Основные задачи автоматизации

Основными задачами автоматизации процессов стекловарения являются:

— стабилизация основных технологических параметров стекловарения с целью получения стекломассы заданного качества и количества;

— оптимизация технологического процесса стекловарения по технико-экономическому критерию.

В настоящее время ванные стекловаренные печи в той или иной степени оборудованы локальными системами автоматического регулирования отдельных технологических параметров, в задачу которых входит поддержание значений этих параметров, найденных при первоначальной настройке режима печи и корректируемых по мере надобности обслуживающим персоналом. К локальным системам относятся системы автоматического регулирования уровня стекломассы, расхода газа по горелкам, давления в пламенном пространстве печи, соотношения топливо — воздух, загрязнения и др. В данном случае выбор режимных значений, которые должны поддерживаться в заданных пределах с помощью локальных систем автоматического регулирования (САР), производится эмпирическим путем, т.е. подстройкой значений технологических параметров до первого устойчивого состояния. Рассматриваемые системы автоматического регулирования могут быть реализованы как на базе технических средств локальной автоматики (серийной контрольной, регулирующей аппаратуры), так и с применением управляющих вычислительных машин (УВМ), например в режиме непосредственного цифрового управления (НЦУ).

Автоматические системы стабилизации технологических режимов процессов стекловарения (первая задача) дают возможность стабилизировать теплотехнические и технологические параметры, обеспечивая тем самым стабильную работу стекловаренных печей и стеклоформующих машин и других агрегатов формования ленты стекла или стеклоизделий.

Применение локальных систем автоматического регулирования повышает качество выпускаемой продукции, уменьшает брак, технологические отходы и улучшает условия труда обслуживающего персонала. Нарушение технологических процессов варки стекла в ванных печах в значительной мере зависит от соблюдения технологической дисциплины в дозировочно-смесительном цехе и главным образом от стабилизации технологических режимов процесса варки стекла.

Другая задача автоматизации технологических процессов является весьма сложной проблемой, так как предусматривает создание автоматической системы управления, способной автоматически находить и поддерживать оптимальные технологические режимы в условиях непрерывного изменения внешних факторов. Создание подобной системы автоматического управления технологическими процессами стекловарения позволит выявить резервы повышения производительности стекловаренных агрегатов, а также экономических и качественных показателей.

Создание таких систем автоматического регулирования требует построения общей математической модели объекта, охватывающей множественные взаимозависимости всех основных технологических параметров, разработки технологических критериев процессов и применения средств вычислительной техники.

Математическая модель процессов стекловарения в общем виде может быть представлена как система, связывающая отмеченные параметры процесса. Для того или иного процесса математическая модель создается на основании теоретических и экспериментальных исследований, и на базе такой модели разрабатываются алгоритмы контроля и управления технологическими процессами стекловарения. Следует отметить, что не всегда представляется возможным непосредственно контролировать ряд технологических величин, поэтому на основании экспериментального изучения технологического процесса выявляют косвенные параметры, которые поддаются автоматическому контролю и характеризуют ход протекания технологического процесса. В качестве таких параметров могут быть названы: температура стекломассы на выходе из стекловаренной печи, положение границы варочной пены, форма границы раздела чистой стекломассы и пены, содержание кислорода в отходящих газах и др. Контроль некоторых косвенных параметров будет более подробно рассмотрен ниже.

В связи с тем, что общая функциональная схема автоматизации стекловаренного агрегата состоит из ряда схем автоматического управления и контроля технологическими параметрами процесса стекловарения и значительно насыщена унифицированной контрольно-измерительной регулирующей аппаратурой, она представлена раздельно на рис. 3.5 — 115. Рассмотрепные функциональные схемы построены на базе унифицированной аппаратуры «Каскад» системы ГСП.

В системах автоматического управления использованы следующие унифицированные блоки: преобразователь ферродинамический токовый ПФТ; преобразователь нормирующий НЛ-ТЛ1-М; блок суммирования А04; блок измерительный И04; блок регулирующий релейной группы 2Р21; блок регулирующий аналоговой группы АР12; устройство задающее токовое ЗУ05; устройство задающее ЗУ 11; блок управления аналогового регулятора БУ12; блок управления релейного регулятора БУ21; блок усилителей БУ2; блок указателей В12; амперметр узкопрофильный М1731С; дифманометр - тягонапоромер ДКОФМ-То4; дифманометр - расходомер мембранный ДМ-ЭР; пускатель бесконтактный ПБР-2-3; механизм электрический исполнительный с блоком токового датчика МЭО.