- 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
- Функциональная структура ПУМЭМС
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.