НПО ДОНИКС
НПО ДОНИКС
Опросы
Активных опросов на данный момент нет.
RSS / MAP / W3C

RSS - международный формат, специально созданный для трансляции данных с одного сайта на другой. 
Используя готовые экспортные файлы в формате RSS, вы можете разместить на своей странице заголовки и аннотации сюжетов наших новостей. 
Кроме того, посредством RSS можно читать новости специальными программами - агрегаторами новостей - и таким образом оперативно узнавать 
об обновлениях нужных сайтов.
Google SiteMap
Valid XHTML 1.0 Transitional
Твердосплавная продукция

Автоматизированное рабочее место технолога роликовой закалочной машины для стана 2800 ЛПЦ1 ОАО «Северсталь»

В октябре 2013г. на металлургическом заводе ОАО «Северсталь» (Череповец, Россия) было реализовано программное обеспечение автоматизированного рабочего места технолога новой роликовой закалочной машины поставки НКМЗ. Выполненный сотрудниками ЗАО «НКМЗ» и НПО «Доникс» комплекс работ позволил обеспечить закалку листов толщиной 8-50мм широкого марочного сортамента.

В статье описывается программное обеспечение автоматизированного рабочего места технолога роликовой закалочной машины, которое позволяет обеспечить заданные свойства листа за счет управления технологией закалки.

Роликовая закалочная машина (РЗМ) предназначена для двухсторонней закалки листового проката после его нагрева в печи.

РЗМ обеспечивает возможность получения высокой скорости охлаждения в начальной стадии процесса закалки листов и малых скоростей в завершающей стадии, а также поддержание заданной плоскостности листов за счет сбалансированного теплоотвода с верхней и нижней поверхности листов. В системе охлаждения РЗМ предусмотрена возможность регулирования интенсивности охлаждения листов в широком диапазоне в зависимости от толщины листа и технологических требований к его структуре.

Закалке подвергаются листы различных марок сталей толщиной от 8 до 50 мм, шириной от 1500 до 2500 мм и длиной от 4000 до 12000 мм.

Конструктивно РЗМ выполнена в виде ряда верхних и нижних коллекторов, объединенных в две зоны интенсивного и пять зон малоинтенсивного охлаждения. В интенсивной зоне №1 использованы щелевые коллекторы («водяной нож») конструкции ЗАО НКМЗ, в остальных зонах - плоскофакельные форсунки фирмы «Lechler». Для управления охлаждением все коллекторы РЗМ объединены в управляемые секции, расход воды в которых регулируется индивидуально. Всего в рассматриваемой РЗМ реализовано 9 верхних и 9 нижних управляемых секций охлаждения.

Управление процессом закалки осуществляется автоматизированной системой управления (АСУ) РЗМ, в состав которой входит автоматизированное рабочее место (АРМ) технолога. ПО АРМ технолога автоматически обеспечивает АСУ РЗМ требуемыми в каждом конкретном случае данными для управления процессом закалки. Помимо автоматического режима работы, при котором требуемый режим закалки выбирается из базы данных, программное обеспечение АРМ технолога включает автономную математическую модель, с помощью которой технолог может рассчитать режим закалки для нового марочного сортамента или промоделировать интересующие его режимы закалки. Все фактические данные о ходе технологического процесса закалки сохраняются в базе данных, что позволяет выполнить анализ интересующих режимов.

Комплекс ПО АРМ технолога является прикладным программным обеспечением работающим на рабочей станции под управлением операционной системы Windows XP с предустановленным ПО MS SQL SERVER 2008.

Структурная схема ПО АРМ технолога, включающая связи с другими элементами АСУ РЗМ, приведена на рис. 1.

Рисунок 1 – Структурная схема ПО АРМ технолога

Таким образом, ПО АРМ технолога состоит из следующих компонентов:

Компонент «Работа с архивом/Модель». Данный двухсоставной компонент представляет собой единый программный продукт, и обеспечивает работу с режимными и технологическими картами, с базой данных в рамках СУБД MS SQL Server. Также он предназначен для расчета режимных карт закалки для нового марочного и/или размерного сортамента, отсутствующего в базе данных.

Компонент «СУБД MS SQL Server». Является основным накопительным элементом всей системы АСУ РЗМ и обеспечивает хранение информации, которая поступает от компонента «Обмен информацией» (информация по режимным и технологическим картам) и от АРМ системы измерения температур. Кроме того, компонент «СУБД MS SQL Server» является источником информации для АРМ удаленного доступа, который обеспечивает доступ к архивным данным в режиме просмотра и компонента «Работа с архивом/Модель».

Компонент «Обмен информацией». Данный компонент предназначен для приема и сохранения статистической информации о процессе закалки, а также для формирования режимных карт и передачи их в компонент «АРМ оператора».

Все компоненты ПО АРМ технолога работают на ресурсах одной рабочей станции (кроме динамической библиотеки доступа Donix.dll).

Кроме компонентов ПО АРМ технолога на рисунке присутствуют и другие элементы, которые не являются частями ПО АРМ технолога, однако входят в программный комплекс АСУ РЗМ. ПО АРМ технолога взаимодействует со следующими компонентами:

АРМ оператора (сервер АСУ РЗМ) – представляет собой ПО рабочего места оператора, разработанное в среде SCADA-системы WinCC. Данный программный продукт выполняет обмен информацией о технологических и режимных картах с элементом «Обмен информацией».

АРМ системы измерения температуры – представляет собой ПО, предназначенное для измерения температуры листа перед РЗМ. Передает данные о температуре листа элементу «СУБД MS SQL Server»
ПО АРМ технолога. Для организации передачи данных используется библиотека доступа Donix.dll, которая является интерфейсом между указанными компонентами АСУ РЗМ и располагается на рабочей станции АРМ системы измерения температуры.

АРМ удаленного доступа – фактически представляет собой функционально ограниченный вариант элемента «Работа с архивом/Модель» ПО АРМ технолога, ориентированный на работу с ограниченным набором данных.

Все компоненты АСУ РЗМ связаны между собой с помощью различных технологий передачи данных с использованием базового протокола TCP/IP.

Общий вид оконного интерфейса программы приведен на рис. 2

Рисунок 2 – Главное окно ПО АРМ технолога

Всего предусмотрено пять основных режимов работы программного обеспечения:

Режим «Общая информация» является информационным и используется для вывода на экран оперативной информации различного типа без возможности редактирования.

Режим «Режимные карты» предназначен для просмотра, редактирования, фильтрации и печати режимных карт.

Структурно главное окно режима (см. рис.3) состоит из таблиц с информацией о режимных картах и групп режимных карт, а также панели кнопок управления и панели состояний.

Рисунок 3 – Главное окно режима «Режимные карты»

Режим работы "Технологические карты" предназначен для работы со статистикой охлажденных листов (просмотр, печать, фильтрация).

Структурно окно состоит из таблицы с информацией о технологических картах, области дополнительной информации, панели состояний и панели кнопок управления.

Рисунок 4 – Главное окно режима «Технологические карты»

Режим «Журнал событий системы» предназначен для работы со статистикой событий, произошедших во время работы комплексного программного обеспечения. В таблице представлена информация о событиях и их инициаторах, отсортированная по дате и времени возникновения в порядке убывания.

Рисунок 5 – Главное окно режима «Журнал событий системы»

Режим работы «Модель» предназначен для расчета режимов охлаждения для различных видов сортамента.

ПК «Модель» выполняет следующие основные функции:

• Ввод исходных данных.
• Контроль корректности введенных данных.
• Расчет режимной карты (режима охлаждения) для различного сортамента.
• Представление результатов расчета в виде таблиц, диаграмм и графиков.
• Экспорт/импорт исходных данных.

Рисунок 6 – Общий вид интерфейса ПК «Модель»

Расчет может производиться в автоматическом и диалоговом режимах.

В диалоговом режиме пользователь самостоятельно задает расходы воды по зонам охлаждения РЗМ и в результате единичного расчета получает скорость охлаждения металла в двух регламентированных диапазонах температур (до и после точки мартенситного превращения). После этого пользователь может либо скорректировать расходы воды и повторить расчет, либо, если результаты расчета его устраивают, сохранить их в виде режимной карты.

В автоматическом режиме программа решает обратную задачу и самостоятельно рассчитывает расходы воды, обеспечивающие заданные скорости охлаждения.

Результаты расчета могут быть представлены в трех видах, которым соответствую вкладки окна:

"В виде таблицы" – содержит информацию о процессе охлаждения по всем точкам расчета.

"В виде сокращенной таблицы" – содержит информацию о процессе охлаждения по зонам верхнего и нижнего охлаждения.

"В виде графика" – содержит информацию о процессе охлаждения в виде графика с координатной сеткой по координате и времени.

Вкладка "В виде таблице" окна "Результаты расчета" содержит информацию о процессе охлаждения по всем точкам расчета.

Рисунок 7 – Вкладка "В виде таблицы" окна "Результаты расчета"

Вкладка "В виде сокращенной таблицы" окна "Результаты расчета" содержит информацию о процессе охлаждения по зонам ВО и НО.

Рисунок 8 – Вкладка "В виде сокращенной таблицы" окна "Результаты расчета"

Вкладка "График" окна "Результаты прямого/обратного расчета" содержит информацию о процессе охлаждения в виде графика с координатной сеткой по координате и времени.

Рисунок 9 – Вкладка "График" окна "Результаты расчета"

Для адаптации разработанного технологического и программного обеспечения автоматизированного рабочего места технолога были проведены экспериментальные исследования нагрева в печи и последующего охлаждения в РЗМ опытного листа с термопарами.

При проведении экспериментальных исследований в качестве управляемых факторов выбраны следующие:

• Температура нагрева листа в печи;
• Расходы воды в управляемых секциях охлаждения;
• Скорость перемещения листа через РЗМ.

Для проведения экспериментов лист с термопарами разместили на рольганге за РЗМ и транспортировали в нагревательную печь через РЗМ.

В печи лист с термопарами нагревается в режиме покачивания до заданной температуры.

Перед непосредственной выдачей листа из печи (после завершения процесса нагрева) включались управляемые секции охлаждения РЗМ с заданными расходами воды.

После выхода расходов воды в установившийся режим лист выдавался из печи и перемещался с заданной скоростью через РЗМ.

Для проведения экспериментальных исследований нагрева в проходной роликовой печи и последующего охлаждения в РЗМ опытного листа с установленными термопарами была разработана система сбора данных с термопар, включающая в свой состав модуль сбора данных с термопар (МСДТ) с принадлежностями, компьютер и специальное программное обеспечение.

Основной функцией системы сбора данных является управление работой МСДТ и регистрация измерений в файлах формата ”*.CSV”. Для наблюдения за процессом регистрации данные отображаются как в графическом, так и в табличном виде. Запись производится непрерывно и ограничивается только наличием свободного места на выбранном для записи носителе информации.

Результаты одного из экспериментов приведены на рисунке.

Рисунок 10 – Изменение температуры опытного листа при прохождении его через РЗМ.


З а к л ю ч е н и е.


Разработано и внедрено в промышленную эксплуатацию комплексное программное обеспечение АРМ технолога РЗМ, предназначенное для расчета режимных карт закалки листов различного размерного и марочного сортамента и управления процессом их закалки.

Было произведено более 7000 тонн товарной продукции, отгруженной потребителям.

Не смотря на большой разброс температур по площади нагретого перед закалкой листа и наличие окалины, выполнены требования к закаленным листам, предъявленные представителями ОАО «Северсталь».

На рисунках приведены фотографии, иллюстрирующие результаты работы роликовой закалочной машины.

Рисунок 11 – Лист марки стали 10ХСНД толщиной 30мм на выходе из РЗМ

Рисунок 12 – Закаленные листы

Опубликовано: 16.12.13 11:58 | Просмотров: 2192
Powered by CMS Danneo ®