Dynamický model tuhnutí - on-line
On-line model řeší teplotní pole v reálném čase, toto vyžaduje výkonný výpočetní hardware, který je sladěn se softwarem. V důsledku toho může v reálném čase sledovat vývoj teplotního pole v oblasti krystalizátoru, sekundárního a případně i terciálního chlazení a tyto informace využít pro optimální řízení ZPO jako celku i jednotlivých jeho klíčových uzlů.
On-line model řeší teplotní pole v reálném čase, toto vyžaduje výkonný výpočetní hardware, který je sladěn se softwarem. V důsledku toho může v reálném čase sledovat vývoj teplotního pole v oblasti krystalizátoru, sekundárního a případně i terciálního chlazení a tyto informace využít pro optimální řízení ZPO jako celku i jednotlivých jeho klíčových uzlů.
Model na základě okamžitého vyhodnocení měřených dat a vypočtených hodnot provede v reálném čase úpravy licích parametrů, zejména licí rychlosti, chlazení krystalizátoru, intenzity chlazení chladicích trysek a dalších parametrů.
Systém dále umožní archivaci výpočtu reálných taveb a jejich případné zpětné prohlížení. U taveb s výskytem vad je možno průběh tuhnutí znovu přehrát, off-line systémem znovu simulovat a navrhnout taková technologická opatření (změnu rychlosti, změnu ostřikového plánu atd.), aby se při příštím odlévání obdobné tavby vady neobjevily.
Dalším cílem systému on-line je zvýšení kvality a přesnosti vstupních údajů, vzájemných vazeb mezi nimi a kvalitativními parametry, včetně stanovení limitních hodnot. Model je připraven pro přímou integraci do druhé úrovně řízení
Funkčnost modelu je podmíněna on-line dostupností vstupních dat z první úrovně s frekvencí minimálně 10 sekund a některých dat z druhé úrovně řízení.
Tato data jsou do modelu teplotního pole předávána přes nově vyvinutý interface program postavený na průmyslových standardech, jako jsou SQL, OPC či DataSocket. Toto rozhraní je naprogramováno dle aktuálního stavu řízení a je ve zdrojových textech dostupná odběrateli, aby mohl při změně řízení si interface modifikovat.
Základní vyhodnocované parametry:
- průběh povrchových teplot po délce ZPO
- tloušťka ztuhlé kůry předlitku při jeho průchodu ZPO
- délka a tvar tekutého jádra předlitku
- průběh izosolidy a izolikvidy po délce ZPO
- rozložení teplot (teplotního pole) v libovolném zvoleném průřezu a čase.
Tyto data opět přes výše uvedený interface poskytuje do druhé úrovně řízení.
On-line model může v provozu ZPO automaticky provádět nastavení technologických parametrů plynulého odlévání tak, aby bylo dosaženo požadovaných kvalitativních parametrů odlévané oceli.
Obecný odhad předpokládaných přínosů při realizaci nabídky na ZPO
- Znalostí teplotního pole plynule litého předlitku, teplot v každém jeho bodě při průchodu licím strojem (zvláště v bodě rovnání) až po chladnutí na výběhu ZPO a rovněž znalostí tvaru teplotního pole včetně entalpie předlitku může být dosaženo:
- Zlepšení kvality předlitku (sochoru), konkrétně snížení středových necelistvostí a segregací. To se projeví příznivě zvláště u středně a výšeuhlíkových značek oceli ve zlepšené kvalitě vnitřního povrchu bezešvých trub, válcovaných z kruhových předlitků.
- Snížení průvalovitosti v případě vzniku průvalu z důvodu tepelných napětí v licí kůře předlitku.
- Znalost přesné polohy konce tekutého jádra a jeho pohybu při změnách licí rychlosti je základní předpoklad pro zavedení a efektivní provozování elektromagnetického míchání v místě sekundárním chlazení, pro zlepšení jeho středové kvality.
- Snížení časové náročnosti při zavádění nových značek ocelí nebo při řešení problémů v běžném provozu ZPO, jako je např. náhlý výskyt vad typu vnitřních necelistvostí, chyby v odvodu tepla v krystalizátoru z titulu nevhodného licího prášku apod.
- Zvýšení licího výkonu ZPO znalostí utváření a změn teplotního pole PLP při zvyšování licí rychlosti a stanovování jejího maxima vzhledem k délce tekutého jádra
Dále pro zjišťovány asynchoní informace, s centrální databáze ocelárny (FLS), pomocí rozhraní ADO/ODBC. Na základě těchto komunikací sestaví v pravidelných intervalech (5 až 10 sekund na požadavek on-line modelu) vektor reálných čísel. Vektor čísel prostřednictvím protokolu TCP/IP předává do on-line modelu. Komunikace je v ekvidistantním časovék kroku do 10 sekund. | |
Program sběru dat, je provozován na serveru, naprogramován v prostředí Delphi. Načítá konfiguraci z lokální databáze Firebird, komunikuje s prní úrovní řízení tj. PLC přes různé interface: