Володимир Юрійович Зінченко, Віктор Ілліч Іванов, Юрій Миколайович Каюков, Володислав Ростиславович Румянцев
{"title":"РОЗРОБКА АЛГОРИТМУ УПРАВЛІННЯ ТЕПЛОВОЮ РОБОТОЮ ТЕРМІЧНИХ ПЕЧЕЙ КАМЕРНОГО ТИПУ","authors":"Володимир Юрійович Зінченко, Віктор Ілліч Іванов, Юрій Миколайович Каюков, Володислав Ростиславович Румянцев","doi":"10.26661/2071-3789-2021-1-09","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Під час використання локальних систем автоматичного регулювання температури та надлишкового тиску нагрівального середовища у робочому об’ємі полуменевої термічної печі камерного типу налагоди, як правило, вибирають незалежно одна від одної без урахування їх взаємозв’язку. В той же час за управлінням витратою палива та повітря змінюється не лише температура, але і тиск нагрівального середовища у робочому об’ємі печі, що, в свою чергу, супроводжується змінюванням газообміну з довкіллям та значно впливає на температуру в робочому об’ємі. Все це призводить до суттєвої пере- витрати газоподібного палива, та, як наслідок, підвищення вартості термічної обробки металу. За використанням схеми опалювання з постійним об’ємом продуктів горіння у печах такого типу управління їх тепловою потужністю зводиться до комбінування різних компонентів газоподібного палива за умови забезпечення заданої температури нагрі- вального середовища у робочому об’ємі. За принципом динамічного програмування Беллмана оптимізацію управління за цикл термічної обробки металу забезпечують шляхом вибирання для кожного періоду квантування оптимального за вартістю складу вживаного палива. Поточна вартість палива є лінійною функцією середніх витрат його окремих компонентів у періоди квантування. Тому знаходження його мінімального значення для кожного дискретного моменту часу подавали як розв’язання задачі ліній- ного програмування. Розроблено алгоритм визначення раціональних значень витрат окремих компонентів газоподібного палива, а також витрати надлишкового повітря, котрі використовують як управляльні дії для автоматичних систем регулювання темпе- ратури та надлишкового тиску нагрівального середовища у робочому об’ємі печей. Запропоновано функціональну схему автоматичної системи управління, реалізація якої дозволяє не лише оптимізувати технологію опалювання за вартістю окремих компо- нентів палива, але і шляхом самонастроювання забезпечити автономність управління температурою та надлишковим тиском нагрівального середовища у робочому об’ємі печей. Під час управління за режимом реального часу з оптимізацією щодо вартості окремих компонентів палива виконується самонастроювання системи управління.","PeriodicalId":152054,"journal":{"name":"Scientific Journal \"Metallurgy\"","volume":"2 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2021-07-22","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Scientific Journal \"Metallurgy\"","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.26661/2071-3789-2021-1-09","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}
引用次数: 0
Abstract
Під час використання локальних систем автоматичного регулювання температури та надлишкового тиску нагрівального середовища у робочому об’ємі полуменевої термічної печі камерного типу налагоди, як правило, вибирають незалежно одна від одної без урахування їх взаємозв’язку. В той же час за управлінням витратою палива та повітря змінюється не лише температура, але і тиск нагрівального середовища у робочому об’ємі печі, що, в свою чергу, супроводжується змінюванням газообміну з довкіллям та значно впливає на температуру в робочому об’ємі. Все це призводить до суттєвої пере- витрати газоподібного палива, та, як наслідок, підвищення вартості термічної обробки металу. За використанням схеми опалювання з постійним об’ємом продуктів горіння у печах такого типу управління їх тепловою потужністю зводиться до комбінування різних компонентів газоподібного палива за умови забезпечення заданої температури нагрі- вального середовища у робочому об’ємі. За принципом динамічного програмування Беллмана оптимізацію управління за цикл термічної обробки металу забезпечують шляхом вибирання для кожного періоду квантування оптимального за вартістю складу вживаного палива. Поточна вартість палива є лінійною функцією середніх витрат його окремих компонентів у періоди квантування. Тому знаходження його мінімального значення для кожного дискретного моменту часу подавали як розв’язання задачі ліній- ного програмування. Розроблено алгоритм визначення раціональних значень витрат окремих компонентів газоподібного палива, а також витрати надлишкового повітря, котрі використовують як управляльні дії для автоматичних систем регулювання темпе- ратури та надлишкового тиску нагрівального середовища у робочому об’ємі печей. Запропоновано функціональну схему автоматичної системи управління, реалізація якої дозволяє не лише оптимізувати технологію опалювання за вартістю окремих компо- нентів палива, але і шляхом самонастроювання забезпечити автономність управління температурою та надлишковим тиском нагрівального середовища у робочому об’ємі печей. Під час управління за режимом реального часу з оптимізацією щодо вартості окремих компонентів палива виконується самонастроювання системи управління.