Тренажер газовщика длменной печи

Тренажер газовщика длменной печи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Ъ с блоком анализа процесса и через блоки изменения коэффициентов модели — с сс ответствующими блоками моделирования реальных процессов, входы блоков управ пения теплообменным процессом подклю чены к выходам соответствукппнх распределителей н блоков задания соотношения параметров, выходы к входам соответствующих и блоков моделирования реальных процессов и сигнализации, выходы распре- 1О делителей через соответствующие блоки прогнозирования соединены с блокамиопре-. деления достоверности выполнения команд, подключенными к соответствующим распределителям.

На чертеже схематически изображен тренажер газовщика доменной печи.

Тренажер содержит пульт 1 препода 20 вателя, подключенный через параллельно включенные первые коммутаторы 2 к со отвествующим пультам управления 3, ко торые через распределители 4 соединены с блоками сигнализации 5, 6 и 7, блоки

8 моделирования реальных процессов, под ключенные к блокам сигнализации 7 и блоку 9 задании возмущающих воздейст вий, соединенным с пультом 1 преподава тела и распределителями 4, пульты управ > ленин 3 через последовательно включен ные.блоки 10 задания соотношения пара метров и блоки 11 масштаба времени под ключены к соответствукяпям блокам 8 моделирования реальных процессов, соедн- З неиным с блоком 12 анализа процесса, который подключен к блоку сигнализации

7, блоки изменения коэффициентов моде лн 13, определения достоверности выполне ния команд 14, управления теплообмен 4О ным процессом 15, прогнозирования 16 и второй коммутатор 17, соединенные непосредственно с блоком 12 анализа процесса и через блоки 13 изменения ко эффициентов модели с соответствующими блоками 18 моделирования реальных про цессов, входы блоков 15 управления теп лообменным процессом подключены к вы ходам соответствукицнх распределителей

4 и блоков 10 заданна соотношения па раметров, выходы - к входам соответст вующих блоков 18 моделирования реапь ных процессов и выходы распределителей

4 через соответствующие блоки прогно эирования 16 соединены с блоками 14 определенна достоверности выполнения команд, подключенными к соответствующим распределителям 4, Блоки сигнализации 5 содержат узлы диагностики 19 и сигнализации 20 состояния факела.

Блоки сигнализации 6 содержат узлы прогнозирования 21 и сигнализации

22: о превышении допустимой концентрации газа, Первые коммутаторы 2 содер жат узлы переключения режимов управле« ния 23, ручного управления 24, циклического управления 25 и автоматического управления 26.

Сложные специфичные операции, связанные с манипуляциями клапанов управ ленин, потребовали введения в тренажер блоков прогнозирования отдельных параметров процесса. При этом результаты прогнозирования параметров как текущих, так и обобщенных, влияют и на работу модели технологического процесса и на задачи, устанавливаемые учащемуся для решения (напрнмер, возврат к начальному положению клапанов в -случае нарушения последовательности операций над ними).

Модель технологического процесса может быть реализована, например, на ана логовой вычислительной машине (например типа МН-7) ° Выходы модели соединены с самопишущими потеищиометрамн, уста новлениыми в блоке сигнализации 18, фиксирующими следующие контролируемые параметры - температуру куполов воэдухоиагревателей, температуру отходящих газов, расход газа на нагрев воэдухона гревателей и температуру дутья.

Кроме того, на лицевой панели блока

18 размеще ы показывающие миллиампер метры, контролирующие расход воздуха на "нагрев воэщгхонагревателей и поло жение смесительного клапана.

Управление воздухонагревателем в Ro менном производстве в режиме нагрева отличается специфическими особенностями соответствующей системы управления и, в свою очередь, влечет эа собой использование специальных приемов обучения, т. е, не только моделирование в трена» жере системы управления, но и введение в него оригинальных. блоков.

Одной из особенностей рассматриваемого тренажера авлаетоа то, что учащийся должен одновременно обучаться управлению несколькими„например тремя, воздухонагревателами, находящимися в каждый момент времени в различных состояниях, адекватных различным технологи- ° ческим процессом. Количество воэдухонагревателей в технологическом процессе и, соответственно, количество моделей зави629544 сит от особенностей производства, процесса обучения и может быть различным, Вся информация о действиях учащегося выводится на блок 18 сигнализации (мнемосхему), которая представляет условное отображение технологического про- > цесса с указанием мест расположения клапанов на трубопроводах и типов контролируемых параметров. Каждый клапан . на мнемосхеме индипируется световым сигналом, сигнвлиэирующим его состояние (открыт или закрыт). Кроме того, в блоке 18 размещены световые табло, указывающие на режимы управления каждого воздухонагревателя: автоматический, циклический или ручной. !

Преподаватель с пульта 1 координирует работу всех воздухонагревателей, вводит через блоки 9 возмущения при управ ленин процессом нагрева, создает имитацию отказа клапанов, гашения факела, гашения пламени (падение давления газа в газопроводе), отказа вентилятора. Кроме того» с пульта 1 задается режим управ пения гвзорегули рукаяими, воздухорегулирукяцими дросселями s распределителях

4 и смесительным клапаном (ручиое as томатическое) в узлах 23 коммутатора 2.

Преподаватель с пульта 1 с помощью узлов 23 и блоков.9 может вводить, на пример, следующие возмущения при нро ведении процесса обучения: температура кладки стала меньше

65О С, отезэал клапану погас факел, погас факел при включении вентнляторвэ отказал вентилятор, погасло пламя»

Кроме того, преподаватель может aagaвать режимы управления газорегулирующими, воздухорегулирукицими органами н . смесительным клапаном в блоках 2, 3 и 4.

Прежде чем поставить воздухонвгреватели нв дутье или "нагрев", учащемуся необходимо в определенной последовательности подключить или отключить дымоходы, воздуховоды, газопроводы и трубопроводы горячего дутья» т» е» вы-. полнить операции с клапанами в соотвеъствующих блоках 4, в разной последовательности при различных режимах работы воздухонагреввтелей, т, е, соответствующих блоков, моделирования реальных процессов S.

Управление клапанами может произво диться при ручном управлении учащимся, 60 в автоматическом режиме, в циклическом режиме, т, е, с частичным участием уча щег оси.

Узлы 23 являются функциональными преобразователями команд, поступающих с пульта 1 преподавателя. Поиск учащимся режима управления обусловлен видом нарушения технологического процеосв, задаваемого с пульта 1 преподавателя.

С помощью узлов 23 в зависимости от теплового режима соответствующего воздухонвгреввтеля, т. е, параметров со ответствующего его блокв 8, устанавливают один из режимов переключения клапанов: автоматическое (когда режим на гревдутье включается циклично без участия учащегося, и переключение клапанов в соответствии с заданным тепло вым режимом происходит также без его участия, с комвндоконтролера), ручное, циклическое (когда работа в течение пик ла нагрев или "дутье" производятся ав томатически, а управление клапанами горячее дутье" и холодное дутье при переходе с режима на режим производит ся учащимся), Узлы 24 представляют собой логичес кую схему, связанное а ключами управления клапанами, входящими s блок 3, необходимыми для проведения манипуляций с клапанами s режиме ручного управления»

Узлы 26 цредстввляют собой типовую схему регулирования всех параметров тех нологического процесса, Узлы 25 представляют собой логичес кую схему, часть которой является воспроизведением узлов 26, а именно, узлов, решающих задачу автоматического управления в режимах "нагрев и дутье, когда моделируется в пределах любого цикла (дутъеэ нягрев) автоматическое переключение клапанов, в при переходе с одного wana нв другой (с нагрева на дутье или обратно) учащийся должен управлять технологическим процессом.

Режим циклического управления необходим для обучения работе в технологической ситуации, при которой нарушается распорядок работы воздухонагреввтелей изза того, что один воздухонвгреватель, поставленный на нагрев, уже нагрелся, в то время, как другой, поставленный на дутье, еще не достаточно остыл В атом случае необходимо переключение на цикли-. ческое управление; тогда первый воздухонагреватель ставится на отделение", циклическое управление применяется и в других случаях и является промежуточным между автоматическим и ручным.

В блоках 15 определяется правильность положения всех клапанов управления соответствующих распределителей 4, В том, случае, если учащийся поставил все клапаны в нужные положения дпя начала теп лообменных процессов, сигналы с распределителей 4 проходят на соответствующие блоки 8, Блоки 8 могут иметь различные масштабы времени по каналам регулирующих воздействий, что определяется сигналами с соответствующих блоков 11. В свою очередь работа блоков 11 определяется сигналами с соответствующих блоков 10. 15

Блоки 11 необходимы для создания запаздываний в линиях управления блоками 8, а именно, максимального соответствии условий работы учащегося условиям работы оператора доменного производства.

Например, при воздействии на гаэоре1 улирующий дроссель при имитации нагрева воздухонвгревателя эффект воздействия проявляется сильнее, чем прн воздей ствии на воздухорегулирующии дроссель

25 в блоках 10, чего нет в реальных условиях, Для компенсации укаэанного явления, т, е. дляреализацииуказаннойфункции и предусмотрены блоки 11, При выработке масштабов времени по соответствую

ЗО щим каналам регулирующих воздействий учитывается весовая составляющая каждого воздействия в реальном обьекте.

Узел прогнозирования 21 представ?7 ляет собой упрощенную модель процесса образования аварийной концентрации газа в воздухонагревателях, моделируемых блоками 8. При неправильных манипуляциях учащимся в соответствующих распределителях 4 происходит срабатывание бло о ков 6 и сигналы в упомянутых блоках поступают на сигнализацию прэвышения допустимой концентрации газа с помощью узлов 23 для учета учащимся в процессе

45 стабилизации режима, Узел прогнозирования 21 представля ет собой логическую схему, отрабатываю щую возможность создания аварийной об становки в случае, если газ от газорегу

50 лирующего дросселя поступает в воздухонагреватель на "нагрев, а вентилятор выключился и прекратилась подача возду ха на "горение, При проведении учащимся манипуляций

55 с клапанами управления в распределитеI лях 4 сигналы, поступающие иэ них в блоки прогнозирования 16, включают в работу соответствующие упрощенные модели факела воздухонагревателя, работаю

629544 8 щие в ускоренном масштабе времени, благодаря чему прогнозируется состояние ракела в каждом воздухонагревателе. Если параметры факела выходят из заданных пределов, то происходит срабатывание блока 14, и учащийся вынужден повторить заданную правильную последовательность операций с клапанами управления в соответствующем распределителе

4 по зажиганию факела.

Например„ в ряде случаев включение вентилятором подачи воздуха на горение приводит к гашению факела, На тренажере этот эффект имитируется зажиганием табло "гашение факела вентилятором" на мнемосхеме блока 18, При этом необходимо закрыть гаэорегулирующий дроссель, а затем повторно открыть его на угол зажигания, включить вентилятор и, убедившись в горении факела (по мнемосхеме), полностью открыть укаэанный клапан на угол горения.

Сигналы со всех моделей воздухонагревателей блоков 8 поступают на блок

12 для анализа температуры дутья, По окончании процесса "дутья", т, е. при достижении заданного значения температуры в блоках 8 происходит срабатывание коммутатора 17 и совокупность блоков, имитировавших дутье, переключается в режим имитации нагрева в соответ ствующих режимах управления. При этом изменение всех вспомогательных параметров отображается на блоке 7, Срабатывание коммутатора 17 приводит к изменению режимов работы соответствующих моделей блоков 8, при этом на упомянутых моделях, в зависимости от режима, сигналами от соответствую» щих блоков 13 устанавливаются коэффи циенты или нагрева, или остывания.

В узле 19 сопоставляется состояние факела (горит не горит) с температурой кладки воздухонагревателя, падение тем пературы которой имитируется с пульта

1 преподавателя Причиной гашения факе ла, например, может быть падение давле-. ния газа в трубопроводе. Эти нарушенияимитируются с пульта преподавателя командной гашение факела .

Узел сигнализации 20 выводит инфор мацию о состоянии факела на табло в ви де надписей кладка холодная и факел погас", Предложенное техническое решение позволяет повысить эффективность испош эования тренажера эа счет повышения точности обучения газовщика реальным процессам, происходящим в доменной пе чи

629544

Составитель A. Карлов

Редактор E. Гончар ТехредО. Андрейко Корректор И. Гоксич

Заказ 6071б42 .Тираж 537 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5, Раушская наб., g. 4/5

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4