Автоматизация процесса отжига полированного листового стекла

• Автор: Лукашин, Станислав Алексеевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Владимир
• Количество страниц: 129 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ОТЖИГА ПОЛИРОВАННОГО ЛИСТОВОГО СТЕКЛА
1.1. Производство листового стекла флоат-способом. Место отжига в технологическом процессе
1.2. Особенности процесса отжига стекла в туннельных печах. Структурная схема туннельной печи отжига
1.3. Анализ систем управления туннельными печами отжига
1.4. Анализ использования математических моделей и моделирования при автоматизации процесса отжига листового стекла
Выводы по главе
Глава 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОТЖИГА С ЦЕЛЬЮ СОЗДАНИЯ МОДЕЛЕЙ «РЕЖИМ - КАЧЕСТВО ОТЖИГА СТЕКЛА»
2.1. Постановка задачи по математическому описанию Процесса отжига стекла. Выделение определяющих переменных объекта управления
2.2. Обоснование и выбор метода синтеза математических моделей ту ннельной печи отжига
2.3. Исследование и разработка модели остаточных напряжений в ленте стекла..
2.4. Исследование и разработка модели кривизны ленты стекла
2.5. Исследование и разработка модели отходов стекла после отжига
Выводы по главе
Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ ОТЖИГА СТЕКЛА
3.1. Обоснование и выбор метода решения задачи управления процессом отжит ленты стекла
3.2. Формализация задачи управления ту ннельной печью отжига в производстве стекла флоат-способом
3.3. Обоснование и выбор метода решения задачи управления печью отжига
3.4. Исследование эффективности алгоритмов управления туннельной печью отжига

3.4.1. Алгоритм стабилизации режима отжига при ограничении величины остаточных напряжений в стекле
3.4.2. Управление температурным режимом отжига в лере из условия обеспечения требуемого качества отжига
Выводы по главе
Глава 4. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ МОДЕЛЕЙ И АЛГОРИТМОВ УПРАВЛЕНИЯ В ПРОМЫШЛЕННЫХ УСЛОВИЯХ
4.1. Применение математического моделирования на предпроектных стадиях исследований при разработке АСУТП отжига ленты стекла
4.2. Применение математических моделей для описания процесса о тжига ленты стекла в туннельной печи типа КНУД
4.2.1. Модель остаточных напряжений в ленте стекла после отжига
4.2.2. Модель кривизны ленты стекла
4.2.3. Модель отходов ленты стекла на выходе из печи отжига
4.3. Применение математических моделей и алгоритмов управления для статистического анализа н регулирования процесса отжига листового стекла
4.3.1. Управление печью отжига по величине остаточных напряжений
4.3.2. Управление печью отжига по величине отходов с учетом остаточных напряжений и кривизны ленты стекла
4.4. Статистический анализ работы линии ЛПС-1 в 2000 году по сравнению с 1999 годом. Статистическое регулирование
Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ. Акт Внедрения

ВВЕДЕНИЕ
Листовое стекло представляет важнейший вид продукции, вырабатываемой стекольной промышленностью. Наибольшую часть листового стекла используют в промышленности, гражданском, жилищном и сельскохозяйственном строительстве. Крупными потребителями являются автомобилестроение, вагоностроение, железнодорожный транспорт. Стекло используется в приборостроении, в электронной промышленности и других отраслях. Различные требования к изделиям из стекла, а также разнообразные свойства его как материала обусловили разработку многочисленных технологических процессов, способов и оборудования, позволяющих получить широкий ассортимент изделий. В нашей стране получили распространение следующие способы выработки листового стекла: лодочный вертикального вытягивания (ВВС), безлодочный вертикального вытягивания (БВВС), непрерывного горизонтального вытягивания и флоат-процесс. Тенденция развития производства листового стекла в мире такова, что флоат-процесс, как новейший и наиболее прогрессивный, вытесняет остальные способы выработки стекла.
Одной из важных технологических операций при производстве листового полированного стекла является отжиг - охлаждение ленты стекла по определенному режиму, обеспечивающему такое распределение напряжений в стекле, которое гарантировало бы его как от самопроизвольного разрушения, так и от разрушения, связанного с предусмотренными техническими условиями, тепловыми и механическими воздействиями. Процесс отжига стекла влияет на выход годного стекла. Отходы стекла по причине некачественного отжига могут достигать 2 — 4% от объема выработки, что при производительности технологической линии 19 млн. кв. метров стекла условной толщины в год составляют значительные экономические потери. Потери стекла на стадии отжига можно уменьшить за счет автоматизации технологического процесса отжига, которая позволяет достигнуть оптимального распределения напряжений
верхней поверхности стекла сильнее нижней лента приобретает форму "дуги". "Резальная" способность ленты определяется распределением напряжений в поперечном сечении ленты, которое зависит от однородности температуры в ленте стекла при ее охлаждении.
Анализ зависимостей свойств и пороков стекла от режима отжига позволил уточнить множество выходных переменных У, включающее в себя вектор остаточных напряжений в стекле с, вектор кривизны ленты стекла К, процент отхода стекла в бой после лера О
У = (и, К, О) (2.2)
Компоненты множества (2.2) зависят от общих входных переменных и теплового режима отжига. Это может привести к сильной коррелированности выходных переменных и нецелесообразности разработки моделей по всем компонентам вектора У.
На производстве контроль остаточных напряжений проводится по пробам, отбираемым в пяти точках по поперечному сечению ленты стекла: левый край, левый, центр, правый, правый край. Единица измерения остаточных напряжений мкм/мм.
Для уменьшения размерности решаемой задачи по экспериментальным данным оценивалась коррелированность величин остаточных напряжений по поперечному сечению ленты стекла. Из таблицы (2.1) видно, что коэффициент корреляции между остаточными напряжениями в контролируемых образцах достаточно высокий, колеблется в пределах от 0,83 до 0,95. Это позволяет использовать в качестве импульса для оценки остаточных напряжений в стекле после
отжига среднюю арифметическую величину остаточных напряжений <зср, вычисляемую по результатам пяти измерений (рис.2.1).