فروش لپ تاپ نو و استوک بازاریان فروش عطر و ادکلن پرفیومی محمد طاها لطفی | taha lotfi طراحی سایت و دیجیتال مارکتینگ تاترین ، تاترین سکوی پرتاب برند شما طراحی و ساخت برد کنترل دیجیتال کوره‌های القایی با توان و تناژ بالا به منظور بهبود فرایند کنترل و ذوب - بومرنگ "شبکه خدمات نوآوری"
اشتراک گذاری با دوستان
اشتراک گذاری در linkedin
اشتراک گذاری در twitter
اشتراک گذاری در facebook
اشتراک گذاری در telegram
اشتراک گذاری در whatsapp

وضعیت: بسته

  شماره سند:

  تاریخ انتشار: 1402/06/26

  مهلت ارسال پیشنهاد: 1402/0717

  فرصت‌ها: براساس پیشنهاد‌ها قابل‌ مذاکره خواهد بود.

 تماس : 02166530680 – 02166533864

  ارسال پروپوزال‌ها: https://ghazal.inif.ir

ضرورت مسئله

در حال حاضر ظرفیت اسمی کارخانجات فولادی کشور حدود 7 میلیون تن برآورد شده و برای این بخش از صنعت بیش از 750 مگاوات زیرساخت برق ایجاد شده است. بر این اساس، بهینه­سازی عملکرد و کاهش مصرف انرژی کوره‌­های القایی مبتنی بر فناوری روز بسیار حائز اهمیت می‌باشد. در کوره­های القایی، اساس ذوب فلزات، القاء میدان مغناطیسی و عبور جریان­‌های گردابی از مواد داخل بوته (آهن اسفنجی و قراضه فولاد) است. کنترل فرآیند ذوب بر عهده برد الکترونیکی کنترل کوره است، لذا محدودیت­‌های بردهای آنالوگ، توسعه قابلیت­‌های کنترلی کوره­‌های القایی و اجرای الگوریتم­‌های بهینه­‌سازی و پایش وضعیت را محدود می­‌کند. جایگزینی بردهای آنالوگ با بردهای الکترونیکی دیجیتال می­تواند ضمن کاهش قابل‌ملاحظه حجم، هزینه و سهولت تعمیر و نگهداری، قابلیت‌­های کنترلی را نیز بهبود بخشد. در مجموع می­توان مزایای زیر را برای برد دیجیتال برشمرد:

  • امکان بهبود و توسعه الگوریتم‌­های کنترل فرآیند ذوب و افزایش قدرت مانور
  • امکان افزودن قابلیت‌­های جانبی مانند کنترل توان Reactive، پایش وضعیت و مانیتورینگ پارامترها
  • سهولت تشخیص عیب، تعمیر و نگهداری
  • کاهش قابل‌ملاحظه حجم بردهای کنترل و امکان توسعه بخش­‌های مختلف در آینده
  • کاهش مصرف انرژی
  • کاهش مدارات الکترونیک، ساده‌سازی سخت‌افزار و در نتیجه افزایش قابلیت اطمینان
  • کنترل ذوب در تناژهای مختلف با یک تابلو برق، سهولت استفاده از کوره، کاهش نیاز به تخصص برای اپراتورهای ذوب
  • سهولت تست و عیب­یابی بخش­های مختلف تابلوی برق کوره
  • امکان ارتباط، ارسال اطلاعات، انجام تنظیمات و کنترل از طریق HMI
  • امکان کنترل توان، فرکانس و تنظیم در شرایط بهینه
  • امکان ایجاد حالت سرویس برای تست بخش‌­های مختلف کوره

مشروح مسئله تحقیقاتی

در حال حاضر در کوره­‌های القایی تولیدی این شرکت، از بردهای آنالوگ استفاده می­شود که قابلیت توسعه و بهبود فرآیندها را منطبق بر فناوری روز ندارند. محدودیت­‌های بردهای آنالوگ، بهبود قابلیت­‌های کنترلی کوره­های القایی و اجرای الگوریتم‌های بهینه‌­سازی، حفاظتی و پایش وضعیت را محدود می­کند. از سوی دیگر کوره­‌های القایی، امروزه مبتنی بر بردهای دیجیتال هستند که دانش فنی آنها وجود نداشته و این امر تعمیر و نگهداری و پشتیبانی فنی از کوره­های جدید را با چالش روبرو کرده است، تا حدی که برخی از خریداران پس از نصب کوره­‌ها، بردهای الکترونیکی دیجیتال را با نمونه­‌های آنالوگ جایگزین می­کنند. لذا در صورت دستیابی به دانش فنی تولید بردهای دیجیتال، این شرکت هم می­تواند فرآیند ذوب کوره‌­های تولیدی خود را بهبود بخشد و هم پشتیبانی فنی موردنیاز کوره­‌های مبتنی بر برد دیجیتال را انجام دهد. به‌منظور طراحی بردهای الکترونیکی دیجیتال لازم است مراحل زیر انجام گیرد:

  1. الگوریتم کنترل فرآیند ذوب، سیگنال­های ورودی، بلوک دیاگرام برد کنترل شامل ماژول­های مختلف و عملکرد آنها و نیز فرمان‌­های کنترلی خروجی به‌طور کامل بررسی، تحلیل و شبیه­‌سازی گردند. هرچند نمونه برد آنالوگ موجود است و با مهندسی معکوس می­توان به برخی از موارد فوق پاسخ داد، اما طراحی برد دیجیتال نیازمند تسلط کامل بر عملکرد کلیه بخش‌­های کوره و به‌ویژه مدارهای الکترونیک قدرت و فرمان آنها می­باشد. علاوه بر این با توجه به شرایط محیطی قرار گرفتن کوره­­های القایی، ضروری است در طراحی برد دیجیتال ملاحظات لازم شامل طراحی حرفه‌ای برد مدار چاپی و استفاده از قطعات با قابلیت اطمینان و کیفیت بالا در نظر گرفته شود.
  2. کوره‌های القایی در توان/تناژهای مختلف و حتی به‌صورت سفارشی تولید می­شوند. همچنین ساختار مداری کوره‌­ها نیز متنوع (سری، موازی، سری- موازی) است. لذا برد کنترل دیجیتال و به‌ویژه قابلیت­‌های نرم‌­افزاری آن باید برای کاربردهای مختلف قابل انعطاف باشد.

لازم به ذکر است آنچه که بیش از سخت‌­افزار اهمیت دارد، بهبود عملکرد کوره و کنترل فرایند ذوب در شرایط بهینه می‌باشد که مستلزم تسلط کامل بر فرآیند ذوب، ارائه و پیاده‌سازی الگوریتم کنترل بهینه و توسعه نرم­افزار کنترل کوره است که توسط برد دیجیتال اجرا می­گردد. برای این منظور لازم است تا الگوریتم کنترل فرآیند ذوب، سیگنال‌­های ورودی، بلوک دیاگرام برد کنترل شامل ماژول­‌های مختلف و عملکرد آنها و نیز فرمان­‌های کنترلی خروجی به‌طور کامل بررسی، تحلیل و طراحی گردند. همچنین لازم است برخی پارامترهای کوره (به‌طور عام) و در هر بار ذوب (به‌طور خاص) محاسبه و در الگوریتم کنترل بکار گرفته شوند. از جمله مواردی که در این زمینه مؤثر است تخمین اندوکتانس معادل کوره با در نظر گرفتن عدم قطعیت مواد تزریقی است که چالش این پروژه خواهد بود. در این راستا لازم است کوره القایی نمونه با استفاده از نرم­افزار اجزاء محدود مدل­سازی و عملکرد سیستم کنترل در شرایط مختلف شبیه‌­سازی شود.

با توجه به موارد فوق روشن است که علاوه بر کسب دانش فنی طراحی و ساخت سخت‌افزار برد کنترل دیجیتال، توسعه نرم­افزار آن نیز به لحاظ فناوری بسیار واجد ارزش خواهد بود.

هدف از انجام این طرح، تسلط بر دانش فنی طراحی و تولید بردهای کنترل دیجیتال کوره­های القایی می‌­باشد. با انجام این طرح امکان بهینه‌سازی فرآیند ذوب، کاهش مصرف انرژی و توسعه محصول دانش‌بنیان کوره القایی فراهم خواهد شد.

گام‌های تحقیق

  • بررسی مدارهای کنترلی کوره‌های نسل جدید
  • مدل­سازی الکترومغناطیسی کوره با استفاده از نرم‌افزار اجزاء محدود
  • شبیه­سازی عملکرد مدار کنترل آنالوگ یک کوره القایی به عنوان نمونه
  • تخمین اندوکتانس متغیر کوره با لحاظ کردن عدم قطعیت مواد تزریقی
  • بررسی استانداردهای طراحی بردهای دیجیتال در موارد مشابه
  • طراحی مدار کنترل دیجیتال
  • شبیه­سازی عملکرد مدار کنترل دیجیتال کوره القایی نمونه
  • ساخت نمونه نیمه‌صنعتی برد کنترل دیجیتال، تست و رفع عیوب احتمالی

خروجی‌های مورد انتظار تحقیق

  • ارائه مدل­ الکترومغناطیسی کوره (اعتبارسنجی شده) بر مبنای نرم‌افزار اجزاء محدود
  • بهبود و توسعه الگوریتم­های کنترل فرآیند ذوب و افزایش قدرت مانور
  • دانش فنی طراحی و ساخت بردهای کنترل دیجیتال
  • الگوریتم تخمین اندوکتانس متغیر کوره با لحاظ کردن عدم قطعیت مواد شارژ شده
  • امکان توسعه نرم‌افزاری و افزودن قابلیت­های جانبی مانند پایش وضعیت و مانیتورینگ پارامترها

الزامات تحقیق

  • استفاده از پردازنده مناسب برای کاربردهای صنعتی (از جمله در نظر گرفتن حساسیت به نویز و میدان‌های مغناطیسی)
  • قابلیت کاربرد برای انواع کوره­های القایی با ساختارهای مختلف
  • قابلیت پیاده­سازی و نیز تجاری­سازی از نظر فنی و اقتصادی
  • بهبود راندمان کوره حداقل به میزان 5 درصد
  • تست عملکرد تحت شرایط واقعی طی مدت شش ماه

معیارهای ارزیابی و انتخاب مجری

  • تحصیلات و سوابق تیم تحقیقاتی و تناسب آن با مسئله
  • رویکرد علمی و فنی تیم تحقیق به مسئله
  • تجربیات مرتبط تیم تحقیقاتی
  • دسترسی به تجهیزات آزمایشگاهی، امکانات پژوهشی و سایر الزامات تحقیق
  • زمان و هزینه اجرای تحقیق

تجهیزات و زیرساخت‌هایی که متقاضی تحقیق می‌تواند در اختیار مجری قرار دهد

  • نمونه برد کنترل آنالوگ
  • تابلوی کنترل کوره شامل تمامی تجهیزات موردنیاز
  • امکان بازدید و بررسی عملکرد یک کوره نمونه نصب‌شده
  • اطلاعات فنی یک کوره القایی نمونه

تسهیم مالکیت فکری

  • مالکیت معنوی: مجری در مالکیت معنوی ناشی از اجرای تحقیق سهیم خواهد بود و انتشار مقاله مشترک توسط مجری و متقاضی در ژورنال‌های داخلی و خارجی، ارائه مقاله در کنفرانس‌ها و سمینارها با موافقت و اشاره به نام همه دست‌اندرکاران مجاز خواهد بود.
  • مالکیت منافع مادی: با توجه به مدل کسب‌وکار شرکت متقاضی، منافع مالی ناشی از توسعه این فناوری تماماً متعلق به شرکت متقاضی بوده و مجری صرفاً حق‌الزحمه اجرای پروژه تحقیقاتی را دریافت خواهد کرد.

روش ارسال پیشنهاد

پروپوزال‌ها صرفاً باید در چارچوب موردنظر صندوق نوآوری و شکوفایی، تدوین و حداکثر تا تاریخ 17 مهرماه1402 در سامانه غزال به آدرس https://ghazal.inif.ir ارسال شوند. پروپوزال‌هایی که در چارچوبی غیر از آن، یا به روش‌های دیگر به دست صندوق برسند، وارد فرایند ارزیابی نخواهند شد.