
- •«Разработка концепции модернизации систем управления режимом непрерывной прокатки мелкосортной линии стана мпс-250/150-6»
- •Содержание
- •2. Основные технические решения по повышению точности мелкосортного проката на современных зарубежных
- •4. Основные технические предложения по управлению
- •Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
- •Введение.
- •1.Общие сведения о влиянии скоростного режима прокатки на стабильность геометрических размеров готового проката.
- •1.1.Основные составляющие колебаний поперечных размеров мелкосортного проката.
- •1.1.1. Утяжка проката на переднем участке проката.
- •1.1.2. Утяжка профиля в черновой группе клетей.
- •1.1.3. Влияние межклетевых усилий на уширение проката в калибрах.
- •1.2. Рациональная величина межклетьевых усилий.
- •2. Основные технические решения по повышению точности мелкосортного проката на современных зарубежных мелкосортных станах.
- •3. Методы оценки межклетьевых усилий на непрерывных мелкосортных станах.
- •3.1. Способ асрп.
- •3.2 Метод статического момента.
- •3.2.1. Общие принципы оценки величены межклетьевых усилий по статическому моменту электропривода клети.
- •3.2.2. Влияние температурного поля заготовки на точность оценки межклетьевых усилий.
- •3.2.3. Ограничение допустимого диапазона изменения межклетьевых усилий по условию потери устойчивости проката.
- •3.2.4. О возможности настройки скоростного режима прокатки методом статического момента в черновой группе клетей мпс 250/150-6.
- •4. Основные технические предложения по управлению скоростным режимом прокатки в мелкосортной линии клетей стана мпс 250/150-6.
- •4.1. Первый комплекс работ.
- •4.2. Второй комплекс работ.
- •4.3. Третий комплекс работ.
- •4.4. Развитие системы управления режимом прокатки.
- •5. Основные технические решения по структуре комплекса технических средств и программного обеспечения системы управления скоростным режимом прокатки.
- •5.1. Краткий обзор состояния вопроса по прямому компьютерному управлению технологическими процессами в режиме реального времени.
- •5.1.1. Общесистемное программирование, обеспечение компьютерных систем управления реального времени.
- •5.1.1.1. Операционная системы
- •5.1.1.2 Среда программирования
- •5.1.2. Техническое обеспечение компьютерных систем управления реального времени.
- •5.1.3. Программное обеспечение вычислительных узлов компьютерных систем управления реального времени.
- •5.1.4. Типовые структуры компьютерных систем управления технологическими процессами.
- •5.2. Выбор базового технического и программного обеспечения.
- •5.2.1. Исходные соображения.
- •5.2.2. Варианты решений по техническому и программному обеспечению.
- •5.2.2.1. Оборудование и программное обеспечение фирмы Simens.
- •Недостатки
- •5.2.2.2.2. Технические средства ibm-совместимые индустриальные компьютеры Преимущества:
- •5.2.3. Предложения по выбору базовых технических средств и программного обеспечения.
- •5.3. Общая структура технических средств и программного обеспечения системы управления мелкосортной линии стана мпс 250/150-6.
- •Диспетчерская
- •5.3.1. Структура и состав комплекса технических средств системы управления скоростным режимом прокатки мелкосортной линии стана мпс 250/150-6.
- •Мелкосортной линии стана мпс 250/150-6
- •5.3.2. Варианты развития системы управления мелкосортной линией мпс 250/150-6
- •5.3.3. Обоснование состава общесистемного (базового) программного обеспечения системы управления скоростным режимом прокатки мелкосортной линии стана мпс 250/150-6.
- •Перечень общесистемного программного обеспечения, необходимого для разработки, наладки и эксплуатации системы
- •5.3.4. Общая структура программного обеспечения системы управления скоростным режимом прокатки мелкосортной линии стана мпс 250/150-6.
- •Заключение
- •Литература
5.3.2. Варианты развития системы управления мелкосортной линией мпс 250/150-6
Возможны несколько направлений развития системы управления скоростным режимом прокатки. Работы по каждому из направлений могут начаться непосредственно после завершения первого комплекса работ по модернизации системы управления скоростным режимом прокатки и вестись параллельно.
Первое направление – расширение функций системы управления скоростным режимом прокатки за счет задач управления участком мелкосортных моталок и контроля охлаждения мелкосортного проката.
Возможные варианты расширения функций:
за счет увеличения задач, решаемых узлами 1 и 2;
добавлением в локальную вычислительную сеть системы управления скоростным режимом прокатки дополнительного узла, устанавливаемого на ПУ-5, для решения данных задач;
решение данных задач на автономном узле, размещенным на ПУ-5.
Первый вариант наиболее дешевый, но требует принятия решения о переносе управления моталками с ПУ-5 на ПУ-3. Т.е. о передачи функций оператора ПУ-5 оператору ПУ-3. Второй вариант требует затрат как на дополнительные технические средства, так и на общесистемное программное обеспечение (лицензию на установку общесистемного программного обеспечения на дополнительном узле). Третий вариант является промежуточным решением.
Представляется целесообразным первоначально реализовать первый вариант, продублировав управление моталками с ПУ-3, а затем принимать окончательное решение по данному направлению. Тогда необходимо зарезервировать (предусмотреть) в кабелях, прокладываемых для системы управления скоростным режимом с машзала (второй этаж, щиты GS), дополнительные резервные пары для сигналов, используемых при управлении механизмами участка моталок.
Второе направление – создание системы учета энергоресурсов. Первоначально систему предлагается создать как автономный узел в помещении машзала АСУ ТП. В дальнейшем она может быть включена как самостоятельный узел в локальную вычислительную сеть системы управления скоростным режимом прокатки. Возможно также пойти по пути ее расширения до системы учета энергоносителей и КИП печи путем добавлением функций контроля и управления нагревом заготовок включая регулирование соотношения газ/воздух с целью обеспечения полноты сгорания топлива.
Системы учета энергоносителей и КИП печи должна включать три вычислительных узла: один размещается в помещении машзала АСУ ТП, другой – на ПУ КИП печи и третий – на ПУ-2.
В этом случае информационное взаимодействие между системами может быть организованно:
объединением всех вычислительных узлов, участвующих в управлении и контроле технологического процесса, в общую локальную вычислительную сеть;
информационное объединение различных локальных вычислительных сетей через узлы-шлюзы подключаемые к разным локальным вычислительным сетям. В одной сети узел работает как обычный компьютер под QNX, а к другой подключен как внешний узел с использованием протокола TCP/IP.
Первый вариант проще в реализации, более прозрачен и надежен, но трбует приобретение большого количества лицензий на QNX-продукты. Со вторым вариантом дело обстоит наоборот.
Возможные конечные конфигурации вычислительных сетей приведены на рис.8 и рис.9.
Cистема управления мелкосортной линией МПС 250/150-6 позволяет решать задачи учета производства. Объем и сложность решаемых задач определяется, прежде всего, информацией, которая присутствует в системе, т.е. начиная от простейшего учета производства и простоев на основе данных системы управления скоростным режимом прокатки до расчета удельных расходов энергоносителей, после информационного подключения системы энергоучета и т.д.. В случае установки диспетчеру вычислительного узла (компьютера офисного типа), он получает возможность оперативного контроля производства на стане.
Машзал АСУ ТП
Машзал
Рис.8 Обобщенная структурная схема
системы управления мелкосортной линией
стана МПС 250/150-6 на основе основе общей
локальной вычислительной сети
ПУ-2
ПУ-3
ПУ-3А
ПУ-4
ПУ АСУ ТП
ПУ-5
Диспетчерская
КИП печи
1 –вычислительный узел 1 (рабочая
станция); 1.1 системный узла 1; 1.2
– дисплей узла 1; 1.3 – клавиатура узла
1;
2 – вычислительный узел 2 (станция
управления); 3 – вычислительный узел
3 (станция оператора); 4 – шкаф системы
управления скоростным режимом прокатки;
5, 6 – пульты; 7 – секция пульта оператора
ПУ-3; 8 – электрооборудование машзала;
9 – электрооборудование и системы
автоматики ПУ-3; 10 – сигнальные кабели;
11 – коаксиальный кабель вычислительной
сети; 12 – концентратор вычислительной
сети; 13 – источник бесперебойного
питания; 14 – станция управления (учет
энергоресурсов); 15 – станция оператора
(КИП печи); 16 – рабочая станция (КИП
печи); 17 – рабочая станция (автономное
управление моталками); 18 – станция
оператора (учет производства); 19 –
локальная вычислительная сеть
(информационный шлюз).
Условные
обозначения
1 –вычислительный узел 1 (рабочая
станция); 1.1 системный узла 1; 1.2
– дисплей узла 1; 1.3 – клавиатура узла
1;
2 – вычислительный узел 2 (станция
управления); 3 – вычислительный узел
3 (станция оператора); 4 – шкаф системы
управления скоростным режимом прокатки;
5, 6 – пульты; 7 – секция пульта оператора
ПУ-3; 8 – электрооборудование машзала;
9 – электрооборудование и системы
автоматики ПУ-3; 10 – сигнальные кабели;
11 – коаксиальный кабель вычислительной
сети; 12 – концентратор вычислительной
сети; 13 – источник бесперебойного
питания; 14 – станция управления (учет
энергоресурсов); 15 – станция оператора
(КИП печи); 16 – рабочая станция (КИП
печи); 17 – рабочая станция (автономное
управление моталками); 18 – станция
оператора (учет производства); 19 –
локальная вычислительная сеть
(информационный шлюз).
Машзал АСУ ТП
Машзал
Условные
обозначения
ПУ-2
ПУ-3
ПУ-3А
ПУ-4
ПУ АСУ ТП
ПУ-5
Диспетчерская
КИП печи
Рис.9 Обобщенная структурная схема
системы управления мелкосортной линией
стана МПС 250/150-6 на основе информационно
связанных локальных вычислительных
сетей