括检测仪表的实测数据和各种实际控制信号。
对模型计算需要的各种实测数据进行处理后，给过程跟踪模块线程发消息，继续后续的处理。
传递数据到基础自动化系统的数据发送模块由过程跟踪模块根据设定需要进行调用，将设定数据块发送到基础自动化系统，用于设备控制。
13．2．1．2过程控制系统与人机界面的数据通讯
过程计算机和人机界面服务器之间的数据交换采用OPC（OLEforprocesscontr01）技术，OPC是一项建立在COM（componentobjectmodel）技术基础上的公开的技术规范。
目前常见的人机界面系统均支持OPC协议，过程计算机作为人机界面服务器的OPC客户端，监视人机界面服务器中触发变量值的改变，按事件的功能定义调用相关函数完成对触发的处理。
对实时性要求较高的生产数据采集由过程计算机和基础自动化直接进行数据通讯，要求过程计算机和PLC中安装以太网卡，建立连接前在过程计算机和基础自动化中各自按顺序定义发送、接收的数据变量，基于TCP／IP协议，通过系统通讯函数实现数据的快速发送和接收。
以西门子人机界面软件WinCC为例，在WinCC软件中定义通讯使用的数据标箪，过程机可以对数据标签进行读写操作。
过程机读取WinCC定义的数据标签，在有触发标志位发生变化时，调用相应的触发函数。
过程机到人机界面的数据传递是通过对数据标签赋值，并在数据变化时随时更新标签宴现的．最新的数据信息可以及时地在人机界面上显示出来。
13．2．2网络结构
一级控制器之间的通讯采用镜像网技术，所有需要进行交换的工艺数据及控制数据均存储在专门的存储器GDM当中，连在网上的任何一台控制器都可以共享此数据而且几乎是实时的。
HMI系统之间及其与工艺控制器之间的通讯网采用的是快速以太网。
一级控制器和现场的传感器及传动系统之间的通讯采用的是ProfibusDP总线。
二级计算机系统总体网络拓扑结构为星形结构，内部之间数据交换采用的是TCWIP协议。
二级计算机和一级计算机之间通讯采用TCP／IP协议，通讯介质一般采用光纤。
二级计算机和三级计算机之间的数据交换采用的是数据库共享方式，以确保二、三级系统共享数据的唯一性。
图13-5为典型中厚板生产过程控制系统的网络结构图。
人机界面系统使用一个单独的网络，这样做使无关联的数据分布于两个网段中，减少数据的干扰，加快数据传输的速度。
以太网在生产现场的应用也便于系统在基础自动化级和过程控制级的基础上扩展到生产管理级。
13．3数据库
数据库系统的主要任务是把生产过程中采集的各种数据及操作工输入的各种数据以合理的结构存储，为各种应用提供数据存取条件，从而使整个生产过程中的数据实现信息集成。
中厚板企业生产过程中的数据流主要分为钢板原始数据流和在线轧制过程的实测数据流。
前者从包括PDI数据（轧件人炉时操作工输入，保存在数据库中）、设备参数数据库、模型自适应数据库和跟轧件钢种有关的系数数据库得到轧制参数，这些数据传人计算机控制系统进行协同控制和分配。
当计算机控制系统通知过程控制系统进行模型设定计算后，计算机控制系统再将这些数据通过工业以太网传递给一级基础自动化实时执行动作；现场采集数据则是由一级基础自动化采集轧件的在线实测数据回传计算机控制系统进行运算处理。
所有数据均可在控制终端显示、操作。
控制生产过程的轧件跟踪、轧制参数的设定以及修正，都是建立在原始数据和实时数据调用处理基础上的。
因此，在轧制过程的不同时刻，数据库的建立及其调用显得尤为重要。
数据库系统主要由人机界面（HMI）录人数据（主要是轧件的PDI和轧辊数据等）、模型计算数据、模型常用系数数据以及实际测量工程记录数据等构成。
根据数据的用途，可以将数据库分为如下几种类型：
（1）PDI数据库。
PDI数据库用于记录所有由HMI录入、尚未或已经轧制完成的所有轧件PDI数据。
在人炉终端设置了PDI录人人机界面，需要将已录入的PDI数据暂存在数据表中。
PDI数据库中的数据一方面用于HMI上的数据实时更新，另一方面用于后台程序查询。
（2）操作员规程库。
操作员规程库用于记录操作员的经验规程，以便操作工在操作过程中参考或者调用。
（3）模型系数数据库。
模型系数数据库用于记录数学模型运算过程中所用到的常数系数，包括设备参数等。
（4）模型动态自适应系数数据库。
该数据库用于记录在轧制过程中短期和长期自适应数据，以便本块轧件的后续道次或下一块轧件模型调用时使用。
（5）钢种系数数据库。
钢种系数数据库的作用主要是区别该轧件的钢种类型，用于计算轧件的残余应变，提高过程机模型的设定精度。
（6）工程记录数据库。
工程记录数据库主要记录所有各阶段及各道次的轧制规程设定值及实际值、控冷规程设定值及实际值、矫直规程、纵剪（圆盘剪）剪切规程、定尺剪（横剪）剪切规程、检验内容（检验台）等。
（7）永久记录数据库。
永久记录数据库记录的数据包括：
PDI输人数据、实测数据、过程机计算数据等。
在人炉终端，原料的原始数据（PDI）被输入，在PDI经入炉终端操作员确认后，由过程机校核程序进行PDI数据的极限值检查，并在极限值检查通过后进行校核计算。
校核过程由轧机过程机模型和控冷过程机模型分别依次进行。
如果PDI数据检查出错或者根据PDI数据无法计算轧制规程，模型将反馈一个错误信号到人炉终端，由人炉终端操作工修改PDI数据，并进行重新确认。
将校核计算完成后未发现错误的PDI数据存人数据库中，其他数据则直接存人到数据库中。
永久记录数据库可以用于故障查询、离线质量分析及生产任务安排。
13．4过程控制计算机功能及其实现
过程控制系统是轧钢生产自动化系统中的一个重要环节，其主要任务是根据生产工艺和相关数学模型对生产线上的各种设备进行优化设定，以使设备处于良好的工作状态并获得优良的产品。
13．4．1过程控制系统的主要功能
现代中厚板生产一般在加热炉、轧机、控冷、矫直机等位置设有过程控制计算机。
其主要功能包括轧件跟踪、加热炉燃烧控制、轧制节奏控制、粗轧设定计算、精轧设定计算、轧制策略计算、精轧温度控制、冷却温度控制、板形控制、矫直机设定计算、冷床优化、剪切优化和组织性能控制等。
中厚板过程控制系统承担着整个生产线的过程监视和优化控制的任务，其需要实现的功能包括：
（1）设定计算功能。
该功能是过程控制系统的核心，主要包括加热炉燃烧控制、轧机设定、冷却温度控制、矫直机设定计算、冷床优化、剪切优化和组织性能控制等。
其中最为复杂的是轧机设定，轧机设定以轧制过程的数学模型为基础，通过轧制规程分配计算、板形和板凸度控制参数计算、平面形状控制参数计算以及全自动轧钢控制参数计算来保证轧机实现高精度厚度和温度控制、板形和板凸度控制、平面形状控制以及全自动轧钢控制，并通过模型自学习来提高数学模型的精度。
设定计算功能的实现也是过程控制系统投入的根本目的所在。
（2）轧件跟踪功能。
该功能是过程控制系统的中枢，包括对轧件位置的跟踪和对轧件数据的跟踪。
通过轧件跟踪可以在生产过程中为操作工显示正确的信息，包括轧件位置、状态和相关的工艺参数，同时还可以为设定计算和全自动轧钢的逻辑控制等准备相应的数据。
另外可以依据轧件跟踪信息触发相应的程序，对过程控制系统的功能模块进行调度。
准确的轧件跟踪是整个过程控制系统各项功能投入的前提。
（3）数据通讯、处理和数据管理功能。
过程控制系统与计算机控制系统的其他组成部分之间必须保证实时的数据通讯。
对于由通讯传递来的实时数据，必须根据使用目的的不同而进行不同的处理。
另外对于过程机的内部数据及数据库数据，也必须进行有效的管理，以保证过程控制系统功能的实现。
（4）轧制节奏控制功能。
中厚板生产采用控制轧制工艺时，一般单机架轧机采用两阶段轧制，中间用一段空冷待温阶段来保证第二阶段轧制的开轧温度。
该工艺提高了产品性能，但是对轧机产量影响也较大。
为了减少待温阶段造成的产量损失，采用多块轧件交叉轧制的手段保证轧机得到充分的利用，提高设备生产率。
在具体控制过程中，需要考虑几块轧件轧制时间和待温时间的匹配关系以及轧件长度限制，进行轧制节奏的控制、空间的合理调度，最大限度地减少轧机的待机时间，提高产量。
（5）全自动轧钢的逻辑控制功能。
全自动轧钢的逻辑控制必须由过程控制系统和基础自动化系统协调完成。
由过程控制系统根据轧件跟踪的结果，进行全自动轧钢的逻辑判断，产生水平方向辊道控制和垂直方向道次数控制的全自动控制信息，并由基础自动化具体执行。
（6）系统维护功能。
该功能对过程控制系统的整体进行管理和维护，包括过程机各功能模块的启动、停止，各功能模块的调用机制，以及系统运行信息和故障报警信息的管理等。
在上述功能中轧件跟踪和设定计算功能是整个过程控制系统的核心功能，下面分别对其详细介绍。
13．4．2过程控制系统轧件跟踪功能
轧件跟踪基于工业以太网对生产现场上的设备进行统一的管理及协调的控制，可以实现轧线加工历程数据的采集、生产信息的共享及生产数据的传递，为生产工艺规程的优化及产品质量的分析提供数据支持。
系统具体实现的功能有：
（1）取代操作人员的纸单递送和电话通知；
（2）轧件加工历程的准确跟踪和数据库管理；
（3）及时为轧机过程机、控冷过程机及后序精整设备提供数据；
（4）为生产调度提供全线生产情况；
（5）为离线分析、生产统计和生产管理提供数据基础。
轧件跟踪是中厚板轧机过程控制系统的主要功能之一。
在生产过程中，同一时刻轧线上可能有多块轧件，每块轧件的原始条件、加工状态各不相同，轧件可能处于加热、轧制、待温或者运输状态等。
为了对整个轧制生产过程进行自动控制，必须严格区分每块轧件的情况，并针对它们在轧线上所处的加工环节和状况，及时进行相应的处理，因此必须对轧件进行跟踪。
中厚板轧线的轧件跟踪可以从板坯库开始直到最终的成品库，这需要整个计算机控制系统包括从三级生产控制系统到二级过程控制系统直至一级基础自动化系统的协调配合。
跟踪功能的实现是根据冷、热金属检测器、接近开关、编码器、测温仪、位移传感器、压力传感器等的信号，并结合辊道运转、轧机运行等控制信号来完成的。
通过过程控制系统的跟踪功能，可以正确记录当前轧件的位置、尺寸、ID号等状态数据，以使数据和轧件能够很好地对应，能正确地启动某些程序的投入，完成过程控制系统的其他功能。
轧件跟踪的实质是协调各程序并获取“事件”的重要程序。
过程控制系统的跟踪功能实现方法可以有两种：
（1）针对轧线的每一个跟踪区，设置一组单元作为跟踪指示器，当轧件移动时，通过跟踪程序将指示器内容随着轧件移动而移动，这样可以使计算机内存中的跟踪指示器内容与生产线的实际情况建立起对应关系。
（2）针对生产线上的每一块轧件，设置一组单元作为跟踪指示器，并使该指示器中的某些位与各跟踪区对应起来，根据该块轧件的移动情况，将相应的位赋值“I”或“O”。
不论采用哪种方法，计算机必须随时通过跟踪程序获得轧线跟踪区的信息和所有在线轧件信息，并可以根据这些信息启动有关的功能程序，控制各种设备的动作。
跟踪功能的示意图如图13-6所示。
中厚板过程控制系统轧件跟踪功能的实现应考虑以下几个要点：
（1）跟踪逻辑分区划分。
为了便于实现轧件跟踪，需要将轧线进行跟踪逻辑分区的划分。
该分区的划分主要考虑控制功能的需要，并通过合理的轧线检测仪表布置来实现。
另外，逻辑分区不只是区域分区，同时也是功能分区，各区的划分没有严格的位置界限。
（2）跟踪数据流程设计和数据结构定义。
跟踪的数据流程包括：
跟踪过程的现场实测数据和操作信号、控制信号的获得；相应跟踪信息的更新和显示；控制信息的传递等。
为了保证跟踪的准确可靠，跟踪数据结构应该针对轧线分区，在线轧件以及轧制序列等不同的跟踪信息分别进行定义。
合理的跟踪数据流程设计和数据结构定义是实现轧件跟踪功能的必要条件，同时也可以提高整个控制系统的稳定性和通用性。
（3）跟踪事件判断。
一般将各个单独的跟踪过程称作跟踪事件。
根据操作信号、现场的实测数据和控制信号以及跟踪功能本身的数据信息进行跟踪事件的判断，产生跟踪操作的触发信息。
跟踪事件的判断必须逻辑严密，防止错误跟踪事件的产生。
跟踪事件判断的逻辑严密性是影响轧件跟踪功能实现质量的主要因素。
（4）跟踪事件处理。
跟踪事件处理是轧件跟踪功能的主体，针对不同的跟踪事件，更新跟踪信息，调用其他的功能模块，产生相应的控制信息等。
跟踪事件的处理除了要考虑实现轧件跟踪功能的需要外，还需要考虑整体控制功能的实现。
（5）辅助跟踪修正功能。
由于各种原因，可能产生跟踪错误的情况，必须有相应的补救措施。
另外在生产过程中也会有各种的异常情况需要进行处理，所以必须有辅助功能对跟踪情况进行修正。
要求辅助的跟踪修正功能方便使用，易于操作，能够在较短的时间内使跟踪功能运行恢复正常。
13．4．3几种典型的过程控制系统描述
13．4．3．1加热炉燃烧过程控制系统
A加热炉过程机系统结构及功能概述
加热炉过程控制系统作为整个过程自动化控制的重要组成部分，它的作用在于：
对整个加热炉的生产流程进行自动化管理、控制，包括实现板坯人炉核对、加热炉区物流跟踪、炉区设备的自动设定、加热炉各段炉温动态设定、停炉处理以及加热炉区的班管理和实际数据的收集等功能，实现加热炉区的全自动烧钢，能够在降低燃料消耗和降低烧损的同时，保障板坯的最终出炉温度和温度均匀度要求；除此以外，加热炉过程控制系统还承担了板坯信息化控制的“龙头”地位，为轧线的后续跟踪提供了准确信息。
加热炉过程自动化系统主要由跟踪、优化设定模型以及通讯三部分组成。
跟踪部分负责从板坯核对到出炉的整个过程的信息跟踪；优化设定模型部分则根据跟踪提供的信息，以及采集的基础自动化系统的温度、流量等信号，计算加热炉各段需要的设定温度，控制炉温，完成自动烧钢的目的；通讯部分主要完成加热炉过程机与粗轧过程机、数据中心过程机、基础自动化系统的数据通讯和交换，以支持整个过程自动化控制。
这三部分有机地组合在一起，构成了完整的加热炉过程控制体系。
B加热炉过程跟踪及通讯
加热炉的过程跟踪和通讯主要有以下几个功能：
（1）对加热炉前辊道上的钢板位置及其状态进行跟踪；
（2）对加热炉设备状态进行跟踪；
（3）对加热炉内钢坯加热状态进行实时跟踪；
（4）对加热炉炉后辊道上的钢坯位置及其状态进行跟踪；
（5）根据钢坯在加热炉区的不同位置，触发加热炉炉温的预设定计算、一次修正炉温设定值计算、二次修正炉温设定值计算、一次炉温设定值反馈控制、二次炉温设定值反馈控制和钢温预报模型的自适应修正等；
（6）对一级机所传递的钢坯测量数据进行管理；
（7）将模型计算的结果传给基础自动化执行；
（8）对人机界面的指令和一级机传递的消息做出相应的响应；
（9）协调轧机的轧制节奏；
（10）生成钢坯加热报告。
过程跟踪起着二级系统管理者的作用，它对一级机的检测消息做出响应，同时根据模型计算结果向一级机发出操作指令。
模型计算依赖于跟踪逻辑的触发。
过程跟踪还必须对模型计算结果进行保存和打印。
C加热炉燃烧过程优化设定
加热炉过程机优化设定控制系统包括以下几个部分：
（1）稳态工况优化炉温设定值控制。
其主要组成部分包括：
稳态工况炉温预设定值计算、一次修正炉温设定值计算、二次修正炉温设定值计算、一次炉温设定值反馈控制、二次炉温设定值反馈控制、钢坯温度预报模型的自适应修正。
（2）非稳态工况待轧供热时优化炉温设定值控制。
由于加热炉只是轧钢工序的一个组成部分，加热炉的运行要从属于轧机，待轧是当生产率最终趋于零时加热炉操作的一种特例。
当生产率为零时，加热炉燃烧段的温度逐渐偏离原来的优化加热曲线直至达到最小待轧温度。
此外，由于生产率是和实际生产变化相对应的，只有当生产率恢复到原来的值以及炉段温度也恢复到原来的值时，轧机才能恢复原来的操作状态。
因此需要另外一种不同的策略来处理轧机的待轧状态。
待轧过程包括加热炉的保温、降温和升温控制。
待轧一般通过调整炉段温度设定值和推钢速率来实现。
主要分为非计划待轧时的炉温优化设定和计划待轧时的炉温优化设定两种情况。
13．4．3．2轧机轧制过程控制系统
A轧机过程控制系统结构及功能概述
轧制是中厚板生产的主要环节，其完成的好坏直接影响最终产品的性能和质量。
同时轧机过程控制也是中厚板生产中最早引人过程控制的工序。
中厚板轧机过程控制的主要功能有：
轧制规程设定计算（粗轧、精轧）．、实时数据收集与处理及传送、设定值传送、轧制节奏控制、全自动轧钢、轧制过程数学模型、轧件跟踪、数据库接口、人机接口等（提供操作、画面显示及报表功能等）。
轧机过程控制工艺控制软件的主要模块有：
控制轧制模型、轧制规程模型、前反馈控制、自适应、自学习等。
其中，自学习计算模块对本块钢不起作用，仅仅是对模型中的一些参数进行修正，作用于下一块钢的设定计算过程。
而坯料测温修正计算、道次修正计算和阶段修正计算属于轧制过程中的动态设定技术，即利用已获得的检测数据来对设定值进行修正。
另外还有一些辅助功能模块，如轧制数据在操作台上的显示、操作台上人工干预、数据通讯、工程记录的归档以及异常情况处理等。
轧制过程控制模型的组成、过程控制级各模块间的关系，以及各个组成模块和基础自动化间的数据流向参见图5-13。
由图中可见，在设定计算中居于核心的是数学模型以及模型参数，它决定了轧制过程控制的精度，各个部分都是围绕这个核心起作用的。
B轧机过程控制跟踪及通讯
过程跟踪从轧件等待出炉开始至加速冷却设备终止。
具体功能描述如下：
（1）位置跟踪：
根据现场的仪表跟踪轧件在轧线上的物理位置。
（2）内存中数据区的管理：
中厚板轧制过程在很多情况下需要进行控温轧制，减少等待时间，加快轧制节奏，这样会造成轧制线上同时有多块钢。
不同轧件对应的数据是不同的，如何管理不同轧件的数据是过程跟踪的重要功能。
（3）任务调度：
当轧件位于轧线相应的位置时，会激活相应的计算功能。
（4）数据输入和吊销：
当轧件在轧制过程中发生错误时，过程跟踪要在内存中取消这块钢的数据，并作好相应记录。
轧机过程控制的数据通信主要包括：
与轧机基础自动化系统、与加热炉过程机、与控制冷却及热矫过程机、与剪切精整线过程机、与数据中心计算机系统之间的通信。
C轧机过程控制系统设计
轧机过程设定计算功能的实施对中厚板轧机控制起到了重要作用，包括适应产品规格的改变，自动得到合理轧制规程，提高产品质量和轧制节奏，提高轧机控制的自动化水平等。
为了保证设定计算功能的实现，设定计算的主要组成部分应包括以下内容。
a轧制规程计算
以轧制过程的温度模型、轧制力模型、轧制力矩模型、弹跳模型、前滑模型等数学模型为依据，通过时间计算、温度计算、力能计算、弹跳计算、板形计算，按照一定的优化分配原则对各个轧制道次的压下量进行分配，使之在满足相应的约束条件下，道次数最少，达到产量高、质量好的目标。
通过轧制规程计算可以避免操作工安排规程的随意性，特别是在轧件的品种规格发生变化时，可以快速计算出新的规程设定值。
b轧机设定及控制参数计算
在轧制规程计算的基础上，计算出轧机生产过程中的设定和控制参数：
（1）道次设定参数计算：
为轧制过程提供基本的道次控制参数，包括各道次的辊缝设定值；道次状态；轧制力计算值；咬钢、稳定轧制及抛钢速度制度设定值；轧制时间和间歇时间等数据。
（2）板形和板
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