ПОДСИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИМИ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМИ СВОЙСТВАМИ ТОНКОЛИСТОВОГО ПРОКАТА

Назначение, цели создания и функциональная структура подсистемы

Назначение подсистемы управления механическими и электромагнитными (для электротехнических сталей) свойствами тонколистового проката

Подсистема управления механическими и электромагнитными (для электротехнических сталей) свойствами ПУМЭМС (далее для упрощения употребляется термин «свойства») тонколистового проката предназначена:

• - для поиска и выбора в режиме off-line оптимальных вариантов (сочетаний) технологических режимов обработки металла на агрегатах ЛПЦ и их коррекции в режиме on-line, обеспечивающих производство продукции с заданными характеристиками (регламентированными и вспомогательными) свойств;
• - для оценки и контроля распределения свойств по ширине и длине полос, обеспечивающих объективную и достоверную аттестацию продукции ЛПЦ;
• - для прогнозирования характеристик свойств в процессе производства, реализующего возможность своевременного переназначения заданного вида продукции.

Цели создания подсистемы:

• - повышение уровня свойств для всех видов продукции ЛПЦ;
• - создание организационной основы для автоматизации аттестации и окончательного назначения заданий порции определенного вида продукции;
• - оценка и контроль свойст в металла в потоке производст ва;
• - сбор, накопление и хранение информации об изменении свойств по длине и ширине полос для всех видов продукции ЛПЦ.

Функциональная структура ПУМЭМС

Подсистема управления свойствами включает четыре отдельных взаимосвязанных вычислительных модуля, реализующих определенные функции.

* Глава написана при участии Дсгтсва С.С.

Каждый модуль представляет прикладную программу, состоящую из нескольких подпрограмм, с помощью которых решается набор специализированных задач.

В свою очередь каждая подпрограмма состоит из отдельных блоков, в которых функционально объединены различные логические и вычислительные процедуры (операции), необходимые для решения этих задач (см. рис. 2.1).

Модуль 1 анализа данных измерений выполняет следующие функции:

• - построение эмпирических распределений задаваемых характеристик свойств и сравнение их с теоретическими распределениями (блок 1.1);
• - построение эмпирических распределений технологических факторов и сравнение их с теоретическими (блок 1.2);
• - проверка наличия взаимосвязей между характеристиками свойств (блок 1.3);
• - проверка наличия и оценка взаимосвязей между технологическими факторами, определяющими режимы обработки металла и оказывающими влияние на свойства (блок 1.4);
• - проверка степени изменчивости во времени (по длине полос) технологических факторов и характеристик свойств (данные экспериментов), в том числе, проверка стационарности, периодичности, выделение закономерных трендов и пр. (блок 1.5);
• - построение автокорреляционных и взаимокоррсляционных функций [17] (блок 1.6).

Модуль 2 прогнозирования свойств предназначен для решения следующих функциональных задач:

• - расчет характеристик свойств по мере прохождения металла по технологической линии (блок 2.1);
• - сравнение расчетных значений характеристик свойств с заданными (требуемыми по стандарту) (блок 2.2);

• - выработка и выдача рекомендаций по изменению режима обработки на последующих агрегатах (в рамках диапазонов, приведенных в нормативнотехнической документации (НТД) (блок 2.3);
• - выработка и выдача оперативной информации по переназначению данной порции металла (блок 2.4);
• - адаптация математических моделей прогнозирования свойств (блок 2.5).

Модуль 3 оценки и контроля распределения свойств по длине и ширине полос обеспечивает решение следующих задач:

• - формирование данных о технологических величинах режимов обработки по длине полосы с привязкой к заданным координатам (блок 3.1);
• - расчет количественных оценок характеристик свойств на заданных участках по длине полос (блок 3.2);
• - накопление и хранение расчетных данных об изменении свойств по длине полос (блок 3.3);
• - адаптация математических моделей формирования свойств по длине полос (блок 3.4);
• - формирование матрицы данных о технологических величинах, влияющих па изменение свойств по ширине полос, с привязкой к координатам по их длине (блок 3.5);
• - расчет количественных оценок изменения характеристик свойств по ширине полос в заданных сечениях по их длине (при заданных координатах по длине) (блок 3.6);
• - накопление и хранение расчетных данных об изменении свойств по ширине полос в определенных сечениях по их длине (блок 3.7);
• - адаптация математических моделей формирования свойств по ширине полос (блок 3.8).

Модуль 4 поиска и выбора оптимальных режимов обработки выполняет следующие функции:

Рис. 2.1. Функциональная структура подсистемы управления свойствами тонколистового проката

- поиск и выбор диапазонов технологических величин, определяющих режимы обработки на различных агрегатах и оказывающих влияние на свойства данного вида продукции, наилучших по критерию максимальной вероятности совпадения с заданными характеристиками свойств (условие равной значимости всех характеристик критериев) (блок 4.1) [6, 7, 66-67];

определение наилучшего сочетания технологических величин (оптимального варианта технологии), выбираемого из диапазонов (блок 4.1), обеспечивающего

максимальную вероятность совпадения векторов полученных и заданных характеристик свойств (блок 4.2);

• - поиск и выбор диапазонов изменения технологических величин, наилучших по критерию максимальной вероятности совпадения наиболее важных характеристик свойств с их заданными значениями (условие упорядоченности критериев-характеристик свойств по важности) (блок 4.3) [6, 7, 66-67];
• - определение наилучшего варианта технологии, обеспечивающего максимальную вероятность совпадения упорядоченных по важности векторов получаемых и заданных критериев - характеристик свойств (блок 4.4);
• - коррекция диапазонов (интервалов) изменения технологических величин в случае несоблюдения рекомендуемых значений (по субъективным либо объективным причинам) (блок 4.5);
• - коррекция рекомендованного варианта технологии (блок 4.6).

В следующих разделах представлены наиболее интересные на наш взгляд результаты, необходимые для создания подсистемы управления свойствами металла.