Справжнє кількість повітря, що надходить в піч, може відрізнятися від виміряного. Ця відмінність обумовлено втратами на ділянках повітропроводу, розташованих після діафрагми, і підсосі в піч холодного повітря з навколишнього простору. Кількість теряемого повітря може бути орієнтовно оцінений при теплотехнічних випробуваннях печі. Кількість підсмоктується повітря залежить від тиску в пічному просторі і збільшується при зниженні теплового навантаження. Використовуючи цю залежність, можна сформувати коригувальний імпульс, що викликає зниження заданого значення З відповідно до зменшенням теплового навантаження. Введення такого імпульсу, а також облік теряемого повітря дозволяє знизити вплив цих факторів, але не усунути їх повністю. Крім того, в процесі експлуатації печі кількість теряемого повітря і залежність між кількістю підсмоктується повітря і теплового навантаження змінюються.
Досить точно про склад атмосфери печі (повноті спалювання палива) можна судити за результатами аналізу продуктів згоряння, що відбираються в кінці печі, або для печей великої потужності в кінці кожної зони. По знайденому змісту О2, CO, H2, CH4 і N2 може бути розрахований дійсний коефіцієнт витрати повітря. Різниця між заданим і розрахованим значеннями буде коригувальним сигналом регулятору Со. Застосування зазначеного способу вимагає забезпечення показності проб продуктів згоряння, що відбираються для автоматичного аналізу, вирішення завдань очищення і охолодження проби, а також мінімуму запізнювань в імпульсної лінії і власне газоаналізаторі. Динамічні характеристики сучасних автоматичних газоаналізаторів на порядок більше динамічних характеристик об'єкта управління, що призводить за безпосередньої регулюванні З за результатами аналізу до великим і знакозмінних динамічним погрішностей. Представницький імпульс може бути сформований тільки по великій кількості окремих вимірювань і, характеризуючи тенденцію зміни дійсного значення З, може використовуватися як коригуючого сигналу.
Якщо в печі здійснюється повне спалювання палива, то досить контролювати тільки вміст О2 в продуктах горіння. Такий аналіз може бути виконаний із достатньою швидкодією і без застосування складних пристроїв відбору та підготовки проби з допомогою датчика з твердим електролітом.
Щоб зменшити короткочасні коливання Со, пов'язані з запізненням показань витратомірів або з припиненням регулювання, викликаним відхиленням температури датчика від заданого значення, в систему може бути введений імпульс від виконавчого механізму, що переміщує регулюючий орган на трубопроводі палива.
Управління спалюванням палива може бути здійснено також за допомогою екстремальних систем регулювання, в яких у результаті безперервного пошуку визначається значення Со, забезпечує максимальну при даному витраті палива температуру в області, контрольованій датчиком.
5. постановка завдань автоматизації
АСУТП призначається для управління процесами транспортування та нагрівання металу на ділянці. При управлінні повинні забезпечуватися необхідні за умовами прокатки значення температури поверхні металу і перепаду температур по перетину заготовки на виході з печі при узгодженні темпу роботи прокатного стану і мінімальних витратах на переділ.
АСУ ТП складається з двох рівнів.
У нижній рівень входять локальні підсистеми, що здійснюють збір первинної інформації, управління технологічним обладнанням та дистанційне керування технологічними параметрами процесу нагрівання.
Як правило, нагрівальні печі повинні працювати на автоматичному управлінні. Перехід на ручне управління може бути дозволений тільки у виняткових випадках. У локальну систему автоматичного регулювання входять:
- регулювання температури в кожній зоні;
- регулювання співвідношення витрат природного газу та повітря;
- регулювання тиску в печі;
- регулювання тиску природного газу перед піччю;
- контроль параметрів;
- система безпеки і система сигналізації.
Верхній рівень містить підсистеми, що працюють за алгоритмами, заснованим на методах оптимального управління, і реалізується на базі ЕОМ. До основних завдань, які працюють на верхньому рівні АСУ, належать, зокрема, математична модель процесу нагріву металу, завдання розрахунку заданих значень на температуру в зонах, завдання видачі цих значень на автоматичні регулятори локальних систем, задачі автоматичного ведення документації.
Для забезпечення найбільш оптимального нагріву заготовок, запобігання непотрібних витрат палива, псування внутрішньої поверхні методичної печі необхідно здійснювати контроль і регулювання певних параметрів печі. Для цього використовуються стандартні датчики, перетворювачі, контролери.
У даному проекті об'єктом автоматизації є семізонная методична піч. Для цього об'єкту здійснюється контроль і регулювання таких параметрів як:
1. Температура в робочом...
