Автоматизация управления энергосберегающими режимами камерной печи

Abstract

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.13.07 - «Автоматизация процессов управления». - ГВУЗ «Донецкий национальный технический университет», Донецк, 2014. В диссертационной работе дано решение актуальной научно-практической задачи построения САУ нагревом заготовок в пульсирующем режиме подачи теплоносителя (ПРПТ) в камерную печь (КП), которая обеспечивает синхронную работу групп горелочных устройств, что позволяет повысить эффективность работы камерной печи путем снижения расхода газа и повышения качества нагрева заготовок. Выведены динамические уравнения температуры и расхода продуктов сгорания, температуры в камерной печи. Разработана в векторно-матричной форме Simulink-модель расчета температурной карты с учетом теплофизических параметров материала и конструктивных особенностей камерной печи. На основе метода конечных разностей разработаны математическая модель и файл-программа решения задачи внутреннего теплообмена. Граничные условия третьего рода получены путем усреднения сигналов с группы датчиков температуры методом синхронного детектирования. Для подтверждения адекватности математической модели нагрева заготовок разработана и запатентована физическая модель камерной печи. Установлен рациональный диапазон переключения горелок в ПРПТ в камерную печь. Получены передаточные функции по каналу регулированиятемпературы продуктов сгорания, воздуха после рекуператора и соотношения «газ-воздух». Использован метод синхронизирующего управления для синтеза САУ в ПРПТ в КП, основанный на определении согласующей матрицы коэффициентов для поддержания регулируемых соотношений «газ-воздух». Разработана и исследована блочно-ориентированная Simulink-модель САУ нагревом заготовок для прогнозирования управляющих параметров в ПРПТ. Предложены структура и комплекс технических средств реализации САУ в ПРПТ в КП.