Автоматизированная система сопровождения производства непрерывного прокатного стана

Непрерывные прокатные станы являются основными поставщиками конечной продукции металлургического производства. Для наиболее полного удовлетворения потребностей рынка, сортамент производимой ими продукции должен быть максимально широким в пределах технологических возможностей. Это требует частой перенастройки стана и усложняет подготовку производства. Применение современных технических средств позволяет автоматизировать процесс разработки калибровки и настройки прокатного стана. Специалистами НПО «Доникс» разработана и внедрена в промышленную эксплуатацию автоматизированная система сопровождения производства непрерывного прокатного стана 250 в Великобритании.

Специалистами НПО «ДОНИКС» разработана и внедрена в промышленную эксплуатацию автоматизированная система сопровождения производства непрерывного прокатного стана 250 в Квинборо (Великобритания).

Система включает в себя главный узел сбора данных о скоростях и токах электроприводов прокатных клетей и вспомогательных механизмов, пульт оператора и ЭВМ старшего мастера. Специальные программы «Редактор таблиц настройки стана» и «Просмотрщик трендов» были разработаны для пользователей системы. Программное обеспечение включает в себя редактор программ прокатки, программу просмотра и анализа зарегистрированной информации, программы визуализации параметров работы оборудования и формирования базы данных. При подготовке к производству на ЭВМ старшего мастера вводится технологическая таблица, содержащая информацию о типоразмере проката, форме и размерах калибров прокатных клетей, о величинах зазоров и скоростях выхода металла из клетей.

Перед началом прокатки, технологическая база дополняется значениями диаметров прокатных валков, на основании которых рассчитываются требуемые угловые скорости вращения электродвигателей.

Расчетные значения скоростей индицируются на пульту оператора в численном виде и в виде диаграмм, совместно с фактическими значениям, что значительно облегчает настройку.

В процессе работы оператор может контролировать значения токов и скоростей электродвигателей в форме столбчатых диаграмм или трендов реального времени. Для выявления режимов подпора или натяжения в системе производится контроль и сравнение машинного времени клетей. Информация об отклонении режима прокатки от свободного выводится на пульт оператора в виде соответствующих символов.

При устойчивом режиме работы прокатного стана, все вышеотмеченные технологические параметры могут быть сохранены для использования при последующих случаях производства такой же продукции.

В системе автоматически ведется подсчет количества прокатанных заготовок и времени простоев оборудования.

В случае нештатных ситуаций (бурежки, аварии оборудования) в базу данных по команде оператора записываются все текущие параметры за 3 минуты до события. Эта информация может быть вызвана для просмотра с целью выявления причин аварии. Вся накопленная информация сохраняется в конце дня по команде оператора в текстовом файле отчета.

В соответствии решаемыми задачами выбраны аппаратная часть и базовые операционные системы узлов. В главном узле используется одноплатный промышленный компьютер РСА-6772F-Q1A1, установленный в корпусе IPC-6806S (Advantech), с питанием от бесперебойного источника. Высокопроизводительная плата аналого-цифрового (АЦП) преобразователя РСL-818L-А6 преобразует нормированные аналоговые сигналы в цифровую форму. Нормирующие преобразователи SCM5B41-03 (Data forth) установлены на четырех панелях SCMPB02-3. Их соединение с АЦП осуществляется через терминальную плату ADAM-3937-А. Источник питания SCMXPRE-003 обеспечивает напряжение для работы преобразователей SCM5B41-03.

Все вышеперечисленные модули смонтированы в шкафу Rittal AK 1652.600, установленном в помещении главного поста. Для реализации интерфейса оператора, промышленный плоскопанельный монитор FPM-3176TVR, клавиатура KS801 (Indukey) и защищенная мышь КН8243 установлены в отдельном, удобном для работы, месте пульта. Связь между главным модулем и ПК мастера стана реализуется в локальной сети Ethernet. Все входные сигналы для работы системы поступают в виде напряжений от соответствующих электроприводов.

Контроллер главного модуля работает в режиме реального времени. С частотой 100 Гц он выполняет сбор данных о 64 основных и 8 дополнительных сигналах, их размещение в памяти и визуализацию, а также реализует интерфейс оператора и сетевые функции. Для обеспечения надежной работы в главном контроллере используется операционная система реального времени Нейтрино, разработанная кампанией QSSL (Канада). На компьютере мастере стана используется обычная операционная система Windows. Интерфейс оператора стана разработан с использованием графического редактора Photon.

Внедрение автоматизированной системы сопровождения производства непрерывного прокатного стана позволило:
     - упростить разработку базы данных программ прокатки и сделать ее более совершенной;
     - существенно сократить время настройки стана при переходе на производство нового вида продукции;
     - сделать более простой и точной настройку скоростных режимов приводов;
     - сократить время на поиск причин нарушений нормального процесса прокатки.

В результате достигнуто повышение производительности и эффективности работы сортового прокатного стана.

источник статьи - научно-производственное объединение "Доникс"