Розробка та дослідження системи керування процесом випалювання цегли в тунельній печі. Оптимальний режим теплоносія за температурним станом цегляних виробів та алгоритмічне забезпечення для системи керування. Вплив факторів на процес випалювання.
При низкой оригинальности работы "Комп’ютерна система керування процесом випалювання цегли в тунельній печі", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
Проте, випалювання в тунельних печах проводиться без контролю стану виробів, контролюються та автоматично регулюються тільки параметри теплоносія печі, що пояснюється відсутністю вимірювачів для контролю стану виробів під час їх руху в печі. Температурний режим тунельних печей на виробництві коригується, виходячи із кінцевого результату випалювання виробів без достатнього наукового обґрунтування. Це дозволить формувати оптимальний температурний режим тунельної печі за температурними параметрами керамічних виробів, що покращить якість продукції та зменшить собівартість виробів. Враховуючи широке застосування тунельних печей у будівельній промисловості, в роботі розглядається тунельна піч для випалювання будівельної цегли. Метою дисертаційної роботи є розробка та дослідження компютерної системи керування процесом випалювання цегли в тунельній печі, що дозволить зменшити собівартість та підвищить якість готової продукції.Проведено аналіз процесу випалювання садки цегляних виробів у газовому просторі підзони випалювання та отримано математичну модель прогріву цегляних виробів. Координата x1 характеризує прогрів цегляних виробів за найменшим геометричним розміром - товщиною цегли і визначає швидкість прогріву виробів, x2 враховує переміщення садки з виробами під час випалювання. Взаємодія димових газів з керамічними виробами в робочій частині підзони випалювання проходить за рахунок теплообміну випроміненням з приведеним коефіцієнтом На основі аналізу процесу випалювання цегли в тунельній печі отримана математична модель температурного режиму підзони випалювання як типової ланки для тунельної печі, виходячи з того, що витрата природного газу на групі пальників кожної підзони випалювання підтримується власним контуром керування і кожна підзона випалювання виступає як окремий обєкт керування. Математичну модель підзони випалювання зведено до трьох основних динамічних елементів з наступними припущеннями: газовий простір підзони випалювання розглядається як зосереджена акумулююча ємкість з температурою Tg(t), так як у газовому просторі проходить енергійне перемішування димових газів з примусовою циркуляцією;Проведено аналіз процесу випалювання цегли в тунельній печі як обєкта керування та моделювання, визначено основні параметри та методи впливу на процес випалювання. Алгоритм враховує теплообмін випроміненням та дозволяє розрахувати в рамках КСК температурний стан садки будівельної цегли за параметрами печі, що контролюються. Отримано динамічну модель температурного режиму підзони випалювання, яка є типовою ланкою зони випалювання тунельної печі. Отримано дискретний аналог динамічної моделі температурного режиму підзони випалювання для дослідження на ЕОМ, що дозволяє моделювати перехідні процеси в підзоні випалювання за основними каналам збурення та регулювання. Для врахування нелінійних залежностей динамічної моделі її дискретний аналог передбачає розрахунок числових значень коефіцієнтів перед змінними параметрами на кожному кроці дискретного часу, що дозволяє збільшити крок дискретизації і значно зекономити час розрахунків у масштабі реального часу КСК.
План
2. Основний зміст роботи
Вывод
Проведено аналіз процесу випалювання цегли в тунельній печі як обєкта керування та моделювання, визначено основні параметри та методи впливу на процес випалювання.
Розроблено алгоритм визначення температурних параметрів кераміки. Алгоритм враховує теплообмін випроміненням та дозволяє розрахувати в рамках КСК температурний стан садки будівельної цегли за параметрами печі, що контролюються. Робота алгоритму імітувалася на ЕОМ, розрахунки порівнювалися з експериментальними даними. Отримано задовільне збігання розрахункових та експериментальних даних.
Отримано динамічну модель температурного режиму підзони випалювання, яка є типовою ланкою зони випалювання тунельної печі. Модель включає три динамічні елементи: один зосереджений - газовий простір та два з розподіленими параметрами - керамічні вироби та теплоізолююча стінка. Основні теплові потоки тут визначаються через теплообмін випроміненням, через що отримана модель - нелінійна.
Отримано дискретний аналог динамічної моделі температурного режиму підзони випалювання для дослідження на ЕОМ, що дозволяє моделювати перехідні процеси в підзоні випалювання за основними каналам збурення та регулювання. Для врахування нелінійних залежностей динамічної моделі її дискретний аналог передбачає розрахунок числових значень коефіцієнтів перед змінними параметрами на кожному кроці дискретного часу, що дозволяє збільшити крок дискретизації і значно зекономити час розрахунків у масштабі реального часу КСК. Адекватність моделі підтверджується експериментом.
Проведено аналіз діючих систем керування процесом випалювання в тунельних печах. Запропоновано супервізорну систему керування температурним режимом підзони випалювання, яка є типовою для керування зоною випалювання печі, що дозволяє усунути недоліки діючих систем керування. Розроблено алгоритмічне забезпечення для системи керування, що дозволяє формувати оптимальний температурний режим теплоносія в підзоні випалювання за температурним станом керамічних виробів. Імітаційне дослідження на ЕОМ системи керування температурним режимом підзони випалювання підтвердили її працездатність і ефективність.
