Удосконалення системи діагностики стана холодної прокатки на основі бази даних його електромеханічних процесів
DOI:
https://doi.org/10.15588/1607-6761-2023-1-1Ключові слова:
діагностика, база даних, електромеханічні процеси, стан холодної прокатки, нечітка логіка, перехідний процес, моделюванняАнотація
Мета роботи. Удосконалити систему діагностики стана холодної прокатки на основі бази даних його електромеханічних процесів, шляхом розробки нечіткої системи прийняття рішення про стан електоприводів прокатного стана, що підвищить ефективність існуючої системи діагностики.
Методи дослідження. Математичне та комп’ютерне моделювання.
Отримані результати. Розроблено нечітку систему прийняття рішень про стан двох взаємопов’язаних електроприводів розмотувального механізму та прокатної кліті для дослідження та попередження передаварійного стану, пов’язаного з обривом смуги металу, що прокатується. Вказана система прийняття рішень побудована на основі бази даних електромеханічних процесів електроприводів дресирувального одноклітьового стана холодної прокатки цеху холодної прокатки №1 ПАТ «Запоріжсталь». На вході цієї системи задано напругу якірного кола двигуна розмотувального механізма, струм якірного кола двигуна розмотувального механізма, натяг смуги металу, що прокатується, на ділянці між розмотувачем та прокатною кліттю. На виході отримано загальний стан системи, який залежить від значень вхідних даних. Отримання вимірювальної інформації про параметри діагностування здійснено на основі даних давачів стуму та напруги, які встановлені на промисловому обладнанні. Інформацію про значення сили натягу смуги металу, що прокатується можна отримати як шляхом встановлення додаткових вимірювальних пристроїв, так і непрямим шляхом, використовуючи математичні моделі поточного радіусу рулона та лінійної швидкості смуги металу, що прокатується.
Наукова новизна. Удосконалено систему діагностики стана холодної прокатки шляхом введення до її складу нечіткої системи прийняття рішення на основі бази даних про електромеханічні процеси електроприводів розмотувального механізма і кліті, що дозволить попередити аварійний стан, обумовлений обривом смуги металу, що прокатується.
Практична цінність. Попередження обриву смуги металу, що прокатується на основі удосконаленої системи діагностики стана холодної прокатки, що використовує інформацію бази даних його електромеханічних процесів з метою підвищення ефективності процесу керування якістю продукції. Використовуючи повну упорядковану інформацію та досвід експлуатації стана холодної прокатки можна формувати технічні та технологічні рішення щодо модернізації діючого та розробки нового технологічного обладнання та систем автоматичного керування електроприводами прокатних станів.
Посилання
Hrabovskyi, H.H., Iievliev M.H., Moiseienko S.Ie. (2021). Systemy kontroliu ta diahnostyky v intehrovanykh ASU tovstolystovymy stanamy [Control and diagnostic systems in integrated ACS by thick-sheet mills]. Mathematical machines and systems, 4, 58-69. DOI: 10.34121/1028-9763-2021-4-58-69 (in Ukrainian)
Meshchaninov, S.K., Sai, O.V., Bahrii, V.V., Voloshyn, R.V. (2020). Diahnostyka avtomatyzovanykh system prokatnykh staniv z vykorystanniam neironnoi merezhi [Diagnostics of automated systems of rolling mills using a neural network]. Mathematical modeling, 1(42), 78-84. (in Ukrainian)
Bahlai, A.V. (2017). Vybratsyonnoe obsledovanye stana 1150 [Vibration inspection of mill 1150]. Technical diagnostics and non-destructive testing, 1, 54–57. https://doi.org/10.15407/tdnk2017.01.09 (in Russin)
Shushura, O. M. (2018). Metodolohichni osnovy pobudovy informatsiinykh tekhnolohii dlia avtomatyzatsii upravlinnia skladnymy systemamy na pryntsypakh nechitkoi lohiky [Methodological foundations of the construction of information tech-nologies for the automation of management of complex systems based on the principles of fuzzy logic] : dys. dokt. tekhn. nauk : 05.13.06 : zakhyshchena 11.03.18 : утв. 24.09.18 / Shushura Oleksii Mykolaiovych. - Kyiv, 322. (in Ukrainian)
Kyryk, V.V. (2019).Matematychnyi aparat shtuchno-ho intelektu v elektroenerhetychnykh systemakh: pidruchnyk [Mathematical apparatus of artificial in-telligence in electric power systems]. К. Politekhnika, 224. (in Ukrainian)
Krot, P.V., Verenov, V.V. (2009). Metody i tekhnichni zasoby avtomatyzovanoho monitorynhu dynam-ichnykh navantazhen ta diahnostyky znosu linii pryvodu prokatnykh staniv [Methods and technical means of automated monitoring of dynamic loads and diagnostics of wear of rolling mill drive lines]. Zb. statei proektiv za prohramoiu «RESURS» NAN Ukrainy, 123-129. (in Ukrainian)
Yue, W., Shengfeng, G., Lin, S. (2010). The Design and Application of Distributed Mill's Monitoring and Di-agnostic System Base on LabVIEW. Electrical and Control Engineering, International Conference. Wu-han, China, 2295-2298. doi: 10.1109/iCECE.2010.566
Liang, S. (2011). Research and Application of Moni-toring System for High-speed Wire Running. Sixth In-ternational Conference on Measuring Technology and Mechatronics Automation. Shangshai, China, 1019-1022. doi: 10.1109/ICMTMA.2011.536
Puchr, I., Herout, P. (2017). Probabilistic advisory sys-tem for operators can help with diagnostics of rolling mills. 21st International Conference on Process Con-trol (PC), 132-136. doi: 10.1109/PC.2017.7976202.
Rito, G. Di, Schettini, F., Galatolo, R. (2018). Model-Based Prognostic Health-Management Algorithms for the Freeplay Identification in Electromechanical Flight Control Actuators. 5th IEEE International Workshop on Metrology for AeroSpace (MetroAero-Space), Rome, Italy, 340-345, doi: 10.1109/MetroAeroSpace.2018.8453552.
Baldo, L., Bertone, M., Dalla, M. D. L. (2022). Ve-dova and P. Maggiore, "High-Fidelity Digital-Twin Validation and Creation of an Experimental Data-base for Electromechanical Actuators Inclusive of Failures. 6th International Conference on System Re-liability and Safety (ICSRS), Venice, Italy, 19-25, doi: 10.1109/ICSRS56243.2022.10067403.
Rednikov, S. N., Akhmedyanova, E. N., Za-kirov D. M. (2018). Experience in Using Combined Diagnostic Systems for Assessing State of Metallurgi-cal Equipment. Global Smart Industry Conference (GloSIC), 1-6. doi: 10.1109/GloSIC.2018.8570148.
Karandaev, A. S., Mugalimov, R. G., Petushkov, M. Y., Lukyanov, S. I., Sarvarov, A. S. (2019). Design of Smart Technical Condition Analysis Systems for Electric Equipment of an Iron-and-Steel. Interna-tional Ural Conference on Electrical Power Engineer-ing (UralCon), 448-453. doi: 10.1109/URALCON.2019.8877612.
Orcajo, G. A. (2016). Dynamic Estimation of Electri-cal Demand in Hot Rolling Mills. IEEE Transactions on Industry Applications, 52, 3, 2714-2723. doi: 10.1109/TIA.2016.2533483.
Nazarova, O. S. (2013). K voprosu razrabotky sys-tem dyahnostyrovanyia эlektromekhanycheskykh system stanov kholodnoi prokatky [On the issue of developing systems for diagnosing electromechanical systems of cold rolling mills]. Electrical engineering and power engineering, 1, 36-41. DOI: https://doi.org/10.15588/1607-6761-2013-1-6
Sadovoi, O., Nazarova, O., Bondarenko, V., Pirozhok A., Hutsol, Т., Nurek, T., Glowacki, Sz. (2020). Mod-eling and research of electromechanical systems of cold rolling mills. Krakow, Traicon, 138.
Nazarova, O. S., Vasyliev, B. V. (2022). Nechitka lohika v systemi monitorynhu ta diahnostyky el-ektromekhanichnykh protsesiv stanu kholodnoi pro-katky [Fuzzy logic in the system for monitoring and diagnosing electromechanical processes of the cold rolling state. Abstracts of the All-Ukrainian scientific and practical conference of young scientists and stu-dents on Information technologies in education, technology and industry, 151-152. (in Ukrainian)
Nazarova, O. S., Vasyliev, B.V., Punda, M.S. (2022). Monitoring of electromechanical processes of the cold rolling mill taking into account the variation of the inertia moment. International scientific confer-ence on Interaction between science and technology in modern conditions, Riga, Latvia, 50-4. https://doi.org/10.30525/978-9934-26-264-7-12
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Olena Nazarova, Bohdan Vasyliev, Danylo Shokurov
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
Положення про авторські права Creative Commons
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
