1.2. Анализ печи для варки стекла как объекта управления.
В качестве варочного агрегата на предприятии используется ванная печь для варки стекла с поперечным направлением пламени. Печь предназначена для получения однородной стекломассы заданного состава.
В печи выделяют три зоны:
- зона варки, предназначенная для расплавления компонентов шихты и предварительной варки стекломассы;
- зона осветления, в которой происходит очищение шихты от примесей металлов и удаление мелких пузырьков воздуха;
- рабочая зона, в которой происходит варка очищенного стекла.
Проведем анализ печи для варки стекла как объекта управления.
Выходными регулируемыми параметрами для данного объекта являются:
- уровень стекломассы в печи;
- давление - разрежение в печи;
- температура газо-воздушной среды в зоне осветления печи;
- концентрация кислорода в отходящих газах печи.
Входные управляющие величины:
- расход газа;
- расход воздуха;
- количество отходящих газов;
- количество сырья;
- расход воздуха на барботаж.
Возмущающие измеряемые величины:
- параметры газа (давление, температура, влажность);
- параметры воздуха (давление, температура, влажность);
- параметры окружающей среды (давление, температура, влажность).
Возмущающие неизмеряемые параметры:
-
КП.220301.800.2009
- скорость движения сырья в ходе процесса.
Температура в зоне осветления – один из наиболее важных параметров печи, так как она наиболее сильно влияет на качественный состав стекломассы, а значит и на качество выпускаемой продукции. На предприятии реализована одноконтурная система регулирования температуры в зоне осветления печи. Температура регулируется изменением подачи газа.
Использование каскадной системы позволит уменьшить динамическое
отклонение
и улучшить динамику процесса. Поэтому
предлагается для регулирования
температуры газо-воздушной смеси в зоне
осветления печи использовать каскадную
АСР. В качестве вспомогательной координаты
предлагается использовать расход
природного топливного газа, так как
расход природного топливного газа на
горение
более оперативно характеризуют текущее
состояние объекта. В качестве регулирующего
параметра в данной системе предлагается
использовать расход природного топливного
газа, поступающего к горелкам печи.
КП.220301.800.2009
2. Нахождение динамических характеристик объекта
Исходными данными для расчета являются графики двух переходных процессов объекта управления (ОУ).
Для получения динамической характеристики печи по основному каналу управления были сняты изменения значения температура в зоне осветления печи при ступенчатом изменении расхода природного топливного газа. В качестве ступенчатого изменения расхода природного топливного газа принято 5 %-ое открытие клапана на линии подачи природного топливного газа.
Переходная характеристика для основной координаты приведена на рис.1
Рис.1 Переходная характеристика для основной координаты.
КП.220301.800.2009
Аналогично была получена вторая графическая зависимость изменения расхода природного газа при 5 %-ом открытие клапана на линии подачи газа.
Переходная характеристика для вспомогательной координаты приведена на рис.2
Рис.2 Переходная характеристика для вспомогательной координаты.
КП.220301.800.2009