14.2. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МИКРОЭВМ ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ РЕЗКИ КАТАНОЙ ЗАГОТОВКИ НОЖНИЦАМИ [25]

При использовании блюмингов, обжимных прокатных станов, а гакже линий непрерывной прокатки полученный прокат необходимо эазделить на части с минимумом остатков (рис. 14.2). Если же не учитывать (малые) потери при прокатке (например, за счет образования окалины), то можно считать, что общее количество материала при прокатке остается постоянным. Таким образом, отвальцованная длина зависит от допусков на входной материал и конечного сечения. Вследствие этого может иметь место значительное расхождение в длине заготовки, что при постоянной программе резки приводит к появлению различных по величине остатков проката. Целевая установка программы оптимизации резки заключается в том, чтобы разделить катаную заготовку после отрезания головки, снабженной усадочными раковинами и включениями, на куски стандартной длины по возможности без остатков. При этом следует учитывать появление обусловленных технологией остатков на конце проката (пятки заготовки). Таким образом, выполняются три задачи: определение общей длины проката;

расчет количества отрезков и их размеров в области допустимых значений;

управление работой ножниц.

Технологический процесс для каждой заготовки начинается с измерения ее общей длины. Она определяется непосредственно до первого резания или в ходе прокатки без прерывания технологического процесса. В линиях непрерывного проката разделение прокатанного металла на части осуществляется в тот момент, когда он еще находится между стойками. В этом случае общую длину непосредственно измерить нельзя. Необходимые измерения осуществляются методом подсчета импульсов от фотодиодов, на основе чего ЭВМ рассчитывает общую длину.

Результат расчета запоминается до появления сигнала начала разрезки заготовки ножницами. Заключительная резка заготовки осуществляется по нескольким длинам отрезков, которые учитываются измерительной системой. На основе и рассчитывается общая длина.

Для оптимального разделения заготовки необходима следующая дополнительная информация о приемщике продукции; формате проката; марке стали; размере пятки заготовки.

Эти данные сообщаются оператором ножниц со своего пульта управления. Программа оптимизации запускается в вычислительной машине вручную по сообщению прерывания программы.

Рис. 14.2

Статическое уравнение при разделе длины L на постоянные отрезки стандартной длины при использовании допусков: , где у — результирующая величина: число отрезков, l — постоянная стандартная длина, 8 — допуск на резку, R — остаток, L — общая длина без потерь на обрезки.

В этом примере выходной величине регулируемого подпроцесса соответствует постоянная промышленная длина ; помехами являются потери проката, колебания допусков входного материала и конечного сечения заготовки, а также непостоянная длина обрезков, которая влияет на общую длину L. При оптимизации по математической модели требуемое измерение помех осуществляется в данном примере изменением длины катаной заготовки и обрезков. Для расчета оптимальной стандартной длины l общая длина L делится с учетом соответствующих допусков на максимальную и минимальную стандартные длины. Их сравнение приводит к принятию решения о возможности деления без остатков всей длины катаной заготовки на конкретные длины.

Если это невозможно, то расчеты выполняются с другим значением длины l. Если и в этом случае нет решения, то на остаток можно наложить различные ограничения:

последний кусок является остатком длиной больше стандартной;

последний кусок является остатком длиной меньше стандартной;

при выполнении серии последовательных расчетов катаная заготовка делится с учетом допусков на куски стандартной длины без остатка. Фрагмент блок-схемы программы приведен на рис. 14.3.

Рис. 14.3

После получения оптимизационных расчетов начинает работать автоматический привод ножниц. Они осуществляют резку заготовки в соответствии с определенными значениями стандартной длины. Вначале выполняется сравнение действительной длины обрезков, полученной измерительной системой, с номинальным значением, после чего можно определить направление движения валков. При совпадении номинального и действительного значений движение заготовки прерывается.

Число и длина отрезанных заготовок учитывается и при необходимости используется для корректировки плана поставок. Производственный контроль и учет более высокого уровня определяют длину отрезков по каждой заготовке и загрузке.