Với yêu cầu nhiệt độ từng vùng nhƣ trên nên mỗi vùng đều đƣợc bố trí các mỏ đốt (đốt bằng dầu với không khí). Tại mỗi mỏ đốt đều có các van điều khiển bằng tay để điều chỉnh lƣu lƣợng dầu, khí nén hóa mù dầu và điều chỉnh lƣu lƣợng không khí. Riêng với từng cụm mỏ đốt cho các vùng chỉ có 1 van điều khiển lƣu lƣợng dầu và 1 van điều khiển lƣu lƣợng không khí. Bài toán điều
Đào Đăng Hải Nghiên cứu khảo sát và tích hợp dây chuyền sản xuất dâu điện từ CTCP Ngô Han
khiển nhiệt độ lò nung chính là điều chỉnh tự động các van này sao cho nhiệt độ từng vùng ổn định và duy trì theo yêu cầu đặt ra.
Để điều khiển nhiệt độ cho lò nung ta điều khiển cho nhiệt độ từng vùng với trị số đặt trƣớc. Khi điều khiển nhiệt độ cho từng vùng ta phải điều chỉnh lƣu lƣợng dầu, khí nén (để hóa mù dầu) và khí đốt (hay không khí) và tỉ lệ giữa chúng theo một tỉ lệ nhất định tùy thuộc vào giá trị nhiệt độ cần đặt.
Khi đặt nhiệt độ thì tƣơng ứng phải có lƣu lƣợng dầu nhất định để nhiệt độ lò đạt đến nhiệt độ đã đặt. Với lƣu lƣợng dầu đó cần điều khiển để cơ cấu chấp hành van mở đến đúng lƣu lƣợng dầu yêu cầu. Vậy điều khiển lƣu lƣợng dầu ở đây cần phải có một vòng điều khiển nữa.
Bài toán điều khiển tỷ lệ lƣu lƣợng dầu/khí là một bài toán điều khiển cực trị (hay cực trị trôi) và đã có nhiều công trình nghiên cứu về vấn đề này. Trong luận văn này, ta xem dầu đã đƣợc kết hợp với khí nén có đủ áp lực để mù hóa dầu và vì lƣợng khí đốt đƣợc đặt theo lƣợng dầu nên khi đó ta có thể coi việc điều khiển nhiệt độ lò nung có một tín hiệu vào là lƣu lƣợng dầu và một tín hiệu ra là nhiệt độ. Và đồng thời ta coi cơ cấu chấp hành van điều khiển lƣu lƣợng dầu là lý tƣởng, nghĩa là ta bỏ qua vòng điều khiển lƣu lƣợng dầu.
Việc đo lƣờng và điều khiển nhiệt độ cho bốn vùng nung là hoàn toàn tƣơng tự nhau. Cho nên nghiên cứu tập trung chủ yếu vào vùng 1 (vùng sấy), các vùng còn lại là hoàn toàn tƣơng tự.
Bài toán điều khiển đặt ra là: Với các vùng lò nung là vùng sấy, vùng nung và 2 vùng đồng nhiệt thì với giá trị nhiệt độ đặt trƣớc (theo yêu cầu công nghệ) ở mỗi vùng cần điều khiển van cấp dầu (và từ đó điều khiển van không khí theo tỷ lệ tối ƣu nhất) sao cho nhiệt độ vùng ổn định tại nhiệt độ đặt trƣớc đó. Nhiệt độ của mỗi vùng đƣợc đo bằng hai cặp nhiệt loại “S” ở hai bên lò. Sở dĩ đo bằng hai cặp nhiệt là để dự phòng, nếu trƣờng hợp cặp nhiệt này lỗi thì chuyển sang sử dụng cặp nhiệt còn lại. Ở chế độ tự động thì tự động chọn 1 cặp nhiệt có giá trị nhiệt độ đo cao hơn cặp nhiệt còn lại, trong trƣờng hợp hƣ 1 cặp nhiệt thì hệ thống tự động chuyển sang chọn cặp nhiệt còn lại. Giá trị nhiệt độ đo đƣợc so sánh
Đào Đăng Hải Nghiên cứu khảo sát và tích hợp dây chuyền sản xuất dâu điện từ CTCP Ngô Han
với giá trị nhiệt độ đặt trƣớc (đƣợc ngƣời vận hành cài đặt trên giao diện giám sát). Sai lệch giữa hai giá trị nhiệt độ này đƣợc đƣa vào bộ điều khiển để có tín hiệu điều khiển van cấp dầu và từ đó điều khiển nhiệt độ của vùng.
Vậy với bài toán điều khiển đặt ra và phƣơng pháp điều khiển nhiệt độ các vùng lò nung là độc lập với nhau, do đó muốn thiết kế đƣợc bộ điều khiển cho các vùng ta cần xác định mô hình toán học của từng vùng nung.