Модели и алгоритмы системы управления нагревом слябов в методической печи

• Автор: Кухтик, Михаил Петрович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 166 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Список сокращений

Введение

1 Анализ процессов комплектования и нагрева слябов

1.1 Конструктивные и теплотехнические особенности методических печей

1.2 Способы комплектования садки слябов

1.3 Конечно-элементные модели тепловых процессов

1.4 Системы управления тепловым режимом методических печей

1.5 Выводы по первой главе и постановка задач исследования

2 Моделирование температурного поля рабочего пространства методической печи

2.1 Построение модели температурного поля рабочего пространства методической печи и выбор метода решения уравнения теплопро водности
2.2 Допущения, принятые при моделировании температурного поля рабочего пространства методической печи
2.3 Создание модели температурного поля рабочего пространства методической печи в пакете СОМЗОЬ МиШрЬузісз
2.4 Расчёт температурного поля рабочего пространства методической печи
2.5 Выводы по второй главе
3 Оптимизация режимов нагрева металла и учёт воздействия простоев в автоматизированной системе управления нагревом слябов
3.1 Разработка критериев оптимального управления процессом нагрева в печных агрегатах
3.2 Оптимизация процесса нагрева в методической печи по комплексному критерию

3.3 Обснование структуры автоматизированной системы управления нагревом слябов в методической печи
3.4 Определение обоснованности принятия решений в системе управления нагревом слябов
3.5 Выводы по третьей главе
4 Обеспечение рационального комплектования садки слябов методической печи
4.1 Алгоритм рационального комплектования садки слябов
4.2 Программа рационального комплектования садки слябов
4.3 Комплектование садки слябов в условиях непостоянных производственных заказов
4.4 Выводы по четвёртой главе
Заключение
Список использованной литературы
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение А. Г рафики распределения температур в рабочем пространстве
методической печи
Приложение Б. Оценка адекватности разработанной модели
экспериментально полученному температурному полю
Приложение В. Режимная карта нагрева заготовок в методических печах
стана 2000 ЗАО «ВМЗ «Красный Октябрь»
Приложение Г. Текст главного модуля программы «Рациональное
комплектование садки слябов методической печи»
Приложение Д. Рабочие окна программы «Рациональное комплектование
садки слябов методической печи»
Приложение Е. Акты внедрения результатов диссертационной работы
Приложение Ж. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ
Приложение 3. Награды, полученные при апробации результатов диссертационной работы

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
АРМ - автоматизированное рабочее место
ВРД - вентильно-реактивный двигатель
ГИИ - графическая идентификационная информация
ИТС - информационно-технологическая среда
КН - кривая нагрева
ЛОР - лицо, осуществляющее реализацию
ЛПР - лицо, принимающее решение
ЛИЦ - листопрокатный цех
МКЭ - метод конечных элементов
МНЛЗ - машина непрерывного литья заготовок
МПУ - метод последовательных уступок
ПЛК - программируемый логический контроллер
ГШ1Б - печи с шагающими балками
ПШП - печи с шагающим подом
ПЭВМ - персональная электронно-вычислительная машина
СМОУ - специальное математическое обеспечение управления
ТЭД - тяговый электродвигатель
ТЭЧ - технологическое экологическое число
У.т. - условное топливо
ЭКН - эталонная кривая нагрева
PDE - partial differential equation (дифференциальное уравнение в частных производных)
SCADA - supervisory control and data acquisition (диспетчерское управление и сбор данных)

использовании специализированных конечно-элементных пакетов с точки зрения открытости математической постановки задачи является COMSOL Multiphysics, разработанный шведской компанией COMSOL Group.
3. Внедрение современных автоматизированных систем управления процессом нагрева металла в методических печах даёт возможность обеспечить заданную температуру заготовок и значительно сократить потребление топлива.
4. В современных системах управления тепловым режимом методических печей нагрев ведётся с использованием номинальных траекторий нагрева. Управление осуществляется таким образом, чтобы обеспечить как можно большее совпадение фактической и заданной траекторий.
5. Управление тепловой нагрузкой печи во время простоев должно рассчитываться по специальным алгоритмам. При этом может быть получена значительная экономия топлива за счёт снижения температуры греющей среды по сравнению с рабочим режимом.
6. Существующие способы комплектования садки слябов методических печей не учитывают технологические требования режимных карт групп нагрева.
В соответствии с приведёнными выше выводами целью работы является теоретическое обоснование и исследование моделей и алгоритмов автоматизированной системы управления процессом нагрева в многозонной методической печи толкательного типа слябов с переменными геометрическими и теплофизическими параметрами в условиях переменного темпа прокатки.
Для достижения поставленной цели были поставлены следующие задачи:
1) математического моделирования температурного поля рабочего пространства методической печи.