Обзор целей и направления в диссертации

Целью будущей диссертации является разработка автоматизированных систем управления сложными технологическими процессами, особенно на применении к металлургическому комплексу.

Не секрет, что металлургическая индустрия всегда была одной из ведущих не только по трудоемкости и масштабности, но и (при правильном подходе) также и наукоемкой, требующей всесторонних подходов и проведения многочисленных исследований. Выплавка и переплавка стали имеет первостепенное значение для каждого государства, такт как это базовый элемент строительства как такового. Достаточно вспомнить, что сталеплавильные печи никогда не останавливаются, однако, не смотря на довольно обширные месторождения, работа самих печей еще рассматривается не достаточно хорошо, и в этом направлении существуют пути исследования. Задача может рассматриваться как комплекс мер и алгоритмов, позволяющих обеспечить более эффективное использование имеющихся ресурсов, а также позволяющих приблизится к пределу оптимальности при обеспечении условий работы сталеплавильных печей, таких, например, как подача газа, обеспечения оптимальных условий плавки по температурным и временным режимам и т.д.

В настоящий момент в Донецкой области предприятия данного направления осуществляют активный набор специалистов, что говорит, с одной стороны, о том, что отрасль эта все еще одна из ведущих и важнейших, а с другой, что в настоящее время уже всем ясна необходимость усовершенствования существующих систем управления, отхода от старых и непродуктивных систем. В связи с переходом на новый уровень финансовых отношений всем организациям стало ясно, что работа по существовавшим ранее схемам не только не совсем выгодна, но и частично убыточна, а иногда и вовсе неприемлема.

В результате в настоящий момент наиболее важным этапом является продвижение новых технологий, так как это позволяет добиться сразу нескольких целей:
1) уменьшение использования ресурсов вследствие выработки приближенной к оптимальной системе управления;
2) сокращение затрат на оплату персонала;
3) повышение надежности управления;
4) круглосуточное контролирование технологических процессов.

Т.е. внедрение систем автоматизации не только выгодно в финансовом, но, что более важно, также позволяет повысить безопасность труда человека. Автоматизация позволяет освободить человека от рутинного труда, сосредоточив его усилия на более продуктивной творческой работе.

Этапы автоматизации технологических операций
1) развитие сталеплавильного производства характеризовался механизацией отдельных операций (например, подачи дутья в печь, загрузки материалов, перевозка жидкого металла). Большую часть работы выполняли вручную.
2) характеризуется комплексной механизацией всего процесса труда, в результате чего рабочий только управляет машинами и механизмами. Такие условия созданы в современных сталеплавильных цехах, где имеются системы механизации не только основных технологических операций, но и вспомогательных, а также механизированные и не технологические операции. К механизированным технологическим системам относятся системы взвешивания, дозирования, транспортировки и загрузки сыпучих средств шихтовых материалов.
3) характеризуется автоматизацией контрольных и простейших операций управления. Для этого системы управления агрегатами и машинами оснащают необходимыми приборами. Такие системы существуют практически в каждом современном сталеплавильном цехе. Многочисленные приборы, собирающие и передающие информацию о ходе технологического процесса: различные средства автоматизации, сигнализирующие о положении механизмов и характеризующие их перемещение.
4) можно охарактеризовать комплексной автоматизацией технологических процессов выплавки стали. Каждая машина должна иметь для своего управления компьютер, а если машина сложная, то систему компьютеров.

Преимущества электроплавления

Общая схема дуговой сталеплавильной печи

Сталеплавильная печь как объект процесса автоматизации

На основании накопленного опята можно прийти к выводу, что для обеспечения наиболее оптимальной работы сталеплавильной печи требуется использовать динамическое управление процессом. В настоящее время для описания плавки существует несколько подходов. В соответствии с сущест-вующими теоретическими исследованиями окисление реагентов происходит по двустадийной схеме: сначала струя кислорода окисляет поверхностные слои металла, а затем частицы окисленного металла разносятся и создают вторичные реакции окисления примесей (С, Si, Mn, P).