Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по техническим специальностям
На правах рукописи
ОГУНОВА Оксана Сергеевна
ПОВЫШение эффективности АСУ ТП
НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ СТАЛИ
Специальность 05.13.06 Ц Автоматизация и управление
технологическими процессами и производствами
(промышленность)
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
доктора технических наук
ПЕНЗА 2009
Работа выполнена на кафедре вычислительной техники и прикладной матенматики государственного образовательного учреждения высшего пронфеснсиноннального образования Магнитогорский государственный техннинче-
снкий универнситет им. Г. И. Носова.
Научный консультант Ц | доктор технических наук, профессор Макарычев Петр Петрович. |
Официальные оппоненты: | доктор технических наук, профессор Годунов Анатолий Иванович; |
доктор физико-математических наук, | |
доктор технических наук, профессор | |
Ведущее предприятие Ц | ГОУ ВПО Оренбургский государственный университет. |
Защита состоится __2 июля____ 2009 г, в _14_ часов, на заседании диссертационного совета Д 212.186.03 в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Пензенский государственный университет по адресу: 440026, г. Пенза, ул. Красная, 40.
С диссертацией и авторефератом можно ознакомиться в библиотеке государственного образовательного учреждения высшего професнсионнальнного образования Пензенский государственный университет. Авторенфенрат размещен на сайте ВАК.
Автореферат разослан ___ __________ 2009 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета,
доктор технических наук,
профессор Соколов В. О.
Общая характеристика работы
Актуальность работы. Одним из основных факторов, способнствуюнщих повышению эффективности функционирования агрегатов непренрывного литья заготовок, является обеспечение оптимальности технологических режимов работы оборудования с использованием автоматизированных систем управления (АСУ). Совершенствование средств компьютеризации в системе автоматизированного управления металнлурнгическими производствами обусловливает повышенные требования к математическому, информационному и программному обеспечению АСУ технологическими процессами (ТП).
Машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ), с точки зрения управления, являются сложными объектами, для которых разрабатывается несколько уровней системы автоматизации. При синтезе управления сложными объектами неизбежно использование формальных и неформальных методов сбора информации. Качество собранной информации и поснледующая интеграция позволяют эфнфекнтивно воздействовать на объект управления и достигать поставленной цели. Одним из результатов эффективного управления ТП считают повышение качества и объемов выпуска готовой продукции.
В области теории и практики АСУ металлургических производств накопнлен значительный положительный опыт. Вопросы повышения эффективности управления МНЗЛ отражены в трудах зарубежных и российских исслендователей. Труды БутковскогоаА. Г., РастригинааЛ. А., СиранзетндиннонвааТ. К., ЛионсааШ. Л., Ногина В. Д., Девятова Д. Х. и других определили развитие теории управления и методов оптимизации. В области обработки и анализа изображений можно отметить труды Горелик. Л., РудаковааП. И., ПавлидисааТ., Прэтта У., Hall C. F., Hall E. L. и др. В области практической разработки, внедрения и эксплуатации МНЛЗ, АСУ ТП следует выделить труды Евтеева Д. П., Борисова В. Т., Журавлева В. А., Самойлови-
ча Ю. А. и др.
Однако, несмотря на проведенные исследования и значительное число публикаций в области АСУ непрерывной разливкой стали, остаются актуальными следующие проблемы:
- снижение влияния человеческого фактора на достоверность экспертных оценок качества непрерывно-литой заготовки, получаемых при обработке изображения её серного отпечатка поперечного сечения с низкой контрастностью;
Ц формализованное описание производственных многостадийных процессов с учетом их декомпозиции на этапы, выявление и классификация возможных целей управления, расширение области применения методов оптимизации для ТП;
Ц разработка пакетов прикладных программ для интеллектуальной поддержки управления непрерывной разливки стали, выбора новых технологий и конструкций машин непрерывного литья заготовок.
Цель и задачи работы. Целью работы является повышение эффективности управления непрерывной разливкой стали путем теоретического обоснования и исследования оптимальных режимов охлаждения, взаимосвязей между тепловыми полями и дефектами заготовки, создания и внедрения программных модулей математического моделирования, оптимизации теплового состояния заготовки, человеко-машинной подсистемы оценки и прогнозирования качества продукции.
Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:
Цатеоретико-информационный анализ машин непрерывного литья заготовок и технологического процесса непрерывной разливки стали для определения источников, способов получения и методов обработки информации в АСУ ТП;
Цаматематический анализ изображений серных отпечатков с низкой контрастностью и объектами нерегулярной формы, включающий получение изображения в электронной форме, удаление шумов, сегментацию изображения и классификацию объектов, разработку эргатической подсистемы управления качеством непрерывно-литой заготовки по серному отпечатку темплета;
Цаклассификация требований к производству непрерывно-литой заготовки, получение информации о тепловом состоянии заготовки на основе матенмантического моделирования и построение расширенного списка прямых и косвенных критериев для управления ТП;
Цамодификация и исследование эффективности применения неградиентного метода случайного поиска с операторами адаптации для поиска оптимальных режимов вторичного охлаждения при зональной конструкции машин непренрывного литья заготовок и динамическом изменении скоростных показателей в АСУ непрерывной разливки стали;
Царазработка алгоритмов и программного обеспечения для идентификации параметров вторичного охлаждения и интеллектуальной поддержки принятия решений в системе управления непрерывной разливки стали, получаемой в условиях электросталеплавильного и кислородно-конвернторного цехов Магнитогорского металлургического комбината;
Цасовершенствование программы управления вторичным охлаждением непрерывно-литой заготовки на машинах непрерывного литья заготовок криволинейного типа, действующих в условиях кислородно-конвернторного цеха Магнитогорского металлургического комбината.
Научная новизна. В диссертации сформулирована и решена проблема совершенствования АСУ ТП непрерывной разливки стали.
1.аВыполнен системный анализ сложности и структурированности процесса непрерывной разливки стали. Результаты анализа включают построение онтологической структуры и функциональных моделей технологического процесса для решения задач оптимизации.
2.аПредложены математическая модель низкоконтрастного изображения для получения экспертной информации о качестве стальной непрерывнолитой заготовки с применением эргатической системы и формализация задачи многонкринтериальной оптимизации режимов вторичного охлаждения, отличающиеся заданием бинарного отношения на множестве критериев с учетом предпочтения лица, принимающего решения.
3.аРешена задача оптимизации с использованием модифицированного неградиентного метода случайного поиска с операторами адаптации. Отличие модифицированного метода состоит в декомпозиции процесса поиска с учётом зональной конструкции МНЛЗ и обеспечении возврата к любой стадии процесса.
4.аРазработаны алгоритмы для идентификации параметров оптимальных режимов охлаждения заготовки в процессе непрерывного литья, которые обеспечивают принятие решений на основе математического монделирования и обработки экспериментальных данных.
5.аНа основе анализа экспертной информации показано, что распределение дефектов по сечению заготовки носит вероятностный характер. Предложена процедура автоматизированной оценки качественной взаимосвязи между тепловыми полями и дефектами, которая в отличие от известных учитывает вероятностный характер распределения дефектов по сечению заготовки.
6.аПредложены обобщающие зависимости для управления технологическими режимами вторичного охлаждения при получении непрерывно-литых заготовок повышенного качества, отличающиеся от ранее известных выбором факторов на основе анализа причинно-следственных диаграмм.
Практическая значимость работы. Практическая ценность работы закнлючается в разработке новых технологических режимов вторичного охлаждения, обеспечивающих условия эффективной эксплуатации действующих МНЛЗ, в разнработке системы объективной оценки качества непрерывнолитых заготовок прямоугольного и квадратного сечения, разработке программного обеспечения для АСУаТП. Предложенные алгоритмы оценки качества непрерывно-литой заготовки прямоугольного и квадратного сечения опробованы в лаборатории физико-менханнинческих и металлографических испытаний толстолистового и сортового проката.
Новизна и значимость технических решений подтверждены патентами РФ, свидетельствами об отраслевой разработке и публикациями в научных изданиях. Представленные в диссертации методы, способы и программные средства опробованы при разработке технологической инструкции по непрерывной разливке стали в кислородно-конверторном цехе Магнитогорского металлургического комбината. Научные аспекты исследований нашли отражение в учебно-методическом материале и используются в учебном процессе Магнитогорского государственного технического университета им. Г. И. Носова. В 2006 г. научный проект Программное обеспечение проектирования технологии обработки непрерывно-литой заготовки на машинах непрерывного литья заготовок и оценки их качества занял второе место в номинации Информационные технологии и электроника второго областного салона инноваций и инвестиций (г.аЧелябинск). В 2008 г. научная разработка Технология автоматизированной оценки качества непрерывно-литой заготовки прямоугольного и квадратного сечения награждена бронзовой медалью VIII Московского международного салона инннонваций и инвестиций.
На защиту выносятся:
1)ааконцептуальные функциональные модели для проведения теоретико-информационного анализа, отображающие структуру и параметры управления, позволяющие выполнить математическое моделирование и оптимизацию разливки стали;
2)ааметод получения экспертной информации о качестве непрерывно-литой заготовки на основе автоматизированной обработки низкоконтрастного изобнражения серного отпечатка поперечного сечения, позволяющий снизить влияние человеческого фактора в системе управления;
3)аамодифицированный метод оптимизации теплового состояния заготовки в металлургическом производстве, позволяющий осуществить идентификацию параметров оптимального охлаждения с учетом н списка целевых функций и предпочтений лица, принимающего решения;
4) аэргатическая подсистема для автоматизированной оценки качества непренрывно-литой заготовки на основе электронного изображения серного отпечатка заготовки, позволяющая повысить достоверность экспертной информации в системе управления непрерывной разливки стали;
5) прикладные программные продукты модулей АСУ непрерывной разливки стали для исследования технологического процесса, визуализации тепловых полей непрерывно-литой заготовки и конструкций машин непрерывного литья заготовок, позволяющие снизить экономические затраты на проведение натурных экспериментов;
6)ааобобщенные зависимости для программы управления вторичным охлаждением, позволяющие получить непрерывно-литые заготовки повышенного качества без снижения объемов производства.
Апробация работы. Основные научные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-практинческих конференциях и семинарах, из которых 14 с международным участием. По итогам научно-исследовательских работ представлено 29 докладов.
Публикации. Результаты работы представлены в 43 публикациях, в числе которых одна монография, три патента Российской Федерации и два свиндетельства о регистрации программного обеспечения и алгоритмов в Отраслевом фонде алгоритмов и программ Российской Федерации, 20 работ опубликовано в журналах, рекомендованных ВАК. Технология литья заготовок, разработанная на основе изобретения, отмечена золотой медалью
IV Московского международного салона инноваций и инвестиций.
Структура и объем работы. Работа состоит из введения, 6 глав, заключения, списка литературы и приложений. Работа изложена на 381 странице, в том числе: основной текст на 357 страницах, 38 таблиц, 170 рисунков, библиографический список из 204 наименований на 20 страницах, приложение на 24 страницах.
КРАТКОЕ СОдержание ДИССЕРТАЦИИ
Во введении показана актуальность темы диссертации, дан анализ исследуемой проблемы и обоснован подход к её решению, определены цель и задачи исследования, охарактеризована научная новизна и практическая значимость результатов, приведен обзор структуры и содержания диссертации, выделены основные положения, выносимые на защиту.
В первой главе выполнены теоретико-информационный анализ технологического процесса непрерывной разливки стали, определение источников, способов получения и методов обработки информации в системе управления этим процессом.
АСУ ТП непрерывной разливки стали имеет двухуровневую структуру. Первый уровень выполняет информативно-контролирующую функцию. Контролируются температура и масса стали в ковше, температура и уровень металла в кристаллизаторе, расход и давление воды в зонах охлаждения и кристаллизаторе, усилие вытягивания заготовки из кристаллизатора, расход технологической смазки и т. д. Второй уровень выполняет информативно-расчетную фуннкцию и содержит математические модели технологических процессов, программные модули анализа качества литых заготовок, поддержки принятия управленческих решений.
Недостатками действующих АСУ ТП можно считать:
Цаотсутствие методов и способов контроля для температурных полей затвердевающей заготовки в зонах вторичного охлаждения на первом уровне автоматизации;
Цаотсутствие математического описания и программных моделей для температурных полей затвердевающей заготовки в зонах вторичного охлаждения на втором уровне автоматизации;
Цаотсутствие оперативной управляющей связи между технологическим процессом и качеством выпускаемой заготовки.
В качестве оценок эффективности функционирования АСУаТП непрерывной разливки стали рассматриваются скорость вытягивания и показатели для оценки внутренних дефектов заготовки. В экспериментах по оценке скорости вытягивания получены следующие результаты. При проектной скорости вытягивания в 1,1 м/мин для слябовых МНЛЗ разливка проводится со средней скоростью в 0,7 м/мин и при проектной скорости вытягивания в 5,0 м/мин, для блюмовых МНЛЗ разливка проводится со средней скоростью в 2,5Ц3 м/мин.
Исследование формы временных рядов, характеризующих динамику появления внутренних дефектов, позволило выявить, что процессы формирования внутренних дефектов непрерывно-литой заготовки являются нестабильными. Доля плавок с баллом внутренних дефектов более двух достигает 20 %, при этом вся плавка переводится в пониженную категорию качества и реализуется по более низкой цене. Указанные недостатки диктуют необходимость соверншенстнвонванния и повышения эффективности функционирования АСУаТП за счет расширения функциональных возможностей второго уровня автоматизации.
Во второй главе разработан и исследован метод получения экспертной информации о качестве непрерывно-литой заготовки.
При разработке метода учтено, что действующая система управления качеством заготовки содержит динамические системы втонричного охлаждения, системы мягкого обжатия и автоматизированную систему прогнозирования качества слитка. Все системы объединены в единый автоматизированный программно-аппаратный комннннплекс. При всех своих достоинствах система прогнозирования имеет существенный недостаток: осмотр темплетов производится путем непоснредственного визуального осмотра. Информационная база системы содержит субъективные сведения, так как традиционная методика оценивания основана на визуальном сравнении оригинала темплета или его серного отпечатка с шаблонами, предлагаемыми отраслевым стандартом 14-4-73 для заготовок прямоугольного сечения и отраслевым стандартом 14-1-235-91 - квадратного сечения. Пример фрагмента серннного отпечатка для оценивания внутреннего качества заготовки приведен на рисунке 1. Автором исслендовано более 150 серных отпечатков для слябовой заготовки и более 70 - для сортовой заготовки. В результате исследования создана электронная база изображений.
Характер изображения серного отпечатка темплета ненпнрерывно-литой заготовки познволяет рассматривать его как черно-белое изображение. Для описания изображения сернного отпечатка введена функция f(x,аy), характеризующая распределение яркости. Дискретное изображение серного отпечатка представляется числовой матрицей, в которой значение каждого элемента принадлежит отрезку [0,а1]. Размерность матрицы определяется шагом дискретизации по осям . В диссертации рассчитаны статистические характеристики серного отпечатка. На основе статистических характеристик построена таблица шкалирования для оценки внутренних дефектов в заготовке по отношению Штреля с учетом классификационных признаков.
В диссертации предложены критерии, на основе которых выполнена классификация изображений на годные и негодные к обработке. Предложенные критерии позволяют выделить области дефекта, серости отпечатка и контрастности серного отпечатка.
Критерии выделения области дефекта имеют вид
; (1)
; , (2)
где Gобл - константа ограничения, определяемая эмпирическим путем.
Критерий серости отпечатка определяет границу среднего значения яркости или отношения Штреля, при котором потемнение изображения вызвано либо нарушением технологии, либо временными характеристиками
, (3)
где Qsmin - минимальное значение отношения Штреля. На основе эксперименнтальных данных установлено, что при Qsminа≤а0,3 изображение серного отпечатка является нераспознаваемым.
Критерий контрастности изображения определяет возможность выделения черно-белых точек на изображении
(4)
где Gкр - критическое значение максимальной разности значения функции в данной точке и средней яркости отпечатка; аЦаотношение Штреля. При выполнении критерия контрастности нет смысла рассматривать изображения отпечатка как неоднородную область.
Решена задача выделения и подсчета количества точек изображения серного отпечатка с пониженной яркостью, т. е. тех точек, в которых возможно существование дефекта. Для этого введены две функции: функция для выделения дефектной точки с пониженной яркостью и функция для определения конечного множества точек с пониженной и повышенной яркостью. Функция для выделения точки с пониженной яркостью на изображении серного отпечатка имеет вид
(5)
где h - эмпирическая величина, определяющая разность между средней яркостью отпечатка и яркостью в выбранной точке, при которой считаем точку денфекнтной.
Функция для формирования отметки дефектной точки на i-м изображении имеет вид
(6)
C помощью функции (6) происходит фиксирование факта наличия точки с пониженной яркостью: 1 - точка имеет пониженную яркость по отношению к общему серому фону изображения, 0 - точка имеет яркость выше среднего серого фона изображения и не может относиться к области внутреннего дефекта.
Для идентификации областей поверхности поперечного темплета с наибольшей вероятностью нарушения сплошности заготовки построена функция
, (7)
где n - количество отпечатков, используемых в исследовании.
Дефект на изображении является объектом нерегулярной формы. Для определения всех точек одного дефекнта необнходинмо выделять все связанные элементы группы, от первого и до последнего. Порядок рекурсивного поиска дефектов представлен на рисунке 2.
Рисунок 2аЦ Порядок рекурсивного поиска дефекта
На основе анализа значений вероятностной функции (7) выявлены наиболее лопасные участки в поперечном сечении заготовки, которые в большей степени подвержены нарушению сплошности заготовки. Такими областями являются осевая и периферийные зоны заготовки. Схема расположения этих зон показана на рисунке 3.
Рисунок 3аЦ Схема расположения областей с повышенным
дефектообразованием
Минимальное значение вероятностной функции составляет ноль и достигается в 44 635 точках из 62 370, что составляет 71,5 %, т. е. 71,5а% понвернхнности серного отпечатка является бездефектной. Максимальное значение вероятностной функции - 0,39 достигается только в одной точке. Среднее значение функции составляет 0,012, причем количество точек, для которых вероятность образования дефектов больше среднего, - 25а%.
В лаборатории физико-менханнических и менталнлонграфических испытаний толнстолистового и сорнтового проката Центральной лаборатории контроля комбината функциноннинрует АРМ технолога по ренгистрации результатов контнроля макрострукнтуры непренрынвнно-нлинтой занготовки.
Для АРМ разранботано прогнрамнмное обеснпенчение Quality and Steel (Q&S), позволяющее производить оценнку внутренннего канчества загонтовок на основе распознавания фрагментов в изобнражении серного отпечатка. Общая схема подсистемы оценки качества заготовки в составе АСУаТП приведена на рисунке 4. Из рисунка следует, что в процессе литья заготовки используется традиционная техннология разнруншающего контроля. Травленный темплет фотонгранфируется и его электронное изображение помещается в хранилище данных корпоративной информационной системы. В диссертации показано, что перспективным направлением развития систем для оценки качества литых заготовок является ее адаптация к цветным фотографиям темплета.
Рисунок 4аЦ Общая схема надстраивания системы оценки и управления
В третьей главе выполнена формализация задачи многокритериальной оптимизации режимов охлаждения непрерывно-литой заготовки, отличающаяся заданием бинарного отношения на множестве критериев с учетом предпочтения лица, принимающего решения.
В условиях кислородно-конверторного цеха сталь разливается в заготовки сечением 250×(8502540) мм. В связи с этим при решении задачи оптимизации, как правило, ограничиваются иснпольнзонванием одномерной мантемантинчеснкой модели охлаждения бесконечной пласнтины с движущимися границами раздела трех фаз. Однако при исследовании процесса кристаллизации заготовки квадратного сечения, как следует из главы 2, такое ограничение недопустимо. Поэтому заготовка рассматривается как бесконечный параллелепипед с внутренними слоями, соответствующими фазам агрегатного состояния стали внутри заготовки.
При построении математической модели теплового состояния заготовки использованы следующие предположения:
Цапоперечное сечение заготовки имеет прямоугольную форму, как частный случай может рассматриваться квадратное сечение;
Цаизменение температурных полей внутри заготовки происходит только за счет теплопроводности;
Цаскорость разливки достаточна для того, чтобы вдоль металлургической длины заготовки можно было бы преннебнречь теплопереносом путем тепнлонпронводнности;
Цаохлаждение заготовки является несимметричным и настройка режимов охлаждения по каждой из граней может выполняться независимо друг от друга;
Цавыбор режимов охлаждения рассматривается после выхода заготовки из кристаллизатора, когда сформировалась первичная твердая лоболочка известной толщины;
Цаначало отсчета для системы координат располагается в геометрическом центре поперечного сечения заготовки.
Тепловое состояние заготовки описывается уравнением теплопроводности
(8)
которое задано с учетом выделения теплоты кристаллизации в двухфазной зоне при , и выполнении начальных условий в виде известной функции для температурного поля по сечению заготовки после выхода ее из кристаллизатора
(9)
и граничных условий третьего рода для каждой грани заготовки, обеспечивающих несимметричность ее охлаждения:
(10)
(11)
В (8)Ц(11) введены обозначения: T(x,y,τ) - температура вещества в данной точке, С; ρ(T) - плотность рассматриваемой фазы как функция от температуры в данной точке, м3/кг; L - скрытая теплота кристаллиза-
ции, Дж/кг; a - ширина заготовки, м; b - высота заготовки, м; S - сечение жидкой фазы; λ(T) - функция изнменения коэффициента теплопроводно-
сти, Вт/(м⋅С); сэф(T) - функция изменения коэффициента теплоемко-
сти, Дж/(м⋅С); αi(τ) - суммарные коэффициенты теплообмена с внешней средой, Вт/(м2⋅С); Ui(τ) - температура окружающей среды в момент времени τ; σпр = εпр⋅ σ0 - приведенный коэффициент излучения, соответнствующий поверхности слитка, Вт/(м2⋅К4); εпр - степень черноты поверхнности слитка; σ0 - коэффициент излучения абсолютно черного тела; k - индекс, определяющий широкие грани; m - индекс.
В соответствии с квазиравновесной теорией кристаллизации слитка сечение жидкой фазы в модели представлено в виде (БорисоваВ. Т.)
, . (12)
Соответственно
. (13)
Граничные условия для температуры и сечения жидкой фазы:
; (14)
. (15)
Для (12)Ц(15) введены обозначения: ТА - температура плавления чистого железа, С; β изобарический коэффициент; k - коэффициент распределения примеси в стали принимается как эмпирическая величина; y1, y2 - ордината точки по высоте заготовки с температурой солидус; y3, y4 - ордината точки по высоте заготовки с температурой ликвидус.
На основе эмпирических данных построены список дополнительных ограничений и причинно-следственные диаграммы. Список построен с учетом условий затвердевания заготовки в зонах вторичного охлаждения. Причинно-следственные диаграммы отображают влияние комплекса физико-химических и технологических параметров на формирование дефектов в заготовке (рисунока5).
На рисунке 5 использованы обозначения: ОХН - балл развития осевой химической неоднородности; ОТ - балл развития осевых трещин;
Тразл - средняя температура расплава в промежуточном ковше, С; [P], [Al], [C], [Mn] - процентное содержание химических элементов в расплаве;
М - абсолютный расход охладителя, м3/ч; DR и Dr - протяженность зон столбчатых кристаллов в перпендикулярном сечении заготовки, м;
S - толщина заготовки, м; Sсечения - площадь поперечного сечения заготовки, м2.
Рисунок 5аЦ Причинно-следственная диаграмма для среднего
значения баллов ОХН и ОТ
На основе изучения взаимосвязей и выбранных ограничений построен список возможных целевых функций (таблицаа1).
Таблица 1аЦ Перечень целевых функций, определяющих требования к технологическим
параметрам непрерывной разливки стали и качеству заготовки
Требование | Аналитическая запись |
Достижение максимально возможной скорости вытягивания заготовки v из кристаллизатора при средней температуре металла в промежуточном ковше Тразл | |
Достижение минимального времени нахождения заготовки на технологической линии τсерии | |
Достижение температурного поля заготовки, максимально близкого к заданному значе- | |
Достижение минимального изменения температуры в заданном сечении заготовки на 1 мм ширины и высоты | |
Достижение минимально возможного изменения температуры на поверхности заготовки | |
Достижение минимально возможного балла Iq развития внутренних дефектов заготовки, q - номер вида внутреннего дефекта заготовки |
Продолжение таблицы 1
Требование | Аналитическая запись |
Достижение максимально возможных среднемассовых температур по объему V заготовки и в её поверхностных слоях Sсечения | ; ; |
Достижение минимально возможного расхода охладителя Мохл | |
Достижение минимальной протяженности зон столбчатых кристаллов DR и Dr по сечению заготовки | |
Достижение минимального отличия между эталонным и полученным изображением серного отпечатка | |
Достижение минимальной вероятности нарушения сплошности заготовки в каждой точке сечения |
Сформулирована задача выбора оптимальных режимов охлаждения литой заготовки из исходного множества режимов X. Формализованное описание задачи выполнено с использованием положений теории предпочтений. Множество X строится одним из двух способов. В случае первого способа X представляет собой множество трехмерных числовых матриц со значениями температур в каждой точке выбранной разностной сетки разбиения по объему заготовки, полученных при различных наборах значений технологических параметров, найденных при решении системы уравнений (8)Ц(15). При втором способе X представляет собой множество двухмерных числовых матриц, содержащих коэффициенты теплоотдачи с поверхности заготовки во внешнюю среду в каждой точке разностной сетки по периметру заготовки и ее длине, полученных при решении системы уравнений (8)Ц(15).
С использованием целевых функций (см. таблицуа1) в диссертации выполнено несколько постановок задач в формальном виде.
Задачаа1. Производственная цель: определить режимы охлаждения непрерывно-литой заготовки в МНЛЗ, при которых температура поверхности по ее металлургической длине изменяется согласно заданной функции. Режимы должны обеспечивать получение равномерной заданной температуры заготовки перед машиной газовой резки в заданный промежуток времени. При этом развитие внутренних дефектов заготовки должно быть минимальным или оцениваться баллом по шкалам отраслевого стандарта не выше заданного значения.
Формальная постановка задачи:
Ц множество допустимых решений Х;
Ц множество выбранных критериев ;
Ц отношение предпочтения критериев .
Задачаа2. Производственная цель: определить режимы охлаждения непрерывно-литой заготовки в МНЛЗ, обеспечивающие в течение заданного времени разливки одной плавки равномерное снижение температуры по сечению заготовки. При этом требуется получить заданную температуру поверхности заготовки перед машиной газовой резки, максимальную среднемассовую температуру при минимально возможном расходе охладителя.
Формальная постановка задачи:
Ц множество допустимых решений Х;
Ц множество выбранных критериев ;
Ц отношение предпочтения критериев f4f3f7f8f9f10f1.
Задача 3. Производственная цель: определить такие режимы охлаждения непрерывно-литой заготовки в МНЛЗ, чтобы получить максимально возможный объем производства за счет повышения скорости вытягивания заготовки из кристаллизатора с максимально возможной среднемассовой температурой и заданной кристаллической структурой при минимальных расходах охладителя.
Формальная постановка задачи:
Ц множество допустимых решений Х;
Ц множество выбранных критериев ;
Ц отношение предпочтения критериев:.
Для всех задач введено дополнительное ограничение на постоянство максимально возможной скорости вытягивания заготовки из кристаллизатора в течение одной плавки. Критерии f6 и f12 использованы для статистического контроля технологии непрерывной разливки стали и качества полученной заготовки по одной плавке и серии плавок. Критерии f13 и f14 вводились в выбранные множества дополнительно. Определение предпочтения критериев позволило привести задачу к однокритериальному виду и решать ее методом последовательных уступок. Список рассмотренных выше задач выбора оптимальных режимов охлаждения не является полным и может быть расширен. Разработка общего подхода к постановке задач выбора режима оптимального охлаждения позволила разработать и алгоритм решения этих задач.
В четвертой главе выполнена модификация неградиентного метода случайного поиска с операторами адаптации. Выполнено исследование эффективности применения метода для идентификации параметров оптимальных режимов вторичного охлаждения при зональном построении машин непрерывного литья заготовок и динамическом изменении скоростных показателей, и представлены результаты решения задачи оптимизации по определению режимов вторичного охлаждения заготовки за счет достижения заданных температурных полей по сечениям и объему заготовки.
При решении задачи рассматриваются множество критериев , демонстрационные критерии f6 и f12. Предпочтения критериев представляют собой цепочку
.
Решение задачи выполнено в предположении, что многогранник возможных решений ограничивается временным рядом со структурными изменениями для описания коэффициента теплоотдачи с поверхности заготовки со стороны большого и малого радиусов МНЛЗ, а также для боковых граней заготовки
где - коэффициенты теплоотдачи в i-й зоне водовоздушного охлаждения МНЛЗ, Вт/(м2⋅С); zi - фиктивная переменная, определяющая наличие и подключение зоны водовоздушного охлаждения в выбранном режиме: zi =1 - при наличии зоны и zi = 0 - при ее отсутствии;
τ - текущее время рассмотрения, с; τi - время прохождения заготовкой i-й зоны вторичного охлаждения, с; аЦ коэффициенты теплоотдачи с поверхности заготовки в зоне воздушного охлаждения. Количество зон определяется конструкцией МНЛЗ: согласно технологической инструкции машины для отливки заготовок прямоугольного сечения предусмотрено восемь зон, для сортовой машины - только четыре.
На Магнитогорском и Новолипецком металлургических комнбинатах проведены экспериментальные исследования по определению коэффициентов теплоотдачи. Экспериментальные и теоретические исследования позволили априорно опренделить верхнюю и нижнюю допустимую границы для значений коэффициентов теплоотдачи в каждой зоне при установке плоскофакельных форсунок. В соответствии с определенными целевыми функциями (глава 3) задача оптимизации сформулирована следующим образом: определить режимы охлаждения заготовки в МНЛЗ, позволяющие в течение разливки одной плавки достичь равномерного снижения температуры по сечению заготовки. Снижение должно производиться до заданной температуры поверхности заготовки перед машиной газовой резки с обеспечением максимальной среднемассовой температуры при минимально возможном расходе охладителя.
Формализованное описание задачи оптимизации содержит:
Ц множество допустимых решений в виде набора строковых матриц Х, состоящих из значений коэффициентов теплоотдачи с поверхности непрерывно-литой заготовки;
Ц множество выбранных критериев ;
Цаотношение предпочтения критериев .
Так как рассматриваемая задача является многокритериальной, то для ряда критериев введены ограничения и функции потерь. Функция потерь, описывающая разность температур по сечению заготовки для критерия f4, имеет вид:
где ΔTтр - требуемое значение выходного сигнала, определенное экспериментальными способами, при котором существуют наименьшая угроза нарушения сплошности заготовки и, в частности, образование внутренних трещин, перпендикулярных широкой грани заготовки, С; ΔTр - получаемое значение разности температур на 1 мм длины, С; Δx - длина шага в разностной сетке, мм; n - количество разбиений. Значение функции потерь определяется на границе зон вторичного охлаждения.
Функция потерь для критерия f3 (температуры поверхности непрерывно-литой заготовки перед машиной газовой резки) определена следующим образом:
где Tтр - требуемая температура поверхности заготовки перед машиной газовой резки, задаваемая производственными условиями на складирование или транзит слябов; Tр - получаемое значение температуры, С; τкон - время нахождения заготовки на технологический линии, с. Величина требуемой температуры может принимать значения из интервала от температуры окружающей среды до 1 250 С.
Аналогичным образом определены функции потерь для критериев:
Цасреднемассовой темнпературы в поверхностных слоях заготовки со стороны большого радиуса МНЛЗ (критерий f7):
Цасреднемассовой темнпературы в поверхностных слоях заготовки со стороны малого радиуса МНЛЗ (критерий f7):
Цасреднемассовой температуры по объему заготовки (критерий f8):
Для решения поставленной многокритериальной задачи применен неграндинентный метод случайного поиска с операторами адаптации.
Первоначальное приближение искомых параметров задано априорными многогранниками возможных решений системы дифференциальных уравнений, которые сужаются или расширяются по апостериорным значениям функций потерь. Направление сужения или расширения интервала случайного поиска определено на основе априорного физического объяснения протекающих явлений и причинно-следственных диаграмм. Реализация изменения интервала случайного поиска для параметров управляющей функции выполнена на основе операторов адаптации.
Процесс оптимизации носит циклический характер. Полный цикл оптимизации содержит 9 этапов. Между этапами и зонами вторичного охлаждения МНЛЗ установлено однозначное соответствие. Для реализации каждого этапа использованы разработанная математическая модель тепнлового состояния заготовки в зоне охлаждения, оператор адаптации и генератор значений коэффициента теплоотдачи . На рисунке 6 приведена общая схема процесса оптимизации. Этапы оптимизации на рисунке соответствуют блокам . С использованием математической модели выполняется расчет температурного поля непрерывно-литой заготовки в зоне вторичного охлаждения для выбранных исходных данных по предлагаемому алгоритму. При первом входе в цикл опнтимизации выбирается коэффициент теплоотдачи для зоны по верхней границе многогранника допустимых решений. Учитывая, что при более высоких коэфнфициентах теплоотдачи отвод тепла пронходит более интенсивно, предпонлангается сужение интервала в сторону уменьшения этого значения. Оператор адаптации преднназначен для изменения иннтервала на многограннике решения от минимального значения до выбранного случайным образом значения генератором. Дальнейшая адаптация проводится по значениям двух предыдущих шагов.
Рисунок 6аЦ Общая схема процесса многокритериальной оптимизации
Схенма областей для оператора адаптации приведена на рисункеа7. Адаптация выполняется до тех пор, пока значение функции потерь не станет равным нулю. Это является условием перехода, определённым первым критерием оптимизации, к следующему этапу. В программе реализован ввод значения , что позволяет работать в режиме автоматизированного упнравления процессом оптимизации. При первом применении оператора адаптации значение A = sup{αi(τ)}, значение B = inf{αi(τ)} и первое значение αI = rnd(A- B)+B.
Рисунок 7аЦ Схема областей для оператора адаптации
По завершении 9 этапа процесса оптимизации проверяется требование по температуре поверхности заготовки перед машиной газовой резки. Если функция потерь не принимает нулевое значение, то пересматриваются режимы охлаждения, начиная с седьмой зоны для слябовой МНЛЗ и с четвертой зоны для сортовой МНЛЗ. Переходы на общей схеме процесса оптимизации, соответствующие сортовой МНЛЗ, на рисунке 6 показаны штриховой линией. При пересмотре режимов охлаждения могут быть внесены изменения в заданное значение температуры поверхности заготовки и перепада температур по сечению заготовки.
При нулевом значении функции потерь l2 проверяются значения функций l3, l4 и l5. Проверка этих значений производится параллельно, так как связанные с ними критерии одновременно должны принимать или максимальное, или минимальное значение. Если значения этих функций не принимают нулевое значение, то пересматривается процесс охлаждения заготовки, начиная с первой зоны вторичного охлаждения как для слябового, так и сортового агрегатов.
В качестве управляющего воздействия в этом случае используются значения интервала ΔТкр для каждой зоны вторичного охлаждения. При повышенных среднемассовых температурах значение ΔТкр возрастает до возможно допустимых значений. Соответственно при пониженных среднемассовых температурах ΔТкр уменьшается до возможно допустимых значений.
При нулевых значениях всех функций потерь считается, что найдено оптинмальное решение. В качестве результата принимаем множество коэффициентов теплоотдачи и температурное поле непрерывно-литой заготовки по всей ее металлургической длине во всех точках введенной сеточной функции.
По результатам вычислительных экспериментов рассчитаны возможные значения критериев до и после оптимизации для сталей марок Ст3сп и 08Ю. Результаты приведены в таблице 2 и на рисунках 8 и 9.
Таблицаа2аЦ Значения критериев оптимальности до и после оптимизации
Параметр | Марка стали | |||
Ст3сп | 08Ю | |||
До | После | До | После | |
Среднемассовая температура понверхностного слоя со стороны большого радиуса МНЛЗ, С | 1010 | 988 | 1023 | 1029 |
Среднемассовая температура понверхностного слоя со стороны малого радиуса МНЛЗ, С | 1116 | 998 | 1032 | 1029 |
Среднемассовая температура понверхностного слоя с торца заготовки, С | 875 | 842 | 898 | 878 |
Среднемассовая температура по объему заготовки, С | 1138 | 1114 | 1162 | 1157 |
Средняя температура заготовки перед машиной газовой резки, С | 960 | 957 | 995 | 1009 |
Рисунок 8аЦ Изменение среднемассовой температуры
по сечению заготовки:
1 - до; 2 - после оптимизации
Рисунок 9аЦ Относительная протяженность зоны кристаллов
в заготовке прямоугольного сечения
По полученным результатам можно утверждать:
1) при одинаковых начальных условиях для температурных полей на выходе заготовки из кристаллизатора возрастает значение среднемассовой температуры по сечению в начальные моменты времени, что позволяет снижать температурный перепад на 1 мм длины (см. рисунок 8);
2) снижение интенсивности охлаждения в первых зонах позволяет сгладить мосты переохлаждения, а для стали 08Ю практически их ликвидировать (см. рисунок 8);
3) при незначительном снижении среднемассовой температуры (≈ 5 %) происходит существенное снижение падения температуры на 1 мм ширины (до 67 %) и высоты (до 72 %);
4) использование равномерного распределения охладителя по ширине заготовки в любом случае (до и после оптимизации режимов) приводит к существенному переохлаждению угловой части заготовки.
Из рисунка 9 следует, что снижение относительной пронтяженности зоны столбчатых кристаллов начинается при скорости 0,8ам/мин.
В этой же точке при исследовании дефектов слитка наблюдается рост среднего балла по всем дефектам. Максимум балла достигается при скорости 0,95 м/мин. Для части дефектов средний балл уменьшается (осевая химическая неоднородность и осевые трещины), а для остальных - происходит медленный рост среднего балла. Все построенные зависимости для относительной протяженности зоны столбчатых кристаллов и среднего балла дефектов указывают на то, что в настоящих условиях более рационально проводить непрерывную разливку стали марки Ст3сп при скоростях
0,5Ц0,8 м/мин и с диапазоном темнпенрантунры поверхности в конце разливки от 1 000 до 1 200 С.
На рисунке 10 приведены сравнительные диаграммы для абсолютных расходов охладителя до и после решения задачи оптимизации для стали марки Ст3сп. Цифрами 1, 2, 3 на рисунке отмечены расходы охладителя по верхней, нижней и боковой граням заготовки соответственно до решения задачи оптимизации, цифрами 4,а5,а6 - после решения задачи оптимизации.
Рисунок 10аЦ Расходы охладителя, подающегося на поверхность заготовки
до и после решения задачи оптимизации для стали марки Ст3сп
Результаты решения многокритериальной оптимизационной задачи подтвердили возможность получения равномерного распределения температурных полей в заготовке как за счет совершенствования режимов вторичного охлаждения на действующих установках непрерывного литья заготовок, так и внесения изменения в их конструкцию. Среди параметров, определяющих динамику процесса охлаждения и затвердевания непрерывно-литой заготовки, сунщесннтвенное место занимает сконростной режим вытягивания занготовки из кристаллизатора. Динамика скоростного режима определяет условия охлаждения заготовки, в результате чего образуются так называемые пояса на поверхности и создаются благоприятные условия для образования и развития внутренних дефектов.
В диссертации предложена модель временного ряда скоростной компоненты вытягивания заготовки из кристаллизатора, на основе которой можно выполнить более точное управление режимами охлаждения.
В пятой главе выполнена разработка алгоритмов и прикладных программных продуктов поддержки принятия решений при управлении качеством непрерывно-литых заготовок, получаемых в условиях электросталеплавильного и кислородно-коннвернтерного цехов. Разработанное программное обеспечение выполняет реализацию моделей для теплового состояния заготовки, методов распознавания изображений и решения многокритериальной задачи оптимизации.
Схема взаимосвязи программных продуктов по управлению непрерывной разливкой стали приведена на рисунке 11. В качестве исходных данных этой системы используется набор показателей, собранных в ходе пассивного или активного эксперимента. Также включаются требования к построению МНЛЗ, к температурным полям затвердевающей заготовки, являющимся предпосылками формирования дефектов заготовки. Выполнена разработка программного обеспечения представленной системы. Исклюнчением является программное обеспечение для обработки данных, так как существуют программные продукты, выполняющие подобные операнции.
Рисунок 11аЦа Схема взаимодействия программных продуктов
системы управления
В шестой главе предложены обобщенные зависимости для программы управления технологическими режимами вторичного охлаждения при получении непрерывно-литых заготовок повышенного качества. На основе предложенных обобщенных зависимостей разработаны три способа непрерывной разливки стали на машинах криволинейного типа, защищенные патентами Российской Федерации.
Первый способ непрерывного литья заготовок предполагает подачу из промежуточного ковша стали, содержащей углерод, кремний, марганец и алюминий, в кристаллизатор, вытягивание из него заннннготовки и ее охлаждение по зонам путем подачи воды на поверхность заготовки со стороны большого и малого радиусов. Способ отличается тем, что расход воды по зоннам опреденляют из выражения
(16)
где F - общий расход воды в зоннах охлаждения со стороны большого и малого радиуса, м3/ч; i - индекс, определяющий номер зоны вторичного охлаждения; kij - эмпирические коэффициенты; N - количество зон охлаждения; H - ширина заготовки, м; V - скорость вытягивания заготовки, м/мин; T1 - температура поверхности заготовки на выходе из последней зоны охнлажндения, С; T2 - температура металла в промежуточном ковше, С.
Значение эмпирических коэффициентов зависит от процентного содержания химических элементов в стали:
,
где aij, bij, cij, dij, eij - коэффициенты, полученные опытным путем; [C], [Si], [Mn], [Al] - содержание углерода, кремния, марганца и алюминия в стали, %.
Способ обеспечивает выбор ренжинмов охлаждения непрерывно-литых заготовок, позвонлянюнщих без изнменненния конструкции действующих машин получить заданную темнпенрантунру понвернхности на выходе из последней зоны охлаждения. При этом обеспечивается равномерное охнлаждение повернхнноснти по ее металлурнгинчеснкой длине в маншиннне непнренрывннонго литья загонтонвок, что, в свою очередь, принводит к мининминзации внутнреннних термических напнряжений в слитке и пренпятствует обнранзованию дефекнтов.
Второй способ непрерывного литья заготовок для малоуглеродистой стали предполагает подачу металла в криснталлизатор, вытягивание из него заготовки и ее охлаждение. Способ отличается тем, что общий расход воды для зон вторичного охлаждения со стороны большого и малого рандинунсов машины непрерывного литья заготовок рассчитывается по формулам:
;
где F1 - расход воды для зон вторичного охлаждения со стороны большого радиуса машины непрерывного литья заготовок, м3/ч; F2 - расход воды для зон вторичного охлаждения со стороны малого радиуса машины непрерывного литья заготовок, м3/ч; V - скорость вытягивания заготовки, м/мин;
I - средний балл осевой химической неоднородности заготовки; [С] - содержание углерода в стали, %; [Mn] - содержание марганца в стали, %; [S] - содержание серы в стали, %; [Al] - содержание алюминия в стали, %.
Третий способ непрерывного литья заготовок из низкоуглеродистой стали, включает подачу низкоуглеродистой стали, содержащей углерод, марганец и серу, в кристаллизатор, вытягивание из него заготовки и охлаждение ее по зонам вторичного охлаждения путем подачи воды со стороны большого и малого радиусов машины непрерывного литья. Способ отличается тем, что отношение плотностей орошения водой для зон вторичного охлаждения со стороны большого и малого радиусов определяют из соотношения
где fБР, fMР - удельные расходы воды на все зоны вторичного охлаждения машины непрерывного литья заготовок, м3/(м2⋅ч); I - балл осевой рыхлости в заготовке по ОСТ 14Ц11Ц73; R - расстояние от поверхности заготовки со стороны большого радиуса МНЛЗ до границы смыкания тепловых фронтов на поперечном сечении, м; r - расстояние от поверхности заготовки со стороны малого радиуса МНЛЗ до границы смыкания тепловых фронтов на поперечном сечении, м; R - r - смещение теплового фронта относительно геометрического центра поперечного сечения заготовки, м; [Mn], [S],
[C] - процентное содержание марганца, серы, углерода в стали, %; V - скорость вытягивания заготовки из кристаллизатора, м/мин.
Наличие обобщающих зависимостей позволило предложить новые варианты работы программы автоматического регулирования вторичным охлаждением. На рисунке 12 приведена схема автоматического регулирования режимов охлаждения заготовки после апробации и внедрения результатов .
Результаты теоретических исследований опробованы на машинах криволинейного типа, функционирующих в условиях кислородно-конвернтернного цеха Магнитогорского металлургического комбината. При этом получен экономический эффект в размере 20 млн. рублей в год.
Рисунок 12аЦ Схема программы автоматического регулирования режимов
охлаждения заготовки
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
К основным результатам диссертации относится следующее:
1.аВыполнены онтологический анализ процесса непрерывной разливки стали, оценка материальных и инфорнмационных потоков, структуризация и систематизация показателей процесса. Теоретически обосновано снижение качества литой стальной заготовки из-за низкой достоверности оценок теплового состояния.
2. Предложены математическая модель и критерии распознавания объектов, характеризующих дефекты заготовки, на фоне изображения серного отпечатка с низкой контрастностью. Модель и критерии, в отличие от известных, учитывают нерегулярность и случайность расположения объектов, низкую контрастность изображения, что позволяет автоматизировать процесс получения экспертной информации, отвечающей требованиям отраслевого стандарта.
3.аРазработана эргатическая подсистема оценки качества заготовки, отличающаяся обработкой изображения с использованием предложенных моделей и критериев. Подсистема позволяет снизить влияние человеческого фактора на оценку качества заготовки, сформировать электронную библиотеку изображений отпечатков и получать расширенную информацию о свойствах изображения.
4.аРазработана математическая модель теплового состояния заготовки для решения задач многокритериальной оптимизации режимов вторичного охлаждения. Модель в отличие от известных строится с учетом множества целей, упорядоченных по предпочтению лица, принимающего решения, и параметров, характеризующих динамику технологического процесса разливки стали. Применение математической модели позволяет идентифицировать параметры оптимальных режимов работы зон вторичного охлаждения и конструкций машин непрерывного литья заготовок.
5.аПредложена модификация метода неградиентного случайного поиска оптимального режима охлаждения с применением операторов адаптации. В отнличие от известных методов, модифицированный метод допускает декомнпозинцию исследуемого процесса и повторение процедур оптимизации с уточненными значениями функции потерь, что позволяет его использовать для оптимизации многостадийных производственных процессов.
6.аРазработано прикладное программное обеспечение для интеллектуальной поддержки принятия решений при идентификации параметров оптимальных режимов охлаждения заготовки по результатам математического моделирования и обработки экспериментальных данных. Программное обеспечение позволило снизить финансовые и материальные затраты на экспериментальные исследования новых технологических режимов разливки стали и конструкций машин непрерывного литья заготовок в размере
до 2 млн рублей на один эксперимент.
7. Разработаны способы непрерывной разливки стали, защищенные патентами Российской Федерации. Способы отличаются расчетом выходных сигналов управления с использованием предложенных обобщенных уравнений. Применение этих спонсобов позволило внести уточнения в действующую технологическую инструкцию по непрерывной разливке стали. Экономическая эфнфекнтивнность от внедрения составила 20 млн рублей в год по ценам 2004 г.
ОсновнЫе ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК
1.аЛогунова,аО. С. Программное обеспечение исследования новых конструкций зон вторичного охлаждения / О. С. Логунова // Программные продукты и системы. - 2008. - № 3. - С. 76Ц79.
2.аЛогунова,аО.аС. Алгоритмы и программное обеспечение распознавания низкоконтрастных изображений при оценке качества стали / О. С. Лонгуннова, П. П. Макарычев // Программные продукты и системы. - 2008. -
№ 3. - С. 79Ц81.
3.аЛогунова,аО.аС. Технология исследования информационных потоков на металлургическом предприятии / О.аС.аЛогунова // Информационные технологии в проектировании и производстве. - 2008. - № 3. - С. 32Ц36.
4.аЛогунова,аО.аС. Системный подход к исследованию информационных потоков в управлении качеством непрерывно-литой заготовки / О. С. Лонгунова // Проблемы теории и практики управления. - 2008. - № 6. - С. 56Ц62.
5.аЛогунова,аО.аС. Концептуальное и математическое моделирование многостадийного производства ленты холодного проката / В.аП. Обломец, Е.аГ. Филиппов, В.аВ. Баранков, О.аС. Логунова // Проблемы теории и практики управления. - 2008. - № 10. - С. 74Ц80.
6.аЛогунова,аО.аС. Основы информационного обеспечения системы упнравнления качеством непрерывно-литой заготовки стали / О.аС. Логунова, В.аВ. Павлов // Программные продукты и системы. - 2008. - № 4. - С. 141Ц143.
7.аЛогунова,аО.аС. Программное обеспечение для интерактивного проектирования и оценки работы зон вторичного охлаждения МНЛЗ // Вестник ЮУрГУ. Серия Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника. - 2009. - Вып. 3, 9. - С. 20Ц23.а
Публикации в других изданиях
8. Логунова,аО. С. Управление качеством непрерывно-литых заготовок : монография / Д. Х. Девятов, О. С. Логунова, В. Д. Тутарова и др. - Магнитогорск : ГОУ ВПО МГТУ, 2006. - 367 с.
9.аЛогунова,аО. С. Математическое моделирование макроскопических параметров затвердевания непрерывных слитков / О. С. Логунова, Д. Х. Девятов, И. М. Ячиков, А. А. Кирпичев // Изв. вузов. Черная металлургия. - 1997. - № 2. - С. 49Ц52.
10.аЛогунова,аО. С. Сравнительный анализ резульнтантов матемантинческого моделинронвания затнверндевания непренрывнных слитков / О. С. Логунова, Д. Х. Девятов, И. М. Ячиков // Изв. вузов. Черная менталнлурнгия. -
1997. - № 4. - С. 55Ц57.
11.аЛогунова,аО. С. Анализ температуры поверхности непрерывно-литого слитка за пределами зон водовоздушного охлаждения / В. Д. Тутарова, О. С. Логунова // Сталь. - 1998. - № 8. - С. 21Ц23.
12.аЛогунова,аО. С. Прогнозирование качества непнренрывно-нлитых слитков ментондами математического моденлинронвания / О. С. Логунова,
В. Д. Тутарова // Изв. вузов. Черная менталнлурнгия. - 1999. - № 8. - С. 53Ц55.
13.аЛогунова,аО. С. Оценка статистическими методами серного отпечатка поперечного темплета непрерывно-литой заготовки / О. С. Логунова, В. В. Павлов, Х. Х. Нуров // Электрометаллургия. - 2004. - № 5. - С. 18Ц24.
14.аЛогунова,аО. С. Определение областей непрерывно-литой заготовки с наибольшей вероятностью нарушения сплошности металла / О. С. Логунова, Б. Н. Парсункин // Вестн. УГТУ - УПИ. На передовых рубежах науки и инженерного творчества : тр. III Междунар. науч.-пракнт. конф. регионального УрО Академии инженерных наук им. А. М. Прохорова. - Екатеринбург : ГОУ ВПО УГТУ - УПИ, 2004. - № 15 (45). - Ч. 1. - С. 95Ц98.
15.аЛогунова,аО. С. Автоматизированная оценка качества непрерывно-литой заготовки / О. С. Логунова, Б. Н. Парсункин, В. Г. Суспицын // Сталь. - 2004. - № 12. - С. 101Ц104.
16.аЛогунова,аО. С. Совершенствование технологии пронннизнводства непрерывно-литого слитнка и режимов работы машины непрерывного литья заготовок криволинейного типа / О. С. Логунова, Д. Х. Девятов, В. В. Павлов, В. Д. Тутарова // Изв. вузов. Черная менталнлурнгия.Ц 2005. - № 2. -
С. 48Ц50.
17.аЛогунова,аО. С. Оценка качества непрерывно-литой заготовки статистическими методами с использованием программных средств / О. С. Логунова, Д. Х. Девятов, Х. Х. Нуров // Изв. вузов. Черная менталнлурнгия. - 2005. - № 9. - С. 54Ц58.
18.аЛогунова,аО. С. Стохастическая модель качества ненпренрывнно-нлинтой заготовки / О. С. Логунова // Сталь. - 2005. - № 12. - С. 21Ц23.
19.аЛогунова,аО. С. Организация автоматизированного рабочего места в системе оценки качества макроструктуры непрерывно-литых сортовых заготовок в электросталеплавильном цехе ОАО ММК / О. С. Логунова,
Ф. В. Капцан, В. Г. Суспицын, В. В. Павлов, Х. Х. Нуров // Сталь. - 2006. - № 11. - С. 21Ц23.
20.аЛогунова,аО. С. Стратегия постановки задачи многокритериальной оптимизации теплового состояния непрерывно-литой заготовки / О. С. Логунова, И. В. Осипов // Изв. вузов. Черная менталнлурнгия. - 2007. - № 9. -
С. 39Ц42.
21.аЛогунова,аО. С. Исследование качественных зависимостей образования внутренних дефектов и теплового состояния непрерывно-литой заготовки / О. С. Логунова // Сталь. - 2008. - № 10. - С. 60Ц64.
22. Логунова,аО. С. Обоснование необходимости авнтонматизации контроля за канчестнвом поверхности непренрывнно-литых слитнков / О. С. Логунова, Д. Х. Девятов, Е. А. Ильина, В. В. Павлов // Электротехнические системы и комплексы : межвуз. сб. науч. тр. / под ред. А. С. Сарварова. - Магнинтонгорск: МГТУ, 2000. - Вып. 5. - С. 258Ц261.
23.аЛогунова,аО. С. Совершенствование режимов вторичного охлаждения непренрывнно-литых заготовок на маншиннах криволинейного типа /
О. С. Логунова, В. Д. Тутарова, В. В. Павлов // Моделирование теплофизинчеснких процессов и вопросы энернгонсбережения в теплотехннонлонгии: межвуз. сб. науч. тр. - Иваново, 2000. - С. 28Ц34.
24. Логунова,аО. С. Применение методов цифнронвой обработки изображений для оценки серного отпечатка с темплета непрерывно-литого слитка / О. С. Логунова, А. А. Стороженко // Теория и технология металн-лурнгического производства: межвуз. сб. нануч. тр. - Магнитогорск, 2001. - Вынп. II. - С. 87Ц92.
25. Логунова,аО. С. Оптимальное управление канчестнвом структуры непнрерывнно-нлитых слитков / О. С. Логунова, Д. Х. Девятов // Современные проблемы и пути развития менталлургии : мантенриалы Междунар. науч.-практ. конф. - Нонвоннкузнецк, 1998. - С. 97Ц99.
26. Логунова,аО. С. Критерии оценки качества изображения серного отнпечатка темплета непрерывно-литой заготовки для автоматизированной информационнной системы управления качеством / О. С. Логунова // Новые программные средства для преднприятий Урала : сб. тр. регион. науч.-технн. конф. - Магнитогорск: МГТУ, 2003. - Вып. 2. - С. 119Ц125.
27.аЛогунова,аО. С. Программное обеспечение автоматизированной системы распознавания изображения на серном отнпечатке темплета непрерывно-литой заготовки - Q&S / О. С. Логунова, Х. Х. Нуров // Новые программные средства для преднприятий Урала : сб. тр. регион. науч.-технн.
конф. - Магнитогорск : МГТУ, 2003. - Вып. 2. - С. 126Ц 31.
28.аЛогунова,аО. С. Структура и алгоритмы программного обеспечения для автоматизированной оценки качества непнренрывнно-литого слитка /
О. С. Логунова, Х. Х. Нуров // Автоматизация технологических и производственных процессов в металлургии : межвуз. сб. науч. тр. / под ред.
Б. Н. Парсункина. - Магнитогорск : МГТУ, 2004. - С. 168Ц174.
29.аЛогунова,аО. С. Применение теории предпочтения для задачи
многокритериального выбора технологии непрерывной разливки стали /
О. С. Логунова, Н. В. Филиппова, Р. М. Хадиев // Новые программные средства для преднприятий Урала : сб. тр. регион. науч.-технн. конф. - Магнитогорск : МГТУ, 2004. - Вып. 3. - С. 16Ц22.
30.аЛогунова,аО. С. Алгоритмизация расчета и выбора схемы и режимов охлаждения непрерывно-литой заготовки прямоугольного сечения /
О. С. Логунова, В. А. Обрезков // Системы автоматизации в образовании, науке и производстве : тр. V Всерос. науч.-пракнт. конф. - Новокузнецк : СибГИУ, 2005. - С. 245Ц249.
31.аЛогунова,аО. С. Алгоритм неградиентного метода слунннчанйного поиска для решения многокритериальной задачи выбора режимов вторичного охлаждения непрерывно-литой заготовки / О. С. Логунова // Электротехнические системы и комплексы : межвуз. сб. науч. тр. / под ред. С. И. Лукьянова. - Магнитогорск : МГТУ, 2005. - Вып. 11. - С. 154Ц161.
32.аЛогунова,аО. С. Программное обеспечение для оценнннки внутренней структуры непрерывно-литого слитка по изображению серного отпечатка темплета / О. С. Логунова, Х. Х. Нуров // Практика применения научного программного обеспечения в образовании и научных иснслендонваниях : cб. тр. III Межвуз. конф. по научному программному обеспечению. - СПб. : Нестор, 2005. - С. 122 - 129.
33.аЛогунова,аО. С. Методика выбора режимов вторичного охлаждения непрерывно-литой заготовки в многокритериальной среде / О. С. Логунова, В. В. Павлов // Металлургическая теплотехника: история, современное состояние, будущее. К столетию со дня рождения М. А. Глинкова : сб. тр. III Междунар. практ. конф. - М. : МИСиС, 2006. - С. 417Ц421.
34.аЛогунова,аО. С. Математическая модель и структура программного обеспечения для скоростных компонент ненпреннрывнной разливки стали /
О. С. Логунова, И. М. Ячиков, С. М. Логунов // Электротехнические системы и комплексы : межвуз. сб. науч. тр. / под ред. С. И. Лукьянова. - Магнитогорск : МГТУ, 2006. - Вып. 12. - С. 109Ц113.
35.аЛогунова,аО. С. Методология автоматизированной оценки внутреннего качества непрерывно-литой заготовки средствами вычислительной техники / О. С. Логунова, Х. Х. Нуров // Материалы 64-й науч.-техн. конф. по итогам 2004Ц2005 гг. : сб. докл. - Магнитогорск : ГОУ ВПО МГТУ, 2006. - Т. 2. - С. 129 - 133.
36.аЛогунова,аО. С. Программное обеспечение для авннтонматизированнного рабочего места по оценке качества непрерывно-литой заготовки квадратного сечения / О. С. Логунова, Х. Х. Нуров, В. В. Судиловский // Автоматизация технологических и производственных процессов в металлургии : межвуз. сб. науч. тр. / под ред. Б. Н. Прасункина. - Магнитогорск : МГТУ, 2006. - С. 110Ц113.
37.аЛогунова,аО. С. Способы изменения протяженности зоны столбчатых кристаллов ненпренрывно-литой заготовки / О. С. Логунова, Р. М. Хадиев // Автоматизация технологических и производственных процессов в металлургии : межвуз. сб. науч. тр. / под ред. Б. Н. Парсункина.Ц Магнитогорск : МГТУ, 2006. - С. 118Ц122.
38.аЛогунова,аО. С. Стратегия постановки задачи многокритериальной оптимизации теплового состояния непрерывной заготовки / О. С. Логунова // Математические методы в технике и технологиях : тр. XX Междунар. науч. конф. ММТТ-20. Т. 2, секц. 2, 6. - Ярославль : Изд-во Яросл. гос. техн. ун-та, 2007. - С. 19Ц23.
39.аЛогунова,аО. С. Программное обеспечение для исследования влияния конструкции зон вторичного охлаждения МНЛЗ на формирование температурных полей заготовки / О. С. Логунова, А. А. Стороженко / Современные информационные технологии в науке, образовании и практике : материалы VI Всерос. науч.-практ. конф. (с междунар. участием). - Оренбург : ИПК ГОУ ОГУ, 2007. - С. 251Ц256.
40.аLogunova,аO. S. Continuous-casting template defect recognition by means of hybrid neural network / O. A. Azarova, M. V. Zaretsky, O. S. Loнguнnova / Proceeding of the Workshop on Computer Science and Information Technologies (CSITТ2008). - Ufa : Ufa State Aviation Technical University, 2008. - V. 1. нЦ P. 49Ц50.н
41.а Пат. 2173604 Российская Федерация, МПК В22 D 11/043, 11/124 Способ непрерывного литья заготовок на машинах криволинейного типа / Логунова О. С., Павлов В. В., Девятов Д. Х., Тутарова В. Д., Аникеев С. Н., Сафронов М. Ф., Урцев В. Н. - № 99120931/02; 04.10.1999; утв. 20.09.2001, Бюл. № 26 (II часть).
42.а Пат. 2198058 Российская Федерация, МПК B 22 D 11/043, 11/124 Способ непрерывного литья заготовок на машинах криволинейного типа / Тахаутдинов Р. С., Логунова О. С. , Корнеев В. М., Николаев О. А., Павлов В. В., Чернов П. Ю., Горосткин С. В., Суспицын В. Г., Логунов М. В. -
№ 2000123593/02; 13.09.2000; утв. 10.02.2003, Бюл. № 4 (II часть).
43.аПат. 2229956 Российская Федерация, МПК B 22 D 11/124 Способ непрерывного литья заготовок на машинах криволинейного типа / Моро-
зов А. А., Тахаутдинов Р. С., Сарычев А. Ф., Фурманов А. В., Кебенко Е. В., НиколаеваО.аА., ГоросткинаС.аВ., ПавловаВ.аВ., ЛогуновааО.аС. -
№ 200312100/02; 08.07.2003; утв. 10.06.2004, Бюл. № 16 (II часть).
огунова Оксана Сергеевна
Повышение эффективности АСУ ТП
непрерывной разливки стали
Специальность 05.13.06 - Автоматизация и управление
технологическими процессами и производствами
(промышленность)
Редактор О.аЮ.аЕщина
Технический редактор Н. А. Вьялкова
Корректор Ж. А. Лубенцова
Компьютерная верстка Р. Б. Бердниковой
ИД №а06494 от 26.12.01
Сдано в производство 30.03.09. Формат 60x841/16.
Бумага писчая. Печать офсетная. Усл. печ. л. 2,9.
Заказ №а178. Тираж 100.
____________________________________________________
Издательство Пензенского государственного университета.
440026, Пенза, Красная, 40.
Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по техническим специальностям