热连轧粗轧虚拟仿真实验的开发与实践

齐珂 林春丽

摘要：为加强实践教学环节，提高学生实践能力，切实解决高危、高复杂工艺环境下钢铁实践教学以及去钢铁企业进行“走马观花式”冶金生产实习的难题，从而针对具有生产工艺复杂，自动化程度要求高，需24小时连续生产等特点的热连轧生产过程，开发热连轧粗轧虚拟仿真实验平台。该实验平台包括与生产线一致的仿真动画和PAC编程软件的模拟。并建设网站，通过网站完成该实验，该虚拟实验教学平台的建设，可以使学生随时随地进行实验，弥补了热连轧实验高危险、设备昂贵等不足。

关键词：虚拟仿真;热连轧;PAC编程;教学平台

1热连轧粗轧虚拟仿真实验平台建设背景和特点

热连轧生产具有高危险、高复杂等特点，学生只能在现场进行简单的认识实习。为加强实践教学环节，提高学生实践能力，切实解决高危、高复杂工艺环境下钢铁实践教学以及去钢铁企业进行“走马观花式”冶金生产实习的难题，从而针对具有生产工艺复杂，自动化程度要求高，需24小时连续生产等特点的热连轧生产过程，建立一个热连轧虚拟仿真实训平台。

该实训平台具有以下特点：

（1）以国内先进生产线为原型，利用现代信息技术开发一套与生产线一致的仿真动画。

（2）模拟仿真一套PAC软件，可以进行程序的编写和调试，弥补了PAC设备台数较少、价格昂贵的不足。

（3）该实验平台依托互联网建设，学生可以随时随地进行实验，为进一步推广和网络教学打下来良好基础。

2实验教学设计

2.1教学内容设计

学生根据网站内预习内容了解粗轧生产工艺，绘制编程流程图，在网站完成变量表编写，并进行编程和调试，实验平台根据完成情况，进行评分。

2.2实验步骤设计

根据教学内容的设计，粗轧实验步骤分为：（1）硬件配置，完成硬件的选择和安装;（2）网络连接，完成PAC和1级交换机，各区域PAC之间的连接;（3）编写变量符号表，根据生产工艺和设计的流程图完成相应符号表的设计;（4）编写程序，包括①粗轧辊道控制程序;②立輥控制程序;③平辊控制程序;（5）下载程序，调试运行。

2.3实验教学考核

本实验教学考核评价有实验平台成绩和实验老师成绩两部分组成，平台成绩占70%，包括预习成绩和实验操作成绩。实验老师成绩为学生提交实验报告，老师根据报告内容进行评定。

3、虚拟仿真实验实例

3.1硬件连接

3.2网络连接

3.3变量表编写

3.4程序编写

3.5运行调试

4、结论

本虚拟仿真平台的建设有助于学生的设计能力和实践能力的提高。该实验平台已在本学院两届学生适用，覆盖学生约300人，尤其是在疫情期间，学生通过互联网就能完成实验，提高了实践水平。