Контроль качества нагрева стали в печах по температуре поверхности заготовок в томильной зоне

Введение. В условиях повышения требований к качеству нагрева металла перед прокаткой задача совершенствования алгоритмического обеспечения автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП) нагревательных печей является вполне актуальной. Цель исследования. Рассматривается решение проблемы контроля перепада температуры по сечению заготовок по скорости изменения температуры их поверхности в томильных зонах методических печей. Показано, что использование такого подхода позволяет в принципе исключить влияние поверхностного слоя окалины на точность оценки контролируемого параметра. Материалы и методы. Выполнен анализ литературных источников и проведено обобщение известных результатов по проблеме дифференцирования промышленных сигналов. Выделены апробированные варианты решения этой задачи: 1) с предварительной аппроксимацией измеренных данных некоторой функцией; 2) прямое многоточечное цифровое дифференцирование. Результаты. Установлены условия применимости как первого, так и второго вариантов для решения задачи контроля перепада температуры в томильных зонах методических печей. Конкретно при этом использовали четырехточечный цифровой дифференциатор температуры поверхности сляба. Для большей точности оценки перепада температуры предусматривали включение в схему цифровой обработки экспериментальных данных еще и алгоритма предварительной фильтрации. Алгоритм фильтрации найден из решения задачи оптимизации, отмечено, что данный алгоритм по структуре аналогичен алгоритмам фильтрации, построенным согласно известным подходам Р. Калмана. Приводятся результаты вычислительных экспериментов. Показано, что предварительная фильтрация существенно повышает точность оценки параметра методом цифрового дифференцирования. Заключение. Результаты работы могут быть использованы при совершенствовании алгоритмического обеспечения АСУ ТП методических печей.