автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Разработка адаптивной автоматизированной системы управления процессом прокатки рулонной медной полосы

ООЗОВ94ТЭ

На правак/рукописи

Газимов Руслан Тахировнч

РАЗРАБОТКА АДАПТИВНОЙ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПРОКАТКИ РУЛОННОЙ МЕДНОЙ ПОЛОСЫ

Специальность 05 13 06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (в металлургии)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва, 2007 г

003069479

Работа выполнена на кафедре Компьютерные информационные и управляющие системы автоматики Государственного технологического университета - «Московский институт стали и сплавов»

Научный руководитель

заслуженный деятель науки РФ,

доктор технических наук, профессор Салихов Зуфар Гарифуллович

Научный консультант-

кандидат т ехнических наук, доцент Криводубский Олег Александрович

Официальные оппоненты. доктор технических наук, профессор

Карабутов Николай Николаевич кандидат технических наук, с.н с Русаков Андреи Дмитриевич

Ведущая организация.

ОАО «Союзцветметавтоматика»

Защита состоится 30 мая 2007 г в 14-00 на заседании диссертационного совета Д 212.132 07 в Государственном технологическом университете -«Московский институт стали и сплавов» по адресу 119049, г Москва, Ленинский проспект, д 4

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного технологического университета - «Московский институт стали и сплавов»

Автореферат разослан 26 апреля 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук.

профессор

Е А Калашников

Общан характеристика работы

Актуальность темы В настоящее время в России и за рубежом наблюдается бурное развитие рынка электроэнергии осуществляется масштабная реконструкция энергосистем, вводятся в эксплуатацию новые мощности В связи с этим, за последние пять лет, резко возросла цена на медьсодержащие электротехнические элементы, в частности, на плоский медный прокат По состоянию на апрель 2007 г рыночная стоимость медной полосы составляет 250 ООО - 300 000 руб /т

Существенной составляющей себестоимости медного проката (порядка 45-55 %) являются затраты на производство Поэтому снижение производственных затрат за счет автоматизации и оптимизации управления технологическими процессами производства медной полосы требует новых исследований и технических решений

При анализе состояния автоматизации производства медной полосы выявлены недостатки действующих систем автоматического управления или АСУТП прокатки. Использование известных систем автоматизированного управления процессом прокатки не позволяет оперативно (в ритме с процессом прокатки) учитывать характеристики локальных деформаций полосы Также в большинстве современных АСУТП не проводится комплексные оценивание и учет нестационарности характеристик прокатки от цикла к циклу Все это в совокупности приводит к понижению качества готовой продукции и появлению обрези до 15-20 % от ее общей массы.

Увеличение массы обрези приводит к снижению производительности за счет возрастания рециркулирующих потоков (с соответствующими энергозатратами) В свою очередь изделия, не удовлетворяющие требуемым нормативам качества, реализуются заказчику по меньшей цене. Данные явления негативно отражаются на прибыли предприятия

Исходя из вышеизложенного, в диссертации решается актуальная задача улучшения качественных показателен работы прокатных

станов за счет усовершенствования автоматизированной системы управления процессом прокатки медных полос.

Цель исследования. Целью настоящей диссертационной работы является снижение массы обрези при обеспечении заданных показателей качества производимой рулонной медной полосы за счет создания адаптивной автоматизированной системы управления технологическим процессом прокатки

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие научно-технические вопросы:

■ изучение закономерностей влияния нестационарности характеристик прокатного оборудования на качественные показатели прокатываемой полосы (локальные искажения, обьем обрези),

■ разработка методов и алгоритмов оперативного оценивания локальных искажений полосы в ритме с процессом прокатки,

■ формирование функциональных схем, составляющих адаптивную АСУТП прокатки, и разработка алгоритмов функционирования ее элементов,

■ разработка алгоритмов коррекции (улучшения) технологических режимов прокатки полосы от цикла к циклу на основании полученных оценок качества готовой полосы,

■ разработка программного комплекса, реализующего полученные алгоритмы функционирования АСУТП прокатки и оценка эффективности его работы

Методы исследования: теория множеств при формализации характеристик процесса прокатки, численные методы при выявлении закономерностей влияния параметров прокатного стана на формирование качественных показателей готовой полосы, математическая статистика при разработке методов контроля локальных искажений полосы, методы идентификации систем, функциональный анализ и методы искусственного интеллекта при разработке алгоритмов оперативного оценивания состояния прокатываемой полосы и выбора соответствующих режимов прокатки

Автор выносит на защиту:

формализацию закономерностей влияния нестационарности характеристик прокатного оборудования на качественные показатели прокатанной полосы;

метод оценивания пространственного состояния координат полосы при оперативном контроле ее локальных искажений; функциональная схема адаптации работы прокатного стана (через коррекцию технологических режимов) на основании оценок состояния прокатанных полос;

алгоритмы и программы рационального выбора технологических режимов прокатки при управлении работой стана от цикла к циклу.

Научная новизна полученных результатов:

получили дальнейшее развитие методы математического описания (в пространственных и режимных координатах) изменения формы и геометрических размеров рулонной медной полосы в процессе прокатки, с использованием которых изучены закономерности влияния нестационарности характеристик работы стана при многоклетевой прокатке на качественные показатели прокатываемой полосы, что позволило получить систему связей между состояниями полосы и соответствующими им режимами прокатки,

впервые разработаны модели оперативного оценивания локальных искажений полосы в процессе ее деформации, и формирования на их основе корректирующих воздействий на пространственные координагы состояния полосы,

впервые с применением прогрессивных информационных технологий (правила ассоциативного связывания и принцип динамического стереотипа) разработана методика рационального выбора технологических режимов прокатки при управлении работой стана от цикла к циклу,

усовершенствована функциональная схема АСУТГТ прокатки путем включения в контур управления следящего идентификатора с элементами интеллектуализации (системы ассоциативной памяти), что позволило обеспечить минимизацию массы обрези за счет последовательной адаптации режимов прокатки к изменяющимся характеристикам клетей и стана

Практическая значимость полученных результатов:

предложенный в работе метод оперативного оценивания локальных искажений полосы при ее деформации, реализованный в виде алгоритма, позволяет сократить объем данных, хранимых в базе данных для описания технологического процесса, а также классифицировать в БД состояния прокатанной полосы по типам искажений для улучшения качества управляющих решений, принимаемых оператором, созданная схема идентификации системы управления прокаткой по состоянию полосы, позволяет осуществлять каскадный (от клети к клети) выбор режимов прокатки, что дает возможность своевременно улучшить качество прокатываемой полосы, т е уменьшить число возникающих локальных искажений и снизить возможный объем обрези,

разработанный ассоциативный алгоритм интеллектуализированной идентификации, в ходе технологического процесса (от цикла к циклу) позволяет накапливать и структурировать информацию о реализованных режимах прокатки, их эффективности, полученных оценках искажений полосы и объема обрези Системы ассоциативных связей (в банках данных) могут быть использованы для других станов и сортаментов (с предварительно внесенными поправками), разработанные процедуры накопления и структурирования информации, позволяют хранить ее в базе данных в явном виде, что дает возможность оператору корректировать условия работы системы в ритме с технологическим процессом

Внедрение результатов. Разработанные компьютерные подсистемы оперативного учета локальных деформаций и рационального выбора режимов прокатки прошли опытно-промышленные испытания на "Арте-мовском заводе ОЦМ", что подтверждено соответствующим актом

Апробация работы.

Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях-

■ XXXII Международная конференция "Вопросы оптимизации вычислений" (2005, п Кацивели, Крым, Украина),

■ V Международная научно-техническая конференция "Искусственный интеллект Интеллектуальные и многопроцессорные системы" (2005, п Дивноморское, Геленджик, Россия),

■ V Международная научная молодежная школа "Нейроинформатика и системы ассоциативной памяти" (2005, п Дивноморское, Геленджик, Россия),

■ IX Международная научно-техническая конференция "Моделирование, идентификация, синтез систем управления" (2006, п Канака, Крым, Украина),

■ XXXIII Международная молодежная научная конференция "Гага-ринские чтения" (2007, Москва)

Публикации. Основные результаты работы опубликованы в 9 печатных работах

Структура н объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, выводов, списка использованных литературных источников из 156 наименований на 15 страницах и приложений на 10 страницах Общий объем работы - 202 страницы Работа содержит 47 рисунков (из них 41 вынесены на 38 отдельных листов) и 12 таблиц (из них 3 вынесены на 2 отдельных лис га)

Содержание работы

Во введении обозначена актуальность диссертационного исследования, сформулированы задача, цель и вопросы исследования, а также результаты, выносимые на защиту Выделены аспекты исследования, составляющие научную новизну, определена практическая значимость полученных результатов, приведены публикации и апробации результатов диссертационной работы

В первом разделе проведен анализ состояния автоматизации прокатного производства, в ходе которого выявлено три основных направления усовершенствования АСУТП прокатки

■ разработка методов и систем оперативного контроля характеристик деформации прокатываемой полосы (измерительные комплексы),

■ разработка методов автоматизированного определения управляющих режимов в реальном времени (от цикла к циклу) для технологического процесса (методы математического моделирования и идентификации процесса прокатки),

■ разработка методов и систем автоматической адаптации параметров работы стана при условиях минимизации объема обрези полос и их соответствии заданным показателям качества проката.

При исследовании литературных источников по каждому из перечисленных направлений были выявлены недостатки современных АСУТП прокатки

■ отсутствие методов комплексного оценивания и оперативного контроля характеристик прокатки,

■ функциональные схемы существующих АСУТП прокатки не содержат в явном виде подсистем оперативной фиксации состояний прокатываемой полосы, в результате чего задача минимизации объема обрези не может быть решена системой в реальном времени,

■ отсутствие надежных и точных методов моделирования и идентификации процесса прокатки для оперативного выбора управляю-

щих режимов Существующие модели носят исследовательский характер, и не обеспечивают своевременное принятие эффективных управляющих решений

На основании анализа выявленных недостатков была поставлена задача диссертационной работы, предусматривающая рассмотрение следующих научно-технических вопросов

■ математическое описание закономерностей изменения формы и размеров полосы при прокатке с учетом нестационарности характеристик клетей;

■ создание методов оперативного контроля и оценивания локальных искажений полосы в ритме процессом прокатки,

■ определение принципов последовательного (от цикла к циклу) учета изменяющихся характеристик прокатки для формирования управляющих воздействий,

■ разработка инженерных основ адаптации работы прокатного стана исходя из оценок состояния полосы,

" разработка подсистем и алгоритмов АСУТП прокатки, соответствующих данным принципам, их программная реализация Вт орой раздел посвящен комплексному анализу процесса прокатки медных полос для выявления закономерностей влияния параметров работы прокатного стана на качественные характеристики проката В ходе исследования были выявлены основные показатели деформации полосы г) - коэффициент обжатия, р - коэффициент уширения, X — коэффициент вытяжки, формализованы их взаимосвязи с фактическими размерами полосы, и определены закономерности изменения показателей деформации в зависимости от типа возникающих локальных искажений

В связи с этим, для представления локальных искажений Nk(q) предложено использовать наборы функций отклонений показателей деформации в каждой точке полосы

Щд) = ( АЛ aOvO , А(\(z), ъЫу)), (1)

где д - номер технологического цикла, к - номер клети, в которой осуществляется деформация, х,у^ - координаты полосы Для численного расчета данных отклонений предлагается использовать следующие соотношения.

(2)

4,(0 = ^1. (3)

Д Ък_х(г')

(4)

где х',у'^' - приведенные координаты, используемые для сопоставления отклонений фактических геометрических размеров полосы от нормативных (А/1к(у,г), , л4(у)), измеренных до и после прокатки в клети Данные отклонения рассчитываются согласно правилам

ьИк(у\г') = кк{у\г')-Ьк, (5)

= (6) &1к(У) = 1к(У)-1к, (7)

где Ик,Ьк,1к - нормативные толщина, ширина и длина полосы; Ик{у,2), Ьк{г), 4(>') - фактические толщина, ширина и длина полосы, зафиксированные в каждой ее точке На основании приведенных соотношений составлены лог ические правила оценки качества деформации в к-1\ клети

если лгц-0>') > 1, то на выходе из к-й клети, в точке (у'^г) увеличилось искажение полосы по толщине,

если дг]к(у',гг) = 1, то в точке (у'^') искажение полосы по толщине не изменилось;

иначе, в точке (у'¿О искажение полосы по толщине уменьшилось Аналогичные заключения имеют место для др¡¡(г') и &Ь:(у')

Для оценки качества прокатки полосы по стану в целом используется значение объема обрези аУ, связанного с массой следующим соотношением

ш = p(g;) aV, (8)

где - плотность металла [кг/м3], зависящая от марки меди gt

Объем обрези рассчитывается как криволинейный интеграл вида (9) по области Ar(q) вида (10).

zbr yrr zbrklr(z)

aV = J \{htr(y,z)-hbr(y,z))dydz + J ¡{htr(y,z)-hbr(y,z))dydz, (9)

zarbrr(z) zar ylr

Ar (q) = ( (hbr (y, 2), htr (y, z)), (brr (z), blr (.z)) ,{zar,zbr)), (10)

где представлена фактическая форма граней полосы zb - передней, za -задней, br(z) - правой, bl(z) - левой, hb(y^z) - нижней и ht(y,z) - верхней, и нормативная уг - правой, yl - левой Форма граней полосы связаны с фактическими значениями размеров полосы h,(y,z), b^z), /,{у), г — номер последней клети Для обеспечения требуемого качества прокатки, область A£q) ограничивается сложной системой криволинейных поверхностей

BiC^?)cB2) (11)

рассчитываемых на основании нормативных размеров полосы (12) и допустимых по стандарту отклонений (13)

Ar=(hr,brJr), (12)

G =f{Ai) = ((a/is, Ahl, .v/7), (Abs, Abi, scm), (pl)), (13)

где, согласно стандартам Ahs — верхняя граница диапазона колебаний толщины полосы [мм], Ahl - нижняя граница диапазона [мм], sfl - допустимая неплоскостность (показатель относительных неровностей полосы) [10 мкм/м], Abs - верхняя граница диапазона колебаний ширины полосы [мм], Abi — нижняя граница диапазона [мм], scm - допустимая серповид-ность (показатель искривленности полосы) [10 мкм/м], pl - предельная длина полосы [м], характеризует максимальную требуемую заказчиком длину полосы (устанавливается не всегда), hr,br,lr - нормативные толщина, ширина и длина полосы На основании приведенных рассуждений были формализованы постановки задачи автоматизированного расчета технологических режимов прокатки клети, стана в целом (на один техно-

логический цикл) и всей партии полос

■ для заданных условий прокатки в клети, выбрать такой режим ее работы, который позволит на выходе из нее максимально уменьшить искажения полосы (в сравнении с предыдущим циклом)

■ по заданным начальным условиям прокатки (в виде характеристик раската), выбрать такой режим работы стана, при котором значение объема обрези полосы будет минимальным

" при определенных очередью раскатов условиях изготовления партии полос, обеспечить достижение нормативного объема (при соблюдении требуемых показателей качества полосы) обрези за минимальное количество технологических циклов, реализуя процесс последовательной коррекции режима работы стана Последовательное решение поставленных задач лежит в основе принципов разработки АСУТП прокатки

Третий раздел посвящен разработке методов и системы оперативного контроля локальных искажений полосы в процессе ее деформации На основании разработанных методов сформировано пространство состояний БС прокатываемой полосы

При разработке системы оперативного контроля локальных искажений полосы была определены ее структура, подобраны типы измерителей, используемых для фиксации соответствующих геометрических характеристик С использованием выбранных датчиков составлены комплексы межклетевого измерения геометрической формы полосы, установленные в межклетевых пролетах, что позволило фиксировать характеристики деформации полосы напрямую на выходе из каждой клети Каждый межклетевой комплекс состоит из трех групп датчиков.

■ Д1-Д10 - лазерные измерители формы плоских граней, установленные в верхней и нижней частях приборной рамки в пяти "характерных" позициях (рис 1), соответствующих шли линиям оценивания искаженности полосы центральной у3, левой у\ и правой

краевыми, левой у2 и правой у4 срединными, величина искажения полосы по этим линиям определяет характер искажения плоских граней (ЬЬ(у^) и 1и(у,г)) по всей полосе

направление прокатки

секции

2

сегменты

Рис. 1. Принцип пространственной декомпозиции образа полосы

Дп - Д!2 - оптико-электронные измерители формы боковых граней (кромки), установленные в верхней част и приборной рамки в позициях, соответствующих нормативным координатам кромки полосы, позволяют фиксировать фактические координаты кромки (Ьг(г) и

■ До - лазерный доплеровский измеритель скорости движения центральной линии полосы в каждой ее гочке, позволяя тем самым фиксировать локальные искажения удлинения полосы На основании анализа метрологических аспектов работы межклетевых измерительных комплексов определены размерности, шкалы и диапазоны проводимых геометрических измерений Это позволило сформировать пространственно-временную схему фиксации формы полосы, со-

ответствующей выражению (10) Для оперативного оценивания локальных искажений полосы был предложен принцип декомпозиции множества координат полосы на участки в соответствии с рис 1

Размеры участков определяются исходя из анализа формы полосы, ее искривленности по каждой из "характерных" позиций у\ —у$ При сопоставлении нормативных размеров полосы с фактическими (измеренными) по каждому участку рассчитываются оценки искаженное! и полосы Для оценивания искаженности плоских граней используются пягь векторов стандартных оценок неплоскостности (14),

Л=(Л,,Л2>Лз>Л4,Л5)> (14)

выпуклости (] 5),

Л=(Л1>Л2>Лз>Л4»Л5)> (15)

асимметрии (16),

А =СА,1.А2>Аз»А4*.А»5)> (16)

погрешности оценивания выпуклости (17),

М, = (А (А,), В, (й2), А (й2), В, (Аз), В, (й4 ), В, (А5)), (17) и погрешности оценивания асимметрии (18)

сЬс, = (Д (сх,), О, (сх2 ), Д (сх2 ), Д (сл-3 ), А («4 ), Д (сх5)) (18) где г - номер секции Для определения погрешностей оценивания используются дисперсии значений толщины И и координаты центральной оси сх по всей длине участка Размерности векторов определены исходя из принципа декомпозиции множества координат полосы Аналогично, пятью оценками фиксируется искаженность кромки секции

Ь/, = (ст,, А, , А (ь), А (су)) (19)

где ст, - серповидность,- поперечная раскатка,^, - поперечная асимметрия, ВЦЬ) — погрешность оценивания раскатки, В,(су) - погрешность оценивания поперечной асимметрии Характеристики перечисленных оценок приведены в таблице 1

Таблица 1.

Характеристики оценок

оценка обозн шаг диапазон

а Ь

неплоскостность, мкм/м Л 10 0 6000

выпуклость, мкм Л 10 -100 100

асимметрия, мкм А 10 -100 100

погреш оценивания выпуклости, мкм ОД}) 10 0 100

погреш оценивания асимметрии, мкм ОДт,) 10 0 100

серповидность, мкм/м ст, 50 0 6000

поп раскатка, мкм А 50 -1 105 1 ю5

поп асимметрия, мкм 50 -1 105 1 ю5

погреш оценивания поп раскатки, мкм ОД) 50 0 1 103

погреш оценивания поп асимметрии, мкм ОД) 50 0 1 ю5

С учетом представленных оценок, полный набор характеристик деформации секции имеет вид

¿с, =<А,,Агг,'с1х,,Ь/, > (20)

С использованием набора зс фиксируется состояние деформируемой секции Совокупность состояний секций определяет А к - состояние полосы в целом, (21)

т

Ак= Ос, (21)

¡=1

где т - количество секций.

Предложенная схема закрепления состояний позволяет сформировать пространство состояний секций (и полосы в целом)

Ж = (22)

состоящее из характеристических подпространств РЬ - плоскостности, ЕН — выпуклости, ¥Х - асимметрии, ОН - погрешности оценивания выпуклости, ОХ - погрешности оценивания асимметрии, ВГ - кромки

Каждое из подпространств содержит множество всех возможных значений соответствующего вектора Таким образом, любое состояние секции — есть элемент множества ЯС \/хс1 => ¿г, е ЯС

В четвергом разделе, на основании предложенной системы характеристических подпространств определены принципы, учета изменяющихся характеристик прокатки, рационального выбора режимов, разработаны подсистемы и алгоритмы АСУТП прокатки, реализующие данные принципы

При формализации пространства состояний 5'С, каждому набору оценок «с, вида (20) ставится в соответствие набор точек 8, вида (23)

-пх2г х6,),У8,е5С, (23)

где каждая точка хи, принадлежит «-му подпространству из (22) Для описания состояния всей полосы Ак(д), наборы точек Б, объединяются по всем секциям аналогично (21)

На основании предложенного принципа организации пространства состояний полосы, ее прокатка рассматривается как последовательнее преобразование состояний каждой секции 8,(&) исходя из заданного режима прокатки ЛЯ.к.

= $>х{к-Х)—(к), (24)

где к - номер состояния в цепи преобразований (номер клети) При решении задачи последовательного улучшения качества работы стана, режимы прокатки содержат наборы заданий для корректирующих воздействий на клеть

Шк(д) = (д^(^г), й.ч(({), Ычк(д), Няк(д), Ыхк(д)), (25)

где .^к(д) - компенсатор раствора [мкм], /Ьк(д) - продольное смещение верхнего рабочего валка [мм], Ькк{д) - продольное смещение нижнего рабочего валка [мм], Шк(д) - поперечное смещение верхнего рабочего валка [мм], - поперечное смещение нижнего рабочего валка [мм]

В соответствии с принципами организации технологического про-

цесса, все используемые режимы работы клетей хранятся в базе данных режимов прокатки КЯ Так что (#) ■ ЯЯк (д) е ЯЯ.

Учитывая инерционную природу процессов деформации, при управлении прокаткой предложено использовать классы состояний С^, соответствующие области рассеивания характеристик полосы

Су(£-1) Щ >Су (к) • (25)

где у(и,к-1) - индекс класса до деформации в к- й клети, у (и,.к) - индекс класса после деформации Каждый класс характеризует однородные состояния полосы, и задан в системе из шести подпространств как пары

Су(/1) = ((ху(1Д)'?у(1,А))- (ху(6,к)' 'гу(бД))) , (26)

где х*ч(\,к) х"-({(,к) - эталоны класса в каждом из подпространств, <^у(б А) — радиусы рассеивания точек состояния в классе по каждому из подпространств

Для реализации предложенного принципа описания процесса прокатки составлена вероятностная модель преобразований в пространстве состояний, основанная на методе ассоциативных связей Согласно данному методу, каждой комбинации - пара классов состояний С^) и Су«) (до и после прокатки в клети) и режим работы клети ЯЯк - соответствует набор ап вида

ац=(кГ],у(к-\),у(к),ч>, (27)

где т| -индекс связи, л^ - весовой коэффициент связи, характеризующий эффективность использования режима ЯЯк(у) при управлении прокат кой в текущих условиях (характеризуемых классами состояний С^ц) и Стда), V -индекс хранения в базе ПК используемого режима, у{к-\) и у (к) — наборы индексов для классов состояний по каждому подпространству. Тогда модель прокатки - есть множество ассоциативных связей АС, (28), описывающее все ситуации, возникавшие при управлении прокаткой на стане

Рис. 3. Схема выбора режимов работы стана

Рис. 4. Схема адаптации работы стана

Основные результаты и выводы

В представленной диссертации разработаны функциональные схемы, алгоритмы и специальное программное обеспечение, которые были использованы при реализации автоматизированной системы управления технологическим процессом прокатки медных полос, обеспечивающей снижение массы обрези с получением требуемых показателей качества готового проката

Получены следующие научные и практические результаты 1 Проведено исследование современного состояния автоматизации прокатного производства, позволившее выявить существующие недостатки систем, и подтвердить актуальность задачи разработки АСУТП прокатки, обеспечивающей снижение массы обрези при соблюдении заданных показателей качества готового проката

2. Изучены и формализованы закономерности влияния нестационарности характеристик прокатного оборудования на качественные показатели прокатанной полосы, определены основные показатели деформации; выявлены закономерности возникновения локальных искажений и их влияние на геометрические характеристики полосы, формализованы взаимосвязи между характеристиками прокатки и значениями объема обрези, что позволило формализовать постановку задачи разработки адаптивной АСУТП прокатки рулонной медной полосы

3. Разработаны методы и алгоритмы оперативного контроля локальных искажений полосы при ее деформации в процессе прокатки Создана система комплексного измерения геометрических характеристик полосы в ритме с процессом прокатки; определены принципы оценивания локальных искажений полосы и составлены наборы оценок, характеризующие состояние полосы На их основании сформировано пространство состояний полосы, определена схема фиксации составленных наборов характеристик прокатки, что позволило использовать для решения поставленной задачи метод следящей идентификации параметров системы с элементами интеллектуальности

4 Определены принципы коррекции (улучшения) технологических режимов прокатки полосы (от цикла к циклу) на основании структурированной информации о реализованных режимах прокатки, разработаны методы рационального выбора режимов прокатки, реализующие процедуру идентификации системы с использованием прогрессивных информационных технологий (ассоциативные связи и динамический стереотип)

5 Разработаны функциональные схемы АСУТП прокатки, реализующие задачу минимизации объема обрези на трех уроввдх гармонизированный выбор режимов прокатки по клетям, рациональный выбор режимов прокатки по стану в целом, адаптация работы стана

при управлении прокаткой от цикла к циклу Разработаны алгоритмы функционирования АСУТП прокатки, позволившие решить поставленную задачу с использованием современных средств вычислительной техники

6 Впервые разработан программный комплекс, состоящий из блоков численного расчета объема обрези, системы управления базой данных (для хранения режимов), системы управления базой данных ассоциативных связей, реализующей алгоритмы ассоциативного моделирования и интеллектуализированной следящей идентификации, а также алгоритм параметрической настройки моделей

7. Проведена проверка адекватности моделей и численный анализ работы системы, в ходе которого были определены качественные показатели работы системы. Использование разработанной системы позволило уменьшить объем обрези в среднем на 6,4 % для партии полос, что подтверждено соответствующим актом опытно-промышленных испытаний

Основные публикации по теме диссертации

1 Разработка модели размещения изображений в базах данных / Гази-мов Р Т. // Радиоэлектроника и информатика 2004. № 3. сс. 99-103.

2. Синтез структуры системы рационального размещения и поиска изображений / Криводубский О А , Газимов Р Т. // Искусственный интеллект. 2004 N0 4 сс 511-520

3 Задачи рационального управления банками изображений / Газимов Р Т // Труды международной конференция "Вопросы оптимизации вычислений (ВОВ-ХХХП), посвященной памяти академика В С Михалевича Киев- Институт кибернетики В М Глушкова НАН Украины,2005 с 55

4 Разработка обобщенной информационной модели технологического процесса листового проката / Газимов Р.Т // Искусственный ин-

теллект 2005 № 3 сс 356-359

5. Система R-отношений для реализации ассоциативных связей в задаче оперативного управления технологическими процессами / Га-зимов Р Т // Нейроинформагика и системы ассоциативной памяти. Материалы Международной научной молодежной школы - Таганрог. Изд-во ТРТУ, 2005 сс 217-221

6 Принципы оперативного ассоциативного управления технологическими процессами / Газимов Р Т // Интеллектуальные и многопроцессорные системы-2005 Материалы Международной научной конференции. Т.З. Таганрог. Изд-во ТРТУ, 2005. сс. 99-102

7 Принцип управления прокаткой полосы на основании частных оценок ее качества / Криводубский О А., Газимов Р Т. // Моделирование, идентификация, синтез систем управления: Труды девятой международной научно-технической конференции - Донецк Изд Института прикладной математики и механики HAH Украины, 2006. с. 16

8. Итеративное управление процессом прокатки/ Газимов Р Т. //"XXXIII Гагаринские чтения" Научные труды международной молодежной научной конференции в 8 томах М МАТИ, 2007. Т.1, сс 211-213

9 Мультипозиционное оценивание качества медной полосы при автоматическом управлении процессом прокатки / Салихов 3 Г , Криводубский О А , Газимов Р Т // Изв ВУЗов. Цветная Металлургия 2007 № 6 сс 68-78.

Соискатель

Р Т Газимов

л

Издательство "Апекс" Свидетельство о государственной регистрации ДК № 361 от 15.03.2001 г

Подписано к печати 26 04.2007 г. Усл. печ. л. 1.5 Печать офсетная Формат 60x90/16 Тираж 100 Заказ 73 Напечатано ООО "Апекс" г. Донецк, ул. Челюскинцев, 151, к. 101 тел • (062) 305-39-41 E-mail apex@euromb com

ВВЕДЕНИЕ

АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ АВТОМАТИЗАЦИИ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА НЕПРЕРЫВНОЙ ПРОКАТКИ

1.1. Анализ существующих измерительных систем

1.2. Анализ существующих методов автоматизированного расчета режимов прокатки

1.3. Анализ методов и систем оперативного управления прокаткой

АНАЛИЗ ПРИНЦИПОВ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ

ПРОЦЕССОМ ПРОКАТКИ МЕДНЫХ ПОЛОС

2.1. Анализ принципов формирования портфеля заказов

2.2. Анализ структуры технологического процесса

2.3. Анализ принципов оценивания процесса деформации

2.4. Рассмотрение методики оценивания формы прокатанных полос

2.5. Цель и постановка задачи управления технологическим процессом прокатки

РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ОПЕРАТИВНОГО КОНТРОЛЯ ХАРАКТЕРИСТИК ДЕФОРМАЦИИ ПОЛОСЫ

3.1. Разработка структуры измерительного комплекса

3.2. Анализ метрологических аспектов проводимых измерений

3.3. Формирование схемы фиксации координат полосы

3.4. Определение принципов локализации искажений

3.5. Формирование правил расчета и обобщения оценок деформации

РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ И АЛГОРИТМОВ АСУТП ПРОКАТКИ

4.1. Определение структуры и функциональных особенностей системы управления прокатным станом

4.2. Определение принципов управления процессом прокатки

4.3. Разработка алгоритмов управления прокаткой

4.4. Разработка специального программного обеспечения и численный анализ работы системы

Актуальность темы. В настоящее время в России и за рубежом наблюдается бурное развитие рынка электроэнергии: осуществляется масштабная реконструкция энергосистем, вводятся в эксплуатацию новые мощности. В связи с этим, за последние пять лет, резко возросла цена на медьсодержащие электротехнические элементы, в частности, на плоский медный прокат. По состоянию на апрель 2007 г. рыночная стоимость медной полосы составляет 250 ООО - 300 000 руб./т.

Существенной составляющей себестоимости медного проката (порядка 45-55 %) являются затраты на производство. Поэтому снижение производственных затрат за счет автоматизации и оптимизации управления технологическими процессами производства медной полосы требует новых исследований и технических решений.

При анализе состояния автоматизации производства медной полосы выявлены недостатки действующих систем автоматического управления или АСУТП прокатки. Использование известных систем автоматизированного управления процессом прокатки не позволяет оперативно (в ритме с процессом прокатки) учитывать характеристики локальных деформаций полосы. Также в большинстве современных АСУТП не проводится комплексные оценивание и учет нестационарности характеристик прокатки от цикла к циклу. Все это в совокупности приводит к понижению качества готовой продукции и появлению обрези до 15-20 % от ее общей массы.

Увеличение массы обрези приводит к снижению производительности за счет возрастания рециркулирующих потоков (с соответствующими энергозатратами). В свою очередь изделия, не удовлетворяющие требуемым нормативам качества, реализуются заказчику по меньшей цене. Данные явления негативно отражаются на прибыли предприятия.

Исходя из вышеизложенного, в диссертации решается актуальная задача улучшения качественных показателей работы прокатных станов за счет усовершенствования автоматизированной системы управления процессом прокатки медных полос.

Цель исследования. Целью настоящей диссертационной работы является снижение массы обрези при обеспечении заданных показателей качества производимой рулонной медной полосы за счет создания адаптивной автоматизированной системы управления технологическим процессом прокатки.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие научно-технические вопросы: изучение закономерностей влияния нестационарности характеристик прокатного оборудования на качественные показатели прокатываемой полосы (локальные искажения, объем обрези); разработка методов и алгоритмов оперативного оценивания локальных искажений полосы в ритме с процессом прокатки;

1 формирование функциональных схем, составляющих адаптивную АСУТП прокатки, и разработка алгоритмов функционирования ее элементов; разработка алгоритмов коррекции (улучшения) технологических режимов прокатки полосы от цикла к циклу на основании полученных оценок качества готовой полосы; разработка программного комплекса, реализующего полученные алгоритмы функционирования АСУТП прокатки и оценка эффективности его работы.

Методы исследования: теория множеств при формализации характеристик процесса прокатки; численные методы при выявлении закономерностей влияния параметров прокатного стана на формирование качественных показателей готовой полосы; математическая статистика при разработке методов контроля локальных искажений полосы; методы идентификации систем, функциональный анализ и методы искусственного интеллекта при разработке алгоритмов оперативного оценивания состояния прокатываемой полосы и выбора соответствующих режимов прокатки.

Автор выносит на защиту: формализацию закономерностей влияния нестационарности характеристик прокатного оборудования на качественные показатели прокатанной полосы; метод оценивания пространственного состояния координат полосы при оперативном контроле ее локальных искажений; функциональная схема адаптации работы прокатного стана (через коррекцию технологических режимов) на основании оценок состояния прокатанных полос; алгоритмы и программы рационального выбора технологических режимов прокатки при управлении работой стана от цикла к циклу.

Научная новизна полученных результатов: получили дальнейшее развитие методы математического описания (в пространственных и режимных координатах) изменения формы и геометрических размеров рулонной медной полосы в процессе прокатки, с использованием которых изучены закономерности влияния нестационарности характеристик работы стана при многоклетевой прокатке на качественные показатели прокатываемой полосы, что позволило получить систему связей между состояниями полосы и соответствующими им режимами прокатки; впервые разработаны модели оперативного оценивания локальных искажений полосы в процессе ее деформации, и формирования на их основе корректирующих воздействий на пространственные координаты состояния полосы; впервые с применением прогрессивных информационных технологий (правила ассоциативного связывания и принцип динамического стереотипа) разработана методика рационального выбора технологических режимов прокатки при управлении работой стана от цикла к циклу; усовершенствована функциональная схема АСУТП прокатки путем включения в контур управления следящего идентификатора с элементами интеллектуализации (системы ассоциативной памяти), что позволило обеспечить минимизацию массы обрези за счет последовательной адаптации режимов прокатки к изменяющимся характеристикам клетей и стана.

Практическая значимость полученных результатов: предложенный в работе метод оперативного оценивания локальных искажений полосы при ее деформации, реализованный в виде алгоритма, позволяет сократить объем данных, хранимых в базе данных для описания технологического процесса, а также классифицировать в БД состояния прокатанной полосы по типам искажений для улучшения качества управляющих решений, принимаемых оператором; созданная схема идентификации системы управления прокаткой по состоянию полосы, позволяет осуществлять каскадный (от клети к клети) выбор режимов прокатки, что дает возможность своевременно улучшить качество прокатываемой полосы; т.е. уменьшить число возникающих локальных искажений и снизить возможный объем обрези; разработанный ассоциативный алгоритм интеллектуализированной идентификации, в ходе технологического процесса (от цикла к циклу) позволяет накапливать и структурировать информацию о реализованных режимах прокатки, их эффективности, полученных оценках искажений полосы и объема обрези. Системы ассоциативных связей (в банках данных) могут быть использованы для других станов и сортаментов (с предварительно внесенными поправками); разработанные процедуры накопления и структурирования информации, позволяют хранить ее в базе данных в явном виде, что дает возможность оператору корректировать условия работы системы в ритме с технологическим процессом.

Внедрение результатов. Разработанные компьютерные подсистемы оперативного учета локальных деформаций и рационального выбора режимов прокатки прошли опытно-промышленные испытания на "Артемовском заводе ОЦМ", что подтверждено соответствующим актом.

Апробация работы.

Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях:

XXXII Международная конференция "Вопросы оптимизации вычислений" (2005, п. Кацивели, Крым, Украина);

V Международная научно-техническая конференция "Искусственный интеллект. Интеллектуальные и многопроцессорные системы" (2005, п. Дивноморское, Геленджик, Россия);

V Международная научная молодежная школа "Нейроинформатика и системы ассоциативной памяти" (2005, п. Дивноморское, Геленджик, Россия);

IX Международная научно-техническая конференция "Моделирование, идентификация, синтез систем управления" (2006, п. Канака, Крым, Украина);

XXXIII Международная молодежная научная конференция "Гагарин-ские чтения" (2007, Москва).

Связь работы с научными программами и темами. Диссертационная работа выполнялась на кафедре Компьютерных информационных управляющих систем автоматики Государственного технологического университета "Московский институт стали и сплавов" совместно с кафедрой Системного анализа и моделирования Донецкого института автомобильного транспорта по программе международного научного сотрудничества между Российской Федерацией и Украиной.

Личный вклад соискателя.

Все результаты диссертации получены автором самостоятельно и заключаются в следующем: в [20] предложен принцип хранения изображений прокатываемой полосы (в пространственных координатах) в базах данных; [50] посвящена разработке методов контурного анализа, используемых при фиксации координат полосы; в [38,45] разработаны методы измерения и анализа локальных искажений полосы; [46,51,56] посвящены разработке принципов ассоциативного управления технологическим процессом прокатки; аналитические модели прогноза кредитных показателей, в [21] представлен метод оперативной адаптации работы прокатного оборудования, в [57] рассмотрены принципы реализации систем ассоциативных связей в виде реляционных баз данных. В совместных работах диссертанту принадлежат: в [38],[45] - метод пространственной декомпозиции полосы и структура измерительных комплексов, в [56] - принципы формирования пространства состояний объекта. В работах [20],[21],[46],[50],[51],[57] соавторов нет.

Соответствие содержания диссертации паспорту специальности.

Работа соответствует положениям паспорта ВАК по специальности 05.13.06 - "Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (в металлургии)".

Публикации. Основные результаты работы опубликованы в 9 печатных работах.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, выводов, списка использованных литературных источников из 156 наименований на 15 страницах и приложений на 10 страницах. Общий объем работы - 202 страницы. Работа содержит 47 рисунков (из них 41 вынесены на 38 отдельных листов) и 12 таблиц (из них 3 вынесены на 2 отдельных листа).

Выводы по разделу 4: определены структура и особенности функционирования АСУТП прокатки; выделены два уровня управления, на каждом уровне определены элементы АСУТП прокатки. На их основании составлена общая функциональная схема управления станом. исходя из приведенных в п. 2.5, постановок задачи управления (2.107), (2.111) и (2.117) сформированы принципы управления прокаткой (верхний уровень АСУТП); составлены функциональные схемы всех подсистем верхнего уровня. на основании сформированных принципов, с использованием принципов фиксации характеристик прокатки в пространстве состояний полосы (п. 3.5), разработаны формальные алгоритмы функционирования блоков и подсистем АСУТП: синтезирована ассоциативная модель процесса прокатки (в пространстве состояний); с ее использованием составлены алгоритмы поиска режимов прокатки, параметрической настройки и моделирования; для обеспечения анализа эффективности результатов, полученных по модели, составлен алгоритм расчета объема обрези. использование разработанной системы позволило уменьшить объем обрези в среднем на 6,4 % для партии полос, что подтверждено соответствующим актом опытно-промышленных испытаний.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В представленной диссертации разработаны функциональные схемы, алгоритмы и специальное программное обеспечение, которые были использованы при реализации автоматизированной системы управления технологическим процессом прокатки медных полос, обеспечивающей снижение массы обрези с получением требуемых показателей качества готового проката. Получены следующие научные и практические результаты:

1. Проведено исследование современного состояния автоматизации прокатного производства, позволившее выявить существующие недостатки систем, и подтвердить актуальность задачи разработки АСУТП прокатки, обеспечивающей снижение массы обрези при соблюдении заданных показателей качества готового проката.

2. Изучены и формализованы закономерности влияния нестационарности характеристик прокатного оборудования на качественные показатели прокатанной полосы; определены основные показатели деформации; выявлены закономерности возникновения локальных искажений и их влияние на геометрические характеристики полосы; формализованы взаимосвязи между характеристиками прокатки и значениями объема обрези, что позволило формализовать постановку задачи разработки адаптивной АСУТП прокатки рулонной медной полосы.

3. Разработаны методы и алгоритмы оперативного контроля локальных искажений полосы при ее деформации в процессе прокатки. Создана система комплексного измерения геометрических характеристик полосы в ритме с процессом прокатки; определены принципы оценивания локальных искажений полосы и составлены наборы оценок, характеризующие состояние полосы. На их основании сформировано пространство состояний полосы; определена схема фиксации составленных наборов характеристик прокатки, что позволило использовать для решения поставленной задачи метод следящей идентификации параметров системы с элементами интеллектуальности.

4. Определены принципы коррекции (улучшения) технологических режимов прокатки полосы (от цикла к циклу) на основании структурированной информации о реализованных режимах прокатки; разработаны методы рационального выбора режимов прокатки, реализующие процедуру идентификации системы с использованием прогрессивных информационных технологий (ассоциативные связи и динамический стереотип).

5. Разработаны функциональные схемы АСУТП прокатки, реализующие задачу минимизации объема обрези на трех уровнях: гармонизированный выбор режимов прокатки по клетям, рациональный выбор режимов прокатки по стану в целом, адаптация работы стана при управлении прокаткой от цикла к циклу. Разработаны алгоритмы функционирования АСУТП прокатки, позволившие решить поставленную задачу с использованием современных средств вычислительной техники.

6. Впервые разработан программный комплекс, состоящий из блоков численного расчета объема обрези, системы управления базой данных (для хранения режимов), системы управления базой данных ассоциативных связей, реализующей алгоритмы ассоциативного моделирования и ин-теллектуализированной следящей идентификации, а также алгоритм параметрической настройки моделей.

7. Проведена проверка адекватности моделей и численный анализ работы системы, в ходе которого были определены качественные показатели работы системы. Использование разработанной системы позволило уменьшить объем обрези в среднем на 6,4 % для партии полос, что подтверждено соответствующим актом опытно-промышленных испытаний.

1. A.c. 1667954 СССР, В 21 В 1/22. Способ холодной прокатки полос в клети кварто.

2. A.B. Зиновьев, А.И. Колпашников, П.И. Полухин и др. Технология обработки давлением цветных металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1992.-510 е.: ил.

3. Автоматизация информационного сопровождения прокатного стана / Ю. Волобуев // СТА. 1999. - № 1 С. 74-79

4. Автоматизированная система контроля технологических параметров работы главных электроприводов непрерывно-заготовочного стана / С. Гуренко, П. Максаев, Г. Шиманский // СТА. 2005. - № 4 С. 56-64

5. Анализ явлений, происходящих в процессе циклического контактного нагружения в прокатных валках / Русаков А.Д., Трайно А.И. // Металлы.-2005.-№ 1.-С. 58-64.

6. Андреюк Л.В., Тюленев Г.Г., Прицкер Б.С. Аналитическая зависимость сопротивления деформации сталей и сплавов от их химического состава. Сталь, 1972, № 6, С. 522-523.

7. Барышев В. В. Управление профилем и планшетностью при горячей прокатке полос с осевым перемещением и секционным охлаждением рабочих валков: Автореф. дис. . канд. техн. наук: 05.16.05,- Липецк, Липецк, техн. ун-т. 1994. - 22 с.

8. В.Н.Хлопонин. Изобретения МИСиС, направленные на повышение эффективности широкополосовой горячей прокатки Тр. МИСиС. -1996.-С. 367-373

9. Василев Я. Д., Сафьян М. М. Производство полосовой и листовой стали. К.: Вища шк., 1975. - 192 с.

10. Герцев А. К, Меерович И. М., Топалер С. М. Машины и агрегаты металлургического производства//Тр. ВНИИметмаш. 1984. - С. 159-170.

11. Горелик В. С., Клименко В. М., Богатырев В. М. Листопрокатное про-изводство//МЧМ СССР (ИЧМ). 1973. - № 2. - С. 69-72.

12. ГОСТ 26877-91. Металлопродукция. Методы измерения отклонений формы. М.: Госстандарт СССР, 1991. - 21 с.

13. Грудев А.П., Машкин Л.Ф., Ханин М.И. Технология прокатного производства. М.: Арт-Бизнес-Центр, Металлургия, 1994. - 656 с.

14. Гун Г.Я. Математическое моделирование процессов обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1983. - 352 с.

15. Гун Г.Я. Теоретические основы обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1980. - 456 с.

16. Датчики телевизионных измерителей размеров изделий прокатно-металлургического производства/ С.Л. Балабаев, В.Г. Назаренко, К.Е. Румянцев// Датчик-94: Тезисы докладов VI Всероссийской НТК. 1994. - С. 311-314.

17. Дружинин Н. Н. Непрерывные станы как объект автоматизации. М.: Металлургия, 1975. - 336 с.

18. Дукмасов В. Г., Выдрин А. В. Векторная модель формирования геометрических размеров полос. // Изв. вузов. Черная металлургия. 1998. - № 3.-С. 31-35.

19. Жадан В.Т., Берковский B.C., Осадчий В.А. К расчету сопротивления деформации в процессах обработки металлов давлением. Известия вузов. Черная металлургия. 1974, № 9, С. 105-107.

20. Итеративное управление процессом прокатки/ Газимов Р. Т. //"XXXIII Гагаринские чтения" Научные труды международной молодежной научной конференции в 8 томах. М.: МАТИ, 2007. Т. 1, С. 211-213.

21. Капнин В. В. Разработка основных технологических параметров процесса полосовой прокатки в скрещенных валках четырехвалковой клети. Автореф. дис. канд. техн. наук: 05.16.87. М. - 1987. - 22 с.

22. Карабутов Н. Н. Адаптивная идентификация систем: информационный синтез. М.: УРСС, 2006. 384 с.

23. Кламма К.//Черные металлы. 1984. - № 22. - С. 43-47.

24. Клименко В.М., Онищенко А.М. Кинематика и динамика процессов прокатки. М.: Металлургия, 1984. - 232 с.

25. Колбасников Н.Г., Трифанова И.Ю. Сравнительный анализ возможностей метода граничных элементов и метода конечных элементов при математическом моделировании процессов ОМД. // Металлы Известия АН ССР. Мет. . 1997. - № 2. - С. 65-72.

26. Колясов Д.В. Исследование технологических режимов прокатки катанки с целью расширения сортамента . Автореф. дис. канд. техн. наук: 05.16.05.-М.-2006.-22 с.

27. Комплексная система технологической автоматики непрерывного прокатного стана холодной прокатки // Excellence in Automation & Drives: Siemens.-2004.-С. 30-31.

28. Кузнецов JI.A. Применение нечетких моделей для решения задач управления качеством проката \\ Известия вузов. Черная металлургия. 2001, №5, С. 61-65.

29. Кузнецов J1.A. Введение в САПР производства проката. М.: Металлургия, 1991. 112 с.

30. Кузнецов JI.A., Погодаев А.К., Гостеев В.Г. Применение экспертной системы для управления качеством Металлопродукции \\ Известия вузов. Черная металлургия. 2001, №9, С. 52-56.

31. Ленце Ф. И.//Черные металлы. 1984. - № 3. - С. 40-47.

32. Луговской В. М. Алгоритмы систем автоматизации листовых станов. -М.: Металлургия, 1974. 320 с.

33. Миленин A.A. О реализации граничных напряжений при моделировании процесса прокатки методом граничных элементов. // Черные металлы. 1997. -№ 4. - С. 28-31.

34. Моделирование объектов с распределенными параметрами на примере трехуровневых АСУ нагревом материала. Учебное пособие / В.Г. Лисенко, З.Г. Силихов, O.A. Гусев. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, М.: МИ-СиС, 2004.- 163 с.

35. Модернизация комплекса систем автоматического управления для пя-тиклетевого стана «1700» Система автоматизации прокатного стана // Excellence in Automation & Drives: Siemens. 2004. - С. 26-29.

36. Мультипозиционное оценивание качества медной полосы при автоматическом управлении процессом прокатки / Салихов З.Г., Криводуб-ский O.A., Газимов Р.Т. // Изв. ВУЗов. Цветная Металлургия. 2007. -№ 6. С. 68-78.

37. Об одном методе повышения эффективности расчета динамических характеристик объектов управления / Салихов З.Г. Арунянц Г.Г., Рутков-ский Л. А., Столбовский Д.Н. // Автоматика и Телемеханика. 2004. -№Ц.-С.76-80.

38. Пат. 60-16283 Япония, В 21 В 1/24. Способ прокатки полос.

39. Поздеев A.A., Тарновский В.И., Еремеев В.И., Баакашвили B.C. Применение теории ползучести при обработке металлов давлением. М.: Металлургия, 1973. 192 с. с ил.

40. Полухин В.П. Математическое моделирование и расчет на ЭВМ листовых прокатных станов,- М.: Металлургия, 1972.- 512 с.

41. Построение адаптивных наблюдателей динамических объектов при наличии ограничений / Карабутов H.H. // Автоматика и Телемеханика. -1995.-№3,-С. 77-85.

42. Применение измерителя плоскостности ИП-4 в режиме контроля формы листов/ Агуреев В.А., Курякин A.B., Руднев B.C., Трусилло C.B., Шершелюк В.П. //Металлург. 2004. - № 10. - С. 49-52.

43. Принципы оперативного ассоциативного управления технологическими процессами / Газимов Р.Т. // Интеллектуальные и многопроцессорные системы-2005. Материалы Международной научной конференции. Т.2. Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2005. С. 99-102.

44. Приходько И. Ю., Сафьян А. М., Мазур В. Л. Основы применения осевой сдвижки валков на непрерывных станах холодной прокатки полос. Днепропетровск: ИЧМ, 1990. - 45 с.

45. Прокатное производство. Изд. 3, перераб. и доп. / Авт.: Полухин П.И., Федосов Н.М., Королев A.A., Матвеев Ю.М. М.: Металлургия, 1982. -695 с.

46. Развитие конструкций листовых станов для прокатки полосы точного профиля в СССР и за рубежом. М., 1976.- 52 с. (Обзорная ин-форм./НИИинформтяжмаш. Сер. Металлургическое оборудование).

47. Разработка модели размещения изображений в базах данных / Газимов Р.Т. // Радиоэлектроника и информатика. 2004. № 3. С. 99-103.

48. Разработка обобщенной информационной модели технологического процесса листового проката / Газимов Р.Т. // Искусственный интеллект. 2005. -№3.- С. 356-359.

49. Растригин Jl. А. Адаптация сложных систем. Рига: Зинатне, 1981. -375 с.

50. Салихов З.Г. Терминология основных понятий автоматики: Учебно-справочное пособие. М.: МИСиС, 2003. - 126 с.

51. Сафьян A.M., Приходько И.Ю. Компьютерная система расчета параметров и оптимизации процесса холодной полосовой прокатки. Ч 1 // Металлургическая и горнорудная промышленность, № 3.- 1995.-С. 22-25.

52. Сборник 412. Цветные металлы. Медь. Марки. Технические условия.: /Сборник/: ГОСТ 859-2001 ГОСТ 23912-79. - М.: Изд-во стандартов, 2005. - 51 е.: ил; - Содерж.: 8 док.

53. Синтез структуры системы рационального размещения и поиска изображений / Криводубский O.A., Газимов Р.Т. // Искусственный интеллект. 2004. - No.4. - С. 511-520.

54. Система автоматизации прокатного стана // Excellence in Automation & Drives: Siemens. 2004. - С. 26-29.

55. Системы автоматического управления сложными технологическими объектами / Салихов З.Г. Арунянц Г.Г., Рутковский Л. А. М.: Теплоэнергетик, 2004. 496 с.

56. Соколов Л.Д. Сопротивление металлов пластической деформации. М.: Металлургиздат, 1963. - 284 с.

57. Тайхерт X. Технология УРП модернизация станов горячей и холодной прокатки с особым учетом профиля и планшетности полосы: Симпозиум "Маннесманн Демаг Зак". - 1988. - С. 91-145.

58. Технология процессов обработки металлов давлением / Авт.: Полухин П.И., Хензель А., Полухин В.П., Прудковский Б.А., Савченко B.C., Шпиттель Т., Ленерт В., Шпиттель М. М.: Металлургия, 1988. - 408 с.

59. Третьяков А.В., Зюзин В.И. Механические свойства металлов и сплавов при обработке давлением: Справочник. 2-е изд. - М.: Металлургия, 1973.-224 с.

60. Тулупов О.Н., Арцибашев В.В. Аффинный подход к пространственному моделированию формоизменения в процессах ОМД. // Магнитогорская государственная горнометаллургическая академия. Магнитогорск, 1998.-29 с.

61. Хлопонин В. Н., Овчинникова М. В. Теория и технология деформации металлов//Тр. МИСиС. 1982. - № 145. - С. 47-60

62. Целиков А.И., Никитин Г.С., Рокотян С.Е. Теория продольной прокатки. М.: Металлургия, 1980. - 320 с.

63. A comparative study of artificial neural networks for the prediction of constitutive behavior of HSLA and carbon steels / Yhu-Jen Hwu, Yeong-Tsyen Pan, John G. Lenard // Steel Research. 1996. - Vol. 67(2). - pp. 59-66.

64. A multi-function measure system for hot-strip mills / R. R. Jackson, P. E. Kelly and D. W. Adams // Millennium Steel. 2003. - May. - pp. 32-37

65. A New Roll Eccentricity Control System (MARECS) for Rolling Mill / K. Hashimoto, M. Abe, Y. Hayama, T. Hanaura // Mitsubishi Technical Review. 1981. -18 (3). - pp. 248-253.

66. A unified phenomenological description of work hardening and creep based on one-parameter models / Y. Estrin, H. Mecking // Acta metall. 1984. -32(1).-pp. 57-70.

67. Advanced measuring techniques for the production of ultra thin hot strip / M. Degner, K.-E. Friedrich, H.W. Tamler, G. Thiemann, U. Muller // La Revue de Metallurgie-CIT. 2001. - Juin. - pp. 589-597.

68. Advanced Work Roll Cooling and Thermal Crown Control in The New Algoma Steel DSPC Finishing Mill / E. Crisa, E. Donini, M. Rotti Danieli & C. Officine Meccaniche // 40TH MWSP CONF. PROC. 1998. - p. 811.

69. An application of moiré topography to 3-dimentional shape measurement of hot steel / Kitamura, K., Kawashima, K. & Soga, H. // Prepr. of IF AC Control Science and Technology for the Progress of Society (Kyoto, Japan). -1981.-pp. 88-93.

70. Analysis of displacements in large plates by the grid-shadow moiré technique / Dykes, B.C. // Proc. of Experimental Stress Analysis and its Influence on Design (Cambridge, England). 1970. - pp. 122-131.

71. Application of Neural Network Methodology to the Modelling of the Yield Strength in a Steel Rolling Plate Mill / A.H. Tsoi // Advances in Neural Information Processing, ed. Houson and Lippman. vol. 4. - pp. 698-705.

72. Application of neural networks in rolling mill automation / N. Portmann, D. Lindhoff, G. Sorgel, 0. Gramckow // Iron and Steel Engineer. 1995. - № 2 (feb). - pp 33-36.

73. Applications of moiré topography measurement methods in industry / Suzuki, M. & Kanaya, M. // Optics and Lasers in Engineering. 1988. - Vol. 8, Nos 3& 4. -pp. 171-188.

74. ASTM A568/A568M-05. Standard specification for steel, sheet, carbon, and high-strength, low-alloy, hot-rolled and cold-rolled, general requirements. -USA: ASTM American Society for Testing and Materials, 2005. 29 p.

75. ASTM B152/B152M-06 Standard Specification for Copper Sheet, Strip, Plate, and Rolled Bar. USA: ASTM American Society for Testing and Materials, 2006. - 6 p.

76. ASTM B224-04. Standard Classification of Coppers. -USA: ASTM American Society for Testing and Materials, 2004. 4 p.

77. ASTM B370-03 Standard Specification for Copper Sheet and Strip for Building Construction. USA: ASTM American Society for Testing and Materials, 2003.- 5 p.

78. Bald W.//Year Book. 1987. - P. 127-136.

79. Bethlehem Steel's 80-in. hot strip mill upgrade: Control system design and implementation / R. L. Johns, S. J. Fournier and K. I. Kerr // AISE Steel Technology. 1998. - aug. - p. 37.

80. Bietrag zur theorie des walzvorganges / T. Von Karman // Zangew Math. Mech.- 1925.-Vol. 5.-pp. 15-63.

81. Cielo, P. Optical Techniques for Industrial Inspection. San Diego (USA): Academic Press Inc., 1988. - 606 p.

82. Color encoded moiré contouring / Harding, K.G., Coletta, M.P. & Van-Dommelen, C.H. // Proc. of Optics, Illumination and Image sensing for Machine Vision III (Cambridge, USA) SPIE. 1988. - Vol. 1005. - pp. 169-178.

83. Continuous on-line measurement of hot strip flatness / Wiese, D.R., Ohlson, L., Hammerstrom, H. & Broman, H. // Iron and Steel Engineer. 1982. -Vol. 59, No 3. - pp. 49-52.

84. Current and Future development in neural computation in steel processing / M. Shlang, B. Lang, T. Poppe, T. Runkler, K. Weinzier // Control Engineering Practice. 2001. - Vol. 9. - pp. 975-986.

85. Development of constitutive equations for modelling of hot rolling / S.B. Davenport, N.J. Silk, C.N. Sparks, C.M. Sellars // Mater. Sc. Technol. -2000.-Vol. 16.-pp. 539-546.

86. Development of constitutive relationships using compression testing of a medium carbon steel / K.P. Rao, E.B. Hawbolt // Trans. ASME J. Eng. Mater. Technol. 1992. - Vol. 114. - pp. 116-123.

87. Development of the Sumitomo Variable//Sumitomo search. 1985. -№31.-P. 21-30.

88. E.V. Aros. Stressometer© Systems for Flatness Measurement & Control. -Vasteras (Sweden).: ABB Automation Technologies AB, 2005. 12 p.

89. Edge location to subpixel values in digital imagery / Tabatabai, A.J. & Mitchell, R. // Proc. of IEEE Transactions on Patterns Analysis and Machine Intelligence. 1984. - Vol. PAMI-6, No. 2. - pp. 188-201.

90. Eibe W. W.//Iron a Stell Engineer. 1984. - V. 61. - № 9. - P. 20-26.

91. Empirical formula for flow stress of carbon steels Resistance to deformation of carbon steels at elevated temperatures 2nd report / S. Shida // J. Japan Soc. Tech. Plast. - 1968-9. - Vol. 10(103). - pp. 610-617.

92. EN 1173:1996. Copper and copper alloys. Material condition or temper designation. EU: NFE/34 committee, 1996. - 12 p.

93. EN 13599:2002 Copper and copper alloys. Copper plate, sheet and strip for electrical purposes. EU: NFE/34 committee, 2002. - 22 p.

94. Feasibility of moiré interferometry for flatness checking of steel plates / Sieczka, E. // Proc. of Industrial Applications of Optical Inspection, Metrology and Sensing (Boston, USA) SPIE. 1992. - Vol. 1821. - pp. 428-438.

95. Fifth octave chatter problem solved using vibration analysis / L. Donkle III // AISE Steel Technology. 1999. - No 11, vol. 76.

96. Flatness control and bending systems improve product quality at U.S. Steel Fairless Works / H.-J. Trautwig, F. Carnevale and P. Hannan // Iron and Steel Engineer. 1999. - aug. - p. 21.

97. Formularization of mean resistance to deformation of plain carbon steels at elevated temperatures / Y. Misaka, T. Yoshimoto // J. Japan Soc. Tech. Plast. 1967-8. - Vol. 8(79). - pp. 414-422.

98. Fusion Technology of Neural Networks and Fuzzy Systems: A Chronicled Progression from the Laboratory to Our Daily Lives / Hideyuki Takagi // International Journal of Applied Mathematics and Computer Science. 2000. -vol.10, no.4. - pp.647-673.

99. Ginzburg V.B., Bakhtar F.A., Issa R.J. Application of Coolflex model for analysis of work roll thermal conditions in hot strip mills. // Iron and Steel Engineer. 1997. - 74, № 11. - P. 38-45.

100. Hacquin A., Montmitonnet P., Guillerault J.P. A three-dimensional semi-analytical model of rolling stand deformation with finite element validation. // European Journal of Mechanics. 1998. - 17, № 1. - P. 79-106.

101. Hot Strip Mill Thickness and Profile Measurement / J.F. Mitchell, K. S. Quinn // AISE Steel Technology. 2001. - June. - pp. 35.

102. Hybrid Hot Strip Rolling Force Prediction using a Bayesian Trained Artificial Neural Network and Analytical Models / A. Moussaoui, Y. Selaimia and H. Ahmed Abbassi // American Journal of Applied Sciences. 2006. - № 3 (6). pp. 1885-1889.

103. Industry news//Iron a Stell Engineer. 1985. - V. 62. - № 6. - P. 74-75.

104. Kopp Reiner. The realistic simulation of metalforming process chains. // Steel Research. 1998. - 69, № 4-5. - P. 121-127.

105. Kraft und materialflub bei der bildsamen formanderung / E. Siebel // Stahl Eisen. 1925. - Vol. 45(37). - pp. 15-63.

106. Laser Doppler velocimeter for velocity and length measurements of moving surfaces / B. E. Truax, F. C. Demarest, and G. E. Sommargren // Applied optics. 1984. - Vol. 23, No. 1. - pp. 67-73.

107. Laser Systems for Automation and Quality Control in Steel Mills . LAP (Germany).: BASIS, 1997.- 8 p.

108. Li Bingjill. Vergleichende experimentell und tpooretische Uhtersuchungen umformtechnishen Kennqroben beim Profilwalren am Bcispil des Warmwalzens von Winkeln. // Freiberg. Forschungsh. B. 1996. - № 278. - S.l-114.

109. Lin Zone-Ching, Lee Shyue-Yuan. Application of an elastic roller with slightly convex shape to the improvement of the flatness of a strip for cold rolling. // Japan Society of Mechanical Engineers International Journal. -1997.-40, №4.-P. 459-469.

110. Masahi J.//33 Metal Production. 24. - № 10. - P. 50-54.

111. Mathematical modelling of set-up in hot strip rolling of high strength steels / N. Rudkins and P. Evans // Journal of Material Processing Technology. -1998.-Vol. 80-81.-pp. 320-324.

112. Measurement technology for enhancing high-end product quality and process stability / J. Borchers, C.-P. Antoine // MPT International. 2004. - №5. - pp. 34-44.

113. Method and apparatus for measuring the shape of a surface of an object: Pat. US. 5488478 / Bullock, J. & Williams, N.; British Steel PLC. Appl. No 290811, 15.02.1993; Publ. 30.01.1996.- 11 p.

114. Modelling on flow stress of plain carbon steel at elevated temperatures / N. Hatta, J. Kokado, S. Kikuchi, H. Takuda // Steel Research. 1985. - Vol. 56(11).-pp. 575-582.

115. Modernized hot strip mill automation at Sollac Florange / O. Schmid and U. Borgmann // MPT International. 2005. - №8. - pp. 44-50.

116. Neural control for rolling mills: incorporating domain theories to overcome data deficiency / M. Roscheisen, R. Hofmann and V. Tresp // Proc. NIPS 4. -1992.-pp. 659-666.

117. Neural network approach to flow stress evaluation in hot deformation / K. P. Rao, Y. K. D. V. Prasad // J. Mater. Process. Technol. 1995. - Vol. 53. - pp. 552-566.

118. New length and speed measurement system // MPT Int. 2000. - 23, № 6. -p. 98.

119. New modified phase locked loop method for fringe pattern demodulation // Kozlowski, J. & Serra, G. // Optical Engineering. 1997. - Vol. 36, No. 7. -pp. 2025-2030.

120. New multipurpose 3D-measuring techniques / Rahkola, K. // Machine Vision News. Helsinki: The Vision Club of Finland. 1997. - Vol. 2. - pp. 11.

121. New technology for precise strip gauging / S. Linder, J. Mattila // MPT International. 2001. - №6. - pp. 48-53.

122. Nolle, L., Armstrong, D.A., Hopgood, A.A., Ware, J.A. Optimum Work Roll Profile Selection in the Hot Rolling of Wide Steel Strip Using Computational Intelligence, Lecture Notes in Computer Science, Vol. 1625, Springer, 1999, pp 435-452.

123. Non-Ferrous Metals & Metallurgy 2006 (English). JIS H 3100:2006. - Japan: JSA(Ed.), 2006. - pp. 691-741.

124. On-line size and shape measurement techniques for hot steel rolling process / Y. Anabuki, Y. Goto // Kawasaki Steel Technical Report. 2000. - №43. -pp.75-80.

125. P. S. Follansbee, U. F. Kocks. A constitutive description of the deformation of copper based on the use of the mechanical threshold stress as an internal state variable // Acta Metall. 1988. - № 36. - pp. 82-93.

126. Paakkari, Jussi. On-line flatness measurement of large steel plates using moiré topography. Espoo (Technical Research Centre of Finland): VTT Publications 350, 1998.- 88 p.

127. Plate flatness meter based on moiré fringes / Matsuo, J., Matsumi, T. & Ki-tamura, K. // Proc. of IAPR Workshop on Machine Vision Applications (Tokyo, Japan). 1990. - pp. 97-100.

128. Process Control Technology for Thin Strip Production in Tangshan, China / N. Shimoda, K. Okamoto, W. Hailong and L. Wenzhong // Iron & Steel Technology. 2005. - Jan. - pp. 33-42.

129. Recent developments by VAI in plate mill automation / R Pichler, D Auz-inger, F Parzer & K Aistleitner// Steel Times International. 2003. oct. - pp. 34-35.

130. Review of the five last applications of the ROMETER flatness gage and perspectives / Mairy, B., Balthasart, P. & Luckers, J. // Proceedings of Hot Strip Mill Profile and Flatness Seminar (Pittsburgh, USA ) AISE. 1988. -pp. 1-11.

131. Roll eccentricity modeling for strip quality control / J. F. Cory Jr., S. J. Puckett, G. L. Nessler // AISE Yearbook. 1990. - pp. 98-100.

132. Shape inspection system with real-time adaptation to the luminance of the objects / Garcia Daniel F., Usamentiaga Ruben, Marin Ignacio, Gonzalez J. A., De Abajo Nicolas // Proc. SPIE Vol. #4301. 2001. - pp. 207-218.

133. Shape technology приходит в Россию // HM оборудование. - 2002. -Май.-С. 10-12.

134. Sheppard, Roberts. Shape Control and Correction in Strip and Sheet // International Metallurgical Reviews 1973, Vol. 8, pp 1-17.

135. Simplified hot rolling calculations / Ford, H. and J.M. Alexander // J. Institute of Metals. 1963-64. - № 92. - pp. 397-403.

136. Strip profile and flatness in HSM with advanced packages / D. Auzinger, G. Djumlija, T. Nijhuis, A. Seilinger, M. Widder, G. Posch, & L. Peer // Steel Times International. 2003. - june. - pp. 32-34

137. The analysis of factors influencing rolling pressure and power consumption in the hot rolling of steels / S. Ekelund // Steel. 1933. - Vol. 93(8). - p. 27.

138. The application of constitutive and artificial neural network models to predict the hot strength of steels / L. X. Kong, P. D. Hodgson // ISIJ Intl. -1999.-Vol. 39(10).-pp. 991-998.

139. The Application of Neural Networks in the Modeling of Plate Rolling Processes / Gorni, A. A. // Journal of Materials Electronic. - 1997. - № 4 (apr.).

140. The calculation of roll force and torque in hot rolling mills / R. B. Sims // Proc. Institute of Mechanical Engineers. 1954. - Vol. 168. - p. 191.

141. The calculation of roll pressure in hot and cold flat rolling // E. Orowan // Proc. Institute of Mechanical Engineers. 1943. - Vol. 150. - p. 140.

142. The high temperature and high strain rate behavior HSLA steel / D.L. Bara-gar // J. Mech. Working Technol. 1987. - Vol. 14. - pp. 295-307.

143. The prediction of the hot strength of steels with an integrated phenomenol-ogical and artificial neural network model / P. D. Hodgson, L. X. Kong, C. H. J. Davies // J. Mater. Process. Technol. 1999. Vol. 87. - pp. 131-138.

144. The role of Constitutive Formulations in the Analysis of Hot Rolling / G. Nadkarni, F. Wang and J.G. Lenard // Journal of Engineering Materials and Technology. 1987. vol. 109 (oct.). - pp. 343-350.

145. Trends in the modernization of conventional hot-strip mills / J. Maierl and G. Djumlija// Millennium steel. 2004. - pp. 188-192.

146. Upgrading of Hot Finishing Mill to 4-Stands, and Replacement of Computer Control System / H. Hirono, T. Sakai, S. Hishikawa, H. Karakawa, H. Ko-bayashi, T. Sakai, M. Tsuyuki, T. Mizutani and H. Yanagisawa // Furukawa Review. 1999. №18. - pp. 103-109.

147. VAI Special Equipment. PLANICIM© Shapemeter Roll // VAI CLECIM. -2002. -№17. -pp. 2-7.

148. Wang S.R., Tseng A.A. Macro and micromodeling of hot rolling of steel coupled by a micro constitutive relationship. // Iron and Steelmaker. 1996. - Vol. 23, № 9. - P. 49-61.

149. Werner S. Draht-Welt. Dusseldorf, 1970, № 7, c. 403-409

150. Yasuda K.//Trans. ISIJ. 1985. - V. 25. - № 4. - P. 13-121.1. УТВЕРЖДАЮ

151. Генеральный директор ЛОА «АЗОЦМ»1. Саненкон 2006 г.1. АКТ

152. Опытно-промышленных испытаний