Анализ гармонического состава токов и напряжений дуг в дуговой сталеплавильной печи с использованием математической модели

This paper analyzes how the relative effective total odd and even current and voltage harmonics of an electric arc in a furnace correlate with the thermal time constant of the arc, with the valve effect, and with the asymmetrical operation. The furnace circuit model was used to theorize upon the effectiveness of using even harmonics data to diagnose the charge melting stage during initial melting; and odd harmonics to analyze the late stages. The results of mathematical modeling helped draw guidelines for the design of the charge melting diagnosis unit to be part of the electrical parameters control system; the unit design depends on the furnace type. The results could be of use in research of better control algorithms for electric arc furnaces and lade furnaces with a focus on reducing the energy costs of producing molten steel.В рамках данного исследования выполнен анализ зависимости относительных действующих значений суммарных чётных и нечётных гармоник токов и напряжений электрических дуг дуговой сталеплавильной печи от величины тепловой постоянной времени дуги, вентильного эффекта, а также несимметричных режимов. С использованием математической модели электрического контура печи теоретически обоснована эффективность применения информации о чётных гармониках для решения задач диагностики стадии плавления шихты на начальной стадии расплавления и нечётных гармониках на стадии доводки. На базе полученных в ходе математического моделирования результатов сформированы рекомендации по формированию структуры блока диагностики стадии плавления металлошихты в составе системы управления электрическим режимом в зависимости от типа электросталеплавильного агрегата. Полученные результаты обладают потенциалом к применению в исследованиях, направленных на разработку усовершенствованных алгоритмов управления электрическим режимом дуговых сталеплавильных печей и установок ковш-печь с целью снижения энергозатрат на производство жидкой стали

An Analysis of Harmonic and Interharmonic Contribution of Electric Arc Furnace by Using Periodogram

Fast and accurate detection of the harmonic and interharmonic contribution of electric arc furnace (EAF) is crucial in identifying and to mitigate the undesired effects to the system.  In this paper, periodogram, a fast and accurate technique is introduced for the analysis of the contribution. Based on a rule-based classifier and the threshold settings that referred to the IEEE Standard 1159 2009, the analysis of the harmonic and interharmonic contribution of EAF are carried out successfully. Moreover, the impact of contribution is measured using total harmonic distortion (THD) and total non-harmonic distortion (TnHD). In addition, periodogram also gives 100 percent correct detection and able to analyze the contribution impact. It is proven that the proposed method is accurate, fast and cost efficient for analyzing the impact of harmonic and interharmonic of EAF

Malzeme Üretiminde Siber Güvenlik

Industry 4.0, a new industry revolution, is happening now and several developed countries are leading the path. Internet of things (IoT) is also encompassed by Industry 4.0. In the future, more devices in factories are to be connected to Ethernet or Internet. However, this makes the companies, devices and researchers vulnerable to cyber-attacks. Recently, some cyber-attacks which have happened to some companies or countries verify the danger. Sintering systems and furnaces are used for research by universities and for series manufacturing by factories. Arc furnaces and induction furnaces are also commonly used devices in metal factories. A sintering system, an arc furnace or an induction furnace which is connected to Internet or Ethernet may also be under cyber-attack threat. The danger may be prevented by taking necessary precautions. In this study, these threeproduction systems are first briefly introduced and then inspected assuming that they have been connected to internet and examined with considering cyber-attack point of view. Some basic solutions against cyber-attacks to the aforementioned devices are suggested.Yeni bir endüstri devrimi olan Endüstri 4.0 günümüzde yaşanmakta ve özellikle bazı gelişmiş ülkeler bu_x000D_ alanda öncü çalışmalar ortaya koymaktadır. Nesnelerin İnterneti (IoT) Endüstri 4.0 tarafından kapsanan önemli_x000D_ bir altyapıdır. Gelecekte, fabrikalardaki daha fazla cihazın Ethernet veya İnternet üzerinden çalışmalarını_x000D_ sürdürmesi öngörülmektedir. Bunun kurum ve fabrika ortamındaki cihazları ve verileri siber saldırılara karşı_x000D_ savunmasız bırakabileceği açıktır. Son zamanlarda, farklı ülkelerden farklı kurumlarda yapılan bazı siber_x000D_ saldırılar tehlikeyi doğrulamaktadır. Çeşitli malzeme sinterleme sistemleri ve fırınlar üniversiteler tarafından_x000D_ araştırma yapmak ve fabrikalar tarafından seri imalat yapmak için kullanılırlar. Ark fırınları ve endüksiyon_x000D_ fırınları da metal fabrikalarında yaygın olarak kullanılan cihazlardır. Internet veya ethernet'e bağlı bir sinterleme_x000D_ sistemi, bir ark ocağı veya bir indüksiyon ocağı da siber saldırı tehdidi altında olabilir. Bu noktada gerekli_x000D_ önlemler alınarak tehlike önlenebilir. Bu çalışmada, bu üç üretim sistemi ilk öncelikle kısaca tanıtılmış ve daha_x000D_ sonra internete bağlı oldukları dikkate alınarak siber saldırı bakış açıları ile incelenmişlerdir. Çalışmada,_x000D_ belirtilen cihazlara karşı olası siber saldırılara yönelik çözümler önerilmektedir.Yeni bir endüstri devrimi olan Endüstri 4.0 günümüzde yaşanmakta ve özellikle bazı gelişmiş ülkeler bu alanda öncü çalışmalar ortaya koymaktadır. Nesnelerin İnterneti (IoT) Endüstri 4.0 tarafından kapsanan önemli bir altyapıdır. Gelecekte, fabrikalardaki daha fazla cihazın Ethernet veya İnternet üzerinden çalışmalarını sürdürmesi öngörülmektedir. Bunun kurum ve fabrika ortamındaki cihazları ve verileri siber saldırılara karşı savunmasız bırakabileceği açıktır. Son zamanlarda, farklı ülkelerden farklı kurumlarda yapılan bazı siber saldırılar tehlikeyi doğrulamaktadır. Çeşitli malzeme sinterleme sistemleri ve fırınlar üniversiteler tarafından araştırma yapmak ve fabrikalar tarafından seri imalat yapmak için kullanılırlar. Ark fırınları ve endüksiyon fırınları da metal fabrikalarında yaygın olarak kullanılan cihazlardır. Internet veya ethernet'e bağlı bir sinterleme sistemi, bir ark ocağı veya bir indüksiyon ocağı da siber saldırı tehdidi altında olabilir. Bu noktada gerekli önlemler alınarak tehlike önlenebilir. Bu çalışmada, bu üç üretim sistemi ilk öncelikle kısaca tanıtılmış ve daha sonra internete bağlı oldukları dikkate alınarak siber saldırı bakış açıları ile incelenmişlerdir. Çalışmada, belirtilen cihazlara karşı olası siber saldırılara yönelik çözümler önerilmektedir