Ультразвуковой контроль — одна из разновидностей неразрушающего контроля, заключается в установлении свойств исследуемого предмета при помощи ультразвука. В настоящий момент ультразвуковой метод контроля является одним из самых точных методов неразрушающего контроля и технической диагностики (НКТД), толщинометрии, дефектоскопии, твердометрии и энергоаудита.
На участке первичной обработки труб (УПОТ) трубопрокатного цеха № 3 (ТПЦ-3) ОАО «Волжский трубный завод» установлено и функционирует оборудование неразрушающегося контроля «Erot». К установкам подключена рабочая станция с операционной системой, к рабочей станции подключен принтер. На рабочей станции установлено программное обеспечения для настройки оборудования, задания параметров и объектов контроля, печати результатов контроля.
В существующей системе данные за период приходится агрегировать вручную, что занимает значительное время. Это увеличивает количество операторов, необходимых для составления отчетов. Автоматическое формирование рапортов брака по геометрическим параметрам труб позволит анализировать наиболее проблемные типоразмеры и марки стали для более детального исследования причин брака.
В настоящее время на участке первичной обработки труб эксплуатируется автоматизированная система подтрубной прослеживаемости (АСПП). В рамках данной системы осуществляется слежение за учетными единицами. На участках УТОП происходит перенумерация учетных единиц (труб) в рамках плавки в порядке поступления. Также в рамках подсистемы качества АСПП возникла необходимость получения данных контроля и привязки к учетным единицам (трубам), что не обеспечивается текущей системой. Установка «Erot» посылает информацию о результатах контроля трубы по протоколу UDP. На посту дефектоскописта установлен компьютер с доступам в сеть, что делает возможным внедрение системы без модернизации существующего аппаратно-технического обеспечения.
Для решения задачи приемки данных контроля с установки «Erot» и передачи в систему АСПП возникла необходимость разработки системы мониторинга ультразвукового контроля стенки труб на установке «Erot-170».
Разработанная система предназначена для:
1) получения данных с установки «Erot» и сохранение в локальной базе данных с целью обеспечения доступа к данным за любой период;
2) расширение количества вариантов формирования отчётов с целью более быстрого анализирования результатов контроля;
3) передача данных в автоматизированную систему потрубной прослеживаемости с целью обеспечения более тесной интеграции.
Важным моментом при создании подобных систем является возможность автономной работы и сохранения данных, поступающих с установки, так как в случае отсутствия доступа к СУБД приходится останавливать производство из-за отсутствия сохранения данных по контролю.
Для реализации системы были использованы следующие программные средства:
- в качестве операционной системы: Windows 7;
- в качестве СУБД: Microsoft SQL Server 2012 Express LocalDB;
- в качестве среды разработки: Microsoft Visual Studio 2013 Express for Windows Desktop;
- в качестве языка программирования: C#.
Оптимальным архитектурным решением для подобного рода система является двухуровневая система «клиент-сервер» с расположением на верхнем уровне клиентского приложения, а на нижнем уровне: серверов СУБД и установки ультразвукового контроля.
Система включает в себя семь модулей: коммуникации, анализа полученных данных, записи данных в базу данных, связи с автоматизированной системой потрубной прослеживаемости, взаимодействия с пользователем, протоколирования. Структурная схема представлена на рисунке 1.
Рис. 1. Структурная схема
Модуль коммуникации осуществляет получение данных с установки ультразвукового контроля.
Модуль анализа полученных данных осуществляет расшифровку полученных с установки данных.
Модуль записи в базу данных осуществляет взаимодействие с базой данных, обработку записи в БД, исключение записи повторяющихся данных.
Модуль связи с автоматизированной системой потрубной прослеживаемости осуществляет взаимодействие с данной системой: передачу данных по результатам контроля, получение номера трубы, присвоенного на НМК.
Модуль взаимодействия с пользователем предоставляет интерфейс для управления системой и формирования отчётов по количеству и процентному соотношению бракованных и годных труб в зависимости от типоразмера, марки стали трубы по периодам и сменам.
Для реализации функций системы базы данных содержит следующие таблицы:
– «Результаты контроля», в ней хранятся данные контроля, получения с установки:
идентификатор данных, дата и время записи данных, дата и время измерения, идентификатор заказа, идентификатор плавки, идентификатор оператора, номер трубы, линейные параметры, стенка минимальная, стенка средняя, стенка максимальная, отклонения плюс, отклонение минус, заключение;
– «Заказы», в ней хранятся данные по заказам: идентификатор заказа, название заказа, название заказчика, спецификация;
– «Плавки», в ней хранятся данные по плавкам и номинальным допускам: номер плавки, номер партии, марка стали, номинальный диаметр, номинальная стенка, допуск плюс, допуск минус;
– «Операторы», в ней хранятся данные об операторах: идентификатор оператора, фамилия, имя, отчество, смена;
– «Сообщения», в ней хранятся информация о сообщениях: идентификатор сообщения, дата сообщения, тип сообщения, текст сообщения.
Схема связи таблиц базы данных представлена на рисунке 2
Рис. 2. Схема связи таблиц базы данных
Для обеспечения функционирования системы были разработаны следующие алгоритмы: алгоритм передачи номера трубы в АСПП, алгоритм записи лог файла, алгоритм записи параметров трубы в АСПП, алгоритм формирования отчёта по браку, алгоритм формирования отчёта по качеству.
Разработанная система позволяет:
1) упростить формирование протоколов ультразвукового контроля по различным типоразмерам и заказчикам;
2) упростить поддержку приложения из-за пользования новейших технологий разработки;
3) предоставить заказчику более точной информации о типоразмерах труб в заказе.
Литература:
1. Клюев В. В. Неразрушимый контроль. Том 3.: Справочник. В 7 — и книгах / Под ред. Клюева В. В. — М.: Машиностроение, 2004.
2. Мэтью А. Стэкер, Стивен Дж. Стэйн, Тони Нортроп. «Разработка клиентских Windows-приложений на платформе Microsoft.Net Framework». Изд. «Русская редакция», 2008.
3. Роберт Шелдон, Джоффрей Мойе. MySQL 5: базовый курс = Beginning MySQL. — М.: «Диалектика», 2007. — 880 с. — ISBN 978–5-8459–1167–4
4. Ковязин А. Н., Костриков С. М. «Мир InterBase», М., Изд».Кудиц-Образ», 2007г, 432стр.
5. База данных «Патенты России — Роспатент» [Электронный ресурс].
