14 мая 2016г.
Максимальную производительность установки циркуляционного вакуумирования стали можно получить с помощью оптимизации системы автоматического управления расхода аргона. Для того, чтобы правильно организовать функционирование системы управления необходимо разработать математическую модель процесса управления.
Процесс циркуляционного вакуумиования осуществляют в камере с огнеупорной футеровкой, оснащенной двумя патрубками, которые погружают в жидкий металл. В результате снижения давления в системе и поддувки инертного газа в восходящий погружной патрубок металл подсасывается в вакуум-камеру, где происходят его обезуглероживание и дегазация, а также другие реакции, связанные с дегазацией [1].
Для обеспечения эффективного управления очень важно иметь информацию о характерных особенностях объекта управления. Эту информацию об объекте получают с помощью статических и динамических характеристик [2].
Статическая характеристика – это зависимость выходной (регулируемой) величины от входной (регулирующее воздействие) в установившемся режиме.
В реальных производственных условиях статическую характеристику объекта управления определяют путем измерения выходного параметра при некоторых постоянных дискретных значениях входного, а результат измерения представляют в виде таблицы.
Экспериментальная статическая характеристика и её аппроксимация полиномом третьей степени представлены на Рисунке 1.
Зная структурную схему контура управления, можно последовательно рассчитать переходный процесс из одного установившегося состояния системы в другое на выходе объекта управления, при поиске стабилизируемого (заданного) значения регулируемого параметра.
Расчетная траектории расхода массы металла, расхода аргона в вакуум – камере X(t), Z(t) при Zn=0,008 т/мин, Ки=0,1м3/с2
и расчетная траектория поискового режима в САУ при Zn=0.008 т/мин, Ки=0,1м3/с2
показаны на рисунках 3 и 4 соответственно.
Заключение
Чем меньше Zn, тем точнее СЭР ищет оптимальное значение выходного параметра. Чем меньше Тп, тем больше быстродействие системы. Но здесь и возникает главное противоречие: чтобы максимально точно определить оптимальное значение выходного параметра необходимо очень медленно к нему приближаться и наоборот, если очень быстро
искать оптимум, то велика вероятность того, что потери на поиск будут весьма велики [4].
Список литературы
1.
Ерофеев, М.М. Обработка стали в агрегате печь – ковш при подаче инертного газа [Текст]: учеб. для сред. проф. образ. / М.М. Ерофеев. Москва: Academia, 2006. – 362 с. : ил., табл.
2.
Ишметьев, Е.Н. Автоматизация и оптимизация управления технологическими процессами внепечной доводки стали [Текст]: учеб. пособие / Е.Н. Ишметьев, С.М. Андреев, Б.Н. Парсункин, З.Г. Салихов. Магнитогорск: МГТУ, 2011. – 116 с.
3.
Парсункин, Б.Н. Динамическая оптимизация циркуляционного вакуумирования стали [Текст]: учеб. пособие Б.Н. Парсункин, С.М. Андреев, Е.Н. Ишметьев; Межвузовский сб. научных трудов. Вып. 14. Магнитогорск: МГТУ, 2007. – 215 с.
4.
Чумаков, Б.П. Исследование влияния расхода аргона на массу движения металла в вакуумной камере при обработке стали циркуляционным способом [Текст]: учеб. пособие / Б.П. Чумаков, Г.В. Алексеенко, В.И. Явойский; Известия Вузов. Черная металлургия, 2006. №11 . С. 40– 48
