Система управления охлаждением валков

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».

Основные 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.

Основные требования по характеристикам рабочей станции:

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.

Системное программное обеспечение рабочей станции должно включать:

операционная система - Windows.
средство разработки проектов Codegear RAD Studio 2007 (Металлтехномаш использует собственное лицензионное ПО);
программное обеспечение фирмы Siemens.

Структурная схема АСУ СОВ.

структурная схема АСУ СОВ (в целом)