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:

Ганичева Оксана Георгиевна. Автоматизация оптико-электронного контроля процесса зажигания агломерационной шихты с использованием зонного анализа интенсивности инфракрасного излучения : диссертация ... кандидата технических наук : 05.13.06.- Череповец, 2007.- 158 с.: ил. РГБ ОД, 61 07-5/3650

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 4

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТОДОВ И АЛГОРИТМОВ
КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА ЗАЖИГАНИЯ АГЛОМЕРАЦИОННОЙ
ШИХТЫ 10

1.1 Анализ методов и алгоритмов контроля зажигания

на агломерационной машине 10

  1. Характеристика процесса зажигания шихты как объекта оптического контроля 24

  2. Функциональные требования к алгоритмическому обеспечению оптико-электронного метода контроля зажигания агломерационной шихты 36

  3. Выводы по разделу 43

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ОПТИКО-
ЭЛЕКТРОННОГО МЕТОДА ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА
ЗАЖИГАНИЯ АГЛОМЕРАЦИОННОЙ ШИХТЫ 45

2.1 Математическая модель теплообмена в слое

агломерируемой шихты 45

2.2 Математическое моделирование тепловых процессов

в поверхностном слое агломерируемой шихты 52

  1. Температурное поле поверхностного слоя агломерата как критерий для формирования изображения аглоспека за зажигательным горном и контроля процесса зажигания 59

  2. Управление зажиганием агломерационной шихты с использованием анализа температурного поля

поверхности спекаемого слоя 67

2.5 Выводы по разделу 76

з
3. АЛГОРИТМЫ КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА ЗАЖИГАНИЯ ШИХТЫ
НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА ИЗОБРАЖЕНИЯ
ПОВЕРХНОСТИ СПЕКАЕМОГО СЛОЯ 77

3.1 Исследование статистических характеристик

изображения поверхности спекаемого слоя 77

3.2 Алгоритм формирования управляющего воздействия 89

  1. Выявление нарушений на этапе зажигания 91

  2. Выводы по разделу 99

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА

АЛГОРИТМИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ КОНТРОЛЯ

ПРОЦЕССА ЗАЖИГАНИЯ ШИХТЫ 101

  1. Описание функциональных элементов и блоков экспериментальной оптико-электронной установки 101

  2. Методика настройки алгоритмического обеспечения 104

  3. Результаты экспериментальной проверки 106

  4. Перспективы применения оптико-электронного метода

контроля зажигания 123

4.5 Выводы по разделу 125

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 126

Список использованных источников 128

Приложение А. Основные процедуры программных модулей 139

Приложение Б. Интерфейс пользователя программного

обеспечения 153

Приложение В. Акты внедрения 156

Введение к работе:

Актуальность работы Одним из важнейших направлений совершенствования производства агломерата является эффективное управление процессом спекания шихты, которое обеспечивает увеличение качества аглоспека и производительности агломашин

В мировой практике агломерационного производства в последние годы были предложены ряд методов управления процессом зажигания шихты, среди которых наибольшее распространение получили методы, основанные на анализе газопроницаемости шихты, изменении температуры зажигания и конструкции зажигательного горна При этом мероприятия, направленные на модернизацию и изменение конструкции горна являются дорогостоящими и требующими одновременного изменения систем, связанных с работой горна Большое значение также имеет равномерность температурного поля по Ширине горнового устройства, которая зависит от конструктивных особенностей и от количества продуктов сгорания, образующихся в горне

Благодаря фундаментальным работам большого круга ученых, достигнуты значительные успехи в области изучения процесса спекания агломерата Основные закономерности процессов и явлений, протекающих при агломерации, разработаны в трудах Н Вендеборна, В Я Миллера, А.М Парфенова, Е Ф Вегмана, А А Сигова, С В Базилевича, В И Коротича, Г Г Ефименко и др

Анализ отечественной и зарубежной литературы показывает, что большинство существующих методов управления процессом зажигания, предложенных А А Сиговым, С Г Братчиковым, Б С Сергеевым, В И Тумашевым, Т Е Шуманом, Д В Бурдиным не обладают достаточной оперативностью, так как управляющее воздействие направлено на изменение содержания топлива в шихте и поддержание оптимального соотношения между продолжительностью внешнего нагрева и содержанием в шихте твердого топлива, и не дают комплексной оценки хода процесса спекания по ширине агломашины

В настоящее время все более широкое применение получают оптические методы, использование которых в системах управления зажиганием шихты на агломерационной машине позволяет оперативно обнаруживать нарушения технологического процесса и своевременно корректировать его ход Сегодня ведутся активные работы в области создания эффективных методов и средств, которые позволяют решить данную проблему

В связи с этим задача автоматизации контроля зажигания шихты на агломерационных машинах, представляется весьма актуальной

Работа выполнялась в рамках госбюджетной НИР «Разработка методов и принципов построения многофункциональных систем технического зрения» на кафедре «Программное обеспечение ЭВМ» Череповецкого государственного университета

Цель работы Автоматизация оптико-электронного контроля процесса зажигания агломерационной шихты с использованием зонного анализа интенсивности инфракрасного излучения поверхности спекаемого слоя за зажигательным горном

В соответствии с этим в работе решаются следующие основные задачи

  1. Выявить общие закономерности формирования изображения поверхности спекаемого слоя на основе существующих и собственных исследований в области процесса зажигания агломерационной шихты

  2. Выполнить математическое описание процесса формирования изображения поверхности спекаемого слоя за зажигательным горном, основанное на процессах теплообмена в слое агломерируемой шихты

  3. Синтез алгоритмов выявления нарушений процесса зажигания шихты и формирования управляющего воздействия на агломерационной машине конвейерного типа

  4. Экспериментальная проверка алгоритмического обеспечения оптико-электронного метода контроля зажигания шихты

Методы исследований Для решения поставленных в работе задач использованы теоретические основы газодинамики и теплотехники агломерационного процесса, методы математического и компьютерного моделирования, цифровой обработки изображений и оптоэлектроники, аппарат теории вероятностей и математической статистики, основы теории построения алгоритмов и программ

Научная новизна результатов работы заключается в следующем

  1. Разработана математическая модель формирования изображения поверхности спекаемого слоя за зажигательным горном агломерационной машины, основанная на процессах теплообмена в агломерируемой шихте и распределения температуры по секциям горна

  2. Предложена методика контроля процесса зажигания агломерационной шихты и принцип формирования управляющего воздействия на основе зонного анализа интенсивности инфракрасного излучения за зажигательным горном и изображения излома аглоспека в разгрузочной части машины, повышающие достоверность принятия решения

  3. Разработаны алгоритмы выявления нарушений процесса спекания и формирования управляющего воздействия на основе анализа распределения температуры в поверхностном слое, обеспечивающие высокие показатели надежности при наличии импульсов яркости, обусловленных неравномерностью нагрева поверхности

Практическая ценность диссертационной работы состоит в разработке автоматизированного способа контроля процесса зажигания агломерационной шихты с использованием зонного анализа интесивности инфракрасного излучения

Реализация результатов работы Разработанное математическое и
алгоритмическое обеспечение исследовано и проверено на экспериментальной
оптико-электронной установке на агломерационной машине № 11 аглоцеха № 3
ОАО «СЕВЕРСТАЛЬ» Основные результаты, полученные в

диссертационной работе, внедрены и используются на предприятиях ЗАО «Фирма «СТОИК» и ООО НПП «Кронверк», и в учебном процессе на кафедре «Программное обеспечение ЭВМ» Череповецкого государственного университета

Апробация работы Основные положения диссертационной работы докладывались и получили положительную оценку на Международных и Российских конференциях- «Повышение эффективности теплообменных процессов и систем» (г Вологда, 2000 г), «14-я и 17-я межвузовская военно-научная конференция» (г Череповец, 2001,2006 гг), «Северсталь» - пути к совершенствованию» (г Череповец, 2002 г); «Информационные технологии в производственных, социальных и экономических процессах» (г Череповец, 2002,2004 гг.), «Оптико-электронные приборы и устройства в системах распознавания образов, обработки изображений и символьной информации (г Курск, 2003,2005 гг), «Прогрессивные процессы и оборудование металлургического производства» (г Череповец, 2003, 2005 гг)

Основные положения, выносимые на защиту

1 Математическая модель формирования изображения поверхности спекаемого слоя за зажигательным горном агломерационной машины, основанная на процессах теплообмена в агломерируемой шихте и распределения температуры по секциям горна

  1. Алгоритмы выявления нарушений процесса спекания и формирования управляющего воздействия на основе анализа распределения температуры в поверхностном слое

  2. Методика контроля процесса зажигания агломерационной шихты и принцип формирования управляющего воздействия на основе зонного анализа интенсивности инфракрасного излучения за зажигательным горном и изображения излома аглоспека в разгрузочной части машины

Публикации По материалам диссертации опубликовано 14 печатных работ, в том числе 1 статья в журнале, рекомендованном ВАК, 1 монография"

Структура и объем диссертации Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и приложений Содержит 127 страниц основного текста, 56 рисунков, 10 таблиц, список использованной литературы Из 85 наименований и 2 приложения на 15 страницах

Подобные работы
Селивановских Вера Витальевна
Автоматизация контроля гранулометрического состава агломерата на основе оптико-электронного метода
Воробьев Георгий Георгиевич
Автоматизация формирования структуры металлического слитка в процессе литья под воздействием управляющего излучения
Дунаев Михаил Павлович
Методы управления технологическим процессом контроля и наладки промышленного оборудования
Шаров Александр Германович
Автоматизация процессов контроля знаний с применением заданий открытого типа
Истомин Алексей Сергеевич
Повышение эффективности автоматизированного контроля процесса осаждения тонких пленок на основе емкостного метода
Черярин Дмитрий Владимирович
Повышение эффективности автоматизированных мелкосерийных и единичных производств за счет организации управления и контроля производственных процессов в соответствии со стандартом ISO 9000
Хатламаджиян Агоп Ервандович
Методы автоматизации процессов логического контроля в транспортных системах диспетчерского управления на основе гибридных моделей и генетических алгоритмов
Колпащиков Сергей Александрович
Автоматизация и контроль технологического процесса наложения изоляции кабелей связи с парной скруткой
Лимонов Игорь Анатольевич
Автоматизация процесса рентгенографического контроля дефектов лопаток ГТД, получаемых методами точного литья
Строганов Виктор Юрьевич
Комплексная автоматизация и моделирование адаптивных процессов тестового контроля и обучения в системе аттестации и подготовки кадров предприятий промышленности и транспортного комплекса

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