XIII Международная конференция по автоматическому управлению

«Автоматика 2006» (25-28 сентября 2006 г.)

Суков С.Ф., Бояров Д.В. (Украина, г.Донецк)

Комплексная автоматизированная система локального управления технологическими процессами в МНЛЗ

Эффективность работы МНЛЗ и качество получаемых заготовок в значительной степени зависят от оптимизации технологического процесса и оборудования и соблюдения заданных режимов процесса, так как даже незначительные ошибки в управлении такими сложными и высокопроизводительными агрегатами, как МНЛЗ, приводят к существенным по­терям. Жизненный цикл существующих систем подошел к естественному концу, так как за прошедшее время эксплуатации произошло их моральное и физическое старение. За это время эволюция структуры управления технологическими процессами была направлена от традиционных (существующих с момента пуска цехов непрерывной разливки) АСУТП к структурированным. Недостатки первого варианта построения АСУТП заключаются во множестве интерфейсов, сложности и запутанности связей между объектами и в несовместимости форматов данных и структуры сообщений, что может вызывать переработку большого объема программ. Все это выражается в "запутанности" и повышении стоимости управления. Структурированный подход характеризуется следующими особенностями: нормализацией данных; стандартными формами сообщений; гибкими средствами интеграции приложений, включая АСУТП. Поэтому создание и внедрение эффективных автоматизи­рованных систем управления технологическим про­цессом машин непрерывного литья заготовок (АСУТП МНЛЗ), предназначенных для обеспечения надежной работы и повышения технико-экономических показа­телей работы МНЛЗ, является важной научно-технической проблемой. В этих условиях разработка и внедрение АСУТП МНЛЗ является одним из путей повышения технико-экономических показателей работы машины. Кроме того, модульный систематизированный подход к построению АСУТП обеспечивает возможность эффективной модернизации системы, облегчает внесение в нее изменений, что в совокупности гарантирует защиту ранее вложенных инвестиций и уменьшение стоимости управления в целом.

На основе анализа функций составных частей АСУТП МНЛЗ и их целей предлагается рассматривать её как распределенную многоцелевую систему управления, являющуюся неотъемлемой частью автоматизированной технологического комплекса.

В соответствии с классификацией функций АСУТП комплекс тех­нических средств на базе микропроцессорной техники и промышленных контроллеров  имеет иерархическую структуру, состоящую из трех уровней:

-    приборы КИПиА, PLC и исполнительные механизмы;

-    технический комплекс, реализующий функции управления и оптимизации технологического процесса в операционной среде реального времени;

-    управляюще-вычислительный комплекс, реализующий функции диспетчеризации и управления производством в электросталеплавильном цехе.

            Вся АСУТП МНЛЗ является комплексом пять локальных систем (системы «Ковши», «Интеллектуальный кристаллизатор», «Вторичное охлаждение», «Мерный рез» и «Контроль состояния агрегатов и потребления ресурсов»), которые отвечают строго за определённый участок агрегата, но при этом активно взаимодействуют между собой.

Система «Ковши» состоит из двух подсистем («Стальковш» и «Промковш»). Общая цель создания системы «Ковши» - обеспечение требуемого состояния (температуры и химического состава) металла при разливке в кристаллизатор. Система призвана создать оптимальные условия для зарождения заготовки сляба и обеспечить её стабильное формирование в течение всего процесса разливки. Система «Вторичное охлаждение» предназначена для эффективного процесса окончательного формирования и затвердевания заготовки. Система «Мерный рез» предназначена для разделения непрерывнолитого сляба на части в соответствии с требованиями производства (заказчика). Также в состав АСУТП МНЛЗ включена система диагностики действующего оборудования и контроля расхода ресурсов для получения статистических данных, увеличения надёжности оборудования путём гарантии надёжной работы.