Курсовая работа: Регулирование давления в рабочем пространстве дуговой сталеплавильной печи ДСП-25Н5
Воздействия внешней среды называют возмущающими воздействиями F . Возмущения могут быть контролируемыми и неконтролируемыми. Они делятся на нагрузку и помеху.
Нагрузка – это возмущающее воздействие на изменение условий работы, поступающее в систему помимо управляющего устройства и влияющее на переменные состояния объекта. Помеха – это возмущающее воздействие, искажающее поступающую в управляющее устройство информацию о нагрузке, состоянии и динамических свойствах объекта (изменение состава, энергетического состояния исходных материалов, отказы оборудования, наводки в проводах, шум, и т.д.).
Характеристика входов и выходов дуговой плавильной печи как технологического объекта управления (ТОУ) представлена в таблице 1.
ТОУ – совокупность технологического оборудования и реализуемого на нём технологического процесса. Следовательно, рассматриваемая нами ДСП-25Н5 является ТОУ.
Таблица 1 – Характеристика входов и выходов дуговой плавильной печи как технологического объекта управления
| Величина | Технологическая характеристика величины |
|
Входные величины Возмущения на входе: а) контролируемые б) неконтролируемые Возмущения: электрического режима технологического и теплотехнического характера Управляющие воздействия: при автоматическом режиме управления при ручном управлении |
Изменение напряжения в сети электропитания, обгорание электродов, изменение нагрузки отдельных фаз трёхфазной сети электропитания Короткие замыкания при обвалах плавящейся шихты и обрывы дуг в период плавления; изменение свойств шихты (состав, крупность куска) и огнеупорной футеровки Возникают из – за обвалов шихты в период плавления, кипения металла в периоды с жидкой ванной, обгорания электродов, подъёма уровня металла по мере плавления, колебаний сопротивления дугового промежутка, вызванных изменением температурных условий в зоне дугового разряда Связаны с нестабильностью состава шихты, нестационарностью протекания физико – химических реакций в печи, введением присадок, износом кладки, выбиваниями и подсосом газов в печь Полезная электрическая мощность, темп ввода электроэнергии в печь, напряжение дуги, её длина (напряжение питающего тока) и ток фазы; а также электромагнитное перемешивание в печи, расход кислорода на продувку Выполнение технологических операций по проведению окислительного и восстановительного периодов, по поддержанию шлакового режима и вводу добавок по ходу плавки; а также состав шихты, количество и состав присадок (для придания заданных свойств металлу) |
| Выходная величина | Производительность печи, химический состав и температура металла, удельный расход электроэнергии |
Регулируемые параметры для нашего объекта управления:
- сопротивление дуги и примыкающего участка электрода;
- количество электроэнергии, израсходованной в течение заданного времени;
- время периода плавки, температура футеровки;
- давление газов.
Мы будем наиболее подробно рассматривать регулируемый параметр – давление газов в рабочем пространстве печи (управляемая величина). Величину давления мы наблюдаем с помощью датчика – дифманометра. Управляющей величиной является положение шибера, % хода исполнительного механизма. Возмущения технологического характера: нестабильность состава шихты, нестационарность протекания физико – химических реакций в печи, выбивание и подсос газов в печь. Неконтролируемым возмущением в данном случае является изменение свойств шихты (состав, крупность куска) и огнеупорной футеровки. В зависимости от свойств загружаемого в печь материала, химические реакции будут протекать по – разному с разным количеством выделяемых в печь газов.
3 Составление структурной схемы
При анализе систему автоматического управления представляют совокупностью типовых звеньев: пропорционального, апериодического или инерционного первого порядка, колебательного, интегрирующего, дифференцирующего или запаздывающего звеньев.