1、PDF外文：http:/ 本科毕业设计外文翻译 外文译文题目 ： 斯太尔摩线冷却监控系统的开发与应用 学 院 : 信息科学与工程学院 专 业 : 自动化 学 号 : 200809154012 学生姓名 : 彭红 指导教师 : 梁开 日 期 : 二 一二 年六月 &
2、nbsp;斯太尔摩线冷却监控系统的开发与应用 摘要 :斯太尔摩控制冷却系统已经成功应用在斯太尔摩生产线，它通过本地网络将材料流体管理系统与 PLC 自动控制系统联系起来。在生产过程中 以及预测最终属性，这种在线模型采用有限元时域微分法去计算温度的变化和相的转变。因为不同钢材的连续冷却温度线在这个模型中是耦合的，所以它可以预测不同钢材的热变化和相转变。也可以为新钢材的生产和优化提供直接的指导。这种在线冷却系统已经被安装在三个斯太尔摩生产线，并取得好的效果。 关键词 :冷却控制模型、斯太尔摩、线材生产线、质量预估 1 介绍 随着钢铁行业竞争的加剧，
3、如何生产稳定质量新形钢材成为钢铁产业的重点，在冷却过程中，斯太尔摩生产线中也需要更可靠预测控制技术。 由于斯太尔摩生产线高效的生产率以及以及产品良好 的机械性能，斯太尔摩成为最流行的控制冷却系统。如图 1，斯太尔摩冷却控制系统， 1000 度的线材快速通过几个冷水槽，到达吐丝机，以重叠的方式存储在存放容器中。它的冷却速率靠打开一下一系列的风扇来控制。 钢材最终的机械属性主要取决于在相转换前的钢材化学组成和冷却速度。由于在生产过程中无法直接观察冷却速率和相转变，那就非常需要去发展一个在线模型去预测最终的机械属性和相转变。尽管有过类似的研究报告，但是为斯太尔摩生产在线预测的
4、模型尚没有人研究。采用有限元时域分析方法，这种在线控制冷却模型已经安装在实际生产过程中了。这 篇论文介绍它的基本原理和控制方法。这很有利于生产产品的稳定性。目前，这种在线模型已经应用在三个斯太尔摩生产线，并取得满意效果。 2、数学模型 2.1 热力学模型 在斯太尔摩生产线中，由于无线长钢条高速移动，轴向热传导可以忽略。这种系统可以根据以下假设公式化，解决一维热传导： (1)轴对称 (2)横截面处处相同 (3)相同的初始温度，这些和现实非常接近。 解决线材热流体的基本方程如下 注意 g(T)是线材由于热导性和相转变而引起的体积变化率。
5、 是材料密度， cp热容量，k导热系数。 为了减少计算中丢失材料信息，实际的 实验数据 ， k 和 cp 可以在系统接口中直接输入，与传统的回归分析方法。 我们用 FDTD crank-nicolson 方法解上面方程，因为它的快速性和无条件稳定性。这可以满足在线实时系统的需要。为了保持系统速度和准确性的平衡，通过反复实验，我们选择 20 个数据。通常，大量的数据能够保证系统的准确性，但是会降低系统的速度。这在在线实时系统中是不实际的。因为实际的生产过程中，一个线材通过吐丝机的时间不会超过 2 秒。 我们采用下面的边界条件： 在
6、中心线 在线材表面 这儿初始条件是： 这里 t 是时间，单位 秒， r0是线材半径， h 是热转换常数， t0是线材表面温度， ta是周围空气和水的温度。 当系统运行时， tin是来自高温计测量的温度。 这个系统将斯太尔摩生产线划分为几个部分。每个部分有它的热转换常数值 h，它可以自适应来自高温计的实际值，一个常量 h对应每一个风扇控制台，它可以通过以下方程自适应系统： 这里 hold 是原始的热转换常数， tc 是系统预测的温度， tm 是高温计测量的温度， tair是空气温度。 这个计算系统通过 FDTD系统和 FEF系统在同样条件下的比较，并得到相同的结果。 作为一个实时在线系统，它需要通过 本地网络将材料流和 PLC自动控制系统联系起来。这个系统需要输入两组数据，一组是来自高温计的实际温度，另外一组是线材的基本信息。八个高温计已经安装在生产线去提供实际温度数据便于系统去计算比较。这些温度首先被生产线高温计测量，直接传送给特定的 PLC，然后保存在数据库，最后系统可以以没每 300毫秒的速度从数据库中读出数据，另外一组数据例如线材组成成分等也是系
