University of Oulu

Validation of Tornio AP3 model based furnace control and grain size calculation

Saved in:
Author: Hyttinen, Pekka1
Organizations: 1University of Oulu, Faculty of Technology, Mechanical Engineering
Format: ebook
Version: published version
Access: open
Online Access: PDF Full Text (PDF, 2.2 MB)
Pages: 98
Persistent link: http://urn.fi/URN:NBN:fi:oulu-202110209164
Language: English
Published: Oulu : P. Hyttinen, 2021
Publish Date: 2021-10-20
Thesis type: Master's thesis (tech)
Tutor: Larkiola, Jari
Reviewer: Paavola, Jussi
Larkiola, Jari
Description:

Abstract

Automation for annealing and pickling -line 3 was renewed in 2016, but the model-based control wasn’t good enough that production could rely on it, so doing modifications to the model was necessary. The goal was to get the model working so that automation could control furnaces mostly without input from line operators.

Phenomena concerning grain size calculation in the automation system was studied theoretically to acquire sufficient information. The solving of problem was done by inspecting source code for programming errors, examining calculation log files and tables used by automation and finally measuring accuracy of the calculation both statistically and comparing calculated results with measured grain size from production trials.

The accuracy was improved by modifying both grain size calculation and set-point calculation. Many changes were suggested for general parameters, grain specific grain growth parameters and source code. After these changes maximum grain size calculation error improved to 0,45 ASTM, but because of poor control of zone temperatures high accuracy in annealing can’t be done. The fixing of automations system is started, and it continues even when this thesis project is finished.

Tiivistelmä

Hehkutus- ja peittauslinja 3:n automaatio uusittiin vuonna 2016, mutta uunien mallipohjainen ohjaus ei ollut riittävän hyvällä tasolla, jotta tuotannossa voitaisiin luottaa siihen. Tämän vuoksi mallin validointi oli tarpeellista. Tavoitteena oli saada malli toimimaan siten, että uuneja voitaisiin ohjata pääasiassa pelkästään automaatiolla ilman operaattoreiden panosta.

Raekokolaskennan taustalla olevia ilmiöitä ja automaatiota tarkasteltiin kirjallisuuden pohjalta tietopohjan luomiseksi. Ongelmaa lähestyttiin tarkastelemalla lähdekoodia ohjelmointivirheiden osalta, seuraamalla laskennan lokitietoja, tarkastelemalla automaation käyttämiä taulukoita, hyödyntämällä tilastollista tietoa, sekä vertaamalla laskennan tuloksia tuotantokokeiden tuottamaan raekokoon.

Laskennan tarkkuutta on mahdollista parantaa modifioimalla sekä raekoko-, että vyöhykkeiden asetusarvojen laskentaa. Laskentaan ehdotettiin useita parannuksia yleisiin parametreihin, laatukohtaisiin rakeenkasvuparametreihin ja lähdekoodiin. Näiden parannusten perusteella laskennan suurin virhe on 0,45 ASTM yksikköä. Tuotantolinjan heikon vyöhykelämpötilan hallinnan takia näidenkään muutosten jälkeen tarkkuutta vaativia hehkutuksia ei voida suorittaa. Automaation korjaus on aloitettu, mutta sitä ei ehditty viemään loppuun tämän projektin puitteissa.

see all

Subjects:
Copyright information: © Pekka Hyttinen, 2021. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for your own personal use. Commercial use is prohibited.