Разработка адаптивной автоматизированной системы управления процессом прокатки рулонной медной полосы

• Автор: Газимов, Руслан Тахирович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 202 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА НЕПРЕРЫВНОЙ ПРОКАТКИ

1.1. Анализ существующих измерительных систем

1.2. Анализ существующих методов автоматизированного расчета

режимов прокатки

1.3. Анализ методов и систем оперативного управления прокаткой

АНАЛИЗ ПРИНЦИПОВ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ

ПРОЦЕССОМ ПРОКАТКИ МЕДНЫХ ПОЛОС

2.1. Анализ принципов формирования портфеля заказов

2.2. Анализ структуры технологического процесса

2.3. Анализ принципов оценивания процесса деформации
2.4. Рассмотрение методики оценивания формы прокатанных полос
2.5. Цель и постановка задачи управления технологическим
процессом прокатки
РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ОПЕРАТИВНОГО КОНТРОЛЯ ХАРАК
ТЕРИСТИК ДЕФОРМАЦИИ ПОЛОСЫ
3.1. Разработка структуры измерительного комплекса
3.2. Анализ метрологических аспектов проводимых измерений
3.3. Формирование схемы фиксации координат полосы
3.4. Определение принципов локализации искажений
3.5. Формирование правил расчета и обобщения оценок деформации
РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ И АЛГОРИТМОВ АСУТП ПРОКАТКИ
4.1. Определение структуры и функциональных особенностей системы управления прокатным станом
4.2. Определение принципов управления процессом прокатки
4.3. Разработка алгоритмов управления прокаткой
4.4. Разработка специального программного обеспечения и численный анализ работы системы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Преимуществом таких систем является их высокая точность и надежность, относительная простота работы, а также возможность фиксировать не только значения плоскостности, но и натяжения полосы (Т), а также ее ширины и длины (а соответственно и скорости прокатки) []. К недостаткам таких систем стоит отнести чувствительность к перепадам температур в процессе прокатки. Рис. Триангуляционные методы основаны на использовании лазернооптических систем измерения расстояния [] (рис. Расстояние от лазера до полосы фиксируется по ширине полосы в нескольких точках, по которым экстраполируется профиль полосы []. Многоточечный замер осуществляется с применением нескольких лазеров [5] или высокоскоростного вращающегося зерк&ча [8]. Особый интерес вызывает схема непрерывной подсветки лазером линии поперечного профиля полосы, фиксируемая несколькими камерами [5]. Такая система позволяет с достаточно высокой степенью точности фиксировать трехмерный профиль полосы. Методы муар-топографии основаны на принципах интерферометрии. Топографическая система состоит модульного прожектора и CCD-камеры (рис. Работа такой системы происходит следующим образом: прожектор освещает поверхность полосы широким пучком параллельных лучей; отраженный свет формирует интерференционную решетку, фиксируемую CCD-камерой. На основании анализа изображений решетки [] рассчитывается расстояние до определенных точек поверхности полосы, формируя таким образом поперечный толщинный профиль полосы. В настоящее время в муар-топографии применяются методы анализа: интенсивности сигнала (IM), сдвига сигнала по времени (TPS), сдвига сигнала в пространстве (SPS), сдвига несущей в пространстве (SCPS). Сравнительный анализ этих методов [1] показал, что системы анализа сдвига имеют преимущество перед остальными по разрешению и точности измерений, но они страдают от недостатка устойчивости []; так как фиксация нескольких изображений полосы, необходимая для работы этих методов, невозможна из-за высокой скорости ее движения. В свою очередь методы анализа интенсивности имеют существенно меньшее (но приемлемое) разрешение [4] и точность (связанную с локальными искажениями на изображении) но выигрывают за счет большей надежности. Р - коэф. Рис. Рис. Текущий уровень практических разработок рассмотренных методов дает возможность их использования на производстве []. Промышленные образцы измерительных систем имеют базовое разрешение в т/м. В настоящее время такие системы получили практическое применение в России [], США [] и Японии [2]. Наиболее известной среди них является система ТорР1ап [7]. Основным недостатком систем муар-топографии является их незащищенность от вертикальных перемехений полосы, однако он легко устраняется при использовании двухсторонней подсветки []. При исследовании возможностей современных систем измерения плоскостности [2] показано, что до настоящего времени не существует систем измерения плоскостности реального времени, обеспечивающих требуемую высокую точность измерений. В связи с этим, при разработке таких систем необходимо делать допуски на точность измерения, уделяя большее внимание скорости измерения и обработки информации, развивая методы приближенного и комплексного (с учетом прочих характеристик полосы) контроля плоскостности. Поэтому при выборе системы измерения плоскостности важным является вопрос ее интеграции с системами измерения других характеристик полосы. В данном случае использование проекторов ухудшает разрешение системы ( рх/м) [], так как ССЭ-камеры настроены на фиксацию интерференционной решетки, а не изображения полосы. Использование принципов определения границ на субпиксельном уровне [] лишь незначительно улучшает ситуацию. В сравнении с прочими методами фиксации поперечного профиля полосы по точности и надежности наиболее предпочтительными являются рентгеновские измерители толщины, которые делятся на два типа: линейные и радиальные. Линейные измерители толщины, рис. Однако для получения достаточного для фиксации профиля количества измерений необходимо сопоставимое число источников излучения, что значительно усложняет и удорожает конструкцию. Более удобной является радиальная система, рис. Рис. Рис.