Анализ динамики многомерной САУ технологическим процессом сушки гранулированных смесей

УДК 621.446

АНАЛИЗ ДИНАМИКИ МНОГОМЕРНОЙ САУ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ СУШКИ ГРАНУЛИРОВАННЫХ СМЕСЕЙ

Гриценко А.А., студент; Жукова Н.В., доцент, к.т.н.

(«Донецкий национальный технический университет»

г. Донецк, ДНР)

Сушильный агрегат, как объект управления имеет много технологичных параметров, которые в той или иной степени используются для контроля его функционирования. Главными технологичными управляющими величинами объекта это производительность и температура отходящих газов. Для подержания процесса сушки в оптимальном режиме необходимо поддерживать соотношения газ / воздух в печи.

Рассмотрим технологию сушки с точки зрения управления процессом. В процессе работы сушильной печи на нее действуют управляющая величина (подача газа), возмущения (подача влажного материала в печь) и другие воздействия такие как подача воздуха для подержания необходимой температуры сушильного агента и для оптимального горения топки. Продуктивность печи, как главная выходная величина и главная выходная величина, в свою очередь влажность материала на входе тоже является возмущение, так как ею нельзя управлять непосредственно.

Управление производительностью объекта осуществляется с помощью САР с управлением по отклонению.  (рис. 1).

[pic 1]

Рисунок 1- Схема автоматизации ТП сушки гранулированных смесей

Таким образом, система управления сушильным агрегатом, которая представляет собой многомерный объект, можно будет построить в виде структуры, которая состоит из нескольких параллельно работающих САР. Первая и главная из которых, подает необходимое для сушки материала, а вторая, вспомогательная, обеспечивает оптимальность процесса сушки, подавая требуемое для горения количество воздуха в газовую горелку. Как видно, вторая САР будет являться в некотором смысле подчиненной, обслуживающей по отношению к первой. В этом случае разрабатывается математическая модель объекта по каждому из каналов и проводится оптимизация параметров элементов также, как и для объекта с одной управляющей величиной. Оценивается переходные характеристики управляющих величин при параллельной работе всех САР и, при необходимости, уточняются настройки регуляторов, исключая потенциальную возможность перехода САР в неустойчивое состояние.

Методика решения задачи.

Для динамической модели объекта управления достаточно иметь его репрезентативные разгонные характеристики. В качестве объекта регулирования взят «Донецк теполосмесь». Проанализируем имеющиеся технологические данные. Время прогрева «пустой» печи, при увеличении подачи теплоносителя с 7000 куб.м/час до примерно 10000 куб.м/час, составляет 400 сек. А при изменении подачи теплоносителя с 8000 до 10000 куб.м/час при увеличивающейся подаче концентрата, составляющей вначале 1т/час, характерное время изменения температуры составляет примерно 100 сек.