Статья

Наименование	Разработка автоматизированной системы управления технологической операцией замены погружного стакана слябовой МНЛЗ
Авторы	Ткачёв М. Ю., к. т. н., доц.
Раздел	Машиностроение и машиноведение
Год	2023	Выпуск	73	Страницы	105 - 116
УДК	621.746,62-83,669.02/.09
Аннотация	В данной статье исследована система электроприводов и управления работающим в цилиндрической системе координат манипулятором, реализующим установочные перемещения погружного стакана. Разработаны алгоритм управления роботизированным блоком, математическая модель, а также создана система управления лабораторным стендом, реализующим типовые перемещения при установке огнеупорного стакана в технологическую цепочку непрерывной разливки «промежуточный ковш — кристаллизатор» слябовой МНЛЗ.
Реферат	Цель. Исследование системы управления электроприводов манипулятора для замены погружного стакана слябовой МНЛЗ для увеличения технико-экономических показателей ее работы, а также повышения рентабельности технологического процесса непрерывной разливки стали. Автоматизированная система быстрой смены погружного стакана разрабатывается с целью увеличения продолжительности кампании промежуточного ковша (по сравнению с его ручной установкой), а также увеличения на 2-3 % выхода годного при непрерывной разливке. Методика. Эмпирические и аналитические исследования в работе основывались на фундаментальных положениях теории технических систем, теории автоматизации и систем автоматического управления и были реализованы с использованием современных микроконтроллеров и драйверов, а также специально разработанных программ. Непосредственная разработка АСУ ТП проводилась с учетом ранее полученных в ходе предыдущих исследований результатов изучения переходных процессов, протекающих в электромеханическом приводе манипулятора для замены погружных стаканов. Результаты. Математическая модель робота-манипулятора разрабатывалась с учетом полученных в ходе диссертационного исследования зависимостей для определения момента сопротивления, действующего на привод механизма подачи нового стакана, и силы сопротивления, действующей на привод механизма уборки отработанного стакана в зависимости от следующих факторов: моментов инерции структурных групп; моментов трения в опорах; сил инерции структурных групп, их геометрических характеристик; реакций в опорах; силы сопротивления перемещению ролика; силы трения в опоре зубчатой рейки; углов поворота элементов кинематической цепи; КПД механических передач. Научная новизна. Впервые разработана математическая модель системы быстрой смены погружных стаканов слябовой МНЛЗ, обеспечивающая учет ограничений, налагаемых свободным объемом рабочего пространства разливочной площадки, т. е. учитывающая индивидуальные производственные геометрические условия и уникальный план расположения технологического оборудования на рабочем месте операторов разливочной площадки. Практическая значимость. Разработаны блок-схема, математическая модель АСУ ТП, а также прикладные специальные программы, реализующие автоматизированную работу структурных единиц манипулятора, воплощающих за 0,2-0,3 с автоматическую без прерывания разливки технологическую операцию смены погружных стаканов.
Ключевые слова	манипулятор для замены погружного стакана, сляб, МНЛЗ, автоматизация, АСУ ТП, двигатель постоянного тока, робот-манипулятор.
Полный текст