ON AUTOMATIC STABILIZATION OF THE WORKING SPACE TEMPERATURE OF HEATING FURNACES
Keywords:
metal heating, automated process control system, continuous furnace, working space temperature stabilization, transmission coefficient, adaptive system, transient process qualityAbstract
Abstract. Introduction. In the context of increasing requirements for the quality and efficiency of the metal heating process before rolling, the task of creating and improving the algorithmic support of au-tomated process control systems (APCS) for reheating furnaces, including their local subsystems, is quite relevant. Purpose of the study. To study the dependence of the transmission coefficient of reheating fur-naces of the heating process. To develop algorithmic support for a software and hardware automatic control sys-tem (ACS) that ensures an acceptable quality of stabilization of the working space temperature. Materials and Methods. An analysis of the literature data on the problem under consideration was carried out and so-lution options proposed in the literature were considered. Results. Theoretical calculations are presented that explain the patterns of change in the transmission coefficient along the “fuel consumption – working space temperature” channel on the heating process characteristics, observed under operating conditions. Various options for representing the dependence of the transmission coefficient on the influencing variables were obtained and the necessary computational study was carried out. The structure of the most preferable op-tion for implementing the adaptive ACS is proposed. Conclusion. The results of the work can be used in the development and improvement of algorithmic support for automated process control systems for heating furnaces.References
1. Автоматизация методических печей / Л.И. Буглак, И.Б. Вольфман, С.Ю. Ефроймович и др. М.: Металлургия, 1981. 196 с.
2. А. с. SU 596922 A1 СССР, МПК G05D 23/00. Способ стабилизации температуры ме-талла в нагревательных печах периодического действия / Е.В. Захарова. № 2421314/18-24; заявл. 19.11.1976; опубл. 05.03.1978, Бюл. № 9.
3. Захарова Е.В., Кочетков Е.А., Курилов В.К. О стабилизации температуры в нагрева-тельных печах периодического действия // Известия высших учебных заведений. Черная ме-таллургия. 1982. № 2. С. 155–156.
4. Рябчиков М.Ю., Рябчикова Е.С., Кокорин И.Д. Система стабилизации температуры в нагревательной печи с применением скользящего регулирования и нечеткой логики // Ме-хатроника, автоматизация, управление. 2020. Т. 21, № 3. С. 143–157. DOI: 10.17587/mau.21.143-157
5. Панферов В.И. Об экономичном управлении нагревом металла в промышленных пе-чах // Вестник ЮУрГУ. Серия «Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника». 2018.
Т. 18, № 2. С. 71–80. DOI: 10.14529/ctcr180207
6. Тайц Н.Ю. Технология нагрева стали. М.: Металлургиздат, 1962. 568 с.
7. Ревун М.П., Гранковский В.И., Байбуз А.Н. Интенсификация работы нагревательных
печей. Киев: Технiка, 1987. 137 с.
8. Теплообмен и тепловые режимы в промышленных печах / Ю.И. Розенгарт, Б.Б. Пота-пов, В.М. Ольшанский, А.В. Бородулин. Киев; Донецк: Вища школа, 1986. 296 с.
9. Гольдфарб Э.М. Теплотехника металлургических процессов. М.: Металлургия, 1967. 440 с.
10. Бутковский А.Г., Гольдфарб Э.М., Гескин Э.С. Применение принципа максимума для оптимизации температурного режима печей // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 1967. № 3. С. 173–177.
11. Бутковский А.Г., Малый С.А., Андреев Ю.Н. Оптимальное управление нагревом ме-талла. М.: Металлургия, 1972. 440 с.
12. Панферов В.И., Панферов С.В. К решению задачи контроля температуры металла в АСУ ТП методических печей. // Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». 2021. Т. 21, № 4. С. 63–97. DOI: 10.14529/met210408
13. Панферов С.В., Панферов В.И. К задаче конструирования автоматического регуля-тора для статического объекта первого порядка с запаздыванием // Вестник ЮУрГУ. Серия «Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника». 2011. Вып. 14, № 23. С. 79–86.
14. Панферов В.И., Панферов С.В. К проблеме анализа и синтеза регуляторов в систе-мах автоматизации металлургических печей // Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». 2022. Т. 22,
№ 3. С. 93–108. DOI: 10.14529/met220309
15. Пикина Г.А., Мещерякова Ю.С. Беспоисковый метод расчета настроек ПИД-регуляторов на минимум квадратичного критерия // Теплоэнергетика. 2012. № 10. С. 58–64.




