Динамка систем автоматической стабилизации уровня металла в кристаллизаторе.


Дата добавления: 2014-05-29 | Просмотров: 885


<== предыдущая страница | Следующая страница ==>

 

Основные требования качеству регулирования уровня металла в кристаллизаторе сводятся к следующему:

1. Уровень металла в кристаллизаторе должен быть надежно стабилизирован с возможно меньшим значением площади регулирования, без статической погрешности, либо с ошибкой, которая не превышает:

± 15 – 20 мм на МНЛЗ, для отливки мелкосортной заготовки;

± 5 – 10 мм на МНЛЗ для отливки слябов.

- Затухание переходных процессов в системе стабилизации уровня должно происходить достаточно интенсивно, со степенью затухания ψ не менее 0,8 – 09; ( ψ = (а2 – а1) / а1).

2. Перемещения стопора (шибера скользящего затвора) промковша должны быть минимальными.

3. Не допускаются пульсации струи металла, который поступает в кристаллизатор в процессе разливки.

4. Не должно быть перерывов струи металла в ходе разливки.

Изложенные требования предполагают применения астатических систем регулирования или статических, у которых статизм укладывается в заданный интервал статических ошибок.

В аналитической форме это требование может быть сведено к минимизации интегрального квадратичного критерия:

 

I2 = ∫ X1dτ, где:

X1 – уровень металла в кристаллизаторе.

Однако, применение в чистом виде критерия I2 входит в противоречие с требованиями пункта 2, так как приводит к весьма значительной колебательности системы (перерегулирование достигает 40%).

Таким образом, необходимо совмещать эти два требования, обеспечив минимизацию I2 при удовлетворительном затухании колебаний.

Требования пункта 3 можно выполнить при помощи закона управления, который минимизирует функционал вида:

 

Q = ∫ (X21 + m1U2 ) dτ, при X1(∞) = 0, где:

 

U – управляющее воздействие на стопор ( шибер) промковша;

m1 – весовой коэффициент;

и выбора соответствующих настроек П, ПИ, или ПИД регулятора.

Однако, надо иметь в виду значительный диапазон изменений астатического коэффициента передачи объекта «промковш – кристаллизатор – тянущие клети» Каоб при стопорном дозировании металла в кристаллизатор ( смотри рис. 4р. ).

При таких свойствах объекта необходимо проектировать систему регулирования с переменными настройками параметров выбранного алгоритма, связав эти параметры с фактическим значением Каоб.

Вариант структуры системы автоматической стабилизации уровня металла в кристаллизаторе МНЛЗ представлен на рис.5р.

 

Технологические требования, которые предъявляются к процессу управления литьем заготовок в условиях дозаторной подачи металла в кристаллизатор и при регулирующем воздействии, направленном на скорость вытягивания слитка, в значительной мере сходны с требованиями к этому процессу при стопорном дозировании. Однако по сравнению со стопорными машинами эти требования носят более жесткий характер и сводятся к следующему:

1. Уровень металла в кристаллизаторе должен быть надежно стабилизирован с возможно меньшими значениями площади регулирования без остаточной неравномерности или с неравномерностью не более

± 15 – 20 мм около заданного значения.

2. Затухание переходных процессов должно быть достаточно быстрым.

3. Скорость вытягивания слитка не должна выходить за разрешенные технологические пределы (как правило, ± 10 – 15%) от номинальной скорости вытягивания, так как это может привести к разрыву слитка (в случае повышения скорости) или к переохлаждению его (в случае понижения скорости).

4. Ускорение привода тянущих клетей не должно превышать определенной

технологической величины.

 

В то же время задача стабилизации уровня металла в кристаллизаторе облегчается в связи с относительным постоянством динамических характеристик объекта регулирования.

Размывание стаканов – дозаторов промковша происходит и в этом случае, однако теперь оно представляет лишь монотонное возмущение, с которым должна справиться система стабилизации уровня.

В случае же стопорного дозирования металла, истекающего из промковша, размывание дозирующих устройств вызывает не только нарушение равновесия в системе, но и существенно меняет основную и единственную характеристику объекта регулирования – астатический коэффициент передачи Каоб. Это явление детально исследовано ранее.

 

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |

При использовании материала ссылка на сайт Конспекта.Нет обязательна! (0.112 сек.)