VCS — Metaltehnomash Ltd.

 

 

 

El sistema de control de vibraciones desarrollado para el laminador continuo en frío se utiliza para la supervisión continua de la situación dinámica en el laminador continuo y el control del proceso de laminación en tiempo real, con el fin de aumentar la velocidad de trabajo y la productividad del laminador.

Información general sobre el sistema
El sistema de control de vibraciones está diseñado para controlar la situación vibratoria en el laminador en frío en tiempo real y tiene como objetivo impedir la entrada en la fase de crecimiento en cascada de las vibraciones, acompañada del «rugido» del laminador. El sistema puede reducir automáticamente la velocidad hasta el valor óptimo cuando se detecta una vibración resonante. El sistema incluye una función de diagnóstico de defectos periódicos de espesor durante la laminación.

Funciones generales del VCS

• control de la sincronización de las oscilaciones en las cajas y control del laminador;
• control de la estabilidad horizontal de las ampuesas de los cilindros de trabajo;
• control de las reducciones y tensiones en las cajas del laminador continuo;
• control de la variación longitudinal de alta frecuencia del espesor de las bandas;
• control del ángulo neutro en la zona de deformación;
• diagnóstico de los equipos.

El sistema funciona de forma ininterrumpida.

Software y hardware
El VCS incluye un ordenador personal equipado con software de uso general basado en Windows y software específico (de aplicación) de desarrollo propio. El software especial es un conjunto de módulos que realizan la adquisición y el procesamiento de los datos recibidos del sistema de control de procesos del laminador, así como las funciones objetivo del sistema. La configuración de los dispositivos de medición incluye: un conjunto de acelerómetros con soportes magnéticos, un convertidor ADC/DAC, cables y los acondicionadores de señal correspondientes.

Diagrama de bloques del VCS
Se muestran las tres últimas cajas del laminador; las demás cajas son análogas.

Ejemplos de funcionamiento del VCS
Las figuras muestran ejemplos de aparición de vibración resonante y la respuesta del sistema.
Ventana de trabajo del sistema «Niveles de vibración»

Ejemplo de reducción de velocidad por la alarma generada por el sistema

Análisis de los archivos de datos de vibraciones registrados del laminador y del funcionamiento del VCS durante la laminación de una banda

Ejemplo de respuesta del VCS (34 - 41 segundos) y de reducción de velocidad por la alarma generada en el sistema (a efectos de demostración se redujo la sensibilidad del VCS a la vibración resonante).

Las menores reducciones de velocidad en modo automático por el VCS se deben a que la desaceleración comienza en una fase más temprana de la vibración resonante. Esto se consigue mediante el envío instantáneo de la señal eléctrica de reducción de velocidad en modo automático, sin el factor humano (la reacción y la atención del operador). Cuanto antes se actúa sobre la velocidad del laminador, menor es la reducción de velocidad necesaria para normalizar la situación dinámica en el laminador.

Principales resultados del uso del VCS
Los estudios se realizaron durante 3 meses (julio-septiembre de 2006) en el periodo inicial tras la puesta en servicio del VCS. Los resultados se compararon con un volumen equivalente del periodo base (abril-mayo de 2006). El análisis general del funcionamiento del VCS en el laminador continuo en frío 2030 de NLMK (en el periodo julio-septiembre de 2006) con control automático de la velocidad del laminador ha mostrado:

• reconocimiento fiable (95% de los casos), en no más de 3 segundos, de la vibración resonante («rugido») del laminador;
• eliminación automática de los casos de «rugido» del laminador sin intervención de los operadores;
• reducción mínima (10-15 m/min) de la velocidad del laminador en caso de vibraciones peligrosas;
• posibilidad de recuperar la velocidad anterior (manualmente);
• reducción de los defectos periódicos de la banda asociados a las vibraciones resonantes;
• aumento, gracias a ello, de la velocidad media de trabajo del laminador, ya que cada nuevo caso de «rugido» del laminador se produce a una velocidad menor debido al deterioro de la superficie de los cilindros;
• la menor probabilidad de vibraciones resonantes de amplitud considerable reduce el número de posibles roturas de banda.

El volumen de datos de la muestra del periodo analizado permite afirmar que el control automático de la velocidad del laminador mediante el VCS ha aumentado la velocidad de laminación de bandas finas:

• valores medios de la velocidad de laminación: en un 11%;
• velocidad de laminación máxima alcanzable: en un 8%;
• reducción de las caídas de velocidad: en un 31%.

Módulos suministrados con el sistema

• monitor_rt: supervisión de las vibraciones y de los parámetros tecnológicos y control de la velocidad del laminador en tiempo real;
• monitor_stat: procesamiento estadístico por lotes de los archivos de vibraciones;
• monitor_view: visualización y análisis detallado de los archivos de registros de vibraciones.

Cada módulo está destinado a un grupo concreto de usuarios del sistema y a la resolución de un conjunto determinado de tareas. Varios métodos empleados en el VCS para el diagnóstico de equipos y la detección de situaciones de vibración peligrosas constituyen KNOW-HOW. Las nuevas versiones del VCS (probadas en modo manual) pueden incluir módulos que no solo reducen, sino que también aumentan automáticamente la velocidad del laminador, y que modifican además las consignas de los parámetros del proceso (reducciones, tensiones) para una mejor gestión del laminador y un aumento de la productividad.