Computer-integrated electric-arc melting process control system

Authors

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2014.23512

Keywords:

computer-integrated control system, hardware, automation system

Abstract

Developing common principles of completing melting process automation systems with hardware and creating on their basis rational choices of computer- integrated electricarc melting control systems is an actual task since it allows a comprehensive approach to the issue of modernizing melting sites of workshops. This approach allows to form the computer-integrated electric-arc furnace control system as part of a queuing system “electric-arc furnace - foundry conveyor” and consider, when taking automation decisions, not only the melting process itself, but also the associated processes such as casting, molding, equipment transportation.

Several possible options for solving the problem of selecting means for software and hardware implementation of the melting control system at the melting-casting-molding workshop sites are presented. Such solutions include forming two- or three-level control systems, built according to the hierarchical principle. Implementing these recommendations, along with the optimal control algorithm for electric-arc melting in a furnace, considered as an element of the queuing system, allows to modernize the existing electric melting control systems

Author Biography

Дмитрий Александрович Дёмин, National Technical University «Kharkiv Polytechnic Institute», Technological center

Professor, Director

References

  1. Труфанов, И. Д. Общетеоретические аспекты разработки стохастической системы автоматизированной экспертной оценки динамического качества производственных ситуаций электросталеплавления [Текст] / И. Д. Труфанов, К. И. Чумаков, А. А. Бондаренко // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. – 2005. – Т. 6, № 2 (18). – С. 52–58.
  2. Труфанов, И. Д. Математическое моделирование и опытно-экспериментальное исследование энергоэффективности электротехнологического комплекса мощной дуговой сталеплавильной печи [Текст] / И. Д. Труфанов, К. И. Чумаков, А. И. Лютый // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. – 2007. – Т. 4, № 1 (28). – С. 64–69.
  3. Труфанов, И. Д. Энергосберегающее управление электротехнологическим комплексом как база повышения энергоэффективности металлургии стали [Текст] / И. Д. Труфанов, В. П. Метельский, К. И. Чумаков, О. Ю. Лозинский, Я. С. Паранчук // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. – 2008. – Т. 6, № 1 (36). – С. 22–29.
  4. Труфанов, И. Д. Научные основы разрешения инновационных проблем идентификации в системах автоматизации процессов электрометаллургии стали и сплавов [Текст] / И. Д. Труфанов, А. П. Лютый, К. И. Чумаков, И. А. Андрияс, Т. И. Казанская, В. В. Джиоев // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. – 2010. – Т. 3, № 10 (45). – С. 8–23.
  5. Разживин, А. В. Информационное обеспечение системы автоматического управления дуговой сталеплавильной печью по температуре металла [Текст] / А. В. Разживин, И. М. Сагайда // Вісник СУДУ. – 2000. – № 3 (25). – С. 215–220.
  6. Разживин, А. В. Моделирование мощности и напряжения на электрической дуге [Текст] / А. В. Разживин, А. А. Сердюк // Наукові праці ДонНТУ. – 2003. – № 64. – С. 1–6.
  7. Игнатов, И. И. Расчет электрических параметров и режимов дуговых сталеплавильных печей [Текст] / И. И. Игнатов, А. В. Хаинсон // Электричество. – 1983. – № 8. – С. 62–65.
  8. Hidehari, Shibaike Long-term high-efficiency operation of Sakai No 2 blast furnace [Text]: third campaugn / Shibaike Hidehari, Sasaki Shin // Nippon Techn. Rept. – 1998. – № 43. – Р. 41–45.
  9. Дёмин, Д. А. Оптимизация режима работы дуговой электропечи при плавке легированного чугуна [Текст] / Д. А. Дёмин // Східно-Європейський журнал передових технологій. – 2004. – № 6(12). – С. 43–46.
  10. Дёмин, Д. А. Совершенствование процессов управления электроплавкой [Текст] / Д. А. Дёмин // Вісник національного технічного університету «ХПІ». – 2010. – № 4. – С. 33–44.
  11. Дёмин, Д. А. Методология формирования функционала для задачи оптимального управления электроплавкой [Текст] / Д. А. Дёмин // Технологический аудит и резервы производства. – 2011. – Т. 1, № 1 (1). – С. 15–24.
  12. Дёмина, Е. Б. Выбор оптимальной стратегии технического перевооружения предприятия с металлургическим производством [Текст] / Е. Б. Дёмина // Технологический аудит и резервы производства. – 2011. – Т. 2, № 2 (2). – С. 40–52.
  13. Дьоміна, О. Б. Використання методів операційного менеджменту в ливарному виробництві [Текст] / О. Б. Дьоміна // Технологический аудит и резервы производства. – 2012. – Т. 2, № 2 (4). – С. 40–52.
  14. Дёмин, Д. А. Применение искусственной ортогонализации в поиске оптимального управления технологическими процессами в условиях неопределенности [Текст] / Д. А. Дёмин // Східно-Європейський журнал передових технологій. – 2013. – Т. 5, № 9 (65). – С. 45–53.
  15. Ишматов, З. Ш. Модернизация систем управления дуговыми сталеплавильными печами и её экономическая эффективность [Электронный ресурс] / З. Ш. Ишматов, Е. Ф. Тетяев, А. И. Грамотеев, А. Г. Петров. – Режим доступа: http://www.uraltm.ru/UserFiles/File/Furnace.pdf. – Загл. с экрана.
  16. Елизаров, К. А. Сравнительные показатели дуговых сталеплавильных печей постоянного и переменного тока для литейных производств [Электронный ресурс] / К. А. Елизаров, М. М. Крутянский, С. М. Нехамин, А. И. Черняк. – Режим доступа:http://www.comterm.ru. – Загл. с экрана.
  17. Боранбаев, Б. М. Автоматизированная система управления загрузкой доменной печи АК ‘Тулачермет’ с использованием роторного распределителя шихты [Электронный ресурс] / Б. М. Боранбаев, Ю. П. Божко, Т. И. Кушнир, В. Ф. Ткаченко, Ю. Г. Ахметшин. – Режим доступа: http://masters.donntu.edu.ua/2007/kita/kirichenko/library/b4.html. – Загл. с экрана.
  18. Trufanov, I. D., Chumakov, K. I., Bondarenko, A. A. (2005). Obshheteoreticheskie aspekty razrabotki stohasticheskoj sistemy avtomatizirovannoj jekspertnoj ocenki dinamicheskogo kachestva proizvodstvennyh situacij jelektrostaleplavlenija. Eastern-European Journal of Enterprise tehnologies, Vol. 6, № 2 (18), 52–58.
  19. Trufanov, I. D., Chumakov, K. I., Ljutyj, A. I. (2007). Matematicheskoe modelirovanie i opytnojeksperimental’noe issledovanie jenergojeffektivnosti jelektrotehnologicheskogo kompleksa moshhnoj dugovoj staleplavil’noj pechi. Eastern-European Journal of Enterprise tehnologies, Vol. 4, № 1 (28), 64–69.
  20. Trufanov, I. D., Metel’skij, V. P., Chumakov, K. I., Lozinskij, O. Ju., Paranchuk, Ja. S. (2008). Jenergosberegajushhee upravlenie jelektrotehnologicheskim kompleksom kak baza povyshenija jenergojeffektivnosti metallurgii stali. Eastern-European Journal of Enterprise tehnologies, Vol. 6, № 1 (36), 22–29.
  21. Trufanov, I. D., Ljutyj, A. P., Chumakov, K. I., Andrijas, I. A., Kazanskaja, T. I., Dzhioev, V. V. (2010). Nauchnye osnovy razreshenija innovacionnyh problem identifikacii v sistemah avtomatizacii processov jelektrometallurgii stali I splavov. Eastern-European Journal of Enterprise tehnologies, Vol. 3, № 10 (45), 8–23.
  22. Razzhivin, A. V., Sagajda, I. M. (2000). Informacionnoe obespechenie sistemy avtomaticheskogo upravlenija dugovoj staleplavil’noj pech’ju po temperature metalla. Vіsnіk SUDU, 3 (25), 215–220.
  23. Razzhivin, A. V., Serdjuk, A. A. (2003). Modelirovanie moshhnosti i naprjazhenija na jelektricheskoj duge. Science work of Donbass State Engineering Academy, № 64, 1–6.
  24. Ignatov, I. I., Hainson, A. V. (1983). Raschet jelektricheskih parametrov i rezhimov dugovyh staleplavil’nyh pechej. Jelektrichestvo, 8, 62–65.
  25. Hidehari, Shibaike, Shin, Sasaki (1998). Long-term highefficiency operation of Sakai No 2 blast furnace. Nippon Techn. Rept, 43, 41–45.
  26. Domin, D. A. (2004). Optimizacija rezhima raboty dugovoj jelektropechi pri plavke legirovannogo chuguna. Eastern-European Journal of Enterprise tehnologies, 6 (12), 43–46.
  27. Domin, D. A. (2010). Sovershenstvovanie processov upravlenija jelektroplavkoj. Vіsnik nacіonal’nogo tehnіchnogo unіversitetu «KhPІ», 4, 33–44.
  28. Domin, D. A. (2011). Metodologija formirovanija funkcionala dlja zadachi optimal’nogo upravlenija jelektroplavkoj. Technology audit and production reserves, Vol. 1, № 1 (1), 15–24.
  29. Domina, E. B. (2011). Vybor optimal’noj strategii tehnicheskogo perevooruzhenija predprijatija s metallurgicheskim proizvodstvom. Technology audit and production reserves, Vol. 2, № 2 (2), 40–52.
  30. Domіna, O. B. (2012). Vikoristannja metodіv operacіjnogo menedzhmentu v livarnomu virobnictvі. Technology audit and production reserves, Vol. 2, № 2 (4), 40–52.
  31. Domin, D. A. (2013). Primenenie iskusstvennoj ortogonalizacii v poiske optimal’nogo upravlenija tehnologicheskimi processami v uslovijah neopredelennosti. Eastern-European Journal of Enterprise tehnologies, Vol. 5, № 9 (65), 45–53.
  32. Ishmatov, Z. Sh., Tetjaev, E. F., Gramoteev, A. I., Petrov, A. G. Modernizacija sistem upravlenija dugovymi staleplavil’nymi pechami i ejo jekonomicheskaja jeffektivnost. Available at: http://www.uraltm.ru/UserFiles/File/Furnace.pdf.
  33. Elizarov, K. A., Krutjanskij, M. M., Nehamin, S. M., Chernjak, A. I. Sravnitel’nye pokazateli dugovyh staleplavil’nyh pechej postojannogo i peremennogo toka dlja litejnyh proizvodstv. Available at: http://www.comterm.ru.
  34. Boranbaev, B. M., Bozhko, Ju. P., Kushnir, T. I., Tkachenko, V. F., Ahmetshin, Ju. G. Avtomatizirovannaja sistema upravlenija zagruzkoj domennoj pechi AK ‘Tulachermet’ s ispol’zovaniem rotornogo raspredelitelja shihty. Available at: http://masters.donntu.edu.ua/2007/kita/kirichenko/library/b4.html.

Downloads

Published

2014-04-18

How to Cite

Дёмин, Д. А. (2014). Computer-integrated electric-arc melting process control system. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(9(68), 18–23. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2014.23512

Issue

Vol. 2 No. 9(68) (2014): Information and controlling system

Section

Information and controlling system

License

Copyright (c) 2014 Дмитрий Александрович Дёмин

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

The consolidation and conditions for the transfer of copyright (identification of authorship) is carried out in the License Agreement. In particular, the authors reserve the right to the authorship of their manuscript and transfer the first publication of this work to the journal under the terms of the Creative Commons CC BY license. At the same time, they have the right to conclude on their own additional agreements concerning the non-exclusive distribution of the work in the form in which it was published by this journal, but provided that the link to the first publication of the article in this journal is preserved.

A license agreement is a document in which the author warrants that he/she owns all copyright for the work (manuscript, article, etc.).
The authors, signing the License Agreement with TECHNOLOGY CENTER PC, have all rights to the further use of their work, provided that they link to our edition in which the work was published.
According to the terms of the License Agreement, the Publisher TECHNOLOGY CENTER PC does not take away your copyrights and receives permission from the authors to use and dissemination of the publication through the world's scientific resources (own electronic resources, scientometric databases, repositories, libraries, etc.).
In the absence of a signed License Agreement or in the absence of this agreement of identifiers allowing to identify the identity of the author, the editors have no right to work with the manuscript.
It is important to remember that there is another type of agreement between authors and publishers – when copyright is transferred from the authors to the publisher. In this case, the authors lose ownership of their work and may not use it in any way.