Спосіб керування температурою печі для печі з безпосереднім підігрівом і пристрій керування

 

Область техніки, до якої належить винахід

Даний винахід відноситься до області плавильного пристрої, зокрема до способу управління температурою печі для печі з безпосереднім підігрівом і пристрою управління.

Рівень техніки

Горизонтальна піч для безперервного відпалу являє собою відносно загальновідому піч для нагріву, яка розділена на кілька зон в напрямку переміщення смуг всередині печі для управління температурою печі в підзонах. Точність вимірювання температури в печі впливає на якість і робочі характеристики продукту, таким чином, точність температури всередині печі є надзвичайно важливою для забезпечення робочих характеристик продукту, причому зниження точності температури печі безпосередньо приводить до шлюбу продукту. Оскільки піч розроблена з відносно високою потужністю для нормальної системи управління температурою, індукується відносно велике теплове запізнювання і теплова інерція при регулюванні температури, що, таким чином, призводить до коливань температури усередині печі з постійною амплітудою в стабільному стані і робить тривалим час переходу в нестабільному стані�ний спосіб управління температурою печі являє собою пропорційне інтегрально-диференціальне регулювання з подвійним перетином, за допомогою якого керують температурою печі на основі пропорції між кам'яновугільним газом і повітрям, а також відхилення між відповідними пропорціями. Цей спосіб управління добре себе проявив у системах, в яких теплова затримка є відносно малою. Проте теплова затримка і теплова інерція в печі для відпалу зазвичай є відносно високою, тому труднощі при керуванні температурою печі також є відносно високими. Крім того, що стосується способу управління PID, існує вимога забезпечення швидкого відгуку і інша вимога забезпечення стабільності. Якщо бажано забезпечити швидкий відгук, час переходу може бути скорочена, але при цьому виходить велика величина відхилення, що ускладнює стабілізацію температури печі. Якщо потрібно забезпечити стабільність, краще забезпечувати точність температури печі, але час переходу температури печі, звичайно, виходить дуже тривалим. Таким чином, виникає дилема при управлінні. Крім того, управління PID в кінцевому підсумку являє собою спосіб стабільного регулювання, воно не дозволяє виконувати оцінку надходить матеріалу і попередньо зміна установочльном стані, при цьому ефект регулювання також не є добрим. Необхідно виконувати управління з попередженням для компенсації управління з затримкою в нестабільному стані.

Розкриття винаходу

Мета цього винаходу полягає в тому, щоб подолати описані вище проблеми, що існують при регулюванні температури в печі, і забезпечити спосіб для управління температурою печі з безпосереднім підігрівом і пристрій керування.

Згідно з одним аспектом цього винаходу запропоновано спосіб для управління температурою печі для печі з безпосереднім підігрівом, що містить етапи:

вимірюють температуру в печі для отримання значень зворотного зв'язку температури печі;

розраховують різницю між установочними значеннями температури печі і значеннями зворотного зв'язку температури печі як значення DV1невідповідності у відповідності зі значеннями зворотного зв'язку температури печі і значеннями установки температури печі;

розраховують різницю між значеннями установки температури печі і значеннями зворотного зв'язку температури в печі за одиницю часу, тобто градієнт зміни значень температури печі, як значення DV2несоответст�ра швидкості установки нагрівального пристрою з безпосереднім підігрівом і отримують перші вихідні компоненти FFVмножинною прямої подачі у відповідності зі швидкістю V установки нагрівального пристрою з безпосереднім підігрівом;

отримують другі вихідні компоненти FFTмножинною прямої подачі у відповідності з різницею між значеннями установки температури печі і значеннями зворотного зв'язку температури печі, тобто значеннями DV1невідповідності;

виконують пошук параметрів управління PID у відповідності зі значеннями DV1і DV2невідповідності на основі правила управління нечіткої логіки і формують параметр OP1управління регулюванням у відповідності з параметром управління PID;

керують клапаном для регулювання потоку кам'яновугільного газу та клапаном для регулювання потоку повітря шляхом комбінування і параметра OP1управління регулюванням з першим безліччю компонентів FFVзапобігання і другим безліччю компонентів FFTпопередження як кінцевого вихідного значення управління.

Згідно з іншим аспектом цього винаходу запропоновано пристрій для управління температурою печі для печі з безпосереднім підігрівом печі, що містить:

термопару, розташовану поруч з гореания для виведення значення зворотного зв'язку температури печі;

модуль для розрахунку різниці температур печі, який з'єднаний з модулем аналого-цифрового перетворення термопари, модулем для розрахунку різниці температур печі, зберігає значення установки температури печі, і модулем для розрахунку різниці температур печі, який розраховує різницю між значеннями установки температури печі і значеннями зворотного зв'язку температури печі і встановлює ці значення різниці як значення DV1невідповідності;

модуль для розрахунку градієнта зміни температури печі, який з'єднаний з модулем для розрахунку різниці температур печі, він розраховує і встановлює значення різниці між значеннями установки температури печі і значеннями зворотного зв'язку температури в печі за одиницю часу, тобто градієнти значень зміни температури печі значення DV1невідповідності;

регулятор швидкості для встановленого пристрою нагрівача з безпосереднім підігрівом, який використовується для отримання швидкості V установки пристрої з безпосереднім підігрівом;

перший модуль множинної прямої подачі, з'єднаний з регулятором швидкості, отримує перші вихідні компоненти FFVмножинною прям� множинної прямої подачі, з'єднаний з модулем для розрахунку різниці температур печі, отримують другі вихідні компоненти FFTмножинною прямої подачі, згідно з різницею між значеннями установки температури печі і значеннями зворотного зв'язку температури печі, тобто значеннями DVi невідповідності;

модуль для формування параметра управління регулюванням, який з'єднаний з модулем для розрахунку різниці температур в печі і модулем для розрахунку градієнта зміни температури в печі, яка виконує пошук параметра управління PID, у відповідності зі значеннями DV1і DV2невідповідності, на основі правила керування з нечіткою логікою та формує параметр OP1управління регулюванням у відповідності з параметром PID управління;

контролер потоку, з'єднаний з модулем для формування параметра управління регулюванням, першим модулем з множинним попередженням і другим модулем з множинним попередженням, що формує кінцеве вихідне значення управління шляхом комбінування параметра OP1управління регулюванням з безліччю компонентів FFVзапобігання і другим безліччю компонентів FFTпопередження;

клапан для регулювання пооответствии з кінцевим вихідним значенням управління;

детектор потоку кам'яновугільного газу, з'єднаний з регулятором потоку, детектирующий поточний потік кам'яновугільного газу і подає його значення по ланцюгу зворотного зв'язку;

клапан для регулювання потоку повітря, з'єднаний з контролером потоку, що регулює потік повітря відповідно з кінцевим вихідним значенням управління;

детектор потоку повітря, з'єднаний з контролером потоку, детектирующий поточний потік повітря і подає його значення по ланцюгу зворотного зв'язку.

Спосіб управління і пристрій управління відповідно справжнім винаходом використовують алгоритм керування з нечіткою логікою без побудови функції передачі по прямому шляху, в результаті чого забезпечуються переваги, що складаються в певних адаптивних можливостях і хорошій швидкості системи, що не має надмірну певну нелінійність, змін часу і регулярність. Таким чином, вона краще пристосована для усталеного управління установки пристрою. Множинне управління з попередженням добре пристосоване для попередньої оцінки ситуації з вступникам матеріалом і значення установки температури. Тому конструкція цього винаходу н�ечи для печі з безперервним відпалом. Завдяки використанню характеристики, в якій керування з нечіткою логікою добре пристосоване для усталеного управління, при якому управління з безліччю параметрів запобігання добре підходить для керування несталим станом, а також для комбінування керування з нечіткою логікою з безліччю параметрів запобігання управління та управління PID, була побудована система прямого керування з нечіткою логікою.

Основна концепція способу для управління температурою печі для печі з безпосереднім відпалом і пристрою керування у відповідності з цим винаходом полягає в тому, що: вона може отримувати значення невідповідності температури печі і тенденцію зміни температури в печі у відповідності зі значеннями зміни температури печі зі швидкістю зміни температури в печі. Завдяки розробці алгоритму керування з нечіткою логікою та правила керування з нечіткою логікою, з характеристиками, в яких керування з нечіткою логікою добре працює при управлінні у сталому стані, і управління з параметрами запобігання добре пристосоване для управління в нестале стані, різне безліч значень ком�аметров PID, будуть використовуватися при різних обставинах. Таким чином, це забезпечує швидкий відгук, швидке регулювання і скорочення часу переходу при значних невідповідності і уповільнює тенденцію регулювання, зменшує відхилення і швидко призводить стабільну температуру печі стан малого невідповідності, так що точність температури печі буде покращено.

Короткий опис креслень

На фіг.1 показана блок-схема послідовності операцій, що ілюструє спосіб управління температурою печі для печі з безпосереднім підігрівом, у відповідності з цим винаходом.

На фіг.2 показаний вид структури, ілюструє пристрій для управління температурою печі для печі з безпосереднім підігрівом, у відповідності з цим винаходом.

На фіг.3 представлена основна логіка управління способу управління температурою печі для печі з безпосереднім підігрівом у відповідності з цим винаходом.

Здійснення винаходу

З посиланням на фіг.1 буде розкритий спосіб для управління температурою в печі для печей з безпосереднім підігрівом у відповідності з цим винаходом, спосіб містить наступні етапи.

S101. Вимірюють�у значеннями установки температури печі і значеннями зворотного зв'язку температури в печі як значення DV1невідповідності у відповідності зі значеннями зворотного зв'язку температури печі і значеннями установки температури печі. В одному варіанті здійснення значення DV1невідповідності між значеннями установки температури печі і значеннями зворотного зв'язку температури печі встановлюють в поднаборе керування з нечіткою логікою, підмножиною керування з нечіткою логікою Е={NB, NM, NS, ZE, PS, PM, PB}={Негативне (Велика), Негативне (Середнє), Негативне (Мале), Нульовий, Позитивний (Мале), Позитивний (Середнє), Позитивний (Велика)}={-18, -12, -6, 0, 6, 12, 18}. Таким чином, у відповідності з порівнянням між значенням DV1невідповідності і поднабором{-18, -12, -6, 0, 6, 12, 18} значення DV1невідповідності класифікують на підмножину {Негативне (Велика), Негативне (Середнє), Негативне (Мале), Нульовий, Позитивний (Мале), Позитивний (Середнє), Позитивний (Велика)} і подають відповідно до {NB, NM, NS, ZE, PS, PM, PB}.

S103. Розраховують різницю між значеннями установки температури печі і значеннями зворотного зв'язку температури в печі за одиницю часу, тобто градієнт зміни значень температури печі, як значення DV2невідповідності. В одному варіанті осущеѲетствия, встановлюють поднабори управління нечіткою логікою, підмножиною управління нечіткої логіки ЄС={NM, NS, ZE, PS, PM}={Негативне (Середнє), Негативне (Мале), Нульовий, Позитивний (Мале), Позитивний (Середнє)}={-1,5, -1, 0, 1, 1,5}. Таким чином, у відповідності з порівнянням між значенням DV2невідповідності і поднабором{-1,5, -1, 0, 1, 1,5}, значення DV2невідповідності класифікують на підмножину {Негативне (Середнє), Негативне (Мале), Нульовий, Позитивний (Мале), Позитивний (Середня)} і представляють як {NM, NS, ZE, PS, PM}.

S104. Отримують швидкість V установки пристрою нагрівача з безпосереднім підігрівом з регулятора швидкості установки пристрої з безпосереднім підігрівом і отримують перші вихідні компоненти FFVмножинною прямої подачі у відповідності зі швидкістю V установки пристрої з безпосереднім підігрівом. В одному варіанті здійснення цей етап S104 виконують наступним чином: перші вихідні компоненти FFVмножинною прямої подачі можуть бути отримані у відповідності зі швидкістю V установки пристрої з безпосереднім підігрівом на основі наступної Таблиці 1.

100110120130140150160
FFVFFV1FFV2FFV3FFV4FFV5FFV6FFV7

Таким чином, різні межі швидкостей V установки пристрої з безпосереднім підігрівом відповідає різному першому безлічі вихідних компонентів FFVзворотного зв'язку. FFV1-FFV7встановлені параметри установки. В одному варіанті здійснення значення FFVвстановлені як: FFV1=2, FFV2=3,5, FFV3=5, FFV4=6,5, FFV5=8, FFV6=10, FFV7=12.

S105. Отримують другі вихідні компоненти множинної прямої подачі у відповідності з різницею між значеннями установки температури в печі і значеннями зворотного зв'язку температури в печі, тобто значеннями DV1невідповідності. В одному варіанті осуществлечи можуть бути отримані у відповідності з різницями DV1між значеннями установки температури печі і значеннями зворотного зв'язку температури печі, на основі наступної Таблиці 2.

Таблиця 2
DV1
-18-12-6061218
FFTFFT1FFT2FFT3FFT4FFT5FFT6FFT7

Таким чином, різні межі різниць DV1між значеннями установки температури печі і значеннями зворотного зв'язку температури печі відповідає різному другого безлічі вихідних компонентів зворотного зв'язку FFT. FFT1-FFT7являє собою набір настановних параметрів. В одному варіанті здійснення значення FFT106. Виконують пошук параметра управління PID у відповідності зі значеннями DV1 і DV2невідповідності на основі правила управління нечіткої логіки і формують параметр OP1управління регулюванням у відповідності з параметром управління PID. В одному варіанті здійснення правило управління з нечіткої логіки полягає в наступному.

Результати правила нечіткої логіки отримують відповідно до поднаборами DV1і DV2на основі наступної Таблиці 3.

Таблиця 3
E
NBNMNSZEPSPMPB
ECNMPBPBPMPMPSPSPS
NSPBPSPS
ZEPMPMPSPSPSPSPS
PSPSPSPSNSNMNMNM
PMPMPSNSNMNBNBNB

Результати правила нечіткої логіки містять NB, NM, NS, ZE, PS, PM, PB, і основні значення параметрів PID одержують в відповідності з результатами правила нечіткої логіки на основі наступної Таблиці 4.

Таблиця 4
Результати правила нечіткої логіки
NB="1">PSPMPB
PP1P2P3P4P5P6P7
II1I2I3I4I5I6I7
DD1D2D3D4D5D6D7

Кожен результат правила нечіткої логіки відповідає набору значень параметрів P, I і D, тобто, основних значень параметрів, у яких P1-P7, I1-I7 і D1-D7 всі являють собою заздалегідь визначені основні параметри. В одному варіанті здійснення основні значення параметрів PID встановлені наступним чином:

pan="1">P5=55
PP1=40P6=45P7=40
II1=50I2=55I3=60I4=90I5=65I6=50I7=45
DDl=30D2=40D3=40D4=40D5=45D6=40D7=35

Параметри управління PID можуть бути розраховані за допомогою наступної формули у відповідності з основними значеннями параметрів PID:

PID(k)=Kp[e(k)-e(k-1)]+Kie(k)+Kd(e(k)_2e(k-1)+(k-2)),

де k являє собою k-ий цикл вибірки, Kp являє собою пропорційний компонент, е(K) являє собою значення невідповідності для k-ого циклу вибірки, Ki=KpT/Ti, Kd=KpTd/T, T являє собою цикл вибірки, Ti являє собою час інтегрування, Td являє собою похідне час.

Параметри OP1управління регулюванням можуть бути отримані у відповідності з параметрами управління PID.

S107. Керують клапаном для регулювання потоку камен�лення регулюванням з першим безліччю компонентів FFVзапобігання і другим безліччю компонентів FFTпопередження як кінцевого вихідного значення управління.

З посиланням на фіг.2 у цьому винаході все ще описується пристрій регулювання температури печі з піччю з безпосереднім підігрівом, що включає в себе термопару 201, модуль 202 для розрахунку різниці температур печі, модуль 203 для розрахунку градієнта зміни температури печі, регулятор 204 швидкості набору пристрою нагрівача з безпосереднім підігрівом, першого модуля 205 множинної прямої подачі, другого модуля 206 множинної прямої подачі, модуль 207 для формування параметра управління регулюванням, контролер 208 потоку, клапан 209 для регулювання потоку кам'яновугільного газу, детектор 210 потоку кам'яновугільного газу, клапан 211 для регулювання потоку повітря і детектор 212 потоку повітря.

Термопара 201 розташована поруч з пальником 200 і використовується для моніторингу температури печі. Термопара 201 має модуль 201b аналого-цифрового перетворення для виводу значень зворотного зв'язку температури печі.

Модуль 202 для розрахунку різниці температур печі підключений до модуля 201b аналого-цифрового перетворення термопари 201. Модуль 202 для расі температур в печі розраховує різницю між значеннями установки температури в печі і значеннями зворотного зв'язку температури в печі на основі значень установки температури в печі і значень зворотного зв'язку температури в печі і встановлює ці різниці як значення DV1невідповідності. В одному варіанті здійснення значення DV1невідповідності між значеннями установки температури печі і значеннями зворотного зв'язку температури в печі встановлюють в підмножиною керування з нечіткою логікою, підмножиною керування з нечіткою логікою E={NB, NM, NS, ZE, PS, PM, PB}={Негативне(Велика), Негативне(Середнє), Негативне(Мале), Нульовий, Позитивний(Мале), Позитивний(Середнє), Позитивний(Велика)}={-18, -12, -6, 0, 6, 12, 18}. Таким чином, у відповідності з порівнянням між значенням DV1невідповідності і поднабором{-18, -12, -6, 0, 6, 12, 18} значення DV1невідповідності класифікують підмножину {Негативне(Велика), Негативне(Середнє), Негативне(Мале), Нульовий, Позитивний(Мале), Позитивний(Середнє), Позитивний(Велика)} і представляють як {NB, NM, NS, ZE, PS, PM, PB}.

Модуль 203 для розрахунку градієнта зміни температури в печі з'єднаний з модулем 202 для розрахунку різниці температур печі. Модуль 203 для розрахунку градієнта зміни температури в печі розраховує і встановлює різниці між значеннями установки температури в печі і значеннями зворотного зв'язку температури в печі за одиницю часу, тобто градієнти значень зміни темп�емператури в печі, які представляють собою значень DV2невідповідності, встановлюють підмножиною керування з нечіткою логікою, підмножиною керування з нечіткою логікою ЄС={NM, NS, ZE, PS, PM}={Негативне(Середнє), Негативне(Мале), Нульовий, Позитивний(Мале), Позитивний(Середнє)}={-1,5, -1, 0, 1, 1,5}. Таким чином, у відповідності з порівнянням між значенням DV2невідповідності і поднабором{-1,5, -1, 0, 1, 1,5} значення DV2невідповідності класифікують підмножину {Негативне(Середнє), Негативне(Мале), Нульовий, Позитивний(Мале), Позитивний(Середня)} і представляють як {NM, NS, ZE, PS, PM}.

Регулятор 204 швидкості установки нагрівального пристрою з безпосереднім підігрівом використовують для отримання швидкості V установки нагрівального пристрою з безпосереднім підігрівом.

Перший модуль 205 множинної прямої подачі, з'єднаний з регулятором 204 швидкості, отримує перші вихідні компоненти FFVмножинною прямої подачі у відповідності зі швидкістю V установки нагрівального пристрою з прямим нагрівом. В одному варіанті здійснення перший модуль 205 множинної прямої подачі отримує перші вихідні компоненти FFVмножинною прямої подачі в сІи 1.

Таблиця 1
V
100110120130140150160
FFVFFV1FFV2FFV3FFV4FFV5FFV6FFV7

Таким чином, різні межі швидкостей V установки нагрівального пристрою з прямим нагрівом відповідають різним першим вихідним компонентам FFVзворотного множинної подачі. FFV1-FFV7представляють собою набір настановних параметрів. В одному варіанті здійснення значення FFVвстановлено наступним чином: FFV1=2, FFV2=3,5, FFV3=5, FFV4=6,5, FFV5=8, FFV6=10, FFV7=12.

Другий модуль 206 прямий множинної подачі соедивенной прямої подачі у відповідності з різницями між значеннями установки температури в печі і значеннями зворотного зв'язку температури в печі, тобто значеннями DV1невідповідності. В одному варіанті здійснення другий модуль 206 множинної прямої подачі отримує другі вихідні компоненти FFVмножинною прямої подачі у відповідності з різницями DV1між значеннями установки температури в печі і значеннями зворотного зв'язку температури в печі на основі наступної Таблиці 2.

Таблиця 2
DV1
-18-12-6061218
FFTFFT1FFT2FFT3FFT4FFT5FFT6FFT7

Таким чином, різні межі різниць DV1між значеннями установки температури в печі і значеннями зворотного зв'язку. FFT1-FFT7представляють собою набір настановних параметрів. В одному варіанті здійснення значення FFTвстановлено наступним чином: FFT1=6, FFT2=3, FFT3=1,5, FFT4=0,2, FFT5=-1,6, FFT6=-3,5, FFT7=-6.

Модуль 207 для формування параметра управління регулюванням пристрою, з'єднаний з модулем 202, для розрахунку різниці температур в печі, і модуль 203 для розрахунку градієнта зміни температури в печі виконують пошук параметра управління PID у відповідності зі значеннями невідповідності DV1 і DV2на основі правила керування з нечіткою логікою і формують параметри OP1управління регулюванням у відповідності з параметрами управління PID. В одному варіанті здійснення правило керування з нечіткою логікою являє собою наступне.

Результати правила з нечіткою логікою отримують відповідно до поднаборами DV1і DV2на основі наступної Таблиці 3.

Таблиця 3
E
NBNMPB
ECNMPBPBPMPMPSPSPS
NSPBPMPMPSPSPSPS
ZEPMPMPSPSPSPSPS
PSPLEASEPSPSNSNMNMNM
PMРМPSNSNMNBNB

Таблиця 4
Результати правила з нечіткою логікою
NBNMNSZEPSPMPB
PP1p2P3P4P5P6P7
II1I2I3I4I5I6I7
DD1D2D3D4D5D6D7
PP1=40P2=50P3=55P4=60P5=55P6=45P7=40
II1=50I2=55I3=60I4=90I5=65I6-50I7=45
DDl=30D2=40D3=40D4=40D5=45D6=40D7=35

Параметри управління PID можуть бути розраховані за допомогою наступної формули у відповідності з основними значеннями параметрів PID:

PID(k)=Kp[e(k)-e(k-1)]+Kie(k)+Kd(e(k)_2e(k-1)+(k-2)),

в якій k являє собою k-ий раз виконання циклу вибірки, Kp �бірки, Ki=KpT/Ti, Kd=KpTd/T, T являє собою цикл вибірки, Ti являє собою час інтегрування, Td являє собою похідне час.

Модуль 207 для створення параметра управління регулюванням отримує параметр OP1управління регулюванням у відповідності з параметром управління PID.

Контролер 208 потоку, з'єднаний з модулем 207 для формування параметра управління регулюванням, перший модуль 205 множинної прямої подачі і другий модуль 206 множинної прямої подачі формують кінцевий вихідне значення управління шляхом комбінування параметра OP1управління регулюванням з першими компонентами FFVмножинною прямої подачі і другими компонентами FFTмножинною прямої подачі.

Клапан 209 для регулювання потоку кам'яновугільного газу, з'єднаний з контролером 208 потоку, регулює потік кам'яновугільного газу у відповідності з кінцевим вихідним значенням управління.

Детектор 210 потоку кам'яновугільного газу, з'єднаний з контролером 208 потоку, детектує поточний потік кам'яновугільного газу і подає його по ланцюгу зворотного зв'язку.

Клапан 211 для регулювання потоку повітря, з'єднаний з контролером 208 потоку, регулює понний з контролером 208 потоку, детектує поточний потік повітря і подає його по ланцюгу зворотного зв'язку.

Основна логіка способу для управління температурою печі для печі з безпосереднім підігрівом у відповідності з цим винаходом може отримувати значення невідповідності температури печі і тенденції зміни температури печі у відповідності зі значеннями зміни температури в печі і швидкістю зміни температури в печі. За допомогою правила керування з нечіткою логікою на основі фактів, що керування з нечіткою логікою добре працює при управлінні у сталому стані і управління з множинною прямою подачею добре працює при управлінні у нестале стані, різні значення компенсації при множинній прямої подачі і правила керування з нечіткою логікою, а також різні комбінації параметрів PID використовують при різних обставинах. Таким чином, забезпечується швидкий відгук, швидке регулювання і скорочується час переходу при великих невідповідності, і сповільнюється тенденція регулювання, зменшується викид за шкалу і можна швидко зробити температуру в печі стабільною при невеликих невідповідності, таким чином, що точність температури в печі буд�з безпосереднім підігрівом у відповідності з цим винаходом.

Основна концепція способу для керування температурою в печі для печі з безпосереднім підігрівом і пристрою керування у відповідності з цим винаходом полягає в тому, що вони можуть отримувати значення невідповідності температури з печі і тенденції зміни температури в печі у відповідності зі значеннями зміни температури в печі і швидкістю зміни температури в печі. Завдяки розробці алгоритму управління з нечіткий логікою і правила керування з нечіткою логікою, з такими характеристиками, що керування з нечіткою логікою добре працює при управлінні у сталому стані і управління з прямою подачею добре працює при нестале управлінні, різні з безлічі значень компенсації прямої подачі і правил керування з нечіткою логікою, а також різні комбінації параметрів PID використовуються за різних обставин. Таким чином, забезпечується швидкий відгук, швидке регулювання і скорочення часу переходу при великому невідповідність, і скорочується тенденція регулювання, зменшується перерегулювання і можна швидко зробити температуру в печі стабільною при малих невідповідності таким чином, що точність температури �ающий:
вимірювання температури в печі для отримання значень зворотного зв'язку температури печі,
розрахунок різниці між установочними значеннями температури печі і значеннями зворотного зв'язку температури печі значення DV1невідповідності,
розрахунок різниці між значеннями температури печі і значеннями зворотного зв'язку температури в печі за одиницю часу, а саме, градієнт зміни значень температури печі значення DV2невідповідності,
визначення швидкості V переміщення матеріалу в печі з регулятора швидкості переміщення матеріалу і отримання перших вихідних компонентів FFVподання відповідно зі швидкістю V переміщення матеріалу,
отримання друге вихідних компонентів FFTмножинною прямої подачі у відповідності з різницею між значеннями установки температури печі і значеннями зворотного зв'язку температури печі, а саме значень DV1невідповідності,
виконання пошуку параметрів управління PID у відповідності зі значеннями DV1і DV2невідповідності на основі правила управління нечіткої логіки та формування параметра OP1управління у відповідності з параметром управління PID,
управління клапаном для регулювання піт�sub>управління з першим безліччю компонентів FFVзапобігання і другим безліччю компонентів FFTпопередження.

2. Пристрій для керування температурою в печі для печі з безпосереднім підігрівом, містить:
термопару, розташовану поруч з пальником і використовується для моніторингу температури в печі, при цьому термопара з'єднана з модулем аналого-цифрового перетворення для виведення значення зворотного зв'язку температури печі, модуль для розрахунку різниці температур печі, виконаний з можливістю визначення різниці між значеннями установки температури печі і значеннями зворотного зв'язку температури печі і визначення цих різниці значень як значень DV1невідповідності,
модуль для розрахунку градієнта зміни температури печі, який з'єднаний з модулем для розрахунку різниці температур печі і виконаний з можливістю визначення значень DV2невідповідності,
регулятор швидкості V переміщення матеріалу в печі,
перший модуль подачі, з'єднаний з регулятором швидкості, отримує перші вихідні компоненти FFVподання відповідно зі швидкістю подачі,
другий модуль подачі, з'єднаний з модулем для розрахунку різниці температур печі, �урів печі і значеннями зворотного зв'язку температури печі, а саме значеннями DV1невідповідності,
модуль для формування параметра управління, який з'єднаний з модулем для розрахунку різниці температур в печі і модулем для розрахунку градієнта зміни температури в печі, який виконаний з можливістю пошуку параметра управління PID у відповідності зі значеннями DV1і DV2невідповідності на основі правила керування з нечіткою логікою та формування параметра OP1управління у відповідності з параметром PID управління,
контролер потоку, з'єднаний з модулем для формування параметра управління, першим модулем і другим модулем і виконаний з можливістю формування кінцевого вихідного значення управління шляхом комбінування параметра OP1управління з безліччю компонентів FFVзапобігання і другим безліччю компонентів FFTпопередження,
клапан для регулювання потоку кам'яновугільного газу, з'єднаний з контролером потоку і регулюючий потік кам'яновугільного газу у відповідності з кінцевим вихідним значенням управління,
детектор потоку кам'яновугільного газу, з'єднаний з регулятором потоку, детектирующий поточний потік кам'яновугільного газу і подає його значення по ланцюгу � потік повітря відповідно з кінцевим вихідним значенням управління, і
детектор потоку повітря, з'єднаний з контролером потоку, детектирующий поточний потік повітря і подає його значення по ланцюгу зворотного зв'язку.



 

Схожі патенти:

Пристрій для імпульсного регулювання температури многозонной електропечі опору

Винахід відноситься до електротехніки і може знайти застосування в регуляторах електричної енергії прецизійного технологічного устаткування, наприклад, в установках вирощування сапфіру. Технічним результатом є зниження пульсацій температури в зонах регулювання електропечі. Пристрій містить n регуляторів напруги, підключених першими силовими висновками до висновків для підключення мережі, другими силовими висновками до висновків для підключення n навантажень, формувач синхроімпульсів, вхід якого з'єднаний з виводом для підключення мережі, а виходи - з входом розподільника імпульсів, а також n формувачів імпульсів управління, виконаних на основі двійкового реверсивного лічильника і мають імпульсні інформаційні входи, підключені до виходів розподільника імпульсів, імпульсні синхронізуючі входи, керуючі входи, керуючі виходи, підключені через логічну схему до імпульсних синхронизирующим входів, причому в якості логічної схеми використовується конъюнктор, а в формувачі імпульсів управління введені імпульсні керуючі інформаційні виходи, сполучені з керуючими входами регуляторів напруги. 1 з.п. ф-ли, 3 іл.

Спосіб регулювання печі для випалу анодів і піч, адаптована для здійснення цього способу

Винахід відноситься до області багатокамерних печей для випалу вуглецевих блоків. Спосіб регулювання печі (1) полягає в тому, що зона природного попереднього нагрівання розділена на щонайменше одну першу зону (Z1) природного попереднього нагрівання, що розташовується на деякій першому відстані від пристрою нагрівання, і одну другу зону (Z2) природного попереднього нагрівання, що розташовується на деякій другому відстані від пристрою нагрівання, причому згадане перше відстань перевищує зазначене друге відстань, і в якому змінюють потоки газів, що циркулюють в порожнистих перегородках, таким чином, щоб контролювати газові потоки (30, 31), що проходять через першу зону (Z1) природного попереднього нагрівання, на основі газових потоків (31), виходять з другої зони (Z2) природного попереднього нагрівання, для того, щоб регулювати підвищення температури перегородок і анодів у першій зоні (Z1) природного попереднього нагрівання і контролювати становище фронту дегазації. Винахід дозволяє підвищити якість спалювання палива. 2 н. і 20 з.п. ф-ли, 11 іл.
Винахід відноситься до теплотехніці і може бути використане в різних галузях промисловості, наприклад металургії, машинобудуванні, промисловості будматеріалів при нагріванні і термообробці різних матеріалів і виробів. У запропонованому винаході досягається технічний результат, що полягає у підвищенні ефективності і якості нагріву різних матеріалів і виробів за рахунок створення рівномірного температурного поля в робочому просторі печі з винятком стрибків тиску та миттєвого реагування зміною послідовності включення пальників на зміну теплового навантаження. Зазначений технічний результат у запропонованому винаході досягається наступним чином. У способі управління імпульсною подачею палива в нагрівальних і термічних печах з частотно-широтно-імпульсною модуляцією двохпозиційної подачі палива на пальники, узгодженої з поточним рівнем теплового навантаження, визначають поточний період прямування імпульсів подачі палива з співвідношення: ΔT=K(T)·q·(1-q)·Ти, де ΔТ - задана амплітуда коливання температур в робочому просторі печі, [°З], К(Т) - коефіцієнт підсилення лінійної системи (печі) у залежності від температури, [°З], q=τи/Ти - відно�кущій період прямування імпульсів подачі палива, [з]. Поточну тривалість інтервалу подачі палива кожною пальника задають, розбиваючи поточний період прямування імпульсів подачі палива на рівні інтервали, кількість яких дорівнює кількості пальників. Послідовність включення пальників здійснюють шляхом порівняння поточної тривалості імпульсу включення кожного пальника з поточної тривалістю інтервалу подачі палива кожною пальника і наступних за ним інтервалів до закінчення поточного періоду прямування імпульсів подачі палива. 3 з.п. ф-ли.

Спосіб експлуатації печі, а також пристрій для здійснення цього способу

Винахід відноситься способу і пристрою управління розплавленням у печі вихідного матеріалу, зокрема сталевого брухту. Розплавляють вихідний матеріал за допомогою нагрівання, щонайменше, однієї пальником, снабжаемой паливом і окислювачем. Здійснюють контроль температури відпрацьованого газу печі в трубопроводі відпрацьованого газу, щонайменше, в одній точці вимірювання нижче по потоку від зони допалювання. Подають у стандартному режимі до пальника номінальна витрата палива і номінальний витрата окислювача. Реєструють зміни температури відпрацьованого газу через задані проміжки часу і порівнюють із заданим граничним значенням. При зміні температури відпрацьованого газу в одиницю часу більше граничного значення пальник на поставлене термін дії зниженого режиму переводять у знижений робочий режим, в якому відношення витрат палива і витрати окислювача зменшують допомогою щонайменше одній з наступних заходів: А) задається стрибкоподібне зниження витрати палива до зниженого витрати і В) задається стрибкоподібне підвищення витрати окислювача до підвищеної витрати. Після закінчення часу зниження повертаються в стандартний робочий режим. З�

Спосіб і пристрій для вимірювання, щонайменше, одного властивості розплавленого або полурасплавленого матеріалу та обробки розплавленого або полурасплавленного матеріалу

Винахід відноситься до галузі металургії і може бути використане для обробки і визначення властивостей рідкого або напіврідкого металу. Пристрій містить тигель, який, щонайменше, частково оточений, щонайменше, однієї індукційною котушкою, вимірювальний засіб для безпосереднього вимірювання, непрямого вимірювання та їх комбінації, щонайменше, одного електричного параметра, вибраного з групи, що складається з струму, напруги, споживаної потужності і частоти, при цьому, щонайменше, один електричний параметр використовується для часткового визначення опору навантаження в області, щонайменше, частково оточеній індукційною котушкою, питомого опору матеріалу, температури матеріалу, що частки твердої фази матеріалу, частки рідкої фази матеріалу і їх комбінації. Одна або більше індукційних котушок виконані з можливістю генерування змінної потужності і/або магнітного поля змінної частоти, які можуть модулюватися для контролю охолодження завантаження розплавленого металу в тиглі від температури ліквідусу до обраної ентальпії, опору та/або в'язкості. Винахід дозволяє активно контролювати напіврідке стан мо�ических сигналів зворотного зв'язку, які отримують від індукційних котушок. 2 н. і 39 з.п. ф-ли, 12 іл., 1 табл.

Пристрій для керування піччю руднотермической

Винахід відноситься до засобів управління руднотермическими печами, які призначені, наприклад, для отримання феросплавів. Пристрій для управління руднотермической піччю містить трансформатор з перемикачем ступенів напруги, кожна фаза вторинної обмотки якого підключена до електрода, переміщуваного всередині ванни печі з допомогою свого приводу, підключеного входом до виходу елемента порівняння, вхід якого пов'язаний з виходом датчика струму електроду, блок завдання струму, не менше двох додаткових датчиків температури, блок обчислення теплового потоку, датчик активної потужності печі, блок розподілу, датчик напруги печі, нелінійний елемент, підключений входом до виходу датчика напруги, і блок множення. Забезпечується збільшення продуктивності печі і терміну служби футеровки шляхом підвищення точності підтримки умов протікання хімічних реакцій у ванні руднотермической печі: температури розплаву, геометрії реакційної зони, наявності та товщини гарниссажного шару. 3 іл.

Плавильна піч

Винахід відноситься до металургійного виробництва

Пристрій і спосіб охолодження відпрацьованих газів обпалювальної печі її обхідному контурі

Винахід відноситься до області охолодження відпрацьованих пічних газів

Спосіб контролю стану футеровки промислової печі

Винахід відноситься до чорної металургії
Up!