книги из ГПНТБ / Применение вычислительной техники на металлургическом заводе

П Р И М Е Н Е Н И Е В Ы Ч И С Л И Т Е Л Ь Н О Й

ТЕ Х Н И К И

НА

М Е Т А Л Л У Р Г И Ч Е С К О М З А В О Д Е

М О С К ВА «МЕТАЛЛУРГИЯ» 1973

УДК 669.77/78

С.Т. ПЛИСКАНОВСКИЙ, В. А. МАКОВСКИЙ, В. Я. КОЖУХ,

Г.П. КАМИНСКИЙ, В. С. ЗАЙЦЕВ

Ка м и H с к и й Г. П., 3 а й ц е в В. С. М., «Металлургия», 1973, 272 с. Освещен опыт разработки и внедрения в металлургическое про­

изводство систем автоматического контроля и управления, осно­ ванных на применении средств аналоговой и цифровой вычисли­ тельной техники. Рассмотрены технические и экономические резуль­ таты использования вычислительных устройств на аглосрабрике, в доменном, мартеновском и прокатных цехах, а также в автоматизи­ рованных системах управления производством па заводе «Азовсталь».

Впервые рассматривается весь комплекс проблем, связанных с применением вычислительной техники в системах управления ме­ таллургическим производством.

Предназначена для инженерно-технических работников метал­

Ч И Т А Л Ь Н О Г О З А Л А g

3136—097

123—73

040(01)—73

© Издательство «Металлургия». 1973.

О Г Л А В Л Е Н И Е

Г л а в а IX

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

В В Е Д Е Н И Е

Совершенствование методов управления металлурги­ ческим производством, рационализация систем сбора и обработки информации, механизация и автоматизация инженерного труда с применением средств вычисли­ тельной техники являются основными направлениями технического прогресса в черной металлургии. В послед­ ние годы этим вопросам уделяется серьезное внимание при планировании развития отрасли и оценке перспек­ тивности научно-исследовательских работ.

При написании книги авторы ставили перед собой за­ дачу так осветить опыт применения вычислительной тех­ ники на металлургическом заводе «Азовсталь», чтобы предлагаемый читателю труд мог быть в максимальной степени использован в повседневной инженерной прак­ тике, а найденные на заводе технические решения могли быть быстро и без существенных затрат на исследова­ ния применены на любом другом аналогичном предпри­ ятии.

Применение средств вычислительной техники на заво­ де «Азовсталь» имеет свою предысторию. В 1950 г. была

нию и внедрению средств вычислительной и оргтехники, проектированию локальных систем управления отдель­ ными участками и технологическими линиями и созданию автоматизированной системы управления предприятием (АСУП.) с вычислительным центром завода.

В настоящее время применение вычислительной тех­ ники на заводе осуществляется по нескольким направле­ ниям: управление технологическими процессами, механи­ зация учетных работ, оперативное планирование и уп­ равление производством и др.

5

Г Л А В A I

О С О Б Е Н Н О С ТИ ПРИМЕНЕНИЯ И ОБСЛУЖИВАНИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

НА МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОМ ЗАВОДЕ

На металлургическом предприятии в настоящее время широко применяют разнообразную вычислительную ана­ логовую и цифровую технику. Аналоговые вычислитель­ ные устройства H системы используют для расчетного контроля и автоматического управления технологичес­ кими агрегатами и процессами. Цифровую вычислитель­ ную технику — от настольных счетно-клавишных до со­ временных цифровых вычислительных машин (ЭЦВМ) —

ванных системах управления технологическими процес­

сти растет быстрее, чем в целом по всем отраслям хозяй­ ства [1].

Применение вычислительной техники на металлур­ гическом заводе имеет ряд особенностей, учет которых способствует ускорению внедрения вычислительных ус­ тройств и систем в производство и повышает их эффек­ тивность.

1. З А Д А Ч И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

Своеобразие этих задач вытекает из некоторых харак­ терных особенностей современного металлургического производства, приведенных ниже:

1.Высокая концентрация производства, осложняю­ щая управление им и приводящая к существенным поте­ рям при неоптимальном управлении.

2.Только отдельные участки производства можно

7

рассматривать как звенья непрерывного действия — аг­ ломерационные машины, доменные печи, проходные наг­ ревательные устройства прокатных цехов и некоторые вспомогательные агрегаты. В основном же на заводе преобладают дискретные процессы (конвертерное и мар­ теновское производства стали, нагрев слитков в нагрева­ тельных колодцах, прокатка металла и др.). Следует от­ метить, что практически непрерывные процессы также содержат дискретные операции—транспортировку исход­ ных материалов п агломерата па аглофабрике, загруз­ ку шихты и выпуск чугуна в доменном цехе, необходи­ мость слежения за каждой отдельной заготовкой в про­ ходной нагревательной печи и др.

или заготовке и т.д. Объем информации, которую необ­ ходимо переработать в час па металлургическом заводе,

тем или иным причинам недоступными для человеческо­ го восприятия.

5. Значительная неопределенность в протекании тех­ нологических процессов, вызванная многообразием воз­ мущений, перекрестных связей между отдельными произ­ водствами и т. д.

6. Математическое описание теплофизических, тер­ мохимических и механических процессов в металлурги­ ческих агрегатах в настоящее время далеко от заверше­ ния, что существенно затрудняет алгоритмизацию систем контроля и управления этими агрегатами с примене­ нием средств вычислительной техники.

С учетом перечисленных и некоторых других, менее существенных, особенностей металлургического произ-

8

водства могут быть сформулированы основные задачи вычислительной техники :

1. Исследование отдельных процессов, агрегатов, участков, цехов и всего предприятия в целом как объек­ тов контроля и автоматического управления; проверка математических моделей объектов на аналоговых и циф­ ровых вычислительных машинах; моделирование воз­ можных систем автоматического регулирования и управ­ ления с целью оптимизации ихпараметров. В целом эту задачу можно охарактеризовать как исследовательскую, когда средства вычислительной техники не служат для организации каких-либо немедленных воздействий на объект управления и практически не выдают никакой ин­ формации для оперативных нужд производства.

Результаты исследований металлургических агрега­ тов на ЭВМ используют для разработки оптимальных технологических и тепловых инструкций, рациональных режимов работы и совершенствования конструкции агре­ гатов. Типичными примерами в этой области могут слу­ жить исследования воздухонагревателей доменной печи па цифровой динамической модели для определения оп­ тимальной продолжительности цикла нагрева и охлаж­ дения, расчет кристаллизации стальных слитков для оп­ ределения минимально необходимого времени их отстоя на разливочных тележках и другие аналогичные рас­ четы.

2.Оперативные технологические расчеты системати­ ческого характера: доменной и мартеновской шихты; су­ точных балансов электроэнергии, газа и других видов энергии; калибровка прокатных станов и т.д. Конструк­ торские расчеты: энергорежимов, систем автоматическо­ го контроля и регулирования, режимов работы транспор­ тных средств и др.

3.Непрерывный автоматический контроль с помощью систем с аналоговыми или цифровыми вычислительны­ ми устройствами параметров, труднодоступных для пря­ мого измерения (состава и температуры металла в кис­ лородном конвертере, средней температуры слитков и заготовок в нагревательных колодцах и методических печах и др.).

4.Автоматическое управление технологическими про­ цессами и агрегатами: агломерационными машинами, конвертерами, доменными, мартеновскими и нагреватель-

Ei