Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Автоматизированные системы управления и прогрессивные информационные технологии

Диссертационная работа:

Газимов Руслан Тахирович. Разработка адаптивной автоматизированной системы управления процессом прокатки рулонной медной полосы : диссертация... кандидата технических наук : 05.13.06 Москва, 2007 202 с. РГБ ОД, 61:07-5/2686

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 4

АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА НЕПРЕРЫВНОЙ ПРОКАТКИ 10

1.1. Анализ существующих измерительных систем 10

1.2. Анализ существующих методов автоматизированного расчета режимов прокатки 21

1.3. Анализ методов и систем оперативного управления прокаткой 36

АНАЛИЗ ПРИНЦИПОВ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ ПРОКАТКИ МЕДНЫХ ПОЛОС 53

2.1. Анализ принципов формирования портфеля заказов 54

2.2. Анализ структуры технологического процесса 57

2.3. Анализ принципов оценивания процесса деформации 64

2.4. Рассмотрение методики оценивания формы прокатанных полос 70

2.5. Цель и постановка задачи управления технологическим процессом прокатки 80

РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ОПЕРАТИВНОГО КОНТРОЛЯ ХАРАКТЕРИСТИК ДЕФОРМАЦИИ ПОЛОСЫ 90

3.1. Разработка структуры измерительного комплекса 93

3.2. Анализ метрологических аспектов проводимых измерений 104

3.3. Формирование схемы фиксации координат полосы ПО

3.4. Определение принципов локализации искажений 118

3.5. Формирование правил расчета и обобщения оценок деформации 126

РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ И АЛГОРИТМОВ АСУТП ПРОКАТКИ 134

4.1. Определение структуры и функциональных особенностей системы управления прокатным станом 135

4.2. Определение принципов управления процессом прокатки 143

4.3. Разработка алгоритмов управления прокаткой 150

4.4. Разработка специального программного обеспечения и численный анализ работы системы 166

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 174

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 176

АКТ ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ 191

АКТ ВНЕДРЕНИЯ 192

ПРИЛОЖЕНИЕ А 193

ПРИЛОЖЕНИЕ Б 197 

Введение к работе:

Актуальность темы В настоящее время в России и за рубежом наблюдается бурное развитие рынка электроэнергии осуществляется масштабная реконструкция энергосистем, вводятся в эксплуатацию новые мощности В связи с этим, за последние пять лет, резко возросла цена на медьсодержащие электротехнические элементы, в частности, на плоский медный прокат По состоянию на апрель 2007 г рыночная стоимость медной полосы составляет 250 000 - 300 000 руб /т

Существенной составляющей себестоимости медного проката (порядка 45-55 %) являются затраты на производство Поэтому снижение производственных затрат за счет автоматизации и оптимизации управления технологическими процессами производства медной полосы требует новых исследований и технических решений

При анализе состояния автоматизации производства медной полосы выявлены недостатки действующих систем автоматического управления или АСУТП прокатки. Использование известных систем автоматизированного управления процессом прокатки не позволяет оперативно (в ритме с процессом прокатки) учитывать характеристики локальных деформаций полосы Также в большинстве современных АСУТП не проводится комплексные оценивание и учет нестационарности характеристик прокатки от цикла к циклу Все это в совокупности приводит к понижению качества готовой продукции и появлению обрези до 15-20 % от ее общей массы.

Увеличение массы обрези приводит к снижению производительности за счет возрастания рециркулирующих потоков (с соответствующими энергозатратами) В свою очередь изделия, не удовлетворяющие требуемым нормативам качества, реализуются заказчику по меньшей цене. Данные явления негативно отражаются на прибыли предприятия

Исходя из вышеизложенного, в диссертации решается актуальная задача улучшения качественных показателен работы прокатных

станов за счет усовершенствования автоматизированной системы управления процессом прокатки медных полос.

Цель исследования. Целью настоящей диссертационной работы является снижение массы обрези при обеспечении заданных показателей качества производимой рулонной медной полосы за счет создания адаптивной автоматизированной системы управления технологическим процессом прокатки

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие научно-технические вопросы:

изучение закономерностей влияния нестационарности характеристик прокатного оборудования на качественные показатели прокатываемой полосы (локальные искажения, обьем обрези),

разработка методов и алгоритмов оперативного оценивания локальных искажений полосы в ритме с процессом прокатки,

формирование функциональных схем, составляющих адаптивную АСУТП прокатки, и разработка алгоритмов функционирования ее элементов,

разработка алгоритмов коррекции (улучшения) технологических режимов прокатки полосы от цикла к циклу на основании полученных оценок качества готовой полосы,

разработка программного комплекса, реализующего полученные алгоритмы функционирования АСУТП прокатки и оценка эффективности его работы

Методы исследования: теория множеств при формализации характеристик процесса прокатки, численные методы при выявлении закономерностей влияния параметров прокатного стана на формирование качественных показателей готовой полосы, математическая статистика при разработке методов контроля локальных искажений полосы, методы идентификации систем, функциональный анализ и методы искусственного интеллекта при разработке алгоритмов оперативного оценивания состояния прокатываемой полосы и выбора соответствующих режимов прокатки

Автор выносит на защиту:

формализацию закономерностей влияния нестационарности характеристик прокатного оборудования на качественные показатели прокатанной полосы;

метод оценивания пространственного состояния координат полосы при оперативном контроле ее локальных искажений; функциональная схема адаптации работы прокатного стана (через коррекцию технологических режимов) на основании оценок состояния прокатанных полос;

алгоритмы и программы рационального выбора технологических режимов прокатки при управлении работой стана от цикла к циклу.

Научная новизна полученных результатов:

получили дальнейшее развитие методы математического описания (в пространственных и режимных координатах) изменения формы и геометрических размеров рулонной медной полосы в процессе прокатки, с использованием которых изучены закономерности влияния нестационарности характеристик работы стана при многоклетевой прокатке на качественные показатели прокатываемой полосы, что позволило получить систему связей между состояниями полосы и соответствующими им режимами прокатки,

впервые разработаны модели оперативного оценивания локальных искажений полосы в процессе ее деформации, и формирования на их основе корректирующих воздействий на пространственные координагы состояния полосы,

впервые с применением прогрессивных информационных технологий (правила ассоциативного связывания и принцип динамического стереотипа) разработана методика рационального выбора технологических режимов прокатки при управлении работой стана от цикла к циклу,

усовершенствована функциональная схема АСУТП прокатки путем включения в контур управления следящего идентификатора с элементами интеллектуализации (системы ассоциативной памяти), что позволило обеспечить минимизацию массы обрези за счет последовательной адаптации режимов прокатки к изменяющимся характеристикам клетей и стана

Практическая значимость полученных результатов:

предложенный в работе метод оперативного оценивания локальных искажений полосы при ее деформации, реализованный в виде алгоритма, позволяет сократить объем данных, хранимых в базе данных для описания технологического процесса, а также классифицировать в БД состояния прокатанной полосы по типам искажений для улучшения качества управляющих решений, принимаемых оператором, созданная схема идентификации системы управления прокаткой по состоянию полосы, позволяет осуществлять каскадный (от клети к клети) выбор режимов прокатки, что дает возможность своевременно улучшить качество прокатываемой полосы, т е уменьшить число возникающих локальных искажений и снизить возможный объем обрези,

разработанный ассоциативный алгоритм интеллектуализированной идентификации, в ходе технологического процесса (от цикла к циклу) позволяет накапливать и структурировать информацию о реализованных режимах прокатки, их эффективности, полученных оценках искажений полосы и объема обрези Системы ассоциативных связей (в банках данных) могут быть использованы для других станов и сортаментов (с предварительно внесенными поправками), разработанные процедуры накопления и структурирования информации, позволяют хранить ее в базе данных в явном виде, что дает возможность оператору корректировать условия работы системы в ритме с технологическим процессом

Внедрение результатов. Разработанные компьютерные подсистемы оперативного учета локальных деформаций и рационального выбора режимов прокатки прошли опытно-промышленные испытания на "Арте-мовском заводе ОЦМ", что подтверждено соответствующим актом

Апробация работы.

Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях-

XXXII Международная конференция "Вопросы оптимизации вычислений" (2005, п Кацивели, Крым, Украина),

V Международная научно-техническая конференция "Искусственный ишеллект Интеллектуальные и многопроцессорные системы" (2005, п Дивноморское, Геленджик, Россия),

V Международная научная молодежная школа "Нейроинформатика и системы ассоциативной памяти" (2005, п Дивноморское, Геленджик, Россия),

IX Международная научно-техническая конференция "Моделирование, идентификация, синтез систем управления" (2006, п Канака, Крым, Украина),

XXXIII Международная молодежная научная конференция "Гага-ринские чтения" (2007, Москва)

Публикации. Основные результаты работы опубликованы в 9 печатных работах

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, выводов, списка использованных литературных источников из 156 наименований на 15 страницах и приложений на 10 страницах Общий объем работы - 202 страницы Работа содержит 47 рисунков (из них 41 вынесены на 38 отдельных листов) и 12 таблиц (из них 3 вынесены на 2 отдельных лис га)

Подобные работы
Страшнов, Андрей Юрьевич
Разработка автоматизированной системы принятия решения для проектирования тканей, вырабатываемых на станках с электронным управлением
Мырзин Глеб Семенович
Автоматизация и управление процессом технического обслуживания системы технологических трубопроводов
Лихтер Анатолий Михайлович
Управление биофизическими процессами в системах лова рыбы
Асташин Сергей Михайлович
Управление режимами и процессами эксплуатации систем тягового электроснабжения на основе имитационного моделирования
Шведов Николай Георгиевич
Автоматизация и управление процессом многолезвийной механической обработки на основе динамического моделирования технологической системы
Бачурин Андрей Степанович
Разработка системы языковых и программных средств структурных исследований
Семчевский Анатолий Константинович
Разработка системы автоматического дозирования кислорода на базе твердоэлектролитной ячейки
Куделин Александр Руфович
Исследование и разработка системы оптимального управления межклетевым охлаждением на широкополосных станах
Баринов Александр Петрович
Разработка системы информационной поддержки контроля производственных процессов на базе терм-связности элементов электронного документооборота
Трышкина Ольга Викторовна
Разработка системы управления скоростью резания, снижающей шум и вибрации при металлообработке

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net