Главная Обратная связь

Дисциплины:






ПРОКАТНОЕ ПРОИЗВОДСТВО



Приборы и Системы для локальных участков прокатного производства

1. Контроль работы петлевого устройства.

Схема системы контроля петлевого устройства

2. Контроль толщины и формы листа в процессе прокатки.

Схема измерения толщины и формы листа в процессе прокатки40

2. Контроль геометрических параметров трубы.

Схема лазерной системы измерения внутреннего диаметра труб

3. Контроль внешнего диаметра трубы (выявление овальности)

Схема измерения внешнего диаметра трубы41

Комплексные Системы для прокатного производства

1. Контроль положения, размеров и формы листа в процессе прокатки.

Измерение температуры поверхности листа.

Схема измерения ширины, положения и температуры стального листа в

процессе прокатки

Технологические возможности:

- измерение температуры листа в процессе прокатки;

- измерение геометрических параметров прокатываемого листа;

- определение положения листа;

- отображение текущих значений технологических параметров;

- автоматическое формирование базы данных;

- интегрирование системы в существующую АСУ ТП.

Состав оборудования:

- лазерный профилометр;

- пирометрический блок для бесконтактного измерения температуры

листа;

- промышленный компьютер с ЖК монитором;

- проводные и/или беспроводные каналы связи. 42

ТЕРМИЧЕСКИЕ И НАГРЕВАТЕЛЬНЫЕ ПЕЧИ

(протяжные, колпаковые, камерные, с шагающими балками,

кольцевые и др.)

Приборы и Системы для локальных участков печей

1. Измерение температуры и контроль положения нагреваемых

объектов.

Схема измерения температуры и определения положения, находящихся в печи

объектов

2. Мониторинг температуры поверхности элементов печи.

Схема измерения температуры поверхностей элементов печи43

Комплексные Системы для печей

Мы предлагаем подсистемы управления тепловыми и температурными

режимами нагревательных и термических печей обеспечивающих заданное

качество металла на выходе из печи при заданной или максимально возможной

производительности агрегата и минимуме энергетических затрат. Подсистемы

имеют в составе математическую модель для расчёта управляющих

воздействий-заданий на расходы топлива и температуры зон регулирования.

Наличие математической модели и работающих с ней программ управления

обеспечивает решение поставленной задачи в реальных динамических

условиях работы печей, при всех возмущающих воздействиях, включая

изменение производительности и простои печи, с учётом инерционных свойств

объекта и обрабатываемого материала. Особенность предлагаемых подсистем

заключается в том, что они могут подключаться к уже работающим на объекте



системам управления более низкого уровня без нарушения их работы, в

частности к системам в которых переход от одного установившегося режима на

другой происходит по табличным данным без учёта возмущений и инерционных

свойств объекта. Это обеспечивается путём подключения нашей подсистемы к

цеховым серверам, на которые поступает информация от объекта. Адаптация

моделей происходит в реальном времени по показаниям пирометров

визируемых на поверхность садки. Выделение реальной температуры металла

происходит с помощью специальной программы, учитывающей величину

отражённого от поверхности металла излучения от кладки печи, факелов

горелок и продуктов сгорания. Подсистемы управления включают в себя

технические средства и математическое обеспечение для слежения за

передвижением садки печи и изменением её геометрических параметров.

Подсистемы могут работать в трёх основных режимах:

- теплового мониторинга;

- советчик мастера;

- с выдачей заданий на управляющие воздействия с целью оптимизации и

стабилизации технологического процесса.

В режиме теплового мониторинга подсистема получает от объекта (сервера)

информацию о скорости продвижения садки, расходах топлива и воздуха в

зонах регулирования печи, температуры зональных термопар и пирометров и

другие параметры. Подсистема рассчитывает температурные поля садки,

кладки печи, факелов горелок и продуктов сгорания. На основании этой

информации обслуживающий персонал может судить о выполнении теплового и

температурного режима, равномерности и степени нагрева садки, отсутствия

или наличия перегрева металла и поверхности кладки печи, получать

значения удельного расхода тепла и угара металла.

В режиме советчик мастера подсистема рекомендует мастеру расчётные

значения заданий на расходы топлива и температуры в зонах печи с целью

оптимизации процесса. Мастер может следовать или не следовать этим

рекомендациям.

Мы обеспечиваем последовательное включение подсистемы на каждом

из перечисленных режимов. Это делается для отладки работы подсистемы и44

для того, чтобы заказчик убедился в её полезности и мог бы принять решение о

переходе на следующую более ответственную стадию.

Подсистема управления нагревом металла в нагревательных

проходных печах

Мы предлагаем варианты данной подсистемы управления для печей с

шагающими балками, подом, толкательных и кольцевых печей. Печи данного

типа работают с переменной производительностью, различным сортаментом и

марочным составом нагреваемого металла, отличающимся технологическими

требованиями по температуре нагрева.

Наличие подсистемы управления тепловым режимом с помощью

математической модели обеспечивает заданное качество нагрева металла,

выдаваемого из печи при минимальном расходе топлива и угаре металла.

Оптимальный по минимуму расхода топлива и угара тепловой режим

обеспечивается оптимальным распределением тепловой мощности в

рабочем пространстве печи по ее длине и между верхними и нижними зонами.

При снижении производительности подсистема увеличивает длину зоны

утилизации тепла путём уменьшения величины расходов вплоть до нижнего

предела регулирования и отключения горелок, т.е. изменения длины

методической зоны.

Оптимизация ограничивается заданными требованиями по качеству

нагрева металла и заданными ограничениями на максимально допустимые

температуры в зонах печи (температуру кладки).

Подсистема также осуществляет управление температурным режимом

печи во время простоев и выхода из простоев.

При этом находящийся в печи металл не перегревается, и топливо

бесполезно не тратится. В то же время сохраняется возможность достаточно

быстрого выхода из простоя и возобновления работы.

Использование данной подсистемы в системе управления позволяет

стабилизировать качество нагрева слябов на заданном уровне, снизить расход

топлива и угар металла на 10-20%, и, если необходимо, обеспечить

повышение производительности печи вплоть до значения, ограниченного

выбранными на этапе проектирования технологическими и энергетическими

параметрами печи.

Подсистема управления термической обработкой металла в

вертикальных и горизонтальных протяжных печах

Мы предлагаем варианты этой подсистемы для различных видов

термообработки металла в протяжных печах с радиационными трубами.

Работа подсистемы управления опирается на постоянное использование

рассчитанной с помощью модели нормативной базы стационарных тепловых

режимов работы агрегата. Каждый тепловой режим рассчитан для заданного

графика изменения температуры металла, марки стали, толщины, ширины и

скорости полосы. Скорость полосы при этом задается или определяется как

максимально возможная при заданных технологических ограничениях на

параметры процесса. К этим ограничениям относятся: температуры45

радиационных труб, пределы регулирования мощностей зон, максимально

допустимая скорость линии. Если заданный график температуры металла

допускает, с точки зрения качества металла, определенную свободу выбора в

камерах нагрева, то рассчитанный тепловой режим оптимизируется по расходу

топлива. График изменения температуры полосы может быть достаточно

сложным, в частности с изотермическими площадками для получения металла

особо высокого качества. При управлении процессом обезуглероживающего

отжига, на основе модели обезуглероживания, производится расчет времени

выдержки и других параметров позволяющих получить заданную степень

обезуглероживания.

Подсистема управления тепловым режимом вызывается системой при

изменении скорости линии, при прохождении сварного шва по агрегату,

которое может сопровождаться изменением геометрических параметров полосы

и других существенных возмущениях технологического процесса. При каждом

своем вызове, подсистема управления выбирает температурный режим из

нормативной базы, корректирует и выдает на регуляторы задания на расходы

топлива, температуры в зонах, расходы электроэнергии, воздуха охлаждения

для обеспечения заданного графика изменения температуры полосы по ее

длине и во времени.

Подсистема управления тепловым режимом агрегата способна обеспечить

стабильное заданное качество металла, в том числе для особо глубокой

вытяжки, повышение срока службы радиационных труб, снижение расхода

топлива, повышение производительности агрегата.

Подсистема управления тепловым режимом камерной печи

Регулирование температурного режима может производиться по заданиям

на температуры термопар в зонах печи или по заданиям на температуру

металла в заданных точках. В первом случае графики заданий на температуры

в зонах печи должны быть заранее разработаны. Во втором случае достаточно

иметь заданные термистами графики изменения температуры металла.

Подсистема получает информацию о количестве металлических изделий, их

геометрических параметрах, марке стали и скважности подачи топлива

(воздуха охлаждения) на данном временном такте, которая определяется

программным регулятором. На основе этой информации модель рассчитывает

температурные поля металлических изделий в печи на следующий момент

времени. В систему управления модель выдает расчетное значение

температуры металла для определения скважности на новом временном такте.

На экран дисплея при этом по желанию мастера может выдаваться любая

информация о температурном состоянии металла в печи. На основании анализа

температурных полей металла система выдаст информацию об окончании

процесса термообработки. Использование модели обеспечивает стабильное

качество нагрева металла по всему объему садки при любом заданном режиме

термообработки, увеличение производительности печи, уменьшение угара

металла и удельного расхода топлива. Эффект достигается за счет исключения

избыточного времени нахождения металла в печи, оптимального управления

скважностью подачи топлива и воздуха охлаждения в импульсном режиме и

гибкого управления группами горелок печи. Управление по температуре46

металла исключает необходимость разработки тепловых режимов с заданными

графиками заданий на температуры зональных термопар и дает при этом

возможность быстрого и правильного перехода с одного режима на другой с

учетом инерционности кладки печи.

Подсистема управления тепловым режимом колпаковых печей

В режиме советчик мастера подсистема извне получает информацию о

геометрических размерах рулонов и марках стали. С заданным временным

шагом система управления включает в работу модель печи и передает в нее

значения температур стендовой и зонной термопар и расхода топлива в данный

момент времени. На основании этой информации модель рассчитывает

температурные поля рулонов на момент времени, соответствующий

следующему включению. На экран дисплея при этом по желанию мастера

может выдаваться любая информация о температурном поле любого рулона на

любом стенде. На основании анализа температурных полей рулонов система

управления выдает мастеру информацию об окончании процесса

термообработки. Данный вариант работы обеспечивает стабилизацию качества

металла, повышение производительности и снижение расхода топлива, т.к.

ликвидирует пересиживание металла.

В режиме автоматического температурным режимом задается желаемый

график изменения температуры металла - режим термообработки. Модель

управления расчетным путем определяет задания на температуры

регулирующих термопар и расходы топлива, обеспечивающие в данный

момент времени заданный режим термообработки. Эти задания выдаются на

регуляторы. Данный вариант работы обеспечивает стабильное качество при

любом заданном режиме термообработки с максимальной производительностью

и низким расходом топлива в автоматическом режиме. Может быть также

реализован вариант работы системы управления, при котором задаются

желаемые механические свойства металла в результате термообработки, и с

помощью модели качества металла рассчитывается необходимый режим

термообработки.

Технологические возможности:

- подключение к существующим системам сбора информации без

нарушения работы установленных систем более низкого уровня,

интегрирование в существующую АСУ ТП;

- поэтапное повышение уровня решаемой задачи и вмешательства в

существующий технологический процесс;

- мониторинг теплового состояния садки и кладки печи;

- выдача заданий на управляющие воздействия по расходам топлива и

температурам в зонах регулирования печи;

- повышение заданного качества продукции при заданной или более

высокой производительности и снижение удельных энергетических

затрат;

- отображение текущих значений технологических параметров;

- автоматическое формирование базы данных; 47

- интегрирование системы в существующую АСУ ТП.

Состав оборудования:

- пирометрический блок для бесконтактного измерения температуры;

- тепловизионный модуль;

- телесистема для определения положения нагреваемых объктов;

- промышленный компьютер с ЖК монитором;

- проводные и/или беспроводные каналы связи. 48

НАШИ ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА И ОБОРУДОВАНИЕ

ООО «НТЦ «Прибор» разрабатывает и внедряет следующие технические

средства:

● пирометрические блоки для измерения температур в тяжелых условиях

металлургического производства:

- поверхности слябов и заготовок (в том числе в зоне вторичного

охлаждения машин непрерывной разливки);

- футеровок плавильных агрегатов и ковшей;

- жидких металлических расплавов в струе, желобе и т.п.

● радиолокационные блоки для непрерывного измерения уровней расплавов,

сыпучих материалов и т.п.

● лазерные дальномеры для измерения геометрических параметров и

позиционирования металлургических агрегатов и объектов

● электронные метки для идентификации и позиционирования

металлургических объектов

● и другие технические средства и оборудование необходимые для решения

конретной задачи металлургического производства

Технические средства могут быть разработаны и изготовлены по

индивидуальным заказам с учетом специфики конкретного производства и

условий эксплуатации:

высокие температуры и излучение;

повышенные влажность и задымленность;

наличие вибрации;

воздействие электромагнитных полей.

По желанию заказчика различные технические средства могут быть

разработаны и поставлены для конкретных условий эксплуатации, как в

составе комплексной системы, так и отдельно. 49

Пирометрический блок Описание

Пирометр представляет собой двухканальную

измерительную систему, в которой реализован

принцип спектрального отношения. Температура

объекта определяется по отношению сигналов двух

фотоприемников, работающих в разных диапазонах

длин волн.

В комплект пирометра входят

пирометрическая головка и линзовый световод,

который может иметь длину до 3,5 м.

Пирометрическая головка состоит из первичного

пирометрического преобразователя, включающего

оптическую систему, приемники теплового

излучения, блока предварительного усиления

сигналов приемников и блока цифровой обработки

сигналов. Для обеспечения высокой стабильности и

надежности работы прибора внутренний корпус

прибора выполнен, как термостабилизированная

камера, рабочая температура в которой

поддерживается автоматически. Управление

осуществляется от контроллера, в качестве

исполнительного устройства

термостабилизированной камеры использован

элемент Пельтье. Измерительные данные

передаются на ПК по стандартной линии связи RS-

485, протокол MODBUS RTU.

Технические характеристики

Диапазон измерения температуры

Основная приведенная

погрешность

Поле зрения прибора

Цифровой выход

Аналоговый выход (опционально)

Габаритные размеры

Масса

Исполнение

Охлаждающий агент

800 – 1600 °C

1,5%

0,02 рад

RS-485

4 – 20 мА

ø 95 x 280 мм

2,5 кг

IP65

воздух/вода50

Линзовый световод для

пирометра Описание

Линзовый световод имеет наборную

конструкцию (комбинация жаропрочной,

нержавеющей стали и титана), позволяющую

дискретно наращивать его длину до 3,5 м. Оптика

световода, размещенная в горячей зоне, изготовлена

из кварца и лейкосапфира. Световод продувается

технологическим воздухом, что обеспечивает отдув

паров воды из зоны измерения.

Технические характеристики

Длина секции

Количество секций (макс)

Диаметр входного зрачка

Показатель визирования

Охлаждающий агент

 

60 мм

1 – 10 мм

1:5, 1:50или1:100

воздух51

Пирометр с системой

технического зрения Описание

Пирометр представляет собой двухканальную

измерительную систему, в которой реализован

принцип спектрального отношения. Температура

объекта определяется по отношению сигналов двух

фотоприемников, работающих в разных диапазонах

длин волн.

В комплект пирометра входят

пирометрическая головка, объектив с оптическим

делителем и цифровая (или аналоговая)

видеокамера. Пирометрическая головка состоит из

первичного пирометрического преобразователя,

включающего оптическую систему, приемники

теплового излучения, блока предварительного

усиления сигналов приемников и блока цифровой

обработки сигналов. Для обеспечения высокой

стабильности и надежности работы прибора

внутренний корпус прибора выполнен, как

термостабилизированная камера, рабочая

температура в которой поддерживается

автоматически. Управление осуществляется от

контроллера, в качестве исполнительного устройства

термостабилизированной камеры использован

элемент Пельтье. Измерительные данные

передаются на ПК по стандартной линии связи RS-

485, протокол MODBUS RTU.

Технические характеристики

Диапазон измерения температуры

Основная приведенная

погрешность

Поле зрения прибора

Цифровой выход

Аналоговый выход (опционально)

Габаритные размеры

Масса

Исполнение

Выход видеокамеры

Охлаждающий агент

800 – 1600 °C

1,5%

0,02 рад

RS-485

4 – 20 мА

D95 x 280 мм

2,5 кг

IP65

Цифровой USB

Аналоговой BSN

воздух/вода52

Радиолокационный

дальномер/уровнемер Описание

Радиолокационный датчик уровня

предназначен для непрерывного бесконтактного

измерения уровня заполнения крупногабаритных

емкостей, как в автономном режиме, так и в составе

АСУ ТП. Результат измерения уровня выдается на

выходном разъеме датчика в виде токового либо

цифрового сигнала, пропорционального измеренному

уровню. В приборе используется частотный метод

определения дальности. Время распространения

определяется путем измерения разности частот

излучаемых колебаний и отраженного сигнала.

Антенна датчика излучает частотно-модулированные

колебания. Принятые и излучаемые колебания

подаются в смеситель, на выходе которого образуется

разностная частота.

Радиолокационный датчик уровня РДУ состоит

из приемопередающего СВЧ устройства (ППУ), схемы

усиления и фильтрации и схемы цифровой обработки

сигнала и блока питания. СВЧ генератор 3 работает на

частоте 37 ГГц. Питание прибора осуществляется от

сети постоянного тока +24 В. По каналу RS-485

обменивается данными с центральным компьютером.

Технические характеристики

Максимальный диапазон измерения уровней

Абсолютная погрешность измерения

Угловая расходимость излучения

Выходной сигнал токовый

Выходной сигнал цифровой

Питание

Масса, не более

Исполнение

Охлаждающий агент

0-25 м

± 1 см

± 2,5°

4 -20 мА

RS-485

+24 В

3 кг

IP56

воздух53

Радиолокационный

дальномер/уровнемер Описание

Уровнемер предназначен для высокоточного

бесконтактного измерения уровня жидких и сыпучих

материалов.

Высокая рабочая частота уровнемера (94

ГГц) позволяет достичь уникальную

чувствительность (десятки микрон) и сократить

размеры антенны. Принцип действия основан на

измерении времени распространения радиоволн от

датчика, расположенного на крыше резервуара до

поверхности и обратно. Датчик излучает

непрерывный линейный частотно-модулированный

сигнал (FMCW), излученная волна отражается от

поверхности объекта и вновь попадает в антенну

датчика и далее в схему обработки, где смешивается

с излучаемым сигналом. В результате получается

сигнал, частота которого несет информацию об

уровне наполнения резервуара.

Технические характеристики

Диапазон измерения уровня

Абсолютная погрешность измерения

Угловая расходимость излучения

Выходной сигнал токовый

Выходной сигнал цифровой

Питание

Масса датчика, не более

Исполнение

Охлаждающий агент

от 0,6 до 30 м

±1 мм

± 2°

4-20 мА

RS-485

+24 В

10 кг

IP56

Воздух54





sdamzavas.net - 2020 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...