Построение и адаптация эмпирических моделей прогноза энергосиловых параметров прокатки, коэффициента трения

МННС - выбор оптимальных режимов прокатки в функции заданных критериев при определенных технологических ограничениях и заданных характеристиках оборудования для заданного типоразмера (распределение по клетям толщин, усилий забоя валков перед входом полосы в клети, начальные и рабочие положения гидронажимного устройства (ГНУ), межклетьевые натяжения, натяжения на разматывателе и моталке, максимальная скорость и клин скоростей).

МРПП - расчёт и выбор заданных соотношений между эпюрами удельных натяжений в полосе в соседних межклетьевых промежутках и формирующих их уставок средств регулирования при выбранном режиме прокатки.

МКРП - периодическое изменение (коррекция) режима прокатки и уставок средств регулирования плоскостности полос в различных клетях стана в зависимости от изменяющихся технологических условий и колебания контролируемых величин.

Данные для МННС поступают из МАТП, из серверов баз данных производства горячего проката (ПГП), производства холоднокатаной продукции (ПХП) и главного поста управления (ГПУ). Рассчитанные уставки отображаются на автоматизированном рабочем месте (АРМ) оператора главного поста управления и после подтверждения (коррекции) направляются на нижний уровень.

Данные для МРПП поступают из МННС и ГПУ. Рассчитанные уставки системы регулирования плоскостности (СРП) всех клетей отображаются на АРМ оператора ГПУ и передаются в МКРП.

МННС является ключевым модулем ПАВТП, он осуществляет поиск режима прокатки в зависимости от выбранного критерия оптимизации с помощью методики решения многокритериальных оптимизационных задач [6, 58, 59].

ПАВТП функционирует на тактическом и оперативном уровнях следующим образом:

Тактический уровень (см. рис. 2)

Данные для МННС поступают из МАТП, с сервера верхнего уровня S1 и ГПУ. Рассчитанные уставки отображаются на АРМ оператора ГПУ и после подтверждения (корректировки) направляются на нижний уровень.

Данные для МРПП поступают из МННС, с нижнего уровня и ГПУ. Рассчитанные уставки СРП всех клетей п клетьевого стана отображаются на АРМ оператора ГПУ.

АРМ оператора ГПУ позволяет задавать данные, необходимые для работы подсистем МННС и МАТП, а также может предоставлять результаты работы МННС и МРПП. Уставки, заданные оператором, сохраняются в базе на сервере S1 для последующего анализа в МАТП.

Перед прокаткой рулона в МННС производится выбор режима прокатки (конус скоростей, положение ГНУ, натяжения, скорость прокатки) в зависимости от заданных критериев. Далее эти величины из МННС передаются в МРПП, где производится расчет значений уставок СРП (гидроизгиба и перекос рабочих валков, дифференцированное охлаждение рабочих валков по длине бочки) (J -п) клетей при заданных характеристиках эпюры удельных натяжений холоднокатаной полосы. Оператор ГПУ производит настройку стана по выбранному режиму, а технологический персонал выставляет на регуляторах СРП рассчитанные значения уставок.

Оперативный уровень

В процессе прокатки в МРПП передаются следующие данные: измеренные значения усилия и скорости вращения рабочих валков по клетям, уставки гидроизгиба, дифференцированной подачи СОЖ и перекоса рабочих валков 4-й клети, измеренная эпюра удельных натяжений в холоднокатаной полосе. Рассчитываются характеристики эпюры удельных натяжений в полосе в межклетьевых промежутках и проверяется условие возникновения дефектов поверхности. Рассчитываются диапазоны изменения СРП по клетям, способствующие минимизации вероятности возникновения дефектов поверхности.

Процесс передачи данных на непрерывном J-клетевом стане осуществляется ступенчатым сбором, обработкой и передачей технологической информации с нижнего уровня на верхний (рис. 2).

Нижний уровень включает средства измерения, программируемые логические контроллеры (ПЛК) и программируемые автоматы (ПА). ПЛ К служат для передачи измерений и логических сигналов из локальных систем автоматического регулирования (ПА) и передачи в ПА уставок и информации об управляющих воздействиях на 2-й уровень. ПА выполняют комплекс логических и арифметических операций. Из средств измерения стана передаются следующие данные: натяжение полосы на входе и выходе 7-й клети, на выходе 2, 3... J клетей (7.0, 7.7, 7.2, 1.3...1.J); толщина полосы на входе и выходе 1-й клети, на выходе J клети (2.0, 2.1, 2.J); усилие прокатки в (J - 1) клетях (3.1, 3.2, 3.3, 3.J)-, перекос рабочих валков в вертикальной плоскости в (J - 1) клетях (4.1, 4.2, 4.3, 4.J); окружная скорость вращения рабочих валков в (J - 1) клетях (5.7, 5.2, 5.3, 5.J); гидроизгиб рабочих валков ./-й клети (6.7); данные со стрессометрического ролика (СР).

Далее данные передаются на серверы агрегатного уровня (АУ). Серверы АУ реализуют функции по сбору и первичной обработке данных. Агрегатный уровень взаимодействует с нижним уровнем посредством приема и передачи телеграмм. Каждая телеграмма имеет идентифицирующий признак - номер телеграммы. Обмен телеграммами между сервером АУ и устройствами нижнего уровня осуществляется по последовательной линии связи. Сервер агрегата непосредственно подключен к ПЛК, исполняющим также роль маршрутизаторов.

  • 1-я клеть
  • 2-я клеть
  • 3-я клеть
  • 1-я клеть

Сервер S1

Рис. 2. Схема циркуляции данных измерений и технологической информации на многоклетьевом прокатном стане:

ИН - измеритель натяжений, ИТ - измеритель толщины, ИУ - измеритель усилия прокатки, ИС - измеритель скорости, РМ - измеритель расхода СОЖ (РМ), ИГ - измеритель усилия гидроизгиба рабочих валков, остальные обозначения - в тексте

Связь ПЛК с серверами АУ организована по токовому контуру через концентраторы. Программное обеспечение сервера АУ периодически посылает на нижний уровень телеграммы, управляющие работой программного обеспечения ПЛК.

Верхний уровень представлен двумя серверами (один из них является резервным), на которых находится центральная база данных S1 (ЦБД), и одного сервера, предназначенного для хранения технологической базы данных St (ТБД).

На сервер S1 поступают и накапливаются данные о текущем состоянии всех единиц продукции, находящихся в цехе, и данные о технологических режимах их обработки на агрегатах. По окончании обработки рулона сервер АУ формирует для сервера S1 отчет, в который входят рассчитанный и измеренный вес рулона, статистические данные (среднее, минимальное, максимальное, дисперсия) по основным технологическим факторам обработки рулона, фактические уставки, список дефектов в рулоне, обнаруженных на данном агрегате и унаследованных с предыдущего передела.

Сервер S1 предназначен для хранения в течение длительного периода времени данных о технологических факторах обработки единицы продукции, полученных сервером АУ от ПА. Частота поступления этих данных изменяется от 2 до 20 секунд в зависимости от типа агрегата.

Непосредственно с сервером S1 в оперативном режиме взаимодействуют рабочие места, выполненные на базе серийных персональных компьютеров и размещенные в подразделениях производства. Связь рабочих мест с сервером S1 реализуется посредством локальной вычислительной сети (ЛВС) Ethernet.

ПАВТП может состоять из двух компьютеров. Приложения МННС, МРПП и универсальный концентратор UDH для обмена данными могут быть размещены на компьютере, установленном на вычислительном центре производства (ВЦ). Приложение «АРМ оператора ГПУ» может быть размещено на компьютере, расположенном на ГПУ.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >