Для реалізації налагоджувальних робіт для регуляторів на об’єкті створений інструментарій, який полегшує адаптацію діючого регулятора до фактичних параметрів об’єкта або змінним умовам його роботи в системі автоматизації. Такий прилад потребує від користувача мінімальних знань та простий в обслуговуванні.

Розділ 7 присвячений експериментальним дослідженням і промисловій реалізації автоматизованих систем на ТЛС. В дослідженнях режимів керування процесами прокатки переслідувались цілі забезпечення формування показників якості процесу прокатки і прокатної продукції, ефективності роботи стана і прокатного цеху в цілому. Найбільш економічно важливим для технологічного процесу на ТЛС є коефіцієнт витрати металу заготовки на тонну прокату або виходу придатного, який залежить від точності реалізації заданих геометричних розмірів прокатаної штаби.

В табл. 1 наведений перелік деяких об’єктів, на яких НВК “КІА” при ведучій участі здобувача вивчені технологічні процеси прокатки товстого листа, розроблені технічні проекти з автоматизації ТЛС з використанням наукових розробок здобувача і здійснена їх автоматизація в різних аспектах. На рис. 7 показана типова ІАСК ТЛС.

Висновки

В дисертаційній роботі здійснено рішення актуальної науково-практичної проблеми створення сучасних автоматизованих систем інтегрованого керування виробничими і технологічними процесами прокатки на товстолистових станах, що полягає у розвитку питань теорії і розробки методів побудови ІАСК процесами прокатки на різних ТЛС, а саме запропонована вертикальна і горизонтальна інтеграція на основі глобального економічного критерію з застосуванням координатора, нових математичних моделей, методів, каналів і стратегій керування, а також нових технологічних засобів, які в сукупності забезпечують підвищення якості продукції, економію матеріальних і енергетичних витрат. Науковi положення та технічнi пропозиції підтверджені експлуатацією реалізованих автоматизованих систем. Економічний ефект лише однієї з впроваджених систем становить більше ніж 1 млн. гривень на рік.

Одержані наступні теоретичні, дослідні та практичні результати роботи:

1. Показано, що оптимізація режимів роботи технологічної лінії ТЛС являє собою складну багатокритеріальну задачу високої розмірності, з великою кількістю обмежень і випадкових змінних в умовах неповноти вихідної інформації. Тому для синтезу математичних моделей і алгоритмів керування виробництвом в ІАСК здійснені декомпозиція системи у межах наявних ступенів свободи та її опис підмоделями (оціночними, ідентифікаційними, прогнозуючими); доведено, що оскільки окремі технологічні операції (нагрів металу, прокатка, оброблення прокатної продукції та ін.) взаємозв’язані, автономне керування підпроцесами, яке застосовується в тепершіній час, не може забезпечити оптимальне керування всім комплексом в цілому, тому локально оптимізовані підсистеми керування повинні об’єднуватися вищестоящим координатором, який усуває конфліктні ситуації між підпроцесами і виробляє компромісні рішення для глобальних цілей в роботі ІАСК. В свою чергу глобальна задача оптимізації ІАСК повинна розглядатися як триетапний вектор, який полягає в керуванні організаційно-технологічними процесами: перший — фабрикація заявок на прокат; другий — нагрів і прокатка слябів; третій — розкрій штаби і операції оброблення. Ці етапи організаційно і технологічно взаємозв’язані, причому на їх оптимальне виконання суттєве значення має “людський фактор” через комунікації “людина — машина” і “людина — процес”. Запропонований підхід до проектування дозволяє використовувати додаткові джерела зниження собівартості продукції, які полягають в економії паливно-енергетичних ресурсів, а також в спроможності оперативного втручання у виробничий процес на всіх його стадіях за допомогою достовірної інформації про хід процесу на основі єдиної бази даних та розробленої інформаційної системи.

2. Встановлено, що до технології проектування ІАСК повинні включатися три основні взаємодіючі компоненти: методи, інструментарій і способи реалізації. Вихідним документом для проектанта служить розроблена ним неформальна специфікація задач керування. У загальному випадку неформальною специфікацією подається опис некерованого об’єкта, структурної схеми процесу та вимог до нього. Далі з використанням засобів обчислювальної техніки наводиться перетворення неформальної специфікації у формальну, яка є ключем до системотехнічного рішення задачі керування. Запропонована структура машинної підтримки процесу проектування ІАСК, що включає етапи та зміст робіт всього життєвого циклу створення, впровадження, експлуатації системи та її подальший розвиток на об’єкті, може стати основою проектування ІАСК товстолистовими та широкоштабними станами.

3. Проаналізований та науково обгрунтований вибір найбільш ефективних математичних моделей розрахунку основних технологічних і енергосилових параметрів прокатки, запропоновано ряд нових моделей (зусилля, ширини листа, деформації кліті, площинності тощо), які відрізняються від відомих спроможністю використання значно меншої кількості вихідних даних і більшою точністю. Промислові дослідження, проведені на ряді ТЛС, підтвердили їх адекватність, а також те, що за рахунок зниження середньоквадратичного відхилення при керуванні товщиною можна отримати економію металу, яка для ТЛС 3600 при продуктивності 3 млн. т на рік становить не менше ніж 20 тис. т на рік. Практична цінність розроблених моделей полягає в їх універсальності для різних прокатних станів і в тому, що на їх основі можна отримати реальну економію металу.

4. В процесі промислових досліджень, проведених на чистовій кліті кварто ТЛС 3600, встановлений і теоретично обгрунтований вплив ефекту швидкісної асиметрії на площинність листа, який обумовлює зниження зусилля прокатки при зміні швидкості одного прокатного валка відносно іншого. За даними досліджень при неузгодженості швидкостей валків в середньому на 4,7% зусилля прокатки зменшувалось на 100 т, що складало 5—7% загального зусилля прокатки. Швидкісна асиметрія суттєво впливає на поліпшення площинності і може бути застосована як альтернативний канал впливу на вказані параметри різних прокатних станів, не оснащених іншими органами регулювання.

5. Здійснена інтеграція керування нагрівальними печами з ходом процесу прокатки металу в клітях стана. Показано, що застосування стратегії зі зворотними зв’язками за температурою металу на виходах з чорнової і чистової клітей забезпечує оптимізацію процесів нагріву і прокатки як єдиного теплотехнічного комплексу. На основі запропонованої інтеграції на ТЛС 2800 отримана економія умовного палива на рівні 5—7%; цей підхід може бути розповсюджений на всі типи прокатних станів.

6. Проаналізовані варіанти застосування термомеханічної обробки (ТМО) для поліпшення структури та механічних властивостей листа, що прокатується, тобто для підвищення якості прокатної продукції. Показано, що в цих варіантах досягається одержання потрібного сполучення механізмів зміцнення, що забезпечують прокатку металу із специфічним набором якостей. Розглянуті та оцінені дві наступні структури АСК для контрольованої термомеханічної обробки прокату на ТЛС:

а) для контрольованої багатоетапної прокатки з проміжними підстудженнями розкату на спокійному повітрі та з наступною низькотемпературною деформацією при суворому дотриманні температури;

б) для контрольованої за температурою двофазної прокатки з інтенсивним проміжним охолодженням водою і наступною низькотемпературною деформацією. В роботі подана оцінка позитивних результатів по якості механічних властивостей листа, які одержують при контрольованій прокатці.

7. Виконана науково-технічна оцінка застосованих варіантів систем гідромеханічного збиву окалини при прокатці на ТЛС. Показано, що головними факторами, які впливають на ефективність видалення окалини і враховуються при виборі конструкції установки, є: ударна сила потоку води, відстань від сопла до поверхні розкату, кут розкриття факелу сопла. Запропонована нова автоматизована енергоресурсозберігаюча технологія гідрозбиву окалини, за допомогою якої в порівнянні, наприклад, з існуючою на ТЛС 2800 можна в 10—15 разів зменшити витрати води і в 5—7 раз електричної енергії, забезпечуючи при цьому високу якість поверхні металу, а також за рахунок інтеграції її в ІАСК зменшити розхід палива в печах на 2% та угар металу в печі на 3,5 кг/т. Нова автоматизована технологія може бути рекомендована на будь-які прокатні стани, а також для машин безперервного лиття заготовок.

8. Науково обгрунтована і практично підтверджена необхідність і ефективність при товстолистовій прокатці дій на технологічний процес по багатоканальній системі ПЦУ з різними швидкодією, точністю і характером впливу каналів на хід процесу. Обгрунтовано застосування експертних систем (ЕС), які використовуються для прогнозу в пасивному або активному режимах. Пасивна ЕС застосовується оператором для швидкого рішення задачі за допомогою ЕОМ на базі знань. Вихідною інформацією є дані та факти, що вводяться до ЕОМ, де зберігаються знання з передісторії процесу. Якщо ж задача пов’язана з фізико-технологічним процесом, тоді ЕС сполучається з процесом, що контролюється, утворюючи замкнену ЕС, яка працює в активному режимі.

9. Зроблений порівняльний аналіз методів вибору і оптимального настроювання параметрів автоматичних регуляторів, які становлять основу базової автоматики ІАСК, що здійснюють регулювання технологічних параметрів процесу прокатки і комплексне керування станом. Обгрунтована трикрокова процедура оптимізації параметрів САР або ПЦУ: на 1-му кроці визначається математична модель об’єкта регулювання і вибирається тип регулятора; на 2-му — здійснюється синтез параметрів контура регулювання, який включає автоматичний регулятор і об’єкт (процес) регулювання; на 3-му — виконується розрахунок оптимальних параметрів регулятора з використанням величин коефіцієнтів оптимізованого контура САР.

Проаналізовано застосування для синтезу САР декількох варіантів методу найменших квадратів, який реалізований у два ступеня: змінний у часі рекурсивний метод зі змінними ваговими коефіцієнтами впливу передісторії; розширений рекурсивний метод, в якому сигнальний вектор і його застосування розширюються за рахунок попередніх оцінок похибок. Запропонований підхід може бути рекомендований для САР, які працюють з високою бистродією на рівні втрати сталості зі змінюваними у часі параметрами об’єкта.

10. За результатами теоретичних і експериментальних досліджень, а також науково-технічних розробок, виконаних здобувачем, створено низку сучасних систем автоматизації ТЛС, випробуваних і впроваджених при провідній участі здобувача в промислову експлуатацію на декількох металургійних комбінатах в Україні, СНД і за кордоном. До найбільш представницьких АСК належать об’єкти автоматизації, наведені в табл. 1. Промислові випробування названих АСК у повній мірі підтвердили достовірність теоретичних результатів наукових досліджень, розроблених і застосованих математичних моделей розрахунку технологічних параметрів і алгоритмів керування процесами прокатки. Висока точність регулювання технологічних параметрів прокатки досягається застосуванням цифрових САР з елементами адаптації та самонавчання.

Список публікацій за темою дисертації

1. Грабовский Г. Г. ИАСУ толстолистовыми прокатными станами. — К.: Техніка, 2001. — 448 с.

2. Иевлев Н. Г., Грабовский Г. Г. Математические модели и алгоритмы управления в АСУ ТП толстолистовых прокатных станов. — К.: Техніка, 2001. — 248 с.

3. Архангельский В. И., Богаенко И. Н., Грабовский Г. Г., Рюмшин Н. А. Человеко-машинные системы автоматизации. — К.: НПК “КИА”, 2000. — 308 с.

4. Архангельский В. И., Богаенко И. Н., Грабовский Г. Г., Рюмшин Н. А. Нейронные сети в системах автоматизации. — К.: Техніка, 1999. — 364 c.

5. Многоканальные итерационные системы управления / Б. И. Кузнецов, А. А. Худяев, И. Н. Богаенко, Г. Г. Грабовский и др. — К.: НПК “КИА”, 1998. — 244 с.

6. Богаенко И. Н., Грабовский Г. Г., Рюмшин Н. А. и др. Интегрированные организационно-технические АСУ промышленными предприятиями. — К.: НПК “КИА”, 2002. — 147 с.

7. Богаенко К. И., Грабовский Г. Г., Грищенко А. А., Грищенко С. А. Автоматизированные системы управления процессами нагрева и отжига металла. — К.: Техніка, 1997. — 124 с.

8. Архангельский В. И., Богаенко И. Н., Грабовский Г. Г., Рюмшин Н. А. Системы фуцци-управления. — К.: Техніка, 1997. — 208 с.

9. АСУ листопрокатных станов / В. И. Архангельский, И. Н. Богаенко, В. И. Васичкин, Г. Г. Грабовский и др. — М.: Металлургия, 1994. — 334 с.

10. Грабовский Г. Г., Твардовский В. П. Опыт разработки и внедрения АСУ ТП толстолистовых и полунепрерывных прокатных станов. — К.: РДЭНТП, 1992. — 32 c.

11. Грабовский Г. Г., Твардовский В. П. АСУ толстолистовых прокатных станов. — К.: РДЭНТП, 1989. — 32 с.

12. Грабовский Г. Г., Твардовский В. П., Ушаков В. А., Жуков С. В. Опыт разработки и внедрения автоматизированного управления режимами обжатий на трехклетевом ТЛС по расчетам в темпе с процессом // Автоматизированное организационно-технологическое управление процессами прокатного производства: Сб. науч. тр. — К.: КИА, 1989. — С. —75.

13. Прядкин Л. Л., Грабовский Г. Г., Иевлев Н. Г. Автоматизация технологических процессов прокатки на толстолистовых станах // Металлург. — 1989. — №5. — С. 34—36.

14. Грабовский Г. Г., Твардовский В. П., Тищенко В. Ф. Опыт разработки и внедрения АСУ ТП толстолистовых прокатных станов // Исследования и разработка систем автоматизации листовых прокатных станов: Сб. науч. тр. — К.: КИА, 1991. — С. 36—46.

15. Грабовский Г. Г., Иевлев Н. Г., Твардовский В. П. Методы обеспечения плоскостности листового проката в АСУ ТП ТЛС // Автоматизация производственных процессов. — 1995. — №1. — С. 33—37.

16. Полещук В. В., Твардовский В. П., Грабовский Г. Г., Рюмшин Н. А. Программное обеспечение АСУ ТП толстолистовой прокатки, реализованной с использованием ПЭВМ // Автоматизация производственных процессов. — 1996. — № 1. — С. 48—53.

17. Архангельский В. И., Богаенко И. Н., Грабовский Г. Г.,Рюмшин Н. А. Стандартизация структурирования комплексных АСУ // Автоматизация производственных процессов. — 1996. — №2. — С. 1—10.

18. Архангельський В. I., Богаєнко ІI. М., Грабовський Г. Г., Рюмшин М. О. 40 років багатогалузевому науково-дослідному центру НВК “КІА” // Автоматизація виробничих процесів. — 1997. — № 1. — С. 1—7.

19. Бобраницький Ю. П., Грабовський Г. Г, Полещук В. В., Твардовський В. П. Автоматизована система керування та контролю механічних властивостей сталі на товстолистових прокатних станах // Автоматизація виробничих процесів. — 1997. — № 1. — С. 8—12.

20. Архангельский В. И., Грабовский Г. Г., Рюмшин Н. А. Интегрированная АСУ толстолистового прокатного цеха // Автоматизація виробничих процесів. — 1997. — №1. — С. 53—62.

21. Грабовський Г. Г. Енергозбереження на базі частотно-регульованого електропривода змінного струму // Автоматизація виробничих процесів. — 1998. — № 1/2 (6/7). — С. 6—12.

22. Архангельський В. IІ., Богаєнко ІI. М., Грабовський Г. Г., Рюмшин М. О. Ефективність автоматизації прокатних станів з використанням нейронних сіток // Автоматизація виробничих процесів. — 1999. — № 1(8). — С. 1—10.

23. Грабовський Г. Г. Енергозбереження — пріоритетний напрямок розвитку економіки Украіни // Автоматизація виробничих процессів. — 1999. — №1(8). — С. 10—13.

24. Грабовский Г. Г. Человеко-машинное управление качеством проката на толстолистовом стане // Автоматизація виробничих процесів. — 1999. — № 1 (8). — С. 61—67.

25. Архангельський В. IІ., Богаєнко IІ. М., Грабовський Г. Г., Рюмшин М. О. Системи людино-машинної комунікації в АСК // Автоматизація виробничих процесів. — 1999. — № 2(9). — С. 1—8.

26. Грабовский Г. Г. Интегрированное управление производством в цехе толстолистового проката // Металлы и литье Украины. — 2000. — № 7,8. — С. 51—52.

27. Архангельський В. ІІI., Грабовський Г. Г., Байкалов В. А. Енергозберігаючі системи гідрозбиву окалини для гарячої прокатки листів // Автоматизація виробничих процесів. — 2000. — № 1 (10). — С. —20.

28. Грабовский Г. Г., Иевлев Н. Г. Теоретические и экспериментальные исследования плоскостности толстолистового проката на ТЛС с АСУ ТП // Автоматизація виробничих процесів. — 2000. — №1 (10). — С. 59—67.

29. Архангельський В. ІI., Богаєнко IІ. М., Грабовський Г. Г.,Рюмшин М. О. Методи підвищення безпеки і надійності програмного забезпечення АСК // Автоматизація виробничих процесів. — 2000. — № 2(11). — С. 1—7.

30. Грабовский Г. Г. Принципы формирования интегрированных АСУ // Автоматизація виробничих процесів. — 2000. — № 2(11). — С. 45—51.

31. Грабовский Г. Г., Иевлев Н. Г. Управление продольной разнотолщинностью листов на реверсивных станах горячей прокатки // Автоматизацiя виробничих процесів. — 2000. — №2 (11). — С. 65—74.

32. Грабовский Г. Г., Байкалов В. А. Автоматизированная энергосберегающая система гидросбива окалины // Вестник Национального университета Украины. — К.: Машиностроение, 2000. — Вып. 38. — С. 106—109.

33. Бойчук Б. И., Грабовский Г. Г., Шевченко Т. Г. Базовая система управления нагревательными печами на толстолистовом стане // Металлы и литье Украины. — 2001. — № 1,2. — С. 40—43.

34. Грабовский Г. Г. Энергосберегающее автоматизированное управление прокаткой//Труды Одесского политехнического университета. — 2001. — Вып. 4(16). — С. 35—37.

35. Грабовский Г. Г., Иевлев Н. Г. Математические модели и алгоритмы управления в АСУ ТП толстолистовых прокатных станов//Труды Одесского политехнического университета. — 2001. — Вып. 3(15). — С. 27—31.

36. Грабовский Г. Г. Менеджмент в аспекте автоматического регулирования // Автоматизація виробничих процесів. — 2001. — №1(12). — С. 68—73.

37. Архангельський В. ІI., Богаєнко IІ. М., Грабовський Г. Г., Рюмшин М. О. Функції людини як ланки автоматизованої системи керування // Автоматизація виробничих процесів. — 2001. — №2(13). — С. 1—8.

38. Грабовский Г. Г., Бойчук Б. И., Шевченко Т. Г. Усовершенствование управления тепловой работой нагревательных печей при помощи комплекса имитационного моделирования//Автоматизація виробничих процесів. — 2001. — №2 (13). — С. 153—157.

39. Грабовский Г. Г., Иевлев Н. Г. Управление формой листа в плане на толстолистовом прокатном стане // Автоматизація виробничих процесів. — 2001. — № 1 (12). — С. —68.

40. Грабовский Г. Г. Построение систем регулирования технологических параметров прокатки на ТЛС // Автоматизація виробничих процесів. — 2001. — № 2 (13). — С. 76—85.

41. Грабовский Г. Г., Иевлев Н. Г. Принципы построения и опыт внедрения АСУ толстолистовыми прокатными станами // Автоматизація виробничих процесів. — 2002. — № 1. — С. 89—99.

42. Грабовський Г. Г., Грудін М. Г., Хлобистова О. А. Проблема опису і нормування рівня безпечності технологічних об’єктів // Автоматизація виробничих процесів. — 2002. — №1. — С. 20—24.

43. Грабовский Г. Г. Состояние и перспективы внедрения АСУ на металлургических предприятиях Украины // Вісник технологічного університету Поділля. — 2002. — Т. 2. — №3. — С. 53—59.

44. Грабовский Г. Г., Шевченко Т. Г. Анализ и синтез интегрированных АСУ толстолистовых прокатных станов // Вісник технологічного університету Поділля. — 2002. — Т. 2. — №3. — С. 269—271.

45. Грабовский Г. Г. Автоматизированные системы управления в украинской металлургии // Бюл. агенства “Информбанкстандарт”. Металл Украины. — 2002. — №4. — С. 37—45.

46. Грабовский Г. Г. Синтез и исследование интегрированных АСУ толстолистовых прокатных станов // Наукові праці Донецького національного технічного університету. — Донецьк, 2002. — Вип. 48. — С. 83—92.

47. Грабовский Г. Г., Иевлев Н. Г. Автоматизированный контроль и управление механическими свойствами проката на ТЛС // Наукові праці Донецького національного технічного університету. — Донецьк, 2002. — Вип. 48. — С. 75—83.

Грабовський Г. Г. Інтегровані автоматизовані системи керування товстолистовими прокатними станами (розвиток теорії, моделі, алгоритми). — Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальностю 05.13.07 — автоматизація технологічних процесів. — Національний гірничий університет України, Дніпропетровськ, 2003.

Дисертація присвячена теорії побудови багаторівневих інтегрованих систем комплексного керування товстолистовим станом, яка охоплює рішення задач планування і організаційного керування виробництвом у прокатному цеху, оптимізіції керування технологічними процесами нагріву, прокатки та обробки прокатної продукції. Реалізована глобальна постановка задачі створення ІАСК, при якій окремі керуючі підсистеми, що оптимізуються, об’єднуються вищестоящим координатором в єдиний керуючий комплекс, який функціонує за вибраним єдиним критерієм оптимізації роботи всього об’єкта. Можливості технічного сполучення окремих функціональних підсистем до єдиної моделі керуючого комплексу забезпечуються наступними взаємно-інтегрованими системами: планування виробничих ресурсів підприємства або цеху; керування виробництвом; відкритою системою керування технологічними процесами і регулювання технологічних параметрів.

За результатами математичного аналізу організаційно-технологічних процесів синтезована структура ІАСК, яка здійснює оптимальну інтеграцію процесів нагріву, прокатування і термічної обробки прокатної продукції. Запропонована структура машинної підтримки процесу проектування ІАСК, яка включає етапи і зміст робіт всього періоду по створенню, впровадженню і експлуатації системи. Для підтвердження адекватності теоретичних результатів наукових досліджень, розроблених і застосовуваних математичних моделей розрахунку параметрів прокатки і алгоритмів керування процесами, проведені промислові випробування запропонованих АСК з позитивними результатами.

Ключові слова: інтегровані системи, планування, організаційне керування, регулювання, координація, інформація, математичні моделі, нагрів металу, прокатка, термічна обробка.

Грабовский Г. Г. Интегрированные автоматизированные системы управления толстолистовыми прокатными станами (развитие теории, модели, алгоритмы). — Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.13.07 — автоматизация технологических процессов. — Национальный горный университет Украины, Днепропетровск, 2003.

Диссертация посвящена теории построения многоуровневых интегрированных систем комплексного управления толстолистовым станом, охватывающей решение задач планирования и организационного управления производством в прокатном цехе, оптимизации управления технологическими процессами нагрева, прокатки и обработки прокатной продукции. Реализована глобальная постановка задачи создания ИАСУ, при которой отдельные оптимизируемые управляющие подсистемы объединяются вышестоящим координатором в единый управляющий комплекс, функционирующий по выбранному единому критерию оптимизации работы всего объекта.

Возможности технического сопряжения отдельных функциональных подсистем в единую модель управляющего комплекса обеспечиваются следующими взаимно-интегрированными системами: планирования производственных ресурсов предприятия или цеха; управления производством; открытой системой управления технологическими процессами и регулирования технологических параметров.

По результатам математического анализа организационно-технологических процессов синтезирована структура ИАСУ, осуществляющая оптимальную интеграцию процессов нагрева, прокатки и термической обработки прокатной продукции. Предложена структура машинной поддержки процесса проектирования ИАСУ, включающая этапы и содержание работ всего периода по созданию, внедрению и эксплуатации системы.

Разработанная концепция комплексной интеграции системы заключается в построении информационных связей как по вертикали, так и по горизонтали: по вертикали взаимодействуют информационные функции планирования производства и технологических процессов, а по горизонтали — объединены различные функции на всех уровнях системы. Этим обеспечивается представление информации о процессах для вышестоящих уровней иерархии в единообразной форме и в полном объеме. Банк данных содержит информацию о планах и процессах и предоставляет ее соседним уровням иерархии ИАСУ.

Синтезированы цифровые системы регулирования технологических параметров прокатки, являющиеся адаптивными и в ряде случаев обучающимися системами. Это позволяет легко реализовать математически сложные законы регулирования с соответствующими методами идентификации объектов. Имитационным моделированием проверена устойчивость систем и их оптимальность по быстродействию.

Обоснована и практически подтверждена при толстолистовой прокатке необходимость и эффективность воздействия на технологический процес по многоканальной системе с различным быстродействием, точностью и характером воздействий каналов на ход процесса.

Предложен набор жестких стратегий, выбор которых осуществляется на основе текущей индентификации технологического процесса. Показано, что достижения оптимального управления возможно только с использованием человеко-машинного взаимодействия.

Разработан новый метод регулирования продольной разнотолщинности с использованием механизма прогнозирования толщины листа на базе последовательности процессов с учетом удлинения листа, а также новый исполнительный механизм на основе гидрокапсулы, обеспечивающий достижение более высоких точностных и динамических показателей управления и обладающий рядом преимуществ по сравнению с известными.

Разработана и интегрирована в ИАСУ новая, не имеющая аналогов автоматизированная, энергоресурсосберегающая технология гидроочистки окалины, которая значительно улучшает качество поверхности готовой продукции, а также позволяет на основе интеграции в ИАСУ снизить уровень нагрева металла в печи и на основе адаптации модели нагрева уменьшить среднеквадратичную ошибку температуры нагрева прокатки в черновой клети.

Для подтверждения адекватности теоретических результатов научных исследований, разработанных и примененных математических моделей расчета параметров прокатки и алгоритмов управления процессами проведены промышленные испытания предложенных АСУ с положительными результатами.

Ключевые слова: интегрированные системы, планирование, организационное управление, регулирование, координация, информация, математические модели, нагрев металла, прокатка, термическая обработка.

Grabovskij G.G. Integrated automated systems for thick sheet rolling mill control (theory progressing, models, algorithms). – Manuscript.

Dissertation for a Doctor’s degree on speciality 05.13.07 – automation of technological processes. – National mining university of Ukraine. Dnipropetrovsk, 2002.

Dissertation is devoted to the theory of building multilevel integrated systems all-round management of thick sheet rolling covering production planning and control in rolling-mill shop, management optimization of manufacturing method of heating, rolling and treatment of rolled product. The main advantage of created integrated automatic system is association of objective control subsystems in common control complex by higher coordinator. This complex functions according to chosen criterion of object work optimization.

Technical conjugation of separate functional subsystems in common model of control complex are provided by three mutually integrated components: planning system of manufacturing recourses of plant or shop; control manufacturing system; open control system of technological processes of technical parameters regulation.

The structure of integrated automatic system control was synthesized as result of mathematical analyze of organizational-technological processes. The integrated automatic system realizes optimal integration of heating, rolling and thermal treatment of rolled product. The structure of machine support of integrated automatic system control design was proposed. The structure includes stages and content of work of all period on design, implementation and system operation.

To justify the sufficiency of theoretical results of science research, worked out and used mathematical models of parameter calculation of rolling and algorithm of process control the manufacturing test of proposed integrated automatic system control was done with positive results.

Keywords: integrated systems, planning, organizational management, regulation, coordination, information, mathematical model, heating of metal, rolling, heat treatment.