Анализ печи для варки стекла как объекта управления

В качестве варочного агрегата на предприятии используется ванная печь для варки стекла с поперечным направлением пламени. Печь предназначена для получения однородной стекломассы заданного состава.

В печи выделяют три зоны:

- зона варки, предназначенная для расплавления компонентов шихты и предварительной варки стекломассы;

- зона осветления, в которой происходит очищение шихты от примесей металлов и удаление мелких пузырьков воздуха;

- рабочая зона, в которой происходит варка очищенного стекла.

Проведем анализ печи для варки стекла как объекта управления:

Выходными регулируемыми параметрами для данного объекта являются:

- уровень стекломассы в печи;

- давление - разрежение в печи;

- температура газо-воздушной среды в зоне осветления печи;

- концентрация кислорода в отходящих газах печи.

Входные управляющие величины:

- расход газа;

- расход воздуха;

- количество отходящих газов;

- количество сырья;

- расход воздуха на барботаж.

Возмущающие измеряемые величины:

- параметры газа (давление, температура, влажность);

- параметры воздуха (давление, температура, влажность);

- параметры окружающей среды (давление, температура, влажность).

Возмущающие неизмеряемые параметры:

- состав сырья;

- скорость движения сырья в ходе процесса.

Температура в зоне осветления – один из наиболее важных параметров печи, так как она наиболее сильно влияет на качественный состав стекломассы, а значит и на качество выпускаемой продукции. На предприятии реализована одноконтурная система регулирования температуры в зоне осветления печи. Температура регулируется изменением подачи топливного газа на горелки печи.

Использование каскадной системы позволит уменьшить динамическое

отклонение и улучшить динамику процесса. Поэтому предлагается для регулирования температуры в зоне осветления печи использовать каскадную АСР. В качестве вспомогательной координаты предлагается использовать расход топливного газа, так как расход топливного газа на горение более оперативно характеризуют текущее состояние объекта. В качестве регулирующего параметра в данной системе предлагается использовать расход топливного газа, поступающего к горелкам печи.