Современные системы автоматического управления охлаждением валков создаются на основе
математических моделей,
так как использование прямого метода измерения среднемассовой температуры валков не представляется
возможным.
Температуру поверхности валков в процессе прокатки весьма сложно измерять из-за брызг воды почти по всей
поверхности
бочки валков. Даже в случае измерения температуры поверхности валков необходимо использовать
математическую модель,
которая бы позволила определить среднемассовую температуру валка по известной температуре его
поверхности,
которая за один оборот изменяется в широких пределах.
Общие сведения о системе.
ООО “Металлтехномаш” совместно с Институтом черной металлургии НАН Украины разработали комплекс
математических моделей,
которые позволяют рассчитывать температуру рабочих валков и управлять ею в процессах прокатки полос. Эти
модели положены
в основу подсистемы автоматического управления охлаждением рабочих валков (АСУ СОВ) для
ШСГП 2000 ОАО “Магнитогорский металлургический комбинат”.
Комплексное ПО, разрабатываемое в рамках данной работы, предназначено для АСУ СОВ чистовой группы
клетей.
АСУ СОВ в целом разрабатывает ЗАО «АСК», а ООО «Металлтехномаш» разрабатывает комплексное ПО,
обеспечивающее
в автоматическом режиме расчет и оптимизацию параметров СОВ, а именно,- объёмов охлаждающей воды по
клетям чистовой
группы, а также номера клетей чистовой группы (из первых четырёх), где необходимо включение
подстуживания поверхности
полосы системой «антишелушения».
Oсновные функции подсистемы АСУ СОВ.
- автоматический прием входной информации о планируемом графике прокатки, номерах партий, марках стали, размерах полос, регламентных (заданных) значениях температуры рабочих валков, скорости полосы и др. параметров, необходимых для расчета режимов охлаждения валков;
- автоматический расчет режимов охлаждения валков и передача рассчитанных уставок в контроллер системы;
- автоматический расчет параметров работы системы антишелушения и передача рассчитанных уставок в контроллер системы;
- контроль текущей температуры рабочих валков (расчет температуры рабочих валков; выдача предупреждающего сообщения оператору в случае превышения расчетной температуры валков относительно заданной);
- расчет коэффициентов адаптации математической модели на основании измеренных значений температуры валков, их последовательное сохранение для каждой клети в базе данных в привязке к сортаментным группам (группам режимов прокатки) с целью последующего использования в модели с учётом приоритета последних значений;
- накопление текущей информации о параметрах работы СОВ, параметрах технологического процесса прокатки (от которых зависит работа СОВ) в базе данных, в том числе аналитической базе данных, в которой хранятся интегральные и статистические параметры по каждому прокатанному рулону;
- формирование и печать отчетных документов (протоколов работы СОВ, сменных рапортов) по выбору пользователя (на основе информации, хранящейся в базе данных);
- протоколирование работы программного обеспечения с выдачей информационных сообщений на экран оператора и в лог-файлы;
- расчет и оптимизация режимов охлаждения рабочих валков в диалоговом режиме (off line симулятор), который включает в себя ввод и редактирование исходных данных о системе охлаждения и валках, расчет режима охлаждения, вывод рассчитанных значений на экран в виде таблиц и графиков с дополнительной возможностью подтверждения и реализации рассчитанных параметров системой охлаждения валков на стане.
Программное и аппаратное обеспечение.
Комплексное ПО устанавливается на отдельной рабочей станции и является единой законченной разработкой,
интегрируемой
в состав АСУ СОВ чистовой группы стана 2000 (клети 7 – 13). В качестве рабочей станции используется
специализированный
компьютер от ведущих производителей, например, Hewlett Packard.
- процессор (характеристики процессора определяют время, затрачиваемое на выполнение процедуры оптимизации параметров СОВ);
- объем оперативной памяти не менее 2 Гб;
- интегрированная видеокарта;
- оптический привод DVD;
- жесткий диск объемом не менее 160 Гб;
- два сетевых порта Ethernet (не менее 100 Мбит/сек каждый);
- монитор, клавиатура, мышь.
- операционная система - Windows.
- средство разработки проектов Codegear RAD Studio 2007 (Металлтехномаш использует собственное лицензионное ПО);
- программное обеспечение фирмы Siemens.
Структурная схема АСУ СОВ.
Интерфейсные окна подсистемы АСУ СОВ.
экран АРМа оператора стана
Ожидаемые результаты от использования подсистемы АСУ СОВ.
Использование подсистемы АСУ СОВ должно обеспечить:
- улучшение теплового режима работы валков;
- повышение качества поверхности валков и готового проката;
- увеличение межперевалочного ресурса рабочих валков;
- повышение производительности стана;
- повышение надежности системы охлаждения.
Примечание: допускается отклонение температуры, не более +5°С.
В настоящее время, разработанное комплексное ПО готово для опытно-промышленного опробования и дальнейшего внедрения в промышленную эксплуатацию.