Введение
1 Обзор проблем управления обжигом в конвейерной обжиговой машине 12
1.1 Технология производства окатышей 13
1.2 Упрочняющий обжиг окатышей в ОМ
1.2.1 Параметры газо-воздушной среды 20
1.2.2 Температурный режим обжига окатышей в технологических зонах
1.3 Факторы, оказывающие влияние на обжиг окатышей 26
1.4 Существующий уровень автоматизации обжиговых машин
1.4.1 Структура АСУТП ОМ 30
1.4.2 Основные подсистемы АСУТП ОМ 34
1.5 Цель работы и задачи исследования 39
2 Статическая оптимизация режима работы обжиговой конвейерной машины 42
2.1 Эффективность управления работой ОМ 43
2.2 Критерии оптимальности, входные и выходные параметры, ограничения и математические модели зон ОМ
2.2.1 Зоны сушки и подогрева 47
2.2.2 Зона обжига 56
2.2.3 Зоны рекуперации и охлаждения 61
2.2.4 Идентификация параметров См и к 63
2.2.5 Проверка адекватности математической модели 65
2.3 Разработка процедуры оптимизации режима по зонам 66
2.3.1 Анализ работы зон машины 66
2.3.2 Постановка задач оптимизации для групп зон 70
2.3.3 Решение задач оптимизации 75
2.3.4 Пример оптимизации режима 83
3. Стабилизация оптимального режима обжига окатышей в конвейерной обжиговой машине 86
3.1 Методы расчета тепломассообмена в слое окатышей 87
3.2 Разработка математических моделей теплообмена между теплоносителем и слоем окатышей 92
3.2.1 Зона сушки 92
3.2.1.1 Порядок разработки моделей 92
3.2.1.2 Разработка модели охлаждения теплоносителя 94
3.2.1.3 Разработка модели нагрева слоя окатышей 104
3.2.1.4 Модель исполнительного механизма в зоне сушки
3.2.2 Зона подогрева 113
3.2.3 Зона обжига 114
3.2.3.1 Модель исполнительного механизма в зоне обжига 117
3.2.4 Зона рекуперации 118
3.2.5 Зона охлаждения 119
3.3 Оценка кажущейся теплоемкости слоя на основе наблюдателя состояния 119
3.4 Регулирование температуры слоя на основе регулятора состояния 125
3.4.1 Контур регулирования температуры слоя 125
3.4.2 Модель слоя в пространстве состояний 126
3.4.3 Регулятор состояния 13 1
3.4.4 Коррекция температуры слоя 134
3.5 Результаты моделирования работы подсистемы 138
4 Практическая реализация системы управления обжигом окатышей в конвейерной обжиговой машине 141
4.1 Программно-технический комплекс автоматизированного управления процессом обжига окатышей в ОМ ФОК ЛГОКа 142
4.2 Разработка структурной и функциональной схем управления технологическим процессом 145
4.3 Разработка элементов системы визуализации и программной составляющей управления процессом обжига в ОМ 147
4.4 Выбор технических устройств для реализации разрабатываемой системы управления обжигом в ОМ
4.4.1 Промышленный измеритель влажности 152
4.4.2 Бесконтактный влагомер 153
4.4.3 Измерение уровня материала на ленте 154
4.4.4 Измерение среднего диаметра гранул 155
4.4.5 Измерение температуры теплоносителя 156
4.4.6 Измерение давления теплоносителя 157
Заключение 159
Список литературы
