Khi phân tích dữ liệu đầu ra mô phỏng của hệ không giới hạn chúng ta gặp phải một số vấn đề mà trong hệ giới hạn không xảy ra. Những vấn đề đó là: + Ảnh hưởng của điều kiện đầu. Điều kiện đầu có thể gây ra giai đoạn quá độ không phản ánh đúng hành vi của hệ thống ở trạng thái ổn định. Dữ liệu trong giai đoạn này không đƣợc dùng để phân tích và đánh giá hệ thống. Vì vậy
cần phải xác định thời điểm kết thúc giai đoạn quá độ và chỉ thu thập dữ liệu đầu ra từ thời điểm đó trở đi mà thôi.
+ Tính không độc lập giữa các mẫu. Nếu các mẫu thu thập đƣợc không độc lập với nhau thì đánh giá phƣơng sai sẽ bị sai lệch, do đó không phản ánh đƣợc bản chất của hệ thống.
+ Chiều dài mô phỏng. Mặc dầu hệ thống thuộc loại không giới hạn nhƣng chiều dài mô phỏng là có giới hạn. Vì vậy phải chọn chiều dài mô phỏng hợp lý và nằm trong giai đoạn ổn định của hệ thống.
Có nhiều phƣơng pháp xử lý dữ liệu đầu ra mô phỏng của hệ không giới hạn nhƣ phương pháp trung bình bó, phương pháp tự tương quan, phương pháp tái sinh. Điểm chung của các phƣơng pháp trên là tìm cách tránh ảnh hƣởng của giai đoạn quá độ, loại trừ tính phụ thuộc giữa các mẫu và xác định chiều dàI mô phỏng hợp lý.
2.6.6 Sử dụng kết quả mô phỏng
Sử dụng kết quả mô phỏng là bƣớc tiếp theo của việc phân tích và xử lý dữ liệu đầu ra mô phỏng. Các kết quả mô phỏng không cho ta kết luận hoặc quyết định về hệ thống mà chỉ cung cấp thông tin để dễ dàng đi đến các quyết định đó.
Rõ ràng ƣu điểm của mô phỏng là có thể cho ta nhiều phƣơng án để lựa chọn và do đó có thể rút ra kết luận và đi đến các quyết định chính xác.
Các kết quả mô phỏng phải đƣợc trình bày một cách khoa học, hợp lý và thuận tiện cho việc sử dụng và lƣu trữ. Các kết quả mô phỏng thƣờng đƣợc trình bày dƣới dạng báo cáo mô phỏng và tài liệu mô phỏng.
a) Báo cáo mô phỏng
Báo cáo mô phỏng thƣờng bao gồm các mục sau:
- Giá trị Max, Min, kỳ vọng toán, phƣơng sai của các thông số chủ yếu - Phân loại các thông tin phù hợp với nguồn lực và sản phẩm của hệ thống
- Báo cáo theo ca, tuần, tháng, năm theo yêu cầu của mô phỏng.
b) Tài liệu về mô phỏng
+ Tài liệu về mô phỏng gồm các phần chính sau đây
+ Mô tả hệ thống, mục đích mô phỏng
+ Dữ liệu đầu vào
+ Mô hình: bao gồm mô hình nguyên lý, mô hình mô phỏng
+ Phân tích và thiết kế thực nghiệm mô phỏng
+ Báo cáo phân tích dữ liệu đầu ra
+ Kết luận – quyết định
+ Kiến nghị – tƣ vấn
Tuỳ thuộc vào mục đích mô phỏng và độ phức tạp của hệ thống mà các loại tài liệu kể trên đƣợc phân ra tỉ mỉ hoặc nhập lại cho gọn hơn.
Chƣơng 3. ỨNG DỤNG 3.1 Bài toán
Lò điện hồ quang siêu cao công suất là thiết bị đƣợc sử dụng rộng rãi trong ngành luyện kim ở Việt Nam cũng nhƣ trên thế giới. Ở lò điện ngƣời ta dùng năng lƣợng điện biến thành nhiệt năng sinh ra lƣợng nhiệt lớn, tập trung để nấu chảy kim loại nhanh, năng suất lò cao. Quá trình lò điện có thể đƣợc khống chế chính xác nhờ việc điều khiển chế độ điện: Lò điện hồ quang siêu cao công suất là thiết bị có môi trƣờng nhiệt độ cao nên tạo điều kiện hoà tan các nguyên tố hợp kim nhiều trong thép, thoả mãn đầy đủ cho các phản ứng tạo điều kiện tăng tốc các phản ứng hoá học, thúc đẩy các quá trình luyện kim xảy ra nhanh và triệt để.
Trong quá trình nấu luyện thép ở lò điện, dễ dàng nâng nhiệt độ, điều chỉnh thành phần hoá học của kim loại và xỉ một cách chính xác, luyện đƣợc tất cả các loại thép carbon cao, thấp có chất lƣợng tốt, luyện đƣợc tất cả các loại thép hợp kim cao, thép đặc biệt
Trong thực tế, phƣơng pháp sản xuất thép sử dụng lò điện hồ quang chiếm 80 - 90% tổng lƣợng sản xuất thép lò điện. Số lƣợng thép còn lại đƣợc sản xuất ra từ lò điện cảm ứng cao tần, trung tần và tần số công nghiệp. Tại Việt Nam, có nhiều cơ sở đào tạo ngành luyện kim và nghề luyện thép lò điện hồ quang chiếm tỷ lệ tƣơng đối lớn nhƣ: Đại học Bách khoa Hà Nội, Cao đẳng Cơ khí Luyện kim Thái Nguyên, Cao đẳng nghề Cơ điện - Luyện kim Thái Nguyên, Cao đẳng nghề Công nghiệp Việt Bắc ... Tuy nhiên do việc đầu tƣ thiết bị và công nghệ luyện kim có giá thành rất cao, chi phí thƣờng xuyên về điện năng và vật tƣ rất lớn nên các cơ sở đào tạo không đủ khả năng tự trang bị, thƣờng phải hợp đồng kiến tập với các đơn vị sản xuất trong thời gian ngắn với chi phí cao. Hơn nữa, môi trƣờng sản xuất luyện kim có nhiệt độ cao, khói bụi ô nhiễm và rất nguy hiểm nên thông thƣờng trong quá trình học lý thuyết, học sinh sinh viên ít có điều kiện trực quan thiết bị thật và nếu có thì việc quan sát hoạt động của lò điện hồ quang rất khó khăn, việc vận hành thử thiết bị thật thì hoàn toàn không có do ảnh hƣởng đến sản xuất. Vì vậy, để giúp học sinh sinh viên có điều kiện làm quen với cấu tạo và hoạt động của lò thì cần phải xây dựng một mô hình có thể mô phỏng đƣợc cấu tạo và hoạt động của nó.
3.2 Khảo sát hệ thống
3.2.1 Lịch sử phương pháp lò điện
Trên thế giới lò điện đƣợc xây dựng đầu tiên tại Pháp vào năm 1889, dung lƣợng 3 tấn/mẻ, dung lƣợng biến áp 2000 KVA để nấu luyện thép hợp kim. Đến năm 1900 ở Mỹ đã sử dụng lò điện hồ quang 10 tấn/mẻ và 20 tấn/mẻ để nấu thép cacbon và thép hợp kim.
Năm 1910 ở Nga đã xây dựng lò điện 3 - 15 tấn/mẻ để sản xuất thép cacbon và thép hợp kim thấp. Sau chiến tranh thế giới thứ 2, lò điện đƣợc xây dựng và phát triển rộng rãi khắp thế giới. ở Đức đã ứng dụng lò điện hồ quang 10 - 60 tấn/mẻ để sản xuất thép công cụ và thép hợp kim. ở Tiệp Khắc đã sản xuất Fero hợp kim và thép hợp kim trong lò điện hồ quang 10 - 40 tấn/mẻ. ở Triều Tiên đã sử dụng lò điện hồ quang 20-30 tấn/mẻ để nấu thép hợp kim và Ferô (sản xuất thép lò điện của nƣớc này chiếm 90% so với tổng sản lƣợng thép trên cả nƣớc). (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Ngày nay, ngƣời ta sử dụng rộng rãi và phổ biến loại lò điện hồ quang luyện thép với dung lƣợng 80-400 tấn/mẻ, dung lƣợng biến áp lò từ 35.000KVA- 165.000KVA.
Trong bài báo cáo khoa học tại hội nghị về chuyên đề luyện thép lò điện ở Mỹ, ông J.ACIDTTI đã nêu “ Từ năm 1960- 1970 có gần 80 loại lò điện mới đƣợc áp dụng ở miền Bắc nƣớc Mỹ” cụ thể đạt đƣợc kết quả nhƣ sau:
Công suất lò tăng từ 6-18 triệu tấn/năm, 75% số lò điện mới này đã sản xuất theo công nghệ luyện 1 lần xỉ (xỉ đơn).
Quý 1 năm 1971 đã có lò điện hồ quang dung lƣợng 360 tấn/mẻ sản xuất thép bình thƣờng, chạy theo chế độ siêu công suất.
Sử dụng lò điện hồ quang xoay chiều siêu công suất để luyện thép cho năng suất tăng từ 2-3 lần so với năng suất định mức bình thƣờng.
Ví dụ: Lò điện 100 tấn mẻ chạy theo chế độ siêu công suất thì năng suất tăng lên từ 100 tấn/mẻ đến 225 tấn/mẻ. Loại lò này đƣợc ứng dụng rộng rãi khắp nƣớc Mỹ, năng suất đạt từ 1800-2000 tấn/mẻ. Năm 1971-1996 lò điện hồ
Thuỵ Điển có lò từ 7-30 tấn/mẻ, ở Pháp có lò 12-40 tấn/mẻ, ở Trung Quốc có nhiều lò từ 12-150 tấn/mẻ, sử dụng máy biến áp công suất rất cao, đặc biệt là lò hồ quang một chiều siêu công suất, năng suất tăng cao hơn 25-30% so với lò hồ quang xoay chiều siêu công suất.