Описание организации взаимодействия "Поста прокаливания ферросплавов для отдачи в ковш на УДМ" с другими постами выглядит следующим образом. С целью обеспечения своевременности загрузки приемных бункеров УДМ ферросплавами, предварительно прокаленных или просушенных, необходимо обеспечить возможность оперативного взаимодействия оператора ПП с оператором пульта управления и оператором УДМ, представление информации о состоянии оборудования и процессов на ПП УДМ. Оператору ПП на УДМ необходима информация о загруженных и свободных для прокаливания или просушивания ПП. После получения указанной информации оператор ПП выбирает вариант дальнейших действий. Если необходимо загрузить ПП в соответствие с выбранным вариантом и указанием режима прокаливания, то производится контроль параметров режима прокаливания. В случае необходимости осуществляется обмен информацией между оператором ПП на УДМ и оператором УДМ при выдаче прокаленных масс ферросплавов в приемный бункер УДМ и между оператором ПП на УДМ и оператором пульта управления при загрузке материалов в расходный бункер УДМ. В свободное от указанных выше операции время осуществляется анализ состояния расходных бункеров на УДМ, обмен информацией оператора ПП на УДМ и оператора пульта управления о состоянии расходных бункеров, отображение состояния происходящих процессов и оборудования.

В первоначальном варианте проектируемой технологии раскисления и легирования стали предусматривается "жесткое" регламентирование количества подаваемых ферросплавов при сливе металла в ковш с учетом дальнейших корректировки химического состава при обработке металла на УДМ. Однако при более глубоком анализе технологии целесообразным является уточнение первоначальных порций ферросплавов, так как существенно может поменяться масса жидкой стали, ее окисленность и другие факторы. С учетом высокой стоимости ферросплавов необходимо считать их начальные порции, так как не весь металла может проходить полную обработку.

1.5 Анализ проектируемой системы управления технологическим процессом и постановка задачи

1.5.1 АСУ ТП выплавки стали в конвертере

В основу функциональной структуры АСУ ТП положен принцип децентрализации функциональных элементов, образующих единую вычислительную систему, в которой имеются два уровня, каждый из которых делится на два подуровня. Первый уровень включает в себя системы, осуществляющие непосредственную связь с объектом управления и обеспечивающие измерение параметров процесса, состояния оборудования, определение параметров исходных материалов и отработку установок исполнительными механизмами и системы сбора и подготовки информации для реализации функций второго уровня, реализации диалога технологического и эксплуатационно-ремонтного персонала с техническими средствами АСУ ТП в процессе управления. Ко второму уровню относятся системы, обеспечивающие динамическое оценивание и прогнозирование значений важнейших неконтролируемых параметров плавки (оценка состояния ванны), и системы, обеспечивающие расчет статических и программных управлений на предстоящую плавку, а также расчет текущих значений управления, включая программы подачи раскислителей и легирующих. Системы, обеспечивающие непосредственную связь с объектом управления, делятся на информационные и информационно-управляющие. К первому типу относятся системы, обеспечивающие только выполнение измерительных и регистрирующих функций с последующей передачей информации на другие уровни и на индикацию. Ко второму типу относятся системы, обеспечивающие наряду с измерительными и регистрирующими функциями обработку уставок. Их работа возможна в четырех режимах: дистанционном (ручном), полуавтоматическом, автоматическом и от ЭВМ.

Системы, осуществляющие непосредственную связь с объектом управления, представлены комплексами задач (системами определения), реализуемыми на отдельных программно-технических комплексах (микропроцессорных системах).

Комплекс задач "Кислород" (система управления трактом подачи кислорода) обеспечивает измерение мгновенного нормального расхода кислорода, подаваемого в конвертер верху, отработку уставки по расходу кислорода, интегрирование расхода кислорода, отсчет времени от начала продувки и прекращения подачи кислорода после обработки заданных значений интегрального расхода или времени от начала продувки. Установки по расходу и времени, то есть программа, задаются вторым уровнем вычислительной сети или машинистом дистрибутора.

Комплекс задач "Фурма" (система управления положением кислородной фурмы) осуществляет измерение и регулирование положения кислородной фурмы в соответствие с уставкой по положению фурмы над уровнем спокойной ванны с автоматической коррекцией на разгар футеровки и выдачей команды на отсечной клапан. Уставки формируются подсистемой статического управления (в виде программы изменения во времени) и подсистемой динамического управления в режиме работы от ЭВМ либо, как и в предыдущем случае, программа выбирается машинистом дистрибутора в автоматическом режиме. Необходимые данные для корректировки на разгар футеровки конвертера передаются из второго уровня системы.

Комплекс задач "Технологические газы" (системы управления трактом подачи технологических газов) обеспечивает измерение мгновенного нормального расхода технологических газов, подаваемых в конвертер через данные фурмы (кислорода, природного газа, азота, аргона), переключение в тракте подачи газов и обработки уставок по расходам подаваемых газов, интегрирование расходов газов. Задания по виду газа и его мгновенному расходу по каждой фурме формируются вторым уровнем (подсистемами статического и динамического управления) либо машинистом дистрибутора в автоматическом режиме.

Комплекс задач "Температура стали" (система определения температуры стали и содержания углерода при помощи погружного термозонда) предназначен для определения температуры расплавленного металла в конвертере, концентрации в нем углерода и уровня расплава с использованием устройства для замера параметров конвертерной плавки (зонда) без повалки конвертера или определения температуры металла при провалке конвертера. При этом формируются сигналы начала и конца замера, готовности цепи датчика или обрыва, неправильности проведенного замера, контакта датчика с расплавом в ванне. Цифровая индикация результатов измерения предусмотрена в посту управления конвертером на крупномасштабном табло, установленном на рабочей площадке и на выносном приборе.

Комплекс задач "Температура чугуна" (система определения температуры чугуна) обеспечивает определение температуры чугуна в чугуновозном ковше при автоматизированном погружении термопары в чугун. При этом выдаются сигналы начала и конца замера, готовности цепи датчика и ее обрыва, неправильности проведенного замера. Обеспечивается ввод номера ковша и индикация результатов измерения в цифровом виде на табло, установленном на площадке, видеоконтрольном устройстве и выносном приборе.