Статистическое управление процессом контактной стыковой сварки рельсов. Двухуровневая система управления

Abstract

Рассмотрен современный подход к созданию системы контроля и управления процессом контактной стыковой сварки рельсов, основанный на статистическом анализе совокупности данных, характеризующих этот процесс. Такой анализ позволяет обнаружить в полученных данных ряд ранее неизвестных и полезных интерпретаций знаний («обнаружение знаний в базах данных», англ. knowledge discovery in databases), необходимых для принятия решений по управлению процессом. Проведен анализ причин, которые могут приводить к отклонениям в ходе технологического процесса и, как следствие, к нарушению качества сварных стыков. Для выявления этих возмущений предложена двухуровневая система контроля и управления. На нижнем уровне в системе прямого цифрового управления используется традиционный контроль качества сварных соединений для «мгновенной» реакции на возникновения брака и предупреждения его дальнейшего распространения. На верхнем уровне (в диагностическом центре «Укрзалізниці») осуществляется статистическая обработка протоколов сварки рельсов для выявления возмущений, которые сложно проконтролировать прямыми измерениями. Разработанные алгоритмы прошли экспериментальную проверку и могут быть рекомендованы для дальнейшего внедрения в производство.

The article deals with the modern approach to creation of system for control of process of flash-butt welding of rails based on statistical analysis of data collection, characterizing this process. In the received data such an analysis allows detecting a number of previously unknown and useful knowledge interpretations (knowledge discovery in databases), required for making decision on the process control. The analysis of causes was carried out which may lead to deviations in the course of technological process and, as a consequence, to violation of the quality of welded butts. To detect these disturbances, two-level control system was proposed. At the lower level in the system of direct digital control the traditional quality control of welded joints is used for «instantaneous» response to the occurrence of rejection and prevention of its further spreading. At the upper level (at the diagnostic center of Company «Ukrzaliznytsya») the statistical processing of welding rails protocols is carried out to detect disturbances which are difficult to control by direct measurements. The developed algorithms passed an experimental verification and can be recommended for their further introduction into industry.