Повышение эффективности автоматизированной системы контроля и управления процессом разливки стали в машине непрерывного литья заготовок на основе наблюдателя состояния
Диссертация
Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 9 научных работах, в том числе 2 — в изданиях, рекомендованных ВАК РФ: в периодическом издании «Вестник Воронежского государственного технического университета» (г. Воронеж, 2010 г., Т.6. № 4.) — в периодическом издании «Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика» (г. Москва, 2010 г., № 10.) и монография Митин А., Кривоносов В… Читать ещё >
Содержание
- ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ
- 1. АНАЛИЗ ПРОБЛЕМ ПРИ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКЕ СТАЛИ НА МНЛЗ
- 1. 1. Машина непрерывного литья заготовок как объект автоматизации
- 1. 2. Основные технические и технологические параметры МНЛЗ
- 1. 3. Анализ исполнительных механизмов, используемых для регулирования уровня металла в промковше и кристаллизаторе на МНЛЗ
- 1. 4. Анализ существующих методов оценки, контроля и регулирования уровней металла в стальковше, промковше и кристаллизаторе МНЛЗ
- 1. 5. Цели работы и задачи исследования.'
- 2. ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ОЦЕНКИ УРОВНЕЙ МЕТАЛЛА В СТАЛЬКОВШЕ, ПРОМКОВШЕ И КРИСТАЛЛИЗАТОРЕ С ПРИМЕНЕНИЕМ НЕЛИНЕЙНОГО НАБЛЮДАТЕЛЯ СОСТОЯНИЯ
- 2. 1. Анализ гидравлического режима разливки стали на МНЛЗ
- 2. 2. Построение математической модели системы поддержания уровня металла в промковше и кристаллизаторе
- 2. 3. Построение динамического нелинейного наблюдателе координат состояния на основе весового метода.'
- 2. 4. Диагностика явлений «залипания» и «размывания» при разливке стали на МНЛЗ
- 3. ПОСТРОЕНИЕ РЕГУЛЯТОРА УРОВНЯ МЕТАЛЛА В ПРОМКОВШЕ И КРИСТАЛЛИЗАТОРАХ НА ОСНОВЕ НАБЛЮДАТЕЛЯ СОСТОЯНИЯ
- 3. 1. Анализ работы шиберных затворов при разливке стали на МНЛЗ
- 3. 2. Влияние стабилизации уровня металла в промковше и кристаллизаторе на качество слитка при разливке стали на МНЛЗ
- 3. 3. Разработка дискретных регуляторов уровней металла в промковше и кристаллизаторах на основе наблюдателя состояния
- 3. 4. Критерий качества управления разливкой стали на МНЛЗ. Ограничения на управление
- 3. 5. Настройка параметров регулятора уровня металла на основе наблюдателя состояния с использованием среды Ма^а
- 3. 6. Имитационное моделирование работы регулятора уровня металла с учётом воздействия возмущающих факторов
- 4. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ ПОДДЕРЖАНИЯ УРОВНЯ МЕТАЛЛА В ПРОМКОВШЕ И КРИСТАЛЛИЗАТОРЕ НА ОСНОВЕ НАБЛЮДАТЕЛЯ СОСТОЯНИЯ В РАМКАХ ОАО ОЭМК
- 4. 1. Разработка структурной и функциональной схемы
- АСУТП МНЛЗ с целью интеграции разработанных решений в
- АСУТП ОАО ОЭМК
- 4. 2. Разработка программно технического обеспечения для реализации системы в условиях производства
- 4. 3. Разработка элементов системы визуализации управления процессом разливки стали на МНЛЗ
- 4. 4. Рекомендации по выбору технических средств для реализации системы стабилизации уровня металла
Список литературы
- Глинков Г. М., Косырев А. И., Шевцов Е. К. Контроль и автоматизация металлургических процессов Текст. М.: Металлургия. 1989.-351с.
- Нисковских В.М., Карлинский С. Е., Беренов А. Д. Машины непрерывного литья слябовых заготовок Текст.- М.: Металлургия, 1991.
- Емельянов В.А. Тепловая работа машин непрерывного литья заготовок Текст.- М.: Металлургия, 1988.
- Технологическая инструкция «непрерывная разливка стали» ЭСПЦ Текст.- Старый Оскол: ОЭМК ЭСПЦ, 2003.
- Смирнов А.Н. Теория и практика непрерывного литья заготовок Текст. / Смирнов А. Н., Глазков, А .Я., Пилюшенко B.JI. и др. Донецк: ДонГТУ, ООО «Лебедь" — 2000. -371с.
- Смирнов А.Н., Еронько С. П., Абакумов Д. В. О причинах выхода из строя стопоров промковшей MHJI3, Труды Всероссийской научно-технической конференции Текст. // Современная металлургия начала нового тысячелетия. Липецк: Издательство ЛГТУ, 2008
- Григорьев В.П., Нечкин Ю. М., Егоров A.B., Никольский Л. Е. Конструкции и проектирование агрегатов сталеплавильного производстваТекст. // Учебник для вузов. М.: МИСИС, 1995 — 512с.
- С.П. Еронько, А. Ю. Цупрун, O.A. Бедарев, Д. А. Яковлев, Е. П. Потапов, Г. С. Романова Опыт разработки шиберных устройств для технологических переливов стали ОАО «Черметинформация» Бюлл Текст. // «Черная металлургия».- 2008.- № 9.- С. 81 87.
- Глинков Г. М., Маковский В. А. АСУ ТП в чёрной металлургии Текст. // Учебник для вузов, 2-е изд. Перераб. И доп. М.: «Металлургия», 1999.-310с.
- П. Массманн, Л. Гартен Опыт эксплуатации системы раннего распознавания шлака ESDI00 фирма «АМЕПА» Текст. // Сталь. 1999. № 3.1. С. 13−15.
- Маркин Н.С. Основы теории обработки результатов измерений Текст.-М., 1991.- 173 с.
- C.B. Агеев, А. Д. Чернопольский, C.B. Сухарев и др. Система мониторинга непрерывной разливки сортового металла для предотвращения образования дефекта типа «ромб» Текст. // «Металлург», № 2, 2009.
- Кочанов В.Ю., Блинов О. М., Беленький A.M. Автоматизация управления металлургическими процессами Текст. // М.: Металлургия, 1974.
- Мищенко И.О., Дуб A.B., Макарычева Е. В. Влияние технологических факторов на качество непрерывнолитых стальных заготовок Текст. // Черная металлургия.- 2006, № 1.- С. 19−22.
- Паршин В.М., Чертов А. Д. Управление качеством непрерывнолитой заготовки Текст. // Сталь.- 2005, № 1.- С. 20−29.
- Дж. Б. Лина Исследование непрерывной разливки стали Текст. // Под ред. Дж. Б. Лина. Пер. с англ. Брюссель, 1977. М., «Металлургия», 1982 200с.
- Дюдкин Д.А. Качество непрерывно литой стальной заготовки Текст. //Киев: Техшка, 1988.
- Беленький A.M., Бердышев В. Ф., Блинов О. М. Автоматическое управление металлургическими процессами Текст. // М.: Металлургия, 1989.
- Батаргин В.Г., Чумаков С. М. Новая система автоматического поддержания уровня металла в кристаллизаторе с использованием электромеханического привода Текст. // Сталь. 1998. № 1.- С. 22−24.
- Глинков, Г. М. Контроль и автоматизация металлургических процессов Текст.: учебник для вузов / Г. М. Глинков, А. И. Косырев, Е. К. Шевцов М.: Металлургия, 1989. — 352 е.: ил.- 20,5 см. — Библиогр.: — 4860 экз.-ISBN 5−229−229−8
- Справочник проектировщика АСУ ТП Текст. / Г. Л. Смилянский, Л. З. Амлинский, В. Я. Баранов М.: Машиностроение, 1983. — 527 е.: ил.
- Дюдкин Д.А., Киселенко В. В., Смирнов А. Н. Производство стали. Том 4. Непрерывная разливка металла Текст. // М.: «Теплотехника», 2009. 528с.
- Справочник по теории автоматического управления Текст. / Под ред. A.A. Красовского. М.: Наука. Гл. ред. Физ.-мат. лит., 1987 — 712 е.: 22 см. — Библиогр. С. 681 — 704. — Предм. указ.: С. 707 — 711. — 35 000 экз.
- Теория автоматического управления Текст.: учеб. пособие для вузов / Под ред. A.C. Шаталова. М., «Высш. Школа», 1977 г. — 448 е.: ил.- 22 см. — Библиогр — 30 000 экз.
- Штейнберг, Ш. Е. Проблемы создания и эксплуатации эффективных систем регулирования Текст. / Ш. Е. Штейнберг, Л. П. Серёжин, И. Е. Залуцкий, И. Г. Варламов // Промышленные АСУ и контроллеры. 2004. — № 7. — Библиогр.: С. 7.
- Зарубин, B.C. Математическое моделирование в технике: учебник для вузов Текст. / B.C. Зарубина, А. П. Крищенко. 2-е изд., стереотип. — М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2003. — 496 е.: ил.- 21 см. — ISBN 5−70 381 435−9
- Смит, Д.М. Математическое и цифровое моделирование для инженеров и исследователей Текст. / Под ред. O.A. Чембровского М.: Машиностроение, 1980. — 271 е.: ил.- 22 см. — 2000 экз.
- Советов, Б.Я. Моделирование систем: учебник для вузов Текст. / Б. Я. Советов, С. А. Яковлев, 3-е изд., перераб. доп. — М.: Высшая школа, 2001.-343 е.: ил.
- Гусак A.A. Справочник по высшей математике Текст. /A.A. Гусак, Г. М. Гусак, Е. А. Бричмова, -Мн.: ТетраСистемс, 1999. 640с.
- Веников, В.А. Теория подобия и моделирование Текст. / В. А. Веников, Г. В. Веников М.: Высшая школа, 1984. — 243 е.: ил.
- Г. Олссон, Дж. Пиани Цифровые системы автоматизации и управления Текст. // СПб.: Невский Диалект, 2001
- Ротач В.Я. Расчёт динамики промышленных автоматических систем регулирования Текст. // М.: «Энергия», 1973.
- Luenberger D.G. «An Introduction to Observers» Текст. // IEEE Trans on Automatic Control, Vol AC 16 № 6, Desember, 1971.
- Еременко И.Ф. Система управления с наблюдателем координат состояния и неопределенного возмущения Текст. / И. Ф. Еременко, В. А. Кривоносов // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. — 2005.-№ 7.-С. 10−13.-Библиогр.: С. 13.
- Коровин, С.К. Наблюдатели состояния для линейных систем с неопределённостью Текст. / С. К. Коровин, В. В. Фомичев М.: ФИЗМАТЛИТ, 2007. — 224 е.: ил.- 22 см. — 100 экз. — ISBN 978−59 221−0834−8
- Кривоносов В.А., Митин A.C. Повышение точности оценки уровней металла в стальковше и промковше МНЛЗ с использованием нелинейного наблюдателя Текст. // «Вестник» ВГТУ, Т.6, № 4, 2010. С.41−45.
- Попов Е.П. Теория линейных систем автоматического регулирования и управления Текст. // Учеб. пособие для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Наука. Гл. ред. физ-мат. лит., 1989. — 304с. — ISBN 5−2 014 112−7.
- Бесекерский В.А., Попов Е. П. Теория систем автоматического регулирования Текст. //М.: Наука, 1975.
- Макаров И.М., Менский Б. М. Линейные автоматические системы Текст. //М.: Машиностроение, 1982
- К. Astrom, Т. Hagglund PID Controllers: Theory, Design, and Turing Текст. // 2nd edition, Instrument Society of America, 1995, p. 343
- Дьяконов, В.П. Simulink 4 Текст.: специальный справочник / В. П. Дьяконов. Спб.: Питер, 2002. — 528 е.: ил.- 20 см. — Библиогр.: С. 505.- предм. указ.: С. 506−518. — 5000 экз. — ISBN 5−318−551−9
- Аксельрод Л.М., Паршин В. М., Мазуров Е. Ф. Механизм зарастания погружных стаканов при непрерывной разливке стали Текст. // Сталь, 2007, № 4.- С.30−34
- Аксельрод Л.М., Барановский М. Р., Мельникова Г. Г. Затягивание графитсодержащих погружаемых стаканов при разливке стали на МНЛЗ Текст. // Огнеупоры, 1991, № 12- С. 29−34
- Митин A.C. Диагностика «залипаний» и «вымываний» шиберных затворов промковша на основе наблюдателя координат состояния Текст. //
- Сборник докладов Международной научной заочной конференции (Липецк, 124 апреля 2010 г.) Т.1/ Под. ред. A.B. Горбенко, C.B. Довженко.- Липецк: Издательский центр «Де-факто», 2010. С.36−40.
- Кривоносое В. А, Митин A.C. Диагностика повреждений шиберного затвора и повышение точности определения уровней металла в стальковше и промковше МНЛЗ Текст. // «Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика» -2010.- № 10.- С.61−64.
- Д. Сю, А. Мейер Современная теория автоматического управления и ее применение Текст. // Перевод с английского. Под ред. д-ра техн. наук проф. Ю. И. Топчеева. М., «Машиностроение», Ш72, 544с.
- Машины и агрегаты металлургических заводов Текст. / В 3-х томах.Т.2 Машины и агрегаты сталеплавильных цехов. Учебник для вузов/Целиков А.И., Полухин П. И., Гребеник В. М. и др. 2-е изд.перераб. и доп.- М.?Металлургия, 1988 — 432 с. — С — 257- 261
- Ya Meng, Brian G. Thomas Heat transfer and solidification model of continuous slab casting: CON1D Текст. // Metallurgical and Materials Transactions B, Vol. 34B, No. 5, Oct., 2003, pp. 685−705.
- F.M. Najjar, B.G. Thomas and D.E. Hershey: «Numerical study of steady turbulent flow through bifurcated nozzles in continuous casting» Текст. // Metall. Mater. Trans. В (USA), 1995, vol. 26B (4), pp. 749−65.
- A. Yamauchi, K. Sorimachi, T. Sakuraya and T. Fujii: «Heat Transfer Between Mold and Strand Through Mold Flux Film in Continuous Casting of Steel» Текст. // ISIJ International (Japan), 1993, vol. 33 (1), pp. 140−47.
- K.C. Mills: «The Performance of Casting Powders» Текст. // Steel Technol. Int., 1994, pp. 161−66.
- RJ. O’Malley: «Observations of various steady state and dynamic thermal behaviors in a continuous casting mold» Текст. // 82nd Steelmaking Conference, (Chicago, IL, USA), 1999, vol. 82, pp. 13−33.
- J. Cho, H. Shibata, T. Emi and M. Suzuki: «Thermal resistance at the interface between mold flux film and mold for continuous casting of steels» Текст. // ISIJ International (Japan), 1998, vol. 38 (5), pp. 440−46.
- M.S. Bhamra, M.G. Charlesworth, S. Wong, D. Sawyers-Villers and A.W. Cramb: «Crystallization of fluxes under varying cooling rates» Текст. // 54th Electric Furnace Conference, (Dallas, Texas, USA), 1996, vol. 54, pp. 55 164.
- C. Orrling, A.W. Cramb, A. Tilliander and Y. Kashiwaya: «Observations of the melting and solidification behavior of mold slags» Текст. // Iron and Steelmaker (USA), 2000, vol. 27 (1), pp. 53−63.
- Y. Kashiwaya, C.E. Cicutti and A.W. Cramb: «An investigation of the crystallization of a continuous casting mold slag using the single hot thermocouple technique» Текст. // ISIJ International (Japan), 1998, vol. 38 (4), pp. 357−65.
- B.G. Thomas, G. Li, A. Moitra and D. Habing: «Analysis of Thermal and Mechanical Behavior of Copper Molds during Continuous Casting of Steel Slabs» Текст. // 80th Steelmaking Conference, (Chicago, IL), 1997, vol. 80, pp. 183−201.
- X. Huang, B.G. Thomas and F.M. Najjar: «Modeling Superheat Removal during Continuous Casting of Steel Slabs» Текст. // Metall. Mater. Trans. В (USA), 1992, vol. 23B (6), pp. 339−56.
- A. Moitra and B.G. Thomas: «Application of a Thermo-Mechanical Finite Element Model of Steel Shell Behavior in the Continuous Slab Casting Mold» Текст. // 76th Steelmaking Conference, (Dallas, TX), 1993, vol. 76, pp. 65−67.
- B.G. Thomas: «Mathematical Modeling of the Continuous Slab Casting Mold: a State of the Art Review» Текст. //1991 Steelmaking Conference, 1991, pp. 69−82.
- B.G. Thomas and L. Zhang: «Mathematical modeling of fluid flow in continuous casting» Текст. // ISIJ International (Japan), 2001, vol. 41 (10), pp. 1181−93.
- E.A. Mizikar: «Mathematical Heat Transfer Model for Solidification of continuosly Cast Steel Slabs» Текст. // AIME MET SOC TRANS, 1967, vol. 239 (11), pp. 1747−58.
- J.E. Lait, J.K. Brimacombe and F. Weinberg: «Mathematical Modelling of Heat Flow in the Continuous Casting of Steel» Текст. // ironmaking and Steelmaking, 1974, vol. 1 (2), pp. 90−97.
- Глинков, Г. М. Теоретические основы автоматического управления металлургическими процессами Текст.: учебное пособие для вузов / Г. М. Глинков, М. Д. Климовицкий М.: Металлургия, 1985. 304 е.: ил.- 22 см. -Библиогр.: С. 304. — 4850 экз.
- Митин A.C. Автоматическое предупреждение о порывах на выходе кристаллизатора MHJI3 Текст. // Материалы III научно технической конференции ОАО «ОЭМК» / ОАО «ОЭМК». — Старый Оскол, 2010, — С.32−34.
- Теория автоматического управления Текст. // Под ред. A.B. Нетушила. Учебник для вузов. Изд. 2-е. доп. и перераб. М., «Высшая школа», 1976.-400с.
- Иващенко H.H. Автоматическое регулирование Текст. // М.: Машиностроение, 1976.
- Афанасьев В.Н., Колмановский В. Б., Носов В. Р. Математическая теория конструирования систем управления, издание второе, дополненное Текст. //Москва «Высшая школа», 1998.-574с.
- Иванов, В.А. Математические основы теории автоматического регулирования Текст.: учебное пособие для втузов / В. А. Иванов, B.C. Медведев, Б. К. Чемоданов, A.C. Ющенко, 2-е изд., доп. — М.: Высшая школа, 1977. — 455 е.: нл.
- Воронов A.A. Устойчивость, управляемость, наблюдаемость Текст. //М.: Наука, 1979.
- Красовский H.H. Теория управления движением Текст. // М.: Наука, 1968.
- Брайсон Д., Хо Ю-ши. Прикладная теория оптимального управления Текст. // М.: Мир, 1972.
- Бахшиян, Б.Ц. Определение и коррекция движения Текст. / Б. Ц. Бахшиян, P.P. Назиров, П. Е. Эльясберг М.: Наука, 1980.- 360 с.
- Лукас, В.А. Теория автоматического управления: учебник для вузов. Текст. / В. А. Лукас М.: Недра, 1990. — 416 с.
- Ротач, В.Я. Теория автоматического управления Текст.: учебник для вузов / В. Я. Ротач, 2-е изд., перераб. доп. — М.: Издательство МЭИ, 2004. — 400 е.: ил.- 22 см. — 1000 экз. — ISBN 5−7046−0924−4
- Мирошин И.В. Теория автоматического управления. Линейные системы Текст. // СПб.: Питер, 2005.-336с.: ил (Серия «Учебное пособие»),
- Мирошин И.В. Теория автоматического управления. Нелинейные и оптимальные системы Текст. // СПб.: Питер, 2006.-272с.: ил (Серия «Учебное пособие»).i
- Барьашин Е.А. Введение в теорию устойчивости Текст. // М.: Наука, 1967.
- Колмановский В.Б., Носов В. Р. Устойчивость управляемых систем Текст. //М.: Изд. МИЭМ, 1987.
- Малкин И.Г. Теория устойчивости движения Текст. // М.: Наука, 1966.
- Мелик-Шахназаров A.M., Маркатун М. Г. Цифровые измерительные системы корреляционного типа Текст. // М.: Энергоатомиздат, 1985.
- Куо Б. Теория и проектирование цифровых систем управления Текст. // Пер. с англ. М.: Машиностроение, 1986. — 448с., ил.
- Митин A.C. Регулятор уровня металла в промковше на основе наблюдателя состояния Текст. // Современная металлургия начала нового тысячелетия: сб. науч. тр. Часть 1. Липецк: Издательство ЛГТУ, 2010. — С.145−149.
- Кацман М.М. Электрические машины Текст. // М.: Высшая школа, 2000.
- Цыпкин ЯЗ. Теория линейных импульсных систем Текст. // Физматгиз, М., 1963.
- Джури Е.И. Импульсные системы автоматического регулирования Текст. // Физматгиз, М., 1963.
- Шубладзе A.M., Гуляев C.B., Малахов В. А. Автоматическая настройка и адаптация в промышленных ПИД регуляторах Текст. // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. № 13, 2007.
- Прангишвили, И.В. Основы построения АСУ сложными технологическими процессами Текст. / И. В. Прангишвили, А. А Амбарцумян М.: Энергоатомиздат, 1994. — 304 е.: ил.- 20 см. — 1010 экз. — ISBN 5−28 301 627−7
- Ковальчук, Е.Р. Основы автоматизации производства Текст.: учебник для вузов / Е. Р. Ковальчук, М. Г. Косов, В. Г. Митрофанов М.: Машиностроение, 1995. — 312 е.: ил.- 20,5 см. -Библиогр.: С. 309 — 310. — 1000 экз. — ISBN 5−217−2 489−5
- Смирнов А.Н. Теория и практика непрерывного литья заготовок Текст. / А. Н. Смирнов, А.Я. глазков, B.JI. Пилюшенко и др. Донецк: ДонГТУ, ООО «Лебедь" — 2000. -371с.
- Кашин М., Корнеев К. Средства автоматизации, совместимые с продукцией фирмы Octagon Systems Текст. // Современные технологии автоматизации. 1998. — № 4. — С.8.
- Аникин A.B., Иерусалимов И. П., Суковатин И. В. Оптический измеритель скорости слитка машины непрерывного литья заготовок Текст. // Современные технологии автоматизации. 2001. — № 4.
- Шеридан, Т.Б. Системы человек машина. Модели информации, управления и принятия решений человеком — оператором Текст. / Т. Б. Шеридан, У. Р. Феррелл — М.: Машиностроение, 1980. — 400 е.: ил.
- Иерусалимов И.П., Суковатин И. В. Исследование динамики продвижения слитка МНЛЗ при разливке Текст. // Сталь. 2003. — № 4.
- Бакан С., Соченко А., Тюрдьо Н. Особенности АСУТП сортовой двухручьевой МНЛЗ Омутинского металлургического завода Текст. // Современные технологии автоматизации. 2010. — № 2.