автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.05, диссертация на тему:Теоретические основы разработки и применение методов технических средств и систем информационной поддержки АСУ ресурсосберегающими технологиями в металлургическом производстве

?Г8 ОД

Т '» г г и

"'Национальна академ1я наукУкранш 1нститут кибернетика ¡меш В.М. Глушкова

ЗАЙЦЕВ ВАДИМ СЕРГШОВИЧ / /

ДоЛих^

УДК 669.1-52

ТЕОРЕТИЧ1Н ОСНОВЛ РОЗРОБЛЕШ1Я ГА ЧАСТОСУВЛННЯ МЕТОД! В, ТЕХН1ЧНИХ МСОБ1В ГА СИСТЕМ ШФОРМАЦШНО! ШДТРПЛ1КИ АСУ РЕСУР('С) 1НЕР1ГАЮЧИМИ ТЕХНОЛОПЯМН В М £ ГА Л У Р ГIИ110 М У В И РОБ И И ЦТВ1

05/П. 05 - елементи та пристро! обчислювально!

тсмпки та систем ксришннн

Автореферат дисертаци на чдобуття паукового ступеня доктора техннних наук

Киш 1999

Дисертащею е рукопис.

Робота виконана в Приазовському державном}' техшч

уН!ВСрСИТСТ1.

Офщшш опоненти : Заслужений Д1яч науки Украши,

доктор техшчних наук, професор Кондалев Андрш 1ванович,

1нститут юбернетики iM. В.М. Глушкова Украши, провщний науковий сшвроб1тник,

доктор техшчних наук Романович Сташслав Семенович,

Ыститут проблем матсмачичних машин ia с* HAH Украши, провщний науковий сшвробпч

доктор техшчних наук, професор Бойко Вггалш 1ванович,

Д н i пр од з ер ж и нсь кий державний техн1 ушверситет, завщувач кафедрою «Автомата виробничих процеспв».

Пров1дна установа : науково-виробнича корпорашя «Кшвський шст

автоматики», держшдприемство «Ком MiHicTepcTBO промислово1 пол^ики Украши.

Захист вщбудеться 30.09.1999 р. о 14 - год. на засщанш спсщал!зо. вченог ради Д26.194.03 при Гнституп габерне iM. В.М. Глушкова HAH Украши за адресою : 252680 МСП Кгав 187, проспект Академика Глушкова, 40. 3 дисертащею можна ознайомитися в науково-техшчному а шетитуту.

Автореферат розюланий . .. ^ . . . ..... 1999 р.

Вчений секретар

сггец1ал130ван01 вчсноГ / L j

ради ' Д ¡1ы&нМ Романов В

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ДИСЕРТАЦШНО! РОБОТИ

Актуалымсп. теми. ГНдвшцення продуктивное™ виробництва. якосп продукцн. и надшносп к як насл1док. покрашення еконошчних показшдав «и шачаються зараз стунсне.м оснашеносп виробництва комплексннми рвтоматизовптпши системами керування на баз! широкого використання ■ о ¡пслювальнм! та м^кропроцссорно! тсхн1кп. Устшна робота АСУ визначаеться своечасним збиранням, передачею та переробкою шформацп та пршпьтгпш ш щй основ! опттгальних ршхень.

Тсхнолопчт процссн в чоршй металургп характеризуються суттевою нестацшнаршстю в чаа, що ускладнюе викорисгания математичних моделей I впмагае !х подальшого та безперервного удосконалення. Удосконалення математичних моделей, якт дозволяють ¡дентифжувати иестацюнарний дишшнший процес та улравляти цим процесом, створення адекватних систем керування можлив1 тшьки на основ1 одержання та своечасно! обробки шформацп про поточш значения вихщних 1 вх1дних величин.

Ефсктшша орпппзашя робота технолопчного металургшного комплекс) иередбачас ршсння трьох фуп ксруючих завдань, яю в практичном) виношенш угворюють три ршш.

До витого ршня належать завдания оргашзацп, синхрошзаш! та координат! окремнх технолопчних ;илянок та внрооиицтв.

До середнього ри;ня належать завдаиня оитимпацп окремих дпянок та п|)'Л1ес1в. До нижчого ¡срарх1чного р!вня належать завданкя контролю та «лабмгмци окремих режимних параметр! в.

Оск1льки нижчий р|вснь оргашзацп' робота технолопчного комплекс)' "тоже функшонувати самостшно. тол! як середнш та вищий не можуть ф\нкшон\ ватн бе 5 нижчого, зрозумшо. що розв'язання '',авдань контролю с нсвад'емною складовою частиною АСУ будь-якого виду.

У прокатному виробництв! одним ¡з заходов, який спрямований на використання внутршньх резерв!», е зииження втрат придатного металу з ибргию 1 при лрокатш з плюсовими допусками. Зазначсш втрати виникають черсч те. що людина. яка у бкльшосп випадктв зараз керуг тсхнолопчним потоком, не завждиможс приймати оггпшалып ранения.

Аналп показуе, [до втрати придатного металу обр1ззк! ? при прокатш з плюсовими допусками можна зменшити. Виршальне значения при цьому мае гадвищення точности реалЬацп технолопчних операщй на вс1х д!лянках про катко! переробки, яы входять у поточну лпшо.

Витратш коефшенти металу при виробництв! прокату, який розкроюсться мфними довжинами, в переробних цехах суттево залежать вщ параметр! в заготовок, яи надходять ¡з заготовочного стану або МБЛЗ.

Виходячи 13 умови м1 ш муму втрат у переробному цеху 1 враховуючи технолопчш умови прокатки, можна розробити вимоги до розкрою мсталу на заготовочних станах та МБЛЗ. У свою черту змша парамстр1в заготовок впливае на рацшнальну вагу злиткш, ям надходять на заготовочний стан. Транспортш персвезсння мгж цехами на мсталурпйному шдприемств! можуть розглядатися як технолопчш д1лянки в загальному ланцкш переробки. Такими дшшжами е, наприклад, перевезення розплавленого чавуну п доменного цеху в мартешвський та конверторний цехи, точтше в \х мжеерш вщцшеня, персвезсння агломерату, окатипнв, вапна, коксу та шших з м!сць !'х виробництва, перевезення розплавленого шлаку до мюць його переробки тощо. Означеш дшянки на мсталурпйному тдприемстш характсризуються певною галыастю транспортних засоб1в (чавуновозш та шлаковозш ковпн, хопери для перевезень сипких речовин, коксовози та ¡и.).

Перелшсш транспортш засоби експлуатуються на територп металургшного комбшату як правило, за мела шдприемства не виходять. Кр1м транспортних засоби)., яы не виходять за межт шдприемства, для нормально! роботи використовуються постшш транспорта! засоби для перевезення сировини, заготовок та готово! продукци В1д мюць виробництва до шець використання мгл< шдприемствами, яы розташоваш, як правило, в р1зних мюцях. У цьому випадку транспортш засоби змушеш частину свого шляху здшенювати зал1зницею системи Минстерства шляхт снолучення.

Для автоматизаци контролю за рухомими об'ектами залпиичного транспорту виникла \ дуже актуальною е необхщшеть зчитування шформаин з цих об'екпв. Створення техшчних засоб1в контролю за мкцезнаходженням вагошв та зайшгпстю д1лянок залЬничних колш дозволяе уешшно розв'язувати ряд завдань, я и пов'язаш з автоматизашею операцш облжу млькосп груз!в, яи перевозяться з використанням транспортних засоб1в.

Автор розглядае р1зш тexнoлoгiчнi Д1лянки у зв'язку з там, що пристро!, запропоноваш для шформацшного забезпечення АСУ ТП на цих д1лянках, використовують Т1 са.\п явища та конструкцн пристро'1в, яи створюються з ргшою метою, мають багато сгпльного. Для створення нових засоб1в та пристроив автор пропонуе б1льш широко використовуватн явища, яи виникають при поширенш та вадбитп акустичних та електромагштних хвиль.

Персраховаш приклади технолопчних далянок аж ншк не вичерпують необх1дност1 та можливосп запропонованих засоб1в та пристроив, а наведет лише для шострацп ефекгивносп !х використання з метою контролю та вим1рювання за допомогою акустичних та електромагнтшх хвиль.

У дисертацп наводяться описи деяких шших пристро!в автоматичного контролю та формування необхщно! шформаци. яи розроблеш з

беяюссрсдньою участю автора, яга е одними з перших розробок у цш галузг прсдставляють певний штерсс 1 сьогодш.

Зп'иток робота с наукошшн щшграмами, планами, темами.

Тпсерташйна робота виконувалась у вщповщносп з державними профамами ю спюрснню АСУ ресурсозбсртночими технолопями, зокре.ма з договором пж Приазовсьтсим державтшм тсхнгшим университетом та МЫстерством фомислоносп Укра'пш «Створення системи стабшзаци ваги литих слябпч на у1БЛЗ» ЛаМ-010209 В1Д 30.06.95 та договорами з металурпйними члприрмствами Укра'пш

Мега 1 наирямок доелдакень. Метою дисертацшно! роботи е вирпнення иауково! та практично! проблем створення нових мстод1в, техшчних засоб1в та систем шформацшно! шдтримш сучасних АСУ ресурсозбертиочими технолопями в металургшному виробництвг

Для досягнення поставлено! мсти в робой ьиргшуютъея тага завдання:

1. Втоначення на основ! теоретичних та експериментальних досльт-кень основних чиншшв, яка впливатоть на величину втрат на обраних к'хнолопчних дпямках виробнпцтва.

2. Виб1р параметра технолопчиих пропеав та вироб^в. яи шдлягагать ктигвд.но. га точноеп |'х визиачення на основ1 аналпу математичних моделей га гемюло! 1чни\ !нсгр\кцш.

1 Розробка нових засоб1в 1а пристро'/в для контролю обраних параметра! 1 заел осу вання Гх у виробннчих умовах.

4. Розробка автоматичних систем для знпжеиня втрат виробнпцтва на ОСНОВ1 використання розроблених иристро!в.

Мсшдн дшчнджеш,. Ощнка правильносп та сфсктнвност! розробок на бл\ схадшх здшешовалася на основ! експериментальних 1 теоретичних дослщжень. У дисертаци використаний математичний апарат теорп ймовфностей, чисельш методи розв'язання диференцдальних р1внянь у час:ков»\ нох^ишх. .ншшкл алгебри та матриць. вскторшш аналп.

Наукопа тшшпиа роботп. В робога офимаш наступш науков1 репльтатн1

1. Сформульоваш вимоги до виду 1 точноеп в.чадно! шформаци га доведена можливкть створення автоматично! систсми дозування заготовок за масою на основ} використання засоб1в, створених автором.

2. Розроблена орипнальна система для рсал!зацп розкрою заготовок за масою, виходячи з штмуму втрат.

3. На оснсш анашзу сучасного стану АСУ на промисловому транспорт! теоретично обгрунтована необхщшсть створення засоб1в автоматичного зчитування шформацн з рухомих об'екпв та контролю за IX мкцезнаходженням.

4. Розроблсний комплексний шформацшний критерш, що дозволяе пор1внювати техшчш засоби контролю та вим^рювання та такими параметрами, як точшсть, надшшсть, швидкодо! та еконолпчш показники.

5. Теоретично обгрунтована можлив^сть використання явшц штерференци та дифракци акустичних хвиль для вимфювання гсометричних розм1р!в акустистично непрозорих тш.

6. Теоретично обгрунтована можлнепсть внмфювання вщстансй з допомогою акустичних хвиль у неоднор1дному повпряному серсдовипц та розроблена методика таких вим1рювань.

7. Дослщжена променева картина при нормальному та похилому падшш акустичних хвиль у неоднорщних середовищах, зокрема поблизу поверхш иагр1того тша.

8. Розроблеш нов1 способи та пристро'1 контролю та вимфювання за допомогою акустичних хвиль,у тому чие:п засоб) обл1ку вироб1в, безконтактного вимфювання вадстаней, вимфювання в!дета ней до поверхш нагр1того тша, визначення теоретичного радиуса рулону в процеа намотки довгомфного материалу, визначення махового моменту рулону смуги в процес! намотки та прилад для зчитування шформацн з кодових пластин рухомих об'екпв.

9. Теоретично обгрунтована мо>клив1сть передач! енергн в контур, що рухаеться, доетатньо! для роботи кодових датчиыв, за допомогою електромагштного поля.

10. Запропонована бшьш рацюнальна пор1вняно з методом йггегральних р1внянь методика розрахунку передач! енергн в систем! з двох контуров.

11. Теоретично обгрунтована можливкггь вимфювання в I дета ней до поверхш провщного тпа за допомогою с пасм п двох контурш (що шдуктуе електромагштне поле та вимфювальний).

12.. Розроблеш нов1 засоби та пристро! контролю та вимфювання за допомогою електромагштних пол1в, у тому числ1 пристроТ для зчитування ргшш шформацн з рухомих об'екпв зал1зничного транспорту (поспйна. що формуеться на об'асп, змшна), крапковий колшний датчик, система контролю зайнятост) зал1знично'1 коли".

Практична цаннсть одержаних реллмаив. Нов1 засоби та пристро! дозволяють покращити шформацшну гидтримку АСУ.

[i i л i, и/с того, без цих заахив та пристро'ш створсння деяких АСУ ТП у приннит утруднене. До таких АСУ ТП можна втдиести снстеми, я к i r:\oe течумп. огримання заготовок задано! маси, системи стсження за рухомими об'ектами залтзничного транспорту, системи визкачення р1вня рояшву в чавуновозннх i сталсрозливних ковшах. б!льш точного об.шку ':ан гажопотокш.

I'ea.iijanisi результатов робоги. На ochobí розроблених засоб!в та пристроУв створен! та впроваджеш:

I Удосконалена автоматична система вл го во го дозування заготовок на ножицях блюмшга 1170 комбшату "Азовсталь".

2. Апаратура контролю положения вагона у вагоноперекидачев1 Мартупольського морського порту.

3 Акустнчний пристрш для контролю наявноеп металу.

4. Удосконалена система керування летучими ножицями на KOM6ÍHaTÍ шЛллтча.

5. Система для втпрювання piBiw розплаву в чавуновозннх ковшах

í>. Система для вимфювання зазору \пж валками та ногодження мшшнх швидкостсй валив v листопрокатному цеху 4500 МК шЛл.ича.

У дослщну експлуатацно була впроваджсна система автоматичного 'Hü \ ваиня HOMcpiB BaroniB при зважуванш ваигажш па вагах v зал1 зничному цс\> Мк"А ¡овста.п."

Мравилыпсгь теоретичких bhchobkíb та практичну цшшсть розробок ангора шдгвсрджують результат випробувань у црохшелових умовах, a саме:

1 Випробування апарлтури автоматичного зчитувашы шформацп елекгронношдукцшного принципу дй', розробленоУ Приазовсысим державним техшчмим чшверешетом •$ п'срссувного поУзда на скспсримснтальному кыыц <:i MicponHKa.

2. Випробування макетного зразка системи автоматичного зчитування шформацп з пересувного поУзда в Мшському метрополггеш.

3. Приймальш випробування колишоУ псдал1 (реверсивного ko.ií иного

; м'шкл кош ролю ходження пересувного поУзда) на скспери;ментальному кпыц

ст.Щероинка.

4 ДослЦно-промислов! випробування системи безперервного контролю мшрини лисив у процест прокагки в листопрокатному цеху 45ÜÜ МК ím.LraÍ4a.

5. Приймальш випробування системи автоматичного зчитування Унформаци з пересувного поУзда в Мшському метрополтеш.

6 Попередш випробування модершзованоУ електронно1ндукцшноУ системи зчитування шформацп з пересувного поУзда на ст.Щербинка.

Уа иереллчеш заходи по впроваджснню та випробуванням систс шдтверджуються актами впроваджения, актами та протоколами випробуван Результат« роботи використовуються в навчальному процсс! в лсмуйни курсах "Теоретичш основи електроавтоматики", "Основи автоматизации АС та застосування \пкропроцесор!в", "АСУ промисловим транспортом", а тако у лабораторному практикум!, курсовому та дипломному проектуванш пр шдготовш спец)ал1ст1в за спещдльшстю " Автоматизация тсхнолопчни процес!в та виробництв".

Основи! положения, як! виносптьси до захисту,

1. На основ! анализу технолопчних умов та ¡нструкцш обгрунтова! техшчш р1шення, я и виникають при виробницта лирного прокату i створеш техшчних засоб1в та систем реалгзаца цих рииень.

2. Теоретично обгрунтоваш основи створення мстод1в та техшчни засоб1в шформацишо! шдгримки сучасних АСУ, ям використовують акустич! хвшп.

3. Теоретично обгрунтоваш основи створення методов, техшчни засоб1в та систем шформацшно! шдтримки сучасних АСУ, яга використовукл едектромагштш поля та хви;й.

4. Комплекс засоб1в та пристро!в для виявлення вироб!В, контролю л втпрювання вщетаней та геометричних розмф1в виробш, у тому чис;п неоднорадних середовшцах.

5. Комплекс засоб!в для зчитування шформацп з пересувних об'ектп яи не мають автономних джерел живлення, для виявлення пересувних об'екп зал1зничного транспорту та контролю зайнятосп дьлянок зал!знично! коли.

6. Комплекс пристроив для отримания та обробки технолопчю шформаци з метою створення локалышх АСУ ТП та шформацшног забезпечення АСУ бшьш високих равней.

Апробация роботы. Дисертацшна робота та окрем! и розд!л доповщалися та обговорювалися на Всесоюшш науково-техшчшй конферсни "Розробка та впроваджения АСУ прокатними станами" (Москва, 1975), ъ Республ1канськш \ижгалузсвш науково-техшчшй конференцй "Шлях скорочення застосування ручно! та тяжко!, а також неквал1ф1ковано! прац! (Кшв, 1975), на Всесоюзной науково-техшчнш конференцй "Автоматизаш листових сташв гарячо! прокатки" (Москва, 1977), на Всесоюзна! науковс техшчнш конференцй "Прогресивш технолопчш процеси у виробницп холоднокатаного листа" (Лтецьк, 1985), на Всесоюзгай науково-техшчш конференцй "Розробка та впроваджения АСУ ТП у прокатному виробництв: (Москва, 1987), на Всесоюзна! науково-техшчшй конференцй "Завдаш

техшчнот перео {бросння листопрокатного виробництва" (Дшпропетровськ, 1987), на Всееоюзшй науково-техшчнш на рал i "Керування перевече ннями на основ! авюматн заци зчитування жформацп з перссувного потягу" (Ростов-на-Дону. jm науково-техшчцих конференции ирофесорсько-внкладацького

лчлад\ Ждановського металурп иного шсгптуту (Приазовською держанного юхшчного \ шверсигету) (Марп-поль. 1977-1988. 1990-1999) та in.

Oikiir i cipyKiypa iiicepiauiV. Днсергашя складаггься h вечу ну, шести глав, висновку, списку Л1тератури ¡з 162 найменувань та додагку.

Обсяг днссртацп складас 314 oiopiHou. i яких оемокнии зм!ст ;:;п:л:1деиа на 273 сюршка.ч дру кованого тексту, 84 рисунки, 7 таблиць.

Пуб.'пкаци. Основний змют роботи опуб.'пкованни у 18 статтях у науково-гехшчних журналах, у 15 авторських св!доцтва.\ та патентах, у II тезах доповщей на науково-техшчних конференщях.

ОСНОВНИЙ 3MICT ДИСЕРТАЦШНО! РОБОТИ

У itciyiii об|рмпована актуальшеть проблеми. сфор.мульоваш мета та нанрямок дос.иджень га розробок, викладеш загальна характеристика роботи. мломосп про алробацио роботи га стслин ¡\iicr робот

У ncpiiiiii г. iaiti на ociiobi обробки експеричепталышх да них та аналпу олержани.ч даних вироблеш вимоги дообсягу i точности шформацп. необчадноУ ¡.та стиорення АСУ '711. Miiii.\n ä\io-ioi втрагн при виробншив1 хнрного прокату (рейок аа листов).

При прокатит шрного прокату для згпгжеиггя втрлт нсоб.чЬпю, по-нерше. ciaöi.ins nai и .часу заготовок га вагу погонного метра (п.м.) прокату з ihm, щоб дисперси цих випадкових величин були знижеш до можливо менших значень, no-друге, здшенити прокатку в no.ii мшусових допускав, враховуючи при цьому, що величина допуску, яка визначае мшшу.м втрат, заложить В1д i::)i и 11п01 ;агоп)вки га товтннн листш. ню прокату куп.ся.

>а таких умов маса заготовок повинна бути ириблизно 1 .<НО„„„. де Опии - иомталмгп маса заготовок

Вимфювання геометричних posMipin прокату необхщно здшенювати з такою точшетю.

товщина лист!в ±0,1 мм:

товщина та ширина заготовок ±1мм;

довжина заготовок±5мм.

При намотщ смуг металу в рулон внникаг проблема визначення поточного значения раддуса рулону, що намотусться. Ця шформат я необхщна для визначення поточного значения махового моменту рулону в процес1 намотки.

Маховий момент моталки з рулоном А/8 автор пропонуе визначати за формулою

\ац,2+Ц28/1МЩЛ- 'ОЩ:+ а2)]} ,

М = -1-----------1-----------------------------------------П)

4 _ 375 Л

де 67У,„ - маховий момент моталки; % - прискорення сил» ваги; р - питома вага металу; Ь - ширина смуги; Яу, - поточне значения радиуса рулону; /;, - товщина смуги у 1-му витку; / - порядкошш номер витка; пм - швидк1сть обертання моталки.

Радпе рулона пропонуется визначити з виразу

де I, - вщетань в!д ОС1 моталки до мюця установки ви.\прювального перетворювача;

х, - вишряна в1дстань вщ поверхш намотуваного матер1алу до шеия установки вим1рювального перетворювача

Комплекс пристро'1в для систем локально! авгоматизацн стану 4500 МК 1м.1лл1ча розроблений з метою автоматизацн операцш по контролю за поточними значениями дсяких важливих параметров прокатки. За заеданиям нсобхщно було розробиги системи для вимфюваннл зуенль при прокатш, для втаирювання зазора шж валками, погодженого керування головним приводом та валками, систему для втпрювання ширина лиспв.

Узагальнюючи викладене у перпнй глав!, необхщно зазначити наступне:

1. На основ! анадпу залежносп втрат. яги виникають при виробництв) мерного прокату, викайдеш оптималыи значения етатистичних характеристик ваги заготовок 1 ваги п.м. готового кирного прокату, яю забешечують ммпмум втрат.

2. На основ! ашшзу залежностей ваги п.м. готового м1рного прокату вщ точности визначення ваги заготовок, довжини роз катки та темиератури металу сформульоваш вимоги до точное™ дозування заготовок за масою \ до точности втпрювальних пристроив.

3. Отримаш аналттчш виразп для визначсння динамичною моменту моталки з рулоном п використанням ¡нформаип' про радпс р\лон\. то отнмаш внаслиок прямнх втнрюваш..

4. Стисло сформульоваш вимоги до систем локально!' автомапшцп на ^ г,ни 45(К1 МК шЛл-'пча.

У дрл 11» т.татп на основ! амалпу перевезет, па сжремих лиянках ^ ¡¡1>рм\чковат вимоги до шформацшного забешечення АСУ.

Проаналвоване транспортуваиня ртдкого чавуну в чапуиопозни.ч мжтах 13 доменного цеху в конверторнии та мартешвет.кин цехи, псрсвсзсиня агломерату на ;илянц! аглофабрика - доменний цех. перевезення коксу на дыяпш коксохппчний завод - доменний цех.

Наведен! мате^али за станом та тендешцями розвитку АСУ транспорттшми персвезенпями на залтзничттому транспорта

Одшсю ¡ 5 вузлових проблем е. правильна» виб1р засобтв та прнстротв шформацшного забезпечення АСУ.

До таких необ.хчдно' вгднссти пристроУ автоматичного зчитування 'нфорчацп пересу вни\ об'гкпв. \ кип чиелт шформацп 'липши га га ко У. шо форму» гься на пересу вному обЧктк приароУ контролю зайнятосп диянки •ii.ii «ШЧН01 коли на основ! заегоечвання крапковпх ко.пйнич безконтакишх ллрпнлв. пристроит а в гоматичного зважлваннн вап гажав та ш

При переведениях ртдкого чавуи\ велике значения мат зниження вграт ц'пла На тепловУ вгратп та. в кпшсвому шдсумку. на температуру чавуну. який ииват и,ей вмнссер. найбиьшого вплив\ надас маса чан\н\. якип на.тивагться в К1вш. час транспорт вання шшовнемнх та порожюх ковиив, втрати при налив! та злив! ковтшв, у вт'ддшеннях десульфурапп та скачування шлаку

Контроль кмькосп чавун\. ию на.тивагться в ктвш. можливий або шляхом вимтювання ртвня розилаву, або шляхом иого зважування. Скорочсння часу транспортування можливо при створснш систе.ми стсження за мтецем знаходження иалитих та порожшх ковинв. для чого нео6х1дно обталнати ковпп пристроями для зчшу вання ¡нформаип' про У\ номер, а та кож оо !лднл I и пристроим и контролю зайнятосп кол ¡У ВС1 юхнолопчш дпянкн при транспортуванш ковцпв.

При псрсвезснш агломерату та коксу для точною облил ванта»ав. шо нсрсво !яться. нс0б.х1дшш повагонний контроль.

Обладнання кожного хопера коксовозу пристроями для зчитування шформацп про Ух номер дозволить вести повагонний облтк Ух тарп (вага тари коливаеться в межах 0,5 - 1,5 т за рахунок залишюв сипких). ваги брутто, поим за допомогою СОМ обчислювати вагу нетто, враховувати '«пальну кллыасть персвезеного матср1алу за змшу, добу, тиждень тощо.

У третш глаш зроблений ашшз ¡снуючих засоб)в та пристроУв ¡нформац)иного забезпсчсиня АСУ та обраний напрямок подальших розробок.

У процеа розробки АСУ виникае проблема вибору засоб1в шформащйного забезпечення з тих, що вже юнують, або необхщшсть розробки нових пристрош для отримання необхщног тформацп. Для пор1вняльно1 оцшки ргзних вим1рювальних пристроив автор пропонуе використовувати комплексний шформацшний критерий

К

11 '

у УС

де ци -кшыасть ¡нфоршцН, яка отримана внас.тдок вимгрювиния:

у -штенсившсть вщмов вах слсметтв, як1 входять у склад пристрою; с -кутнвсльна варпсть (цша) пристрою; V - швидкод1я.

Кшькклъ шформацп цш яка отримана внаслщок вимгрювання, дор1внюе спаду нсвизначсностк

ёи=Н(х)-Н(<х1хн), (4)

тобто р!зниц1 ентропш И до та теля втйрювання (х„ - показания приладу).

1нтенсившсть вщмови вах слсмсштв, ям входять у пристрш. визначаегься за виразом

1=]

де у, - штенсившсть вщмови одного елемента; Л', - число СЛСМСНТ1В ¡-го типу; 5 - число елсмент1в пристрою.

Були проатеипзоваш ¡снуюч1 техшчш засоби для отримання шформацп про геомстричш розм1ри прокату та для зчитуваннл шформацп з псресувних оо'ектш, яю не мають автономиях джерел живлення.

Розглянутий фотоймпульсний втпрювач положения металу, якнй може бути використаний для визначення довжини прокату, лазсрний вилирювач довжини смуги та швидкосп й руху, використаннл внлирювального ролика для визначення довжин металу, що вшргзусться.

Розглянул! пристро! для визначення ширини прокату за допомогою фотоелектричних перетворювач]в та телевпшного втпрювача поперечних розмфгв.

11роаналповаш гакож ¡снуюч! конструкцп втнрювач1в товщини прокату. Для Ц1 а мети придатш фешимпульеш исрстворювач!, телевгашй

i I

чокни п викорпстанням лазер1в як джсрела сштла. радюлокацжш пристрой млс1 ими! мстолп та пристро'!'

При аналгн пристрош для контролю 1сометрични\ роз\пр1в були ро к,1ян\ п конструкцн ВНДУМсгмаш. ффм "F.xsalesi". "lirown Bo\er\". "PhiJco Lonsdale Division", "Krautkreincr" ra in

При ana.mi проблсми гш п влнмя шформацп ; пересувних об'пепв ,))ли коро1ко розглянун осиовш мечоди ¡oiini'mi. аклешчш. феромапппп. ра дi оа ктивн i, електром а гштн i).

При ana~i:;i було виявлено. ию ошпчш меюди, яы базуют! ся на використанш телегйзчпкн техшки або на викорпезанж вибш гя лазерного променя та св1тлочуттевих слемсчтв, шо закршлюються на вагон), представляютъся малопсрспективнимн через велика забруднення як оптики, так 1 номеров вагошв,

Застоеування радюактивних мего.пв. яке базуеться на використанн1 радюактивних речовин для кодування номера вагону, вимагае прийняття спсщальпих заходов для захисту людей.

Лк\стичш методи. ям засноваш на ш'дбитп падаючо) звукопо! хви.'п 14,1 колово'1 пластинн. достатньо просп. дешев) ¡а паджш, С)днак на ¡я, жри m\i\ нош i pi 1 pa к- г шпнрювання шддаггься хганшшш впливам (в1тер. па.шпання пилу на кодов) ндатнт. Ilpncipiii добре прашос в закрнгнх причинениях

Ферочапп rill методи '.аеноваш на гоч\. то пластнл ватну нама) 1 iiму < i ьея з paiiim обранот поляршетю та черед> ванним облаете)) на\кн шч\ вання гак. щоб вони випошда.ш тпькн даном) ваюнош

У розробках Харювського та Московського жститупв шженерш ipaiienopn какою маетною вагону обрана колссна пара Але при pvci вагону шишкають }дари. Biopauii. як1 р\ии\кпь зонн штучного паматшчування. в зв'язку з чим необхщно передбачати спещалып блою! в склад! пристрою, яю забезпечують повторний запис iH(|)opMauii в мюця.х зчитування. Це рпко \ с к la.unor систему, зннжуг ii надпппсть.

i оловки. mo ;чнгуюп. ¡а памаппчмо)ь. необмлно \станов.новати бзизько вщ зал1зничн01 о полоша та ваюшв.

Останшм часом перевага надапься елекгро.мапптним методам. При цьому на перссувно.м} об'екп всгановдюсться кодовий ла1чнк. який починас передавати шформащю при попаданш на нього направлено'!' електромагншкл

хвил).

Функцн кодового датчика здшенюють приймач-перетворювач, ПЗП в занесеним в нього номером об'екта та передавай, нссуча хвиля якого модулюеться нтформащею, яка мютиться в ПЗП.

Як правило, Ц1 системи працюють у метровому та сантиметровому д1апазонах. Вщома розробка в кражах СНД (система "Лотос", УкраУна). системи ф]рм "RCA", "Дженерал електрик", "Вестингауз" (США) та in.

Yci ui системи працездатш, достаньо ефективш. алс мають рад вад. Суттевий вплив на роботу пристроУв надають погодш умови (дощ, туман, наявшеть на Kopxxyci датчика провщно! пилюки та in.). При наявносп деюлькох паралельних колШ мЬк блоком зчитування та об'ектом з кодовим датчиком можливо екранування датчика шшпми об'ектами, HKi знаходятъея на цих паралельних колЬгх. Системи, яга використовують радюапарат\р\. що працюе в сантиметровому ,aia назон i, коштують дорого та с клади! в обслуговуванш.

Широке розповсюдження на транспорт! отримують останшм часом системи, яка одержують первинну шформащю вщ крапкових шляхових датчиюв i спрацьовують при проходженш зони контролю кожно'У колесноУ пари.

На баз1 використання таких датчика в можуть бути створеш системи контролю зайнятосп ддлянки зал1знично'У коли шляхом шдрахування осей вагон1в та локомотив1в, ям ввшшли на ддлянку та вийшли з ни» твдтвердження лроа'пдувания поУзда в повному склад!» виявлення довжлни базових вагошв. л1чби осей у пристроях контролю neperpiTux букс та включения (выключения) дорожиього обладнання, включения про'УзноУ та иопереджувальноУ сигналвацп. прковоУ автоматики та iH.

BiflOMi pi3Hi конструкцн крапкових ко.пйлих датчиюв. ФУрма "Siemens" (Hi-меччина) розробила магштоконтактний датчик на основ) геркону, шдуцшний електромагштний датчик, датчик вихретоковии. Ф1рмн "Servo" та "Дженерал електрик" (США) розробили магштошдукцнин датчики. Ф1рма "Sumimoto Electric Indaslri LTD" (Япошя) розробила п'езоелектричж дорожш датчики та iH.

Перел1чеш типи датчшав мають ncBHi вади. Так, магштошдукцшш датчики, як! засноваш на явиир наведения ЕДС. працюють тшьки при псрссуванш колеса та не рееструють колесо, яюцо воно нерухоме, нав1ть якщо знаходиться в зош дй' такого датчика.

Вихретоков! датчики вимагають свердления головки рейки, при безпосередньому впливога колес капсули таких датчшав швидко зиошуються.

НайбЬльш надпиши шдукцшний елсктромагштний датчик (|ирми "Siemens" мае велику вагу (близько 20 кг), складн\ електронну схему, що знижуе його надшшеть та шдвищуе варпсть.

За допомогою комплексного ¡нформацшного критерйо зроблено висновок про дошльшеть розробки бгтьш просто) та надшноУ конструкци видпрювання ширини (висоти) литих та катаних заготовок.

Так! ж висновки отрпмаш i при порншяшп npncipoíB шформаш). mkí пр.писнль > .liana íotií СВЧ та в серсаньохвильовому дишазош. а гакож при о.бгрунг> ваши дотльносп розробки крапковот реюнансного колшного

та

У чствертш i.iaui на основ! явит, пов'язани.х г; вииромппованням. ртпоьаоджснпям та тлбиттям акустичних хвиль огшсуються нов) способи га приыроУ шформацшного забе шечешы \СУ ciBoponi автором або за його бсспосерсдньою участю. Застосування акустичних мегодш пов'язапс з тим. то пристрой m<i використовують акустичш хвиль як правило, просп. комиактш. портняно недороп, характсризуються высутшсзю проникаючих внпромшювань.

Ochobhí трудно пи, яю виншсають при використашн акустичних метод1в, пов'язаш з наявшстю на промислових шдприемствах акустнчних перешкод \ широкому частотному д^апазош. а та кож з рпною швидюстю поширсння зв\'!л в еерсдовншах. шо мають нсашоркдш характеристики я салрнмку розповсюджсння га вибипч акустичних xbii.ik

11а мета зурпйннх тдприс ml i вах досинньо високий ртень акчстчннх перешкод практично на rcíx .пляиках >емюлопчного передох. у ¡oms числ1 в прокатних цехах

Наявшсгь розплавленого га нагр¡того мсталу створюс досить biicoki :радюпи температурного поля в ссрсдовишах. де викикао поширсння та вщбиття акустичних хвиль.

Згадпш фактора нсобхлдно враховувати при розробш вимфювалышх ак\и ичиих пристро'1в через те. то вопи супом впликають на точтеть

BIIMÍpiOB3Hb.

На ochobí анал1зу piBHcií промислових перешкод установлении частотний д1апазон застосовуваних акустичних хвиль.

Бажано. той застсовувалнся xbh.hí з частотами вище 18 кГц, щоб вони не сприималися людиною

Вср.хня межа частот застосовуваних амсгичних хвиль повинна визначагися п урах\ваиням ymor в mícuí ix застосування. Не слщ використовувати частот и вище 25 кГц, оо г'> зросзанням частот сутгево зростас затухания.

KpiM того, в дтпазош 20-25 кГц можна використовувати будь-як! джерела звуку (електродиналнчн), п'сюелектричш, газострум i hhí , магштострикцшш).

Дос.'пджсю температурш поля над нагр1тнм мсталом (листовий. заготовки). Отриманий розтюдо температур» добре аироксимусгься показовими функщями у виг л ¡mi

т = Ттлхе

де а - коефодент згасання, м-1;

х - ввдстань вщ нагрето! иовсрхш до точки вмпру; Ттах - температура на поверхш на гр ¿того тта.

Проана.'пзовалс тндбиття звуку вш холодних плоско! та сферичноУ поверхностей, яга вщбивають.

Отримаш сшвв1Дношснпя. що характеризую™ послабления звуку в залежносп вщ вщсташ джерела звуку до поверхш, яка вщбивае.

Плоска звукова хвиля, яка розповсюджуюеться в 61 к нагртого тьта. проходить послщовно через видшеш шари. вщбиваеться вщ меж них шарж. При цьому пoтyжнicть хеши,' яка вщбиваеться. будс визначатись за виразом

де Р„ - потужшсть випромшюваноУ акустичиоУ хвн;п: Р - потужшсть акустичноУ хвшп в мющ прийому; со ~ кругова частота.

Другий додаток у дужках являе собою зштну фазу при проходжснш звуковоУ хвил! через шар, температура якого дор!внкн Т. Вщбптий сигнал будс мати цю фазу подвоеною (гз урахуванням зворотного ходу). Таким чином, у точщ вим!рювання вщбитого сигналу буде маги ,\псцс суперпозишя гармоншних хвиль малоУ амштуди рпних фаз.

Фаза послщовних вщбигпв зростае при переход! вщ шару до шару зростанням проб1гу хвши. При зб!льшенш проб!гу на половину довжини хви.п фаза вщбиття змшюеться на 2л. Тому фаза послщовних вщбитпв буде проходите повне коло, яы змгпюгать властивосл середовища повшьно, внески меж, розташованих на в ¡деташ половини хвил!, майжс точно зишцують однс одного.

Як насдщок вщбиття залишаеться близьким до нуля, що шдтверджусться скспериментально.

Вщбитого сигналу вщ нагршм поверхн! бшьше и гас на 200 'С практично нема е.

При вг\прювашп вщстаней до нагр!тих нижчс ща температури поверхностей нсобх1дио враховувати змжу швидкоеп поширсння звуку в залелсносп вщ температури середовища.

Поряд з рухом середовища та його волопстю тсмепратура ссрсдовища вносить нохибки при втйрюваннях вщстаней.

У робот! отримана залежшсть, яка зв'язус .\пж собою втпрювану вщстань х та час ноишрення сигналу .

.Х.+._].|п '"А./,, ] (7,

с(, с/с, 1 + а,'/ ,.с " |

де Л; - температура в м!сш встаттовлення прийомно-випромжюючоУ апаратури.

\ - вимфювана вистань:

(у... -темперагуриий коефппенг швндкосп зв\к\. ¡рал \ I ~ ¡1ШПДК1СТ !, !В\К\ ири'!' -О С.

<1 - коефвдент, \г'

Тссрсшчний пналг; явпша лифракщ'У до5волив обгру шувати чоялшистъ використання цього явнша для вшпрювання геомстричних розм1рт акустично непрозорих Т1Л. Доешдження променевоУ картин» поля при нормальному та похилому падшш акустичних хвпль у неоднородному нагрттому середовиий. зокрема поблизу поверхш нагр1того тала, накладае обмеження на область температур, за яких дошльно використовувати акустнчш хвилг Таким фаничним значениям с температура середовища та тпл не бкчьше 50 - 70 °С.

Иа основ! тпневикладеншо ро';роблс)И :асиби та пристрок яка викорис! овуюгь для втпрювання вистаней га вияв. 1сния об'екпв. акчегичж

VUt.ll

5ас1б оо.пку виробш ;ак.ноча< 1 ься в юч\. ню вниромшюють плепгшу чви.тю. частота яко! 'лннюгться за зада ним иерюдичним законом Паявмшь шдбито! хвил! при появ! виробш прнзнодпгь до нерюдичноУ ¡мши писрфсрсншиною растру, який внражапься у змии ширини зон тдвшценого 1а ншжною тигав.

Приймач1 рсеструють за перюд змпш частот не менше двоч разт тилвишетшя санталу, одни раз при ¡Гильшенш часюти. ару гни раз при н аигкеши

)М)ни довжини акустичноУ хвилк а отже 1 зрушення иггерференшнного растру можна визначити за (формулою

Ал = '----/ .

де .1 Л, - ¡мша довжини хвилг

г - П)вид|с1си. зву ку ;

/о - вих1дне значения частота акустичних кол ива нъ;

/.„„ - довжина хв!!Л1 при частот! /„,

Л =—. ('■>)

"" Г

./ о

Зас!б бесконтактного втпрювання вщстаней полягае в тому, ш,о оиромшюють поверхню об'скта, вщстань до яко! вшпрюеться за допомогою акустичного перетворювача! При цьому виникаг стояча хвиля. При змии частота коливань у точш прийому б у дуть сп остер) гати ся максимуми та мшшуми сигналу. Фшсуючи частота, за яких у точщ прийому рееструють максимуми та м!шму.ми сигналу, можна визначити шукану в1 деталь в!д точки прийому до об'екта за формулами

1= пс<г) (10)

або

/ - (11) 2(./2-./;)'

де Ь - шукана вщетань:

с(Т) - швидисть звуку в серсдовшщ при температур! Т; п - число екстремумш звукового тиску, заф!ксованих ириймачем або при зменшенш частоти вЦ /„ до /ь або при збшьшенш и вщ /„ до /ч.

Такий зааб дозволяе надшно вилпрювати вщетаж до об'пета в будь-якому диапазон! ь\ змш.

ГТристрш зчитування шформаци з кодових пластин рухомих об'екпв зал1зничного транспорту полягае в тому, що на рухомому об'асп закршлюеться кодова пластина, на якш шформащя про номер об'екта представлена в двшковому код! у вигляд! западин та вистутв на пластин!, на якш западини та виступи розташоваш р^внодпрно. На щ пластини спрямовусться акустична хвиля, а вщбип вщ кожи о! пластини сигнал» фжсуються окремими приймачами.

При рус! об'екта на вххд приймашв потрапляють сигнали, хцо вщбип гад кодово! пластини (шформацшн!) та вщ пластини з р1вном!рно розташованими западинами та виступами (масштабш). Остаин! призначеш для виключення впливу швидкоетт перссування об'скта. Осюльки приймач! встановлен! в пучностях стоячо! хвилг а глибина западин складае чверть довжини хви.'н. то виступи, яш вщповщають одиниц!, дають на приймачев! шдвищений р!вень сигналу, а западини, яга в!дпов!дають нулю, - м!н)мальии!! р1вень сигналу. Передбачасться корекцдя частоти хв(ш так, щоб довжина хвил! залиигалася незмшною при зм!ш температуря ссредовища.

Зааб втпрювання в!дстан! х до поверхш иагр)того т!ла. зокрема для контролю р!вня розплаву в ковшах, полягае у тому, що в напрямку нагр!то! поверхш випромшгоеться звуковий сигнал. За моментами випромшювання та прийому вщбитого сигналу визначаеться час пробпу хвилею в!дсташ' 2х. За

допомогою nipo.MCTpa визначасться температура поверхш нагрггого пла, за допомогою термопари - температура середовища в Micui встановлення приймача. Шукапа вискшь визначагткея h залежност!

до Т[. - температура повер\н1. яка виоивае;

Тн - температура середовища в лист винромшювання та ярино.му звукового сигналу;

Вирач (12) е розв'язком виразу П) шодо вщшрюваноТ щдааш.

Зас1б визначения теоретичного рад1уса рулону в процес1 намотування довгом!рного матер1алу дозводяе контролювати поточне значения рад!уса рулону 1 тдвищуе точтеть одержаяия рулонш заданих геометричних розмф1в та маси.

На поверхшо рулону випром! иметься зондуючий ¡м пульс, передшм фронтом зондуючого ¡мпульсу запускаеться .шчильник масштабних ¡мпульетв, зупинка якого здтснюеться переджм фронтом вибитого сигналу. Гйрометром

визначасться температура поверхш рулону, термопарою - температура середовища.

Настань х до поверхш рулону визначасться п * 12). поточне шачення ра.нуса ру лону -1! (2),

На основ1 огрпмано! ¡нфорчацй здшенкчз ься розрахунок теоретичного ра;луса рулону •>, урахуваиням транснортного зппЬнгння

де h - товшина металу;

ô - середнь значения зазору М1ж витками;

R, - поточне значения радиуса рулону;

v(t)~ закон змши лппйно! швидкосп матер1алу;

t - промгжок часу, через який треба визначитн теоретично значения рад|уса рулону.

3aci6 визначетшя махового моменту рулона смути в nponeci намотки також засновашш на отриманш шфрормяш)' про поточне значения pa.aiyca Я, за допомогою акустичного далскомфа. Маховий момент визначасться 13 виразу

За допомогою акустичних датчиков досягнуто також тпдвшцення надшносп роботи вагоноопрокидувача. 3 метою недопущения пошкоджеиня вагошв, ям знаходяться поблизу шдшмаючо!' платформи з розвантажуваним

х ~ J U F Л и >г)-

в!д шшромжювачл до

приимача.

(i).

вагоном, команда на розвантаження подаеться -ильки при вщсутносп вагожв зонт, яка контролюеться акустичними датчиками.

У прийомний тракт пристрою введений селективний шдсилювач, и дозволяс пропускати та шдсилювати коливання т4лькн робочо! частот ПристрШ для вимфювання ширинн лисп в заснованнй на вгайрюванш pißHi акустичних сигнала!, величина яких заложить в|д стуисню иерекриття звуков! тракт iß крайями листав. Як джерела звук} можуть бута використа слектродииашчш або газострумшш внпромагювачг Досягнута точше визначення ширнни лисив ± И) мм (незалежно в!д шнрини лиспв).

У ц'ятш iviaui на ochobi явищ, пов'язаних it випромниовання: поширенням та вщбиттям електромагштних хвиль та явищ в електромагштш полях описуються нов: пристро! а|формацшного забезпечення АСУ. створе автором обо за йога беспосередньою участю.

У ряд! випадыв отримання жформаци за допомогою електромагштш пол ¡в та хвиль е Гнльш кращим. шж використання шши\ фгшчних яви (акустичних, за допомогою проникаючих внпромжювань та in.).

Це стосуеться перш за все зчитування шформацй' з об'екпв. и псрссуваються з великою швидк!стю, контролю та вшпрюванню у суттп неоднорщних середовищах.

Саме для таких умов були розроблеш пристро!. що використовукг електромагштш поля. Це пристро! для зчитування шформацй з псрссувш об'екпв. у тому числ! з об'екпв, яю не мають автономиях джерел живленн пристро! для контролю геометричних po3siiptB narpiTiix тик що проводя струм, крапков1 колшн! датчики та ж. При зчитувашн шформаш! з об'екпв. u не мають автономиях джерел живлення, на об'ект необидно в \ас зчитування передавати енерпю, що запезпечус роботу кодових датчшав.

Теоретично обгрунтована та розроблена ращональна метода розрахунку передач! енерги в рухомий контур у систем! ¡з двох контур!в.

При використашп u.ie! методики обсяг обчислень ¡стотно mchl пор!вняно i3 загальшш методом складання та розв'язання штегральних piewni

У данш pooori обраний шдукцшний зас[б передач! електромагштн енергй в контур, що рухаеться.

У Micui зчитування шформацй розташовуеться ¡ндукгор, який створ!-едектромагштне поле частотою 880 кГц. При pvci об'екта в поле i иду кто потрапляе прийомний контур, в я кому ЕДС, що наводиться, забсзпсчус робо кодового датчика (рис. 1).

Взаемна шдуктившеть М мгж контуром, що рухаеться, га ¡ндукюрс визначаеться Ь виразу

м

//„на-

(ln Rf -ln /?Д

(14)

Я

дс ¡,i0 - м.и ни на нрониклив1егь новпря (вакууму):

<<■ - число iíhtkíв шдуктора: /<\ - висота прийомного контуру;

/? - вистань mí>k припомним контуром та шдуктором: - перекриггя контуру та шд\ ктора.

Рис I. Схема тамицення система ¡иду ктор-прпйомннй контур Осмльки величина вчасможду кгшшосп ( величиною нерс.мшною. що ■■алежш к ыл швидкосп I' пересу вання об'скта (г п. до / -час) то система рияшнь. то описус поведжку систем и кошур-шд\ к юр. включат в себе 1к рсмшиу величину Л / (див. рис I) Розбиваючи промтжок часу чнахолження копиру над шдуктором на п шгервалш та приймаючи. що на протяз! и-го ¡шервалу втасмошду ктившсть ,\/г величиною постпшою. для цього штервалу система рйшянь у символикой <{)ор\п мае вигляд

(!5)

де Л,„ к* R» -1» \

к - >

tL

ol

I.JR ¡а)!. ) <) ,0>м •/•;.

I"

- струм и В1ДП0В1ДИ0 в iimyicropi та контурк

- Bi;moBÍ.THO актпвнии оперта шдуктившеть шдуктора;

- вш'мошдуктившегь

- В1ДНОВ1ДНО активний та реактивний ошр конту ру и датчиком,

- СДС у шдукторг.

а - крутова частота.

Розв'язуючи систему ршнянь (15) для кожного «-го проупжку часу з урахуванням значения взаемошдуктивносп М для цього ж пром1жку Í3 виразу (15) можна отримати залежносп струм1в та повних потужностей у прийомному контур! в1д часу проходження ирийомним контурам зони шду кт ора (рис. 2).

Рис. 2. Залежшсть струму 1 та потужносп 2 у прийомному контур! часу

У загальному випадкуг, коли контури мшоть доыльнс розташув; розрахуиок роблять за допомогою лшшного штсграла по вщпов1дному кои та штсграла по об'ему бгля точки, у котрш шукають векторний поте! магштного поля та напружешсть електричного поля.

При створенн1 пристрй'в для контролю вщстаней до года нагршзго т1ла, що проводить струм, та для виявлення цих тш у зонт коктролюется, розглянута задача розрахунку елсктромагштного поля конт) крутовим струмом при наявност1 тша, що проводить, та наявшстю у ц пол! додаткового контуру (рис. 3).

Точка М леждть на поверхш провщного тша, що контролюеться, т М. належить вишрювальному контуров!.

При розрахунку величшш ЕДС у втпрювальному контур використовувались вирази для векторних потенща.шв струму ¡¡, та наведен провщному ТШ струму !;.

Векторнин потенциал магнзтного поля визначаегься за впразом

1т 7! г

ф - [/\(И .

(I) -Ф.-Ф,

№ / - довжина замкненого контура, г - вщстань гяд еаечснта стргмг ' I до

гочки М

Для визначсния НДС викорисшву валнся вирази

(1Ф,

Е-----

Ш

до I, - довжнна вишрювалыюго контура;

ф - магштннй пот)к, що створюеться контуром з струмам п:

ф - потш, що створюеться вихровими струмами ь у вим)рнэвальному

контур).

На рис. 4 показана залежшстъ ЕДС у втпрювальному контур) вщ

н)дсган) до поверхш пров1дтгого -пла.

0,1

В1дета.нь, п

Рис 4. Залежшстъ ЕДС V втйрювалыгому контур) вп в)дстан) до пров1дного тьча

Лналопчш мфкування закладен1 1 в конструкино крапкового датчика. Реестру<и.ся змша струму в псрвншюму контур), а для шдсилення сфект\ на И-нодиЗному феритовому сердечнику додагково розташовусться рсзонансний контур IX.

Дало розглядаються пристро)' для зчитування ш<|)ормад11 з пересувних об'ект)в,гцо не мають автономних джерел живлення.

На пересувному об'дам розташовуетъся кодовий датчик, Я1сий включений посл)довно в прийомний контур. При знаходжснш над ¡ндуктором в

М1СЦ1 зчитування отримано1 eiiepiii достатньо, щоб кодовий датчик почу видавати шформацно, що знаходиться в його пачГяп. Прийомний конту використаний як антена, що передае.

Для живлеиня ¿ндуктора використовусться неремшний струм частото! 880 кГц, передача шформацп здшсшоеться на несучш частот) 36 мГц. Несуч частота моделюсться шформацшними ¡мпульсами, що поступають гз па.м'я датчика в телеграфному режимi. Частота тактових ¡мпульав складае 55 кГц.

У прийомнш частиш пристрою використаний приймач прямот гпдснлення з детектором. На виход! мае бути тктьки шформацшний пакет, яки мтстить 32 omi (восьмирозрядне десятковс число в двшково-дссятковому код1)

Точшсть зчитування шформацп досягаеться пор^внянням сш на.нв, ш послщовно приймаються. Прийомна частина пристрою припиняе роботу пр першому ж 36iry двох шформацшних послщовностей по 32 бтги. Йчкшршст появл перешкоди у вигляд1 двох послщовностей, яга збшноться. дуже мал (13xl0"3i) i така под1я практично неможлива.

Пристрш для зчиту вання шформацп працюе за принципом: або сигна на виходц е i вш правильний, або його немас взагалк

У робот1 описуються три Bapiamn для зчитування ¡нформацн пересувних об'скпв:

1) з посттиною шформащоо про пересувннй об'ект, що чиститься ПЗП кодового датчика;

2) з ¡нформащею, .що формуеться на об'ект1, наприклад, про ваг об'екта, про температуру, тобто будь-яку шформацио, що отримуегься ei первинних перстворювач)в. яга встановлюються на oo'eicri, та перетвореио! АЦП у цифровий код:

3) ¿з змшною ¡нформащею, коли шформашя, що чиститься у пристро який запам'ятовуе , у чпсц! зчитування може бути члчпнсна на ¡ншу.

На основ1 викорнстання безконтактного крапкового дорожньог датчика створена система контролю зайнятосп зал1зничних колi й (СКЗ).

СКЗ може здшснювати такз функий:

1. Здшснювати контроль зайнятосп рпних диянок зал1зничних ко;пй тих випадках, коли вони не обладнаш рейковими ланцюгами або обладнанн рейковими ланцюгами ускладнене.

2. Для викорнстання у системах зчитування ¡нформацн з руховог

по!зду.

3. Для шдтвердження проходження поУзду в повному склад! чере дьляшсу, яка контролюеться.

4. Для включения попереджувально\'та проЬно! ситна.изаши.

5. Для включения дорожнього обладнання та шдрахунку ылькосп осе у пристроях автоматичного контролю псрегр1ву букс.

<~-> Для пиявленнл вагошв п '.аданого довжиною бати

7. Для використання в системах визначення осносп та лшби вагошв ! локомотив! в

К Для вгнначення напрямк\ р\х\. мнггсво!' га серед ньо! швидкосгей ру.чу нопда.

Ча^тосувачни крапкових датчики* та систем. стнорсних на К основ!, дозво.шс широко ;асюсовуватн ликронроцссорку тсхшку.

СКЗ зал!зничних ко.пй базусться на пирахунку числа осей рухомого аоТ.;д\. ню входягь га виходягь па дктянку.

Для дього на вх1дних та вихишпх колигх установлюються снареш крапков! датчики, яю дозволяют ь здпгснювати гпдрахунок осей за будь-якого иапрямку руху за допомогою рсверснвних л!чильник1в. При зб!гу числа осей, що ввпинли на дктянку та тих, що вийшли. виробляеться сигнал про нсзайнят!сть д! л янки.

Наводиться та кож стнслий опис радюлокацжного датчика наявностт металгу. що працюг в д1апазон1 СВЧ (довжина хвил1 3 см). Датчик може прашовати. використову ючи як в!лбитии сигнал так 1 ф1кс\точи псрскриття радюканал) мсталсвим виробом

У пшсГш г.ний наводягься дат про розроб кап автром га за йот \ члспо орш шалын сисюми та ирис грог яю псрспчсш нижче

1 Прнсгрш !чигувапня 1 и(|)0)эмпц11 з кодовнх пластин ру.хоми.х

оо ! кт1 в

2 Система стабпгзацм маси литнх заготовок на МБЛЧ.

3. Дослщження та розробка алгоритму та прпстро'гв корскцп програм об г иск\ вання на товстолпстовому сташ "3<>()(Г ;авод\ "А'.овсталь"

I Ро'.робка га впроваджсння спстсмп кору вання гспловим режимом методично!' псч! в рейкобадковому цеху.

5. Пристршдля тдвигцення надшносп роботи вагоноперекидача.

6 Втйрювач гнирини лисп в.

7. Колоний вагонний датчик ! ПЗП.

8. Датчик з 1н1|юрмащею, яка формусться на об'екп.

9. Датчик г >. зм1нн0ю 1ж]юрмашпо

П).Прин.мач пристрою для зчшу вання шфор.маци.

ПЛнформащйна автоматична система контролю за роботою осгговних агрегапв заводу.

12. Безконтактний дорожи! й датчик.

13. Радюлокацшний датчик наявносн мсталу.

14 ГТристрш контролю зайнятосп зал!зничног коЛ11

15. Пристрш автоматичноУ компенсацй зносу валив клет I сортовог прокатного стану.

16. Система втирювання зусиль при ирокатщ.

17. Система вширювання зазору лпж валками.

18. Система узгодженого ксрування головннм приводом та валками.

У глав! також викладеш вщомост! про розроблеш та п. щ розроблюються пристро! та системи, що реалгзують, зокрсма I функщ шформацшноУ шдтримки АСУ поряд п розв'язанням деяких задач з локально автоматизацп тсхнолопчннх процеав.

Наводиться опис пристрою автоматично! компенсацй зношуванн валюв кл1т1 сортового прокатного стану.

Р!зниця ¡мпульс!в у посл!довних проходах, що характеризуй величин зношування валк!в, використовуеться як корегуючий сигнал для систем регулювання розтвору валюв, яка усувае р!знотовщинн!сть прокату

Для вим!рювання зусиль при прокатц! на ЛПЦ-4500 використан вим1рювання шдсумково! деформацп стшок кл!т! за допомогою магштодюд!г електрична пров!дн!сть яких зм!нюсться при змш напруги магн!тного поля, якому вони знаходяться.

Як джерело магштного поля використовуеться розомкнута систем постпйного мапнту. Осюльки магнподюди твердо закршлсш на станин!, т вони пересуваються в мапптному пол! джсрела. Схема обробки сигналу пропорщйного деформацп' станини, залежнок в свою чергу, вщ зусилля пр проката,!, передбачае видшення статично! га дишппчно! складаючих з мето1 усунення впливу температурного подовження сташши.

Система вим!рговання зазора \нж валками базуеться на шдрахунк числа !мпульс!в, пропорщйного величин! перелпщення нажимного пристрой Оскшьки механ!чна система ¡снуючого нажимного пристрою мае суттев нелшшшстъ, це враховуеться у схем! д!льпика ¡млулъав, що поступають н вх!д реверсивного л1чильника. Окр!м того, враховуеться також та обставит що передавальне число редуктора е число дробове, що веде до змпш числ масштабних ¡мпульс!в, що припадають на 1 мм шляху, який проходить верхш валок.

Для усунення пробуксовок при незахват! мсталу валками та змсншенн дина\пчних удар1в впроваджена система узгодженого ксрування головни; приводом та валками.

Система заснована на автоматичному керуванш швидюстю робочих т станинних ролигав в!дпов!дно фактичшй швидкост! головних валюв.

У момент захвату металу валками кл!т! л!н!йна швидюсть валюв буд узгоджена з л!н!йною швидюстю задач! металу у валки за допомогою датчик! штенсивносп робочих рольганпв та станинних ролиюв.

Цс суттево з нижу с пробуксовки метал> га динамгни \ дари 1 дозволяс: ш авнпшти нродукшвшаь пращ

Л 'я етабгизацн масн литич шгоювок на МИЛ'} рофоблена система, шо заспеватта на реалпаш')' алгоритму

О

/ -.=:------(К))

)

де О - задана вага заготовки;

Г - факшчьа нлоша поперечно!о перерги' затишки.

р<1„/ - 1щлыпсть мсталу при змфянш температур) в момент по)йзу:

I - довжина заготовок.

Вихилення плоил поперечного перерпу в и заданого здшснюсться шляхом вимтрювання фактичних ширина та висоти заготовки за допомогою вишеописаного пристрою для виморювання вшетаней до новерхш провщного т)ла.

Для шдвшцення точносп гарячо) прокатки лисив по товгциш в режим) автлмашчного керування ювею.шеювим станом га жорезкимн профамами. ¡).->фоп [«¡о алгоритм та пристрш корекцп ирограм обтекания. На основ1 а;;. г. ре'лл^татЙ! експерименп в ;а< мо '.в 'я ;к\ I ечнолен шнич параметра у .\ч|,.чиич пропусках оримана емтричиа фору)\ла для визначеиня прокатного г, нас)\иному пропуску, шо дозволят коректуваш лтачення обтискань

Для слл01.пзлци ¡емперагурно! о режиу|\ нагржу заготово); !а. як пас идо!., для стабгп',апп ваги п.м упрного прока)\ розроблена система керування 1епловим режимом чютодично') печ1 Ксрування наф)воу| металу за температурою його поверхш дозволяс бшьш оперативно змшювати тепловий режим печ1 шд час нагр1в> ¡агоговок ! рпниу) ночатковим тспловиу! станом.

У глав) тлкож надагться опис нпиич присгрош 1а сисгем. псрсчпчсних

рашнге.

У додатку А упстяться матеркали про впровадження та випробува)шя створенних засобтв та пристроУв.

шююшш

Основним на\ковим результатом дпеертацйно! робо)и с розроблеш теорет)гчш положения та науково обгрунтоваш техшчш ршення гцодо системного анализу при виробницгв) морного прокату та транспортних перевезеннях 1 створення тйдповклннх метод! в, техшчних засоб1в та систем шформащйно1 шдтримки АСУ ресурсозбершточими технологиями.

Розроблеш нов! тсорстичж положения та науково обгрунтоваш техшчш р!шеиня конкрет)1зуються настуиними результатами:

1. Ha ochobi а на jизу технолопчних умов та шструкцш розроблеш вимоги до виупрговальних пристро1в у прокатному виробництв! та до пристрой: зчитування шформацп з рухомих об'екпв.

2. Розроблений комплексний шфор.машймнй критерш, що дозволяе пор1внювати техшчш засоби контролю та вим!рювання.

3. Теоретично обгрунтоваш можливосп використання акустичних хвиль для створення метод! в та техшчних засоб1в для втпрювання вщстаней у неоднорщному пов1тряному серсдовипп.

4. Теоретично обгрунтоваш можлнвосп використання електромагштних хвиль та по.тпв для передач! енергп в контур, що рухаеться. достатньо) для робота техшчних засобгв передач! шформацп з рухомих o6'eicriB, а також для викпрювання вщетаней до поверхш провщного тша, причому запропонована бшыи рацюнальна методика розрахунку передач! енергп пор!вняно з методом штегральних р!внянь.

5. Уперше отрпмаш математичш виразн для внзначення махового моменту рулону для смути та теоретичного радиуса рулону.

6. Розроблений рад орипнальних методхв, тсхн!чннх засоб!в та систем шформацшио!' п!дтримки сучасиих АСУ, як! захищеш авторськими евщоцгвами та патентами ! яш впроваджен! у виробннцтве.

СПИСОК ОПУЕЛ1КОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦП

Основний зм1ст дисертацй вщображен у таких роботах:

1. Зайцев B.C. Расчет передачи энергии в системе считывания информации // Придншровський науковий вюннк.-Дшпропетровськ: Наука i ocBiTa.- 1998.-№36 ( 103 ).- С. 100 - 103.

2.Зайцев B.C. Способи безконтактного вичнрювання вщеташ га обл!к вироб!в //Експрес - новини: наука, техшка, виробництво.-К.: Укр1НТЕ1.-1998,-№5-6.-С.3-4.

З.Зайцев B.C. Визначення махового моменту i радиуса рулону в процеса намотування довгом!рного матср!алу // Експрес - новини: наука, техшка, виробництво.-К.: Укр1НТЕ1.-1998.-№5-6.-С.9-10.

4.Зайцев B.C. Оптимизация метода расчета передачи энергии в системе из двух контуров // Придншровський науковий вюник.-Дшпропетровськ: Наука i ocBiTa.-1998,-№36( 103 ).- С.108 - 113.

5.Зайцев B.C. Видшення корисних сигнал!в при наявност! завад у пристроях зчитування шформацп // Експрес - новини: наука, техшка. виробництво.-К.: Укр1НТЕ1.-1998,- №5-6.-С. 14-15.

6 Зайцев R.C Отражение звука в неоднородной непрерывной среде // Вестник Приаювского государственного технического университета.-Март'поль-ТТГТУ - 1998 -,№6.-С..367 - 371.

7.Зайцев R С. Ичмеренис расстояния до поверхности проводящего тела // Вестник Приазовского государственного технического университета -Марну turn, -1498 -.N4».-С..372 370

8„Нфщюв В.Б., Носенко IO.B, Кондратенко Л С . Зайцев В.С Исследование и разработка алгоритма и устройства коррекции программ обжа!ми на толстолистовом станс 3600 завода « Азовстпль » а Реферативная информация о законченных НИР в ВУЗах УССР-Киев. «Вища школа».-выпуск 10,-1977.-С.51 -52.

9.Эльке И.К. Кравченко В.П.. Зайончик Д.М., Зайцев B.C., Гармашова Н.М Внедрение системы управления тепловым режимом методической печи в рельсобалочном цехе // Сталь,- 1975.-№5.-С.468-470.

Ю.Зайцев B.C. Автоматизация и механизация основного и вспомогательного оборудования // в книге Клименко Л.В.. i 1о1ч<р-жельский Н.И . Горелик B.C.. Коновалов Л.В Технологические и силовые резервы прокатных станов.-Москва:Мета.i.i> pi ия.-)1>7г> -С 220-227

11 Зайцев B.C.. Клафас Ф.С. Ханча К.Х. Автоматическая система контроля работы и учета простоя основных агрегатов металлургического -,авода // Ьтоллетснь ЦНИИ и ТЭИ ЧМ.-1975 ->21 -С 5 ч

12 Зайцев В С.. Федоров А.С Радиолокационный .датчик наличия металла ,7 бюллетень ЦНИИ и ТЭИ ЧМ -1776 -A'>2<).-C.42-4.3.

1 т. Зайцев B.C.. Варбаров В Л . Грицай В.В Автоматизация технологических процессов в толстолистовом прокатном цехе // Механизация и лвшмагизаиия производства, -1978.-№2.-С. 14-15.

14 Зайцев B.C. Прттжалов В Я . Саянкпн \.Н . Шапплш АС Повышение надежности вагоноопрокидыватсля с помощью акустического устройства контроля положения вагонов // Экспресс-информация. -Москг>а:Морскот'1 транспорт,- 1980 -.4« 6 -С. 14-17

15 Зайцев ВС.. Носов В Г.. Бабицкий М.С.. Грицай ВВ. О снижении потерь при производстве мерных листов на толстолистовом стане 7 Сталь-TJNl.-.Nlo -С.46-48

10.Зайцев B.C., Асаутюк А П.. Садовничий ЛИ. .Автоматическое :читывание информации с вагонов // Промышленный транспорт,-1985.-№2,-

С.9.

17.Зайцев B.C., Добровольская Л.А. К вопросу о структуре управления электроснабжением промышленного предприятия // Придншровський науковий втсник.-Дшпропетровськ:Наука i оевгга.-1998.-№36(103),-С.104 - 107.

2Х

18.3айцсв B.C.. Добровольская JI.A. Информационные критерии при создании АСУ и экспертных систем // Вестник Приазовского гостехуниверситета.-Мариуполь:ПГТУ,-1995.-№1 .-С.213-216.

19.Зайцев B.C., Козак В.Г., Цеунов Г.М. Автоматизация технологических процессов в толстолистовом прокатном цехе завода "Азовсталь" // Тез. докладов Всесоюзной научно-технической конференции "Разработка и внедрение АСУ прокатными станами".-Москва:ЦНИИТЭИ приборостроения.-1975.-С. 19.

20.3айцев B.C., Барбаров B.JL, Бабицкий М.С.. Грицай В.В. Снижение потерь при производстве листов на толстолистовом стане // Тез. докладов Всесоюзной научно-технической конференции "Разработка и внедрение АСУ прокатными станами".-Москва:ЦНИИТЭИ приборостроения.-1977.-С. 11-12.

21.Зайцев B.C., Козак В.Г., Цеунов Г.М.. Чернышев А.Н.. Ефимов В.Б.. Ткачев B.C. Снижение доли ручного труда в прокатном производстве завода "Азовсталь" // Тез. докладов Республиканской межотраслевой научно-технической конференции "Пути сокращения ручного и тяжелого, а также неквалифицированного труда".-Киев:Академия наук УССР.-1975.-выпуск 1,-С.92-95.

22.Зайцев B.C. Использование акустических и электромагнитных воли для создания устройств контроля и измерения при производстве листовогс проката // Тез. докладов Всесоюзной научно-технической конференции "Прогрессивные технологические процессы в производстве холоднокатаного листа".- Липецк:ЦНИИИ и ТЭИ ЧМ.-1985.-С.48-49.

23.Зайцев B.C., Володин С.И.. Греков С.С.. Шсйко Н.В. Комплекс систем для информационного обеспечения АСУ ТП Стана 4500 // Тез.докладог Всесоюзной научно-технической конференции "Разработка и внедрение АСУ ТП в прокатном производстве".-Москва :ЦНЙИТЭИ приборостроения.-1987.■ С.12.

24.Зайцев B.C., Бахтин A.A. Оптимизация теоретических методог расчетов при использовании акустических и электромагнитных волн дл> создания устройств контроля геометрических размеров листа // Тез. докладо! Всесоюзной научно-технической конференции "Задачи тсхничсскогс перевооружения листопрокатного производства".-Днепропетровск:ЦНИИИ i ТЭИ ЧМ.-1987.-С.78-79.

25.Зайцев B.C. Автоматическая система считывания информации с подвижных объектов железнодорожного транспорта // Тез. докладов н; Всесоюзном научно-техническом совещании "Управление перевозками на основе автоматизации съёма информации с подвижного состава". -Ростов-на-Дону Центральное управление Всесоюзного НТО железнодорожников i транспортных строителей.-1990.-С. 12-13.

26.Зайцев B.C. Информационное обеспечение АСУ // Те:?, докладов III vi ионадьной научно-тсхн. конфер.-Том III.-Мариуполь.ПГТУ. -1У95.-С.33.

27.Добровольская Л.А., Зайцев B.C. Применение теории информации и:: оценки сисгем автоматического контроля и \ правления II Тс; докладов IV региональной научно-техн. кон(1)ер.-Том III.-Мариуполь:ПГТУ1997.-С.26

28 Добровольская Л.А.. Зайцев В С Применение комплексного (ч ¡юрмационного критерия при выборе средств и систем контроля // Tes. юкладов V региональной научно-технической конференции,-Том III.-Л<цы\¡шль.ГТГТУ.-l 998.-С.37.

29. Зайцев B.C., Ильвутченко Ю.В. Линеаризация нелинейных .арактеристик первичных преобразователей // Тез. докладов V региональной »аучио-техн. конфер,- Том III -Мариуполь;ПГТУ,-С,3N.

Пернисть автора шдтверджуеться перелйгеними нижче патентами на иптахтди та авторськими евщоцтвами:

l.A.c. 1158864 СССР, МКИ G01B17/00. Способ измерения расстояния о поверхности нагретого тела /' В С.Зайцев. А.А.Бахтин. В.К.Манчхп. ; I? I мсльянов (СССР).-№3629438. Заявлено 5.08.83, Опубл. 30 05.85, фп.№20 -2с. ил.

2 A.c. 411726 СССР, МКИ B23GI5/06. Система рационального пореза рокл1анны\ на нпошвочном станс полос меча.тла / А.Н Чернышев, ; ÍJ Кфимов. С.Т.Плискановский. В.С.Зайцев (СССР).-№175 1207/25-27; ачвлено 25.02.72. Зарегистрировано о5. К).73.-5с.ил. В открытой печати не \ олп ковалось.

3.A.c. 1 133156 СССР, МКИ B6IL25/02. Устройство для считывания тгформацтш с кодовых пластии подвижных объектов / В,С.Зайцев,

И -Чсаулкж. А.И.Садовничий (СССР).-№346 1079. Заявлено 13 .05.82; Опубл 7.01.85. Бюл.№1.-4с.ил.

4.А.С. 641473 СССР, МКИ G06M7/02. Способ учета изделий / .С.Зайцев, П.И.Чудновеи, В.В.Грицай, Ю.М.Буймов (СССР).-№2458635; ¡явлено о i 03 77: Опубл. 05 01.79.Бюл №1.-4с.

5 A.c. 7X1566 СССР, МКИ GO 1В17/00. Способ бесконтактного ¡морения расстоянии / В С Зайцев. А.А.ГЗахтин (СССР).-№2718079; Заявлено ) О I "ч. Опубл 23.1 1.80, Бюл №43.-4с

6. A.c. 1343238 СССР, МКИ G01B7/12. . Способ определения юретичсского радиуса рулона в процессе намотки длинномерного материала / Л.Мазур, В.С.Зайцев, Г.И.Налча, А.А.Вахтин, Е.А.Парсенюк, Н.В.Шейко, .В.Любченко (СССР).-№4055486; Заявлено 14.04.86; Опубл. 07.10.87, ш. №37. -4с. ил.

7.A.c. 1357104 СССР, МКИ В21С47/00. . Способ определения махового момента рулона полосы в процессе намотки / В.С.Зайцев, В.Л.Мазур, Г.И.Налча, А.А.Вахтин, Е.А.Парсенюк, Н.В.Шейко, И.В.Любченко (CCCP).-№4058437; Заявлено 16.04.86; Опубл. 07.12.87, Бюл.№45.-3с.ил.

8.A.c. 1125905 СССР, МКИ B61L25/02. Устройство для считывания информации с подвижных объектов железнодорожного транспорта / В.С.Зайцев, В.И.Гусаров, А.В.Асаулюк и А.И.Садовничий (СССР).-№3651657/27-11 Заявлено 10.10.83; Зарегистрировано 23.07.84.-3сдш. В открытой печати не публиковалось.

9.A.c. 1394619 СССР, МКИ B61L25/02, G06K19/00. Устройство для передачи информации с подвижных объектов железнодорожного транспорта / В.С.Зайцев, В.И.Гусаров, Л.У.Шевченко, А.В.Асаулюк и А.И.Садовничий (СССР). -№3981109/31-1 Г.Заявлено 15.10.85; Зарегистрировано 08.01.88.-4с.ил. В открытой печати не публиковалось.

Ю.A.c. 1550770 СССР, МКИ B61L25/00. Устройство для считывания информации с подвижных объектов железнодорожного транспорта / В.С.Зайцев, А.В.Асаулюк. А. И. Садовничий (СССР).-№4188777/27-11; Заявлено 15.12.86; Зарегистрировано 15.11.89.-4с.ил. В открытой печати не публиковалось.

11.Пат. 2003544 Россия, МКИ B61L25/02. Устройство для считывания формируемой на подвижных объектах железнодорожного транспорта информации / В.С.Зайцев (Укранна).-№4918531/11; Заявл. 12.03.91; Опубл. 30.11.93, Бюл.№43-44.-12с.ил.

12.Пат. 2001801 Россия, МКИ B61L1/08. Точечный резонансный путевой датчик / В.С.Зайцев, А.И.Садовничий (Украина).-№4792607/11; Заявл. 19.02.90; Опубл. 30.10.93, Бюл.№39-40.-8с.ил.

13.Пат. 2042551 Россия, МКИ B61L25/02. Устройство для считывания сменной информации с подвижных объектов железнодорожного транспорта / В.С.Зайцев, А.И.Садовничий (Украина).-№4932233/1 Г. Заявл. 12.03 91; Опубл. 27.08.95, Бюл.№24.-К)с.ил.

14.Пат. UA 17491А Украша. МПК 6B22D11/126. Пристрш для одержання заготовок стабильно! маси на машинах безперервного лиття заготовок / В.С.Зайцев (Украша).-№95094198; Заявл. 19.09.95; Опубл. 31.10.97, Бюл.№5.-11слл.

15.Пат. UA 21752А Украша, МПК 6R611.21/00, Пристрш контролю зайнятосп залгшично! коли / В. С. Зайцев (Укра'ша).-№94023400; Заявл. 08.02.94; Опубл. 30.04.98. Бюл.№2.-8с.!л.

Зайцев В С. Теоретичш основи розроблення та застосування мстодш,

ичшчнич iacoöin та систем шформашйно! шдгримки АСУ ресурсозбернаючими технологами в моалур/тйному виробшщтв!.

Дисерташя на здобуття паукового ступени доктора iечшчних наук за сцещалыпстю 05.13.05 - елемснтп та пристро!' обчислювально! тс.хтнки та (.аилем керування -1нсгитут мбернегики ¡м. ВЛТ. Глушкова HAH УкраТни. Кшв 1 499

Робота м1стить теоретичш дослщжсння та аиа.нз щодо \iipHoro прокату га транспортних перевезень на металурпйному шдцрисмств1 на pi.umx дддяггках тсхполопчного персроблення. На шдстав! системною анализу матемашчшгч моделей та алгоритм!в, яка мЫмгзують втрати виробництва, сформульоваш вимоги щодо техшчних пристротв контролю та втирювання. Теоретично обгрунтована можливють створення иринципово нови.х засобж та пристро'Ув, що використовують явища, яю виникають при р о з п о в с ю дже н н i та в]дбитт1 акуспгчних та електромагштних хвиль. Надано опис цих пристроГв, призначеннх для тшм1рюваншг в i дета ней у неоднор1дгшх серсдовищах та для ¡чип вання ¡нформацп' s рухомич oo'cktib. яка не макиь аигономних джерел жиг- ¡синя.

K.iiOMOBi слова, теорстичш основи. акуегнчш ia елекгромапнiш чвилг меюди. lexiunin засоби. сиегеми

Зайцев B.C. Теоретические основы разработки и применение методов, юхиических средств и систем информационной поддержки АСУ ресуреосберегаютими технологиями в металлургическом производстве.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук ia; специальное!и 05 13.05 - ¡лемешы и устройства вычислительной техники и .¡плеч \нрав 1СННЯ. Институт кибернетики им. В.М. ['лушкова HAH Украины. Киев, 1999.

В работе на основе системного подхода к анализу технологических процессов, связанных с производством некоторых видов проката и с псрсьо ¡ками жидкого чугуна, сформулированы требования к техническим средеIвам контроля #и измерения. Данные контроля и измерения некоторых параметров необходимы для успешного функционирования АСУ рссу реосберегаютими технологиями

Так, при производстве мерного проката внедрение систем дозирования за того во 1С по массе позволяет существенно уменьшить потери, связанные с уходом годного металла в обрезь и с получением укороченных изделий, реализуемых по более низкой цене. Для создания таких систем необходимы устройства, контролирующие геометрические размеры проката. При транспортировке жидкого чугуна необходимо стремиться к снижению потерь

тепла при его транспортировке из доменного цеха в миксерныс отделения кислородно-конвертерного и мартеновского цехов. Это становится возможным при создании устройств слежения за чугуновозными ковшами по пути их следования от места наливки в доменном цехе до миксерного отделения, а также контроля за степенью наполнения ковшей.

На основе детального анализа существующих технических средств установлено, что для измерения геометрических размеров заготовок не существует устройств, позволяющих в настоящее время осуществлять эту операцию без вмешательства человека. Также не существует устройств, позволяющих считывать информацию с подвижных объектов, не имеющих автономных источников питания и контролировать уровень наливки жидкого чу гуна в ковш.

Для более обоснованного выбора технических средств, гак уже существующих, так и вновь создаваемых, предложен комплексный информационный критерий.

Критерий учитывает количество информации, получаемой с помощью средства измерения, надежность, быстродействие и стоимость средства измерения.

Теоретически обоснована возможность использования явлений интерференции и дифракции акустических волн для измерения геометрических размеров акустически непрозрачных тел.

Также теоретически обоснована возможность измерения расстояний с помощью акустических волн в неоднородной воздушной среде и разработан;! методика таких измерений. Исследована лучевая картина при нормальном г: наклонном падении акустических волн на отражающую поверхность, г частности вблизи нагретого тела. На этой основе разработаны новые способы я устройства контроля и измерения с помощью акустических волн. В том числе: способ учета изделий:

способ бесконтактного измерения расстояний: способ измерения расстояния до поверхности нагретого тела; способ определения теоретического радиуса рулона в процессе намотки долгомерною материала:

способ определения махового момента рулона полосы в процесс! намотки;

устройство для считывания информации с кодовых пластш подвижных объектов.

Теоретически обоснована возможность передачи энергии 1 движущийся контур, достаточной для работы кодовых датчиков, с помощь» электромагнитного поля. При этом предложена более рациональная ш сравнению с методом интегральных уравнений методика расчета передач!

нерпш в системе из двух контуров. Теоретически обоснована возможность ¡змерения расстояния до поверхности проводящего тела с помощью системы 13 твух контуров На этой основе разработаны новые способы и устройства ot<тро ы и измерения е помощью злектромагннтных ноле!!, в то\! числе

устройства для считывания различной информации с движущихся obi кгов желе ¡подорожного транспорта, точечный путево!! датчик,

сис1ема кот роля занятости железнодорожной колеи. Л 1я повышения точности юрячей прокатки листов по толщине в сжиме автоматического управления толстолистовым станом по жестким ^граммам разработан алгоритм обжатий. На основе анализа тначений араметров в соседних пропусках получена эмпирическая формула для предслсния давления в следующем пропуске.

Для стабилизации температуры нагрева заготовок, и, как следствие, ля стабилизации веса погонного метра мерного проката разработана система правления тепловым режимом методической печи Управление нагревом гсталла осуществляется по температуре его поверхности с учетом разного ачальтюго теплового состояния заготовок.

В диссертации дас!ся подробное описание способов, устройств и истем реализующих полученные теоретические положения.

На основные способы и устройства подучены авторские свидетельства ч ¡¡,л!п-! что подтверждает приоритетность описываемых разработок

ключевые слова: теоретические основы. акустические и i. мромат нитные волны, методы, технические средства, системы,

Zail/ev V.S Theoretical foundations for development and application of' leliiods, technological means and information systems for resource saving .vliiuiUit'.ies in metal production.

'This dissertation is offered in fulfilment of the requirements for the Sc.D. in 'nginceriug specialising in computer engineering elements and devices, control ystems. Speciality 05.13.05. Glushkovs Institute of Cybernetics, National Ukraine academy ol'Sciences, Kiev, 1999.

! he author has iu\ estimated and analysed the production of lolled stock in .ctioiis as well as the mean of transportation involved at different stages of xhnological this process.

Mathematical models and algorithms minimising the production losses have evclopcd on the basis of system approach.

Requirements for technical means of control and measurements are lentificd. Theoretical substantiation is given the possibility of changing basically evv methods and devices using the phenomena shut occur when acoustic and

electromagnetic waves expand and reflect. The devices designed to be used foi measuring distance in heterogeneous media as well as for reading the informatioi from the mobile objects that arc not equipped with autonomous power sources art described.

Key words: theoretical foundation, acoustic and electromagnetic waves methods, technological means, system.