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:

Сурин Александр Александрович. Разработка АСУТП стабилизации химического состава агломерата : Дис. ... канд. техн. наук : 05.13.06 Екатеринбург, 2005 165 с. РГБ ОД, 61:05-5/4015

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 7

1 АНАЛИЗ ПРОБЛЕМНОЙ СИТУАЦИИ, ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ
ИССЛЕДОВАНИЯ 12

1.1 Характеристика проблемной ситуации 12

  1. Аналитический обзор существующих методов управления процессоїм агломерации 17

  2. Современные методы анализа и синтеза программных систем 27

  3. Выводы и задачи исследований 39

2 СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ ПРОЦЕССА СТАБИЛИЗАЦИИ
ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА АГЛОМЕРАТА........ 42

  1. Технологический комплекс формирования химического состава агломерата как объект управления 42

  2. Алгоритмическая схема замещения 48

  3. Исследование технологического комплекса 57

  4. Выводы 71

3 СИНТЕЗ СИСТЕМЫ СТАБИЛИЗАЦИИ ХС АГЛОМЕРАТА 74

  1. Формирование функциональных требований 74

  2. Алгоритмическая структура системы стабилизации ХС агломерата....82

  3. Решение задачи оптимизации 100

  4. Выводы 112

4 ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ 114

  1. Архитектура реализуемой системы 114

  2. Проектирование базы данных 127

  3. Методика оценки эффективности 131

  4. Выводы 140

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 142

БИБЛИОГРАФИЯ 146

ПРИЛОЖЕНИЕ А 155

ПРИЛОЖЕНИЕ Б 156

ПРИЛОЖЕНИЕ В 162

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИИ

ПЕРЕЧЕНЬ ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

Введение к работе:

Актуальность работы. В мировой практике агломерации все более актуальным становится вопрос создания современного малозатратного н экологически безопасного производстоа высококачественного железорудного агломерата, который и в дальнейшем будет оставаться основным компонентом доменной шихты. Последнее предопределяется тем, что агломерационный процесс в настоящее время является самым производительным и экономичным способом получения офлюсованного сырья для доменной плавки, а также попутной утилизации отходов металлургического производства.

В России в настоящее время работают 11 предприятий, производящих железорудный агломерат. Парк агломерационных машин России на 2005 год включает 56 машин общей площадью спекания 6600 м2 и производственной мощностью 57 млн. т агломерата в год. Однако технология производства агломерата на них по ряду причин не содержит в полном объеме ни одного из современных элементов, обеспечивающих требуемое качество агломерата при низких затратах. Несоответствие технологических схем и технического уровня оборудования шихтовым условиям, интенсивная эксплуатация большинства отечественных агломерационных фабрик без серьезной реконструкции в течение многих лет, привела к их износу и глубокому отставанию по техническому уровню от агломерационных фабрик зарубежных заводов, например Европы и Японии. Средние характеристики качества агломерата, например, колеблемость химического состава, в три-четыре раза хуже требуемого.

Усовершенствование технологии агломерации, главным образом, осуществляется путем интенсификации процесса спекания и роста единичной мощности. Управление мощными технологическими агрегатами на основании опыта и интуиции обслуживающего персонала, а также отсутствие совместной обработки информации, получаемой из разных источников, приводит к невозможности оперативного выявления причин разладки технологического процесса, не обеспечивает стабильность управления процессом агломерации и, как следствие, приводит к ухудшению качества выпускаемого агломерата.

Разнообразие агрегатов и режимов их работы, необходимость повышения стабильности химического состава агломерата в условиях формирования железорудной части шихты из компонентов, существенно отличающихся по своим химическим и физико-механическим свойствам (концентратов, агломерационных руд, отходов металлургического производства), существенная неполнота информации о состоянии технологического процесса -все это требует высокого уровня организации системы управления. Создание и внедрение автоматизированной системы управления технологическим процессом стабилизации химического состава агломерата с использованием современной информационной технологии является актуальной научно-технической задачей.

Объект исследования. Технологический комплекс, формирующий химический состав агломерата.

Предмет исследования. Алгоритмы моделирования и управления химическим составом агломерата.

Цель работы. Разработка алгоритмов и программ, использование которых позволяет повысить эффективность системы стабилизации химического состава агломерата в условиях изменения структуры и параметров технологического процесса.

Задачи исследования. Исходя из цели работы, были поставлены и решены следующие задачи:

выполнить совместное исследование технологических и информационных аспектов формирования стабильного химического состава агломерата;

разработать алгоритмическое обеспечение решения задачи синтеза системы стабилизации химического состава агломерата;

разработать программное обеспечение с использованием алгоритмов синтеза системы стабилизации химического состава агломерата, и апробировать его в промышленных условиях.

Методы исследования. Для решения поставленных задач использовались методы вычислительного эксперимента, математической статистики,

методы системного анализа, объектно-ориентированного анализа и проектирования, математического моделирования.

Достоверность полученных результатов. Достоверность результатов обеспечивается использованием аппарата системного анализа, математического программирования и оптимизации, численных методов, балансовых соотношении, математической статистики, сопоставлением результатов моделирования и экспериментальных данных, сопоставлением полученных результатов с известными результатами, содержащимися в научной и справочной литературе, а также успешным промышленным внедрением выполненных разработок.

Научная новизна. Научная новизна работы состоит в следующем.

  1. Разработана методика синтеза системы стабилизации химического состава агломерата. Система включает в себя воздействия на процесс формирования железорудной части шихты, предупреждающие возникновения аномальных зон в усреднительном штабеле, а также коррекцию расходов флюсов и твердого топлива по прогнозируемым значениям основности агломерата и содержания монооксида железа в агломерате.

  2. Разработан, исследован и апробирован комплекс упрощенных ба-лансово-статистических моделей, описывающих процесс стабилизации химического состава агломерата с учетом неопределенностей, связанных с изменениями структуры и параметров технологического процесса.

  3. Выявлены и исследованы основные факторы, дестабилизирующие функционирование системы стабилизации химического состава агломерата.

  4. Разработана интегрированная система стабилизации химического состава агломерата, включающая в себя процедуры прогнозирования химических свойств шихты и агломерата с использованием уравнений материального баланса и текущих значений расходов компонентов аглошихты.

На защиту выносятся:

результаты системного анализа процесса стабилизации ХС агломерата, позволившие обосновать структуру и параметры моделей, описывающих свойства компонентов шихты и регулировочные характеристики;

постановка и численное решение задач стабилизации средневзвешенного содержания железа в компонентах ЖРЧШ и ХС агломерата для конкретных предприятий;

комплекс концептуальных моделей, обосновывающих функции проектируемой системы, классы объектов, а также сущности и связи между ними;

многослоевая архитектура системы верхнего уровня стабилизации ХС агломерата, основанная на объектно-ориентированном подходе и обеспечивающая гибкость и простое развитие системы.

Практическая ценность работы. Практическая ценность диссертационной работы состоит в том, что разработанное алгоритмическое обеспечение позволяет прогнозировать химический состав шихты и агломерата, и реализовать АСУТП стабилизации химического состава агломерата, что способствует повышению качества управления процессом и увеличению производства годного агломерата.

Внедрение результатов. Результаты диссертационной работы в форме алгоритмического и программного обеспечения АСУТП стабилизации химического состава агломерата внедрены на ОАО «ММК» г. Магнитогорск и ОАО «Северсталь» г. Череповец. Материалы диссертации включены в учебные курсы для студентов специальности «Автоматизированные системы обработки информации и управления» направления 654600 - «Информатика и вычислительная техника» Уральского государственного горного университета г. Екатеринбург.

Апробация результатов. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на IV Международной конференции «Прогрессивные процессы и оборудование металлургического производства»

(г. Череповец, 2003), на третьей Международной научно-практической конференции «На передовых рубежах науки и инженерного творчества. РУО ЛИН» (г. Екатеринбург, 2004), на III Всероссийской научно-технической конференции «Проблемы информатики в образовании, управлении, экономике и технике» (г. Пенза, 2003), на II Всероссийской научно-технической конференции «Информационные системы и модели в научных исследованиях, промышленности и экологии» (г. Москва - г. Тула, 2004), па технических советах горно-обогатительного производства ОЛО «ММК» г. Магнитогорск и агломерационного производства ОАО «Северсталь» г. Череповец.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 научных работ.

Структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 165 страницах машинописного текста, включая 61 рисунок, 19 таблиц, и состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка из 90 источников отечественных и зарубежных авторов, трех приложений.

Подобные работы
Селивановских Вера Витальевна
Автоматизация контроля гранулометрического состава агломерата на основе оптико-электронного метода
Дмитриева Валерия Валерьевна
Разработка и исследование системы автоматической стабилизации погонной нагрузки магистрального конвейера
Мансурова Наталья Рамилевна
Влияние генезиса и основности шихты на минералогический состав и металлургические свойства агломерата
Проданов Сергей Викторович
Исследование процесса и разработка технологии офлюсованного агломерата с использованием в аглошихте отходов производства
Якушев Владимир Сергеевич
Разработка технологии получения железохромового агломерата для выплавки феррохрома в доменных печах
Коплович Евгения Александровна
Разработка алгоритмов стабилизации и компрессии изображений для систем видеонаблюдения мобильных робототехнических комплексов
Бикмулина Наталия Олеговна
Разработка технологии стабилизации ликеро-водочных изделий с использованием полиэлектролитов на основе полиакриламида
Бондаренко Ольга Александровна
Разработка технологии стабилизации качества пшеничных зародышей
Бритиков Дмитрий Александрович
Разработка способа стабилизации термовлажностных характеристик зерна при сушке и хранении
Бондаренко Ольга Александровна
Разработка технологии стабилизации качества пшеничных зародышей

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