CC BY
35
Проведенный анализ оптических методов продольного и поперечного зондирования световодов показал, что наиболее удобными для измерения геометрических характеристик ВС являются методы диаграммы рассеяния в переднюю и заднюю полусферы, т.е. рефракционные методы, не требующие предварительной подготовки образца световода.
Список литературы:
1. Лазарев Л.П., Мировицкая С.Д. Контроль геометрических и оптических параметров волокон. - М.: Радио и связь, 1988. - 280 с.
2. Okamoto K. Fundamentals of Optical Waveguides. - Academic Press, SanDiego, 2000.
3. Лазарев Л.П., Мировицкая С.Д. Исследование оптических схем реализации измерителей геометрических характеристик оптических волокон и капилляров // Измерения, контроль, автоматизация. - ЦНИИТЭИприбо-ростр., 1986. - № 3. - 15 с.
4. Андросик А.Б., Мировицкая С.Д., Фатеева Г.В. Особенности рассеяния на однослойных световодах // Измерительная техника. - 1991. - № 6.
5. Андросик А.Б., Касимова Л.Б., Мировицкая С.Д. О повышении точности вычисления угла рефракции при измерении обобщенно-эллиптического профиля показателя преломления оптического волокна // Оптика и спектроскопия. - 1991. - Т. 70, Вып. 1.
6. Андросик А.Б., Касимова Л.Б., Мировицкая С.Д. Об одном способе восстановления профиля показателя преломления световода // Измерительная техника. - 1991. - № 6.
7. Андросик А.Б., Мировицкая С.Д., Фатеева Г.В. Модифицированный рефракционно-интерференционный метод расчета геометро-оптических параметров световодов // Измерительная техника. - 1995. - № 4.
ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИИ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ОХЛАЖДЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ГАЗОВ ПЛАВИЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОПЕЧИ
© Бискуб К.Н.*
Норильский индустриальный институт, г. Норильск
В статье приводится описание основных функций разработанной системы управления, основной целью которой является прогнозирование температуры технологических газов плавильных электропечей, компенсацией тепловых возмущений, возникающих в процессе охлаждения
* Аспирант кафедры Автоматизации технологических процессов и производств.
технологического газа. Система внедрена в существующую информационную систему на базе промышленных компьютеров и котроллеров На-деждинского металлургического завода им. Б.И. Колесникова
По результатам технологических исследований, проведенных на Наде-ждинском металлургическом заводе им. Б.И. Колесникова (ЗФ ОАО «Норильский никель»), и изучения опыта работы ранее существующей системы газоочистки плавильных электропечей были выявлены существенные недостатки в ее работе [1].
На кафедре Электропривода и автоматизации технологических процессов и производств Норильского индустриального института разработана и внедрена в производство новая прогнозирующая система управления охлаждением технологических газов плавильной электропечи в процессе их очистки [2]. Работа системы базируется на оригинальном алгоритме, совмещающем стандартные программные средства современных промышленных логических контроллеров и разработанные вновь Windows -приложения [3]. Система автоматически рассчитывает прогноз температуры технологических газов перед рукавными фильтрами установки очистки газов № 1 (УОГ-1), учитывая температуру в печи, расход воздуха 1-й, 2-й и 3-й ступеней дожига СО, расход распылительной воды скруббера-охладителя, положение аварийной задвижки скруббера-охладителя, положение запирающих клапанов рукавных фильтров и положение направляющей задвижки перед дымососом. Система предназначена для имитации действия опытного оператора во время управления УОГ-1 с целью своевременной компенсации наиболее вероятных тепловых возмущений, приводящих к незапланированным отключениям рукавных фильтров УОГ-1.
Основные функции, выполняемые системой можно условно разделить на автоматические, вызываемые самой системой при наступлении соответствующих условий, и полуавтоматические, вызываемые оператором при помощи соответствующих элементов интерфейса системы.
К автоматическим функциям относятся «Антивыдув», «Зона усиленного охлаждения». А к полуавтоматическим функциям - «Симуляция сигналов датчиков», «Выключение газоочистки» и «Включение газоочистки».
Функция «Антивыдув» предназначена для автоматической компенсации прогнозируемых «выдувов» без участия оператора. Для включения этой функции предназначена кнопка «Антивыдув»
Под «выдувом» понимается импульс давления и скачкообразное повышение температуры в печи вследствие заливки конвертерного шлака в печь, засыпки влажного шихтового материала и переворотов «откосов» в печи.
Если в первые секунды после появления «выдува» произойдет своевременная компенсация вызванного возмущения, то можно избежать 70 % отключений газоочистки из-за превышения аварийного значения температуры отходящих газов (260 0С). В противном случае произойдет отключе-
ние газоочистки в виду того, что по газоходу газоочистки в этот момент идет тепловой импульс температурой до 300 0С.
Пример графиков управления технологическим процессом во время автоматического включения функции «Антивыдув», выводимых системой, представлены на рис. 1.
Задание системе по стабилизации температуры отходящих газов на уровне 238.5 С.
Максимальное отклонение от задания -ЮС
Рис. 1. Графики управления во время включения функции «Антивыдув»
Для редактирования прогнозируемого графика теплового импульса, возникающего во время «выдувов», необходимо выбрать команду из меню -Настройки, Редактор теплового импульса (рис. 2). В результате появится окно (рис. 3), где будет выведен график и его опорные точки, которые можно перемещать, тем самым изменяя амплитуду и продолжительность этого импульса.
Функция «Зона усиленного охлаждения» предназначена для компенсации непредвиденных тепловых возмущений, которые не поддаются точному математическому описанию и прогнозированию. Ее цель - быстрое снижение текущей температуры отходящих газов, значение которой находится в зоне ее действия.
Параметры системы | Редактор теплового импульса Редактор симуляции Р1С-1836 Редактор симуляции Р1С-1814 Редактор расчета объемов газа
Рис. 2. Меню вызова редактора теплового импульса
Опорные точки
4 0 10 г'о 30 -10 50 60 70
Рис. 3. Редактор теплового импульса
Первая зона усиленного охлаждения включается тогда, когда текущая температура отходящих газов достигает первой границы, обычно на несколько градусов выше основного задания системы. В этом случае происходит автоматическое занижение основного задания регулятора на величину пропорциональную разнице между текущим заданием и первой границей. При этом происходит большее увеличение управляющих воздействий для того, чтобы как можно быстрее «вывести» температуру отходящих газов из этой зоны.
Вторая зона усиленного охлаждения включается тогда, когда текущая температура технологических газов достигает второй границы соответственно, при этом в качестве управляющего фактора выступает аварийная задвижка скруббера-охладителя. Уровень второй зоны находится выше уровня первой.
Для того, чтобы изменить значения порогов зон, достаточно перевести линию ее уровня в нужное положение (рис. 4).
2661 260
Аварийная темпера! Я>э 260-0
2-ое усилие - 247,7
1-ое усилие - 237.3
228.8 230.3 1
218.8 •
Порог 2-ой зона усиленного охлаждения
Порог 1-ой зона усиленного охлаждения
Рис. 4. Область изменения порогов 1-й и 2-й зоны усиленного охлаждения
Рис. 5. Графики управления во время включения функции «Зона усиленного охлаждения»
Пример графиков управления технологическим процессом во время автоматического включения функции «Зона усиленного охлаждения», выводимых системой, представлен на рис. 5.
Основное назначение функции «Симуляция сигналов датчиков» - обеспечение возможности управления технологическим процессом при неисправности, замене или отсутствии одного из датчиков: расхода 1-ой ступени дожига СО (контур датчика - Б1-1835), расхода распылительной воды скруббера-охладителя (контур датчика - Б1-1813). При этом значения сигналов, поступающих с реальных датчиков, игнорируются, а система рассчитывает новые значения на основании экспериментальных характеристик для этих контуров регулирования.
Для редактирования этих характеристик предназначены специальные окна (рис. 6), которые можно вызвать через меню командами - Настройки, Редактор симуляции FIC-1836 (ПС-1814).
а)
Опорные
б)
25000 ///
/// /
/ / / //
/
/ / * _
0 20 40 60 80 100
-—-_ /ш
-Й
/
Л*
5 0 20 40 -\- 60 ВО 100
Рис. 6. Окна редакторов симуляции контуров: а) расхода 1 -й ступени дожига СО, б) расхода распылительной воды
Во время вызова функции «Отключение газоочистки» совершаются следующие операции:
- линейное снижение положения направляющей задвижки до нуля;
- закрытие запорных клапанов рукавных фильтров;
- перерасчет управляющих воздействий (расхода распылительной воды скруббера-охладителя и расхода 1 -ой ступени дожига СО).
Во время вызова функции «Включение газоочистки» совершаются следующие операции:
- линейное повышение направляющей задвижки до конечного
- заданного положения;
- открытие запорных клапанов рукавных фильтров;
- перерасчет управляющих воздействий (расхода распылительной воды скруббера-охладителя и расхода 1-ой ступени дожига СО).
Для реализации этих функций предназначена кнопка «Включение газоочистки» - «Выключение газоочистки».
Пример графиков управления технологическим процессом, выводимых системой во время автоматического включения и отключения газоочистки для встряхивания рукавных фильтров, представлен на рис. 7.
Рис. 7. Графики управления во время автоматического отключения и включения газоочистки
Рассмотренная система показала свою эффективность при промышленных испытаниях, в результате чего произошло снижение количества аварийных незапланированных отключений рукавных фильтров УОГ-1. По результатам этих испытаний было принято решение об использовании системы в АСУТП Надеждинского металлургического завода им. Б.И. Ко-
лесникова в плавильном цеху № 1 плавильного участка № 2 обеднитлье-ной печи № 1.
Список литературы:
1. Бискуб К.Н., Писарев А.И. Математическая модель охлаждения технологических газов плавильных электропечей // Научно-технические ведомости СПб ГПУ Сер. 6. Информатика, телекоммуникации, управление. -2010. - Вып. 6 (113). - С. 81-86.
2. Зайцев Г.Ф. Теория автоматического управления и регулирования. -2-е изд., перераб. и доп. - К.: Выш. шк., 1989.
3. Свидетельство о гос. регистрации программы для ЭВМ № 2011610292, зарегистрированной в Реестре программ для ЭВМ 12.10.2010. Прогнозирующая система управления процессом охлаждения технологических газов плавильной электропечи (версия 2.0) / К.Н. Бискуб.
ОСОБЕННОСТИ ПОСТРОЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ИНФОРМАЦИОННО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ С УЧЕТОМ ТРЕБОВАНИЙ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИХ ЖИВУЧЕСТИ
© Бужлаков С.Н.*
Военная академия войсковой противовоздушной обороны Вооруженных Сил Российской Федерации им. Маршала Советского Союза А.М. Василевского, г. Смоленск
Рассмотрены основные особенности построения распределенных информационно-вычислительных сетей с учетом требований по живучести, рассмотрены основные дестабилизирующие факторы, сделан вывод о необходимости дальнейшего развития метода динамической реконфигурации, реализуемым, как программно, так и аппаратно.
Понятие живучести известно в технике давно и практически используется при создании технических систем различного назначения. Например, в [1] приведено следующее определение: живучесть - свойство, характеризующее способность системы эффективно функционировать при получении повреждений (разрушений) или восстанавливать данную способность в течение заданного времени.
Применительно к автоматизированным системам (АС), живучесть есть свойство АС, харакетризуемое способностью выполнять установленный
* Адъюнкт кафедры Автоматизированных систем боевого управления.
