Claims (3)
20 зоне нечувствительности будет посто нное перерегулирование, т.е. раскачка режима. Подобные исполнительные механизмы в таком непрерывно переключающем режиме быстро выйдут из стро . Кроме того, оба эти способа не обеспечивают достаточной точности в случае, если регулируемой величиной вл етс не мгновенна величина (ток мощность), а величина, интегрируема по времени, например количество израсходованной электроэнергии при процессе графитации. Известен способ управлени процессом графитации в печи, в котором измер ют периодически через интервалы времени, равные времени переходного процесса в печи, количество израсходованной за каждый интервал эле ктроэнергии, сравнивают измеренное количество электроэнергии с заданным и в зависимости от разности сравнива мых величин корректируют заданное ко личество электроэнергии дл последую го интервала, а в зависимости от это го скорректированного значени количества электроэнергии и заданной соо ветственно графику мощности в момент измерени и в конце последующего вре менного интервала, измер ют напр жение , подводимое к печи U2jИзвестным способом можно управл ть величиной, интегрируемой по вре мени, однако он пригоден только в те случа х, когда исполнительный меха.низм ,. измен ющий подаваемое на печь напр жение, имеет аналоговую выходную величину, т.е. может подавать на печь напр жение любой величины. Известный способ не обеспечивает необходимой точности управлени процессом , так как определ ема величина напр жени , подводимого к печи,не может быть реализована (подведена к печи) из-за специфических свойств исполнительного механизма, кажда ступень которого измен ет напр жение на определенную величину. Это уменьшает точность управлени процессом, что приводит к увеличению расхода электроэнергии, так как при неточном управлении процессом может увеличитьс врем графитации, что ведет к дополнительным потер м элект роэнергии. В случае уменьшени време ни графитации (быстром нагреве)ухудш етс качество продукции. Цель изобретени - уменьшение рас хода электроэнергии за счет повышени точности управлени , а также повышение качества продукции. Поставленна цель достигаетс тем, ч-то согласно способу регулируют мощность , подводимую к печи, с зоной нечувствительности, соответствующей шагу исполнительного механизма, а в конце каждого временного интервала корректируют значени границ зоны нечувствительности в зависимости от разности между скорректированным значением заданного количества электроэнергии за прошедший временной интервал и текущим. Наличие при ступенчатом регулировании зоны нечувствительности, соответствует шагу исполнительного механизма , во-первых, исключает работу исполнительного механизма в непрерывно переключающем режиме,при котором будет посто нное перерегулирование,т.е. расточка режима, что снижает точность управлени , а также приводит к быстрому выходу из стро исполнительного механизма. Во-вторых, снижает веро тность повышени управл ющего воздействи при изменении мощности, вызванном не реальным ходом процесса, а какими-либо посторонними факторами, например изменением общей нагрузки, кратковременными флюктуационными процессами в печи, также способству таким образом повышению точности управлени . А корректировка границ зоны нечувствительности в конце каждого временного интервала, равного времени переходного процесса, позвол ет в последующий интервал компенсировать избыток или недостаток количества электроэнергии, израсходованной за предыдущий интервал, что преп тствует накоплению одновременного перерегулировани по количеству израсходованной электроэнергии, и таким образом, ошибка по расходу электроэнергии будет не больше ошибки за один временный интервал. Устанавливают экспериментально временной график подводимой к печи мощности , в основе которого лежит получение изделий высокого качества,большой выход годной продукции при относительно невысоких расходах электроэнергии . Границы зоны нечувствительности по мощности устанавливают в соответствии с напр жением, соответствующем одной ступени исполнительного механизма . Далее, измер ют теку4дее значение мощности и сравнивают с значени ми верхней и нижней границ зоны нечувст вительности. Если текущее значение мощности больше значени верхней гра ницы, подводимое к печи напр жени уменьшают на величину, соответствующую одной ступени исполнительного механизма. Если текущее значение мощности меньше значени нижней границы зоны нечувствительности, то нап р жение увеличивают на величину,соот ветствующую одной ступени исполнител ного механизма. Если текущее значение мощности находитс в границах зоны нечувствительности , напр жение, подаваемое на печь, не измен ют. Кроме того, периодически через ин тервалы времени,равные времени переходного процесса печи Т,измер ют количество израсходованной за предыдущий интервал электроэнергии Qi.ei, Сравнивают с заданным Q зад., которое рассчитывают дл каждого временного интервала по Формуле - PIP. R Q - .c, т 2 где Т продолжительность временного интервала; значение заданной мощности в начале временного интервала; значение заданной мощности в конце временного интервала Далее наход т скорректированную ве личину Q(4.)3aA.CK последующего интервала ам)()гс1А -Ьтек %гаАд 11) И корректируют значени границ зоны нечувствительности на величину (.CK Q-t-reit) гз) На фиг. 1 изображен заданный график мощности и реальный ход процесса; на фиг. 2 - функциональна схема устройства, реализующего предлагаемый способ управлени процессом графитации на электрических печах сопротивлени пр мого Haf-рева с нерегулируемым сопротивлением керна. На фиг. 1, по сн ющей вывод формул (1), (2), (3); P(t)- заданный график мощности; р 7t) - заданна верхн граница зоны нечувствительности; P(t)- заданна нижн граница зоны нечувствительности; Штриховой линией показано реальное изменение подводимой к печи мощности TGlV Xвepтикaлы йe линии показывают изменение мощности при переключении исполнительного механизма); площади, характеризующие перерасход количества электроэнергии; с с S площади , характери i Л зуощие недобор количества электроэнерг: гии. в интервале времени(t-l)-t недобор электроэнергии равен QtjeK - QtK«ApK - PT s; SV- Sj - S а + b + с + d, т.е. недобора количества израсходовённой электроэнергии не было, если площади S и S были б.ы меньше на величины а и с соответственно, а площади S и S были бы больше на величины b и d соответственно. Если в момент времени t, в который происходит измерение количества израсходованной за прошедший интервал времени электроэнергии и сравнение его с заданным, изменим (увеличим ) заданные значени границ зоны нечувствительности на величину Q-bTCK -Q-b oAPK то площадь S и S (соответствующие площад м S/f и 5з ) уменьшатс соответственно на величины а и с, а площади S и 5 (соответствующие площад мSi и увеличатс на величины bnd, и таким образом, недобор количества израсходованной электроэнергии за прошедший интервал времени, будет ликвидирован. Устройство (фиг. 2) состоит из датчика 1 количества электроэнергии, датчика 2 подводимой мощности, задатчика 3 количества электроэнергии,блок 4 сравнени , вычислительного блока 5, блока 6 управлени задатчиком количества электроэнергии, задатчика 7 границ зоны нечувствительности, блока 8 управлени задатчиком 7, трехпозиционного элемента 9 и блока 10 управлени исполнительным механизмом, измен ющим подаваемое на печь напр жение , а следовательно, и подводимую мощность. Устройство работает следующим образом . Дл осуществлени процесса графитации на печь при помощи исНолни гельного механизма 11 подаетс напр жение обеспечивающее подвод мощности, эна7 чение которой соответствует начальной точке заданного графика мощности Исполнительным механизмом 11 через блок 10 управлени управл ет тре позиционный элемент 9 с зоной нечувс вительности, соответствующей шагу ме ду двум соседними значени ми выходной величины исполнительнбго механиз ма ступенча1;ого трансформатора. Значени щраниц зоны нечувствительности задаютс задатчиком 7. Пока регулируема величина Гмош- HocTbJ, измер ема датчиком 2, находитс в пределах зоны нечувствительности , трехпозиционный элемент 9 не йыдает команд исполнительному механизму 11. При достижении регулируе-. мой величиной границ зоны нечувствительности трехпозиционный элемент 9 выдает команду исполнительному механизму 11 на уменьшение (если достига етс верхн граница) или увеличение (если нижн ) величины подводимого напр жени на одну ступень исполнительного механизма. Датчик 1 регистрирует количество израсходованной электроэнергии. Си|- нал с датчика 1, собтветствующий текущему значению количества электроэнергии , поступает на блок сравнени . В моменты времени, соответствующие временным интервалам, равным времени переходного процесса в печи, сигнал с датчика 3 количества электроэнергии дл данного момента времени поступает также на блок сравнени , которое выдает сигнал пропорцио нальный разности сравниваемых величин , поступающий на вычислительный блок 5. Причем перед началом работы в вычислительный блок 5 вводитс программа , содержаща заданный график мощ ности и алгоритм-необходимых вычисле ний. Вычислительный блок 5 определ ет величину по формуле (.ZJ, а величину изменени значений границ зоны нечувствительности трехпозиционного элемента расчитывает по формуле (3) Сигнал с вычислительного блока 5, пропорциональный величине изменени значений границ зоны нечувствительности , поступает на блок 8 управлени задатчиком 7 по сигналу которого соответствующим образов измен ютс значени задатчика 7, а сле2 довательно, значени границ зоны нечувствительности трехпозиционного элемента 9 управл ющего исполнительным механизмом 11, подвод щим к печи напр жение а значит и мощность. Вычислительный блок 5 вырабатывает также сигнал, пропорциональный скорректированному значению количества электроэнергии в конце последующего временного интервала, который поступает на блок 6 управлени , устанавливающее задатчик 3 количества электроэнергии в соответствующее положение. В последующие интервалы времени работа устройства аналогична вышеописанному . Использование системы. реализующей предлагаемыйспособ, позволит повысить качество графитируемой продукции и снизить расход электроэнергии за счет повышени точности управлени процессом графитации. Формула изобретени Способ управлени процессом графитации в печи, включающий измерение количества электроэнергии, израсходованной за каждый интервал времени, равный времени переходного процесса в печи, сравнение измеренного количества электроэнергии с заданным, коррекцию заданного количества электроэнергии дл последующего интервала в зависимости от разности сравниваемых величин и изменение величины подводимого напр жени , отличающийс тем, что, с целью уменьшени расхода электроэнергии, регулируют мощность, подводимую к печи, с зоной нечувствительности, соответствующей шагу исполнительного механизма , а в конце каждого временного интервала корректируют значени границ зоны нечувствительности в зависимости от разности между скорректированным значением заданного количества электроэнергии за прошедший временной интервал и текущим. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР f 61220, кл. С 01 В 31/0, 1979. The 20 deadband will be a constant overshoot, i.e. buildup mode. Such actuators in such a continuously switching mode will quickly become obsolete. In addition, both of these methods do not provide sufficient accuracy if the regulated quantity is not an instantaneous quantity (current power), but a quantity that is integrated over time, such as the amount of electricity consumed during the graphitization process. There is a known method of controlling the graphitization process in a furnace, in which they measure periodically at intervals of time equal to the transition time in the furnace, the amount of electric energy consumed for each interval, the measured amount of electricity is compared with the specified amount and depending on the difference of compared values electricity for the last interval, and depending on this corrected value of the amount of electricity and the power t measurement and at the end of the subsequent vre alternating interval measured voltage is supplied to the furnace U2jIzvestnym method can be controlled quantity integrable with respect to time, but it is suitable only in those cases where the execution meha.nizm,. the voltage applied to the furnace has an analog output value, i.e. can supply a voltage of any magnitude to the furnace. The known method does not provide the necessary precision for controlling the process, since the determined amount of voltage supplied to the furnace cannot be realized (brought to the furnace) due to the specific properties of the actuator, each step of which changes the voltage by a certain amount. This reduces the accuracy of process control, which leads to an increase in energy consumption, since inaccurate process control may increase the time of graphitization, which leads to additional energy losses. In the case of a decrease in the time of graphitization (rapid heating), the quality of the product deteriorates. The purpose of the invention is to reduce the consumption of electricity by improving control accuracy, as well as improving product quality. The goal is achieved by adjusting the power supplied to the furnace with the dead zone corresponding to the step of the actuator according to the method, and at the end of each time interval the dead zone boundaries are corrected depending on the difference between the corrected value of the specified amount of electricity for the past interval and current. The presence of stepwise regulation of the dead zone corresponds to the step of the actuator, first, it eliminates the operation of the actuator in a continuously switching mode, which will be a constant overshoot, i.e. boring mode, which reduces control accuracy, and also leads to rapid failure of the actuator. Secondly, it reduces the likelihood of increasing the control effect when the power changes, not caused by the actual process, but by any extraneous factors, such as a change in the total load, short-term fluctuation processes in the furnace, thus also contributing to an increase in control accuracy. And the correction of the deadband boundaries at the end of each time interval equal to the transient time allows the subsequent interval to compensate for the excess or deficiency of the amount of electricity consumed during the previous interval, which prevents the accumulation of a simultaneous overshoot of the amount of electricity consumed, and thus the error power consumption will not be more than an error in one time interval. Experimentally set the time schedule supplied to the furnace power, which is based on obtaining high-quality products, a large yield of products with relatively low power consumption. The boundaries of the dead zone for power are set in accordance with the voltage corresponding to one stage of the actuator. Next, the current power value is measured and compared with the values of the upper and lower limits of the insensitivity zone. If the current power value is greater than the value of the upper limit, the voltage supplied to the furnace is reduced by an amount corresponding to one step of the actuator. If the current value of power is less than the value of the lower limit of the dead zone, then the pressure is increased by an amount corresponding to one step of the executive mechanism. If the current power value is within the deadband, the voltage applied to the furnace does not change. In addition, periodically, at intervals of time equal to the transition time of the furnace T, the amount of electric energy Qi.ei consumed in the previous interval is measured. Compare with a given Q ass., Which is calculated for each time interval by the Formula PIP. R Q - .c, t 2 where T is the duration of the time interval; the value of the specified power at the beginning of the time interval; the value of the specified power at the end of the time interval Next, find the corrected value Q (4.) 3aA.CK of the subsequent interval am) () gs1A - Ltek% heAD 11) And correct the values of the dead zone borders by the value (.CK Qt-reit) gz ) FIG. 1 shows a given graph of power and the actual progress of the process; in fig. 2 is a functional diagram of a device that implements the proposed method for controlling the graphitization process on electric resistance furnaces of a direct Haf-roar with unregulated core resistance. FIG. 1, on the omission of the derivation of formulas (1), (2), (3); P (t) is a given power graph; p 7t) is the given upper limit of the dead zone; P (t) is the specified lower limit of the dead zone; The dashed line shows the actual change in the power supplied to the furnace (TGlV; The verticals of the lines show the change in power when the actuator is switched); areas characterizing the overrun of the amount of electricity; with s S area, characterized by i L amusing shortage of the amount of electric power: in the time interval (t-l) -t, the shortage of electricity is equal to QtjeK - QtK «ApK - PT s; SV- Sj - S a + b + c + d, i.e. There was no shortage of consumed power if the areas S and S were smaller by a and c, respectively, and the areas of S and S were larger by b and d, respectively. If at the time t, at which the amount of electricity consumed during the past time interval is measured and compared with the specified one, we change (increase) the specified values of the boundaries of the dead zone by the value of Q-bTCK -Qb oAPK, then the area S and S (the corresponding areas m S / f and 5h) decrease by a and c, respectively, and areas S and 5 (the corresponding area mSi and increase by bnd, and thus, the shortage of electricity consumed during the elapsed time interval will be eliminated. The device (Fig. 2) consists of an electric power quantity sensor 1, an input power sensor 2, an electric power quantity setting device 3, a comparison unit 4, a computing unit 5, an electric power quantity setting control unit 6, a dead zone boundary control unit 7, a control unit 8 control unit 7, three-position element 9 and an actuator control unit 10 that changes the voltage applied to the furnace, and hence the input power. The device works as follows. To carry out the process of graphitization, a voltage is supplied to the furnace by means of an executive mechanism 11 that supplies power, which corresponds to the starting point of a predetermined power schedule by the actuator 11, through control unit 10, controls a dead element 9 with a dead zone corresponding to the step two adjacent values of the output value of the operating mechanism of the step transformer. The values of the deadband plugs are set by the setting device 7. While the Gmosh-HocTbJ value, measured by the sensor 2, is within the dead zone, the three-position element 9 does not send commands to the actuator 11. When it is reached, the control-. In the value of the dead zone boundaries, the three-position element 9 commands the actuator 11 to decrease (if the upper limit is reached) or increase (if the bottom) the value of the applied voltage by one step of the actuator. Sensor 1 records the amount of electricity consumed. C | is the signal from sensor 1, which corresponds to the current value of the amount of electricity, is fed to the comparison unit. At time points corresponding to time intervals equal to the transition time in the furnace, the signal from the sensor 3 of the amount of electricity for a given time also arrives at the comparison unit, which outputs a signal proportional to the difference of the compared values that arrive at the computing unit 5. And before starting In Computing Unit 5, a program is entered containing a predetermined power graph and an algorithm-necessary computation. Computing unit 5 determines the value by the formula (.ZJ, and the change value of the boundaries of the deadband of the three-position element calculates by the formula (3) The signal from the computing unit 5, proportional to the change in the values of the boundaries of the dead zone, enters the control unit 8 of the unit 7 according to the signal the values of the setting device 7, and consequently, the values of the boundaries of the dead zone of the three-position element 9 controlling the actuating mechanism 11, voltage to the furnace and hence power. Computing unit 5 also generates a signal proportional to the corrected value of the amount of electricity at the end of the subsequent time interval, which is fed to the control unit 6, which sets the unit 3 of the amount of electricity to the appropriate position. the device is similar to the one described above. Using the system that implements the proposed method will improve the quality of the graphitized products and reduce the consumption lektroenergii by increasing the accuracy of the control process of graphitization. The invention The method of controlling the process of graphitization in a furnace, including measuring the amount of electricity consumed for each time interval, equal to the transition time in the furnace, comparing the measured amount of electricity with a given one, correcting the specified amount of electricity for the next interval depending on the difference of compared values and changing the value input voltage, characterized in that, in order to reduce power consumption, the power supplied to and a dead zone corresponding to actuator step and at the end of each time interval is corrected values deadband boundaries in dependence on the difference between the corrected value of the predetermined amount of electricity in the past and a current timeslot. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate f 61220, cl. From 01 to 31/0, 1979.
2.Авторское свидетельство СССР 277906, кл, С ОГВ 31/04, 1965. 2. Authors certificate of the USSR 277906, class, S UGV 31/04, 1965.
3.Авторское свидетельство СССР о за вке № 27б41 6/2б, л. С 01 В 31/04, 1979.3. USSR author's certificate of application No. 27b41 6 / 2b, l. From 01 to 31/04, 1979.
QmwQmw
азад.Hack.
77