Автоматизированными могут быть агрегаты и протекающие в них процессы, управление которыми механизировано. Механиза­ция является необходимой, но недостаточной предпосылкой авто­матизации. Одним из важных условий автоматизации производ­
ственных процессов является наличие необходимых резервов мощности основного оборудования для осуществления регули­рования технологических процессов [70, 71]. Это требование от­носится как к отдельным узлам автоматизации управления одним параметром, так и к системам управления агрегатами, производ­ственными участками, целыми предприятиями промышленности. Оно заключается в том, что в процессе управления выбранный для его осуществления регулирующий орган или параметр не должен достигать своего предельного значения. Так, например, если в системе (узле) регулирования давления в рабочем простран­стве регулирующим воздействием будет принято изменение про­изводительности дымососа, то его производительность должна быть такой, чтобы в процессе регулирования в режиме непрерыв­ной нормальной эксплуатации она не достигала предельного зна­чения.

Другим непременным условием успешного управления произ­водственным процессом является наличие однозначной зависи­мости между положением регулирующего органа, или значением регулирующего воздействия, и значением регулируемого параметра на всем диапазоне их изменений в нормальном эксплуатационном режиме работы агрегатов. Это требование заключается, например, в том, что если принято температуру в рабочем пространстве регулировать изменением подачи топлива, то в любом случае уве­личение его подачи должно вызывать только рост температуры. Или, например, регулирование массы сыпучих материалов, если оно принято воздействием на число оборотов дозирующего устрой­ства, то увеличение его числа оборотов должно всегда приводить к увеличению подачи и не должно быть случаев, когда, например, из-за подвисания материалов в бункере эта зависимость не сохра­няется. Невыполнение данного условия приводит либо к чрезмер­ному усложнению системы за счет применения автоматического поиска, либо делает неработоспособной систему автоматики.

Следующим условием успешного управления является соот­ветствие диапазона изменения регулирующего воздействия тре­бованиям диапазона изменения регулируемого параметра. Это требование заключается в том, что если необходимо, например, дозировать материалы в фактических количествах до 10 т! ч, то для этих целей следует применять питатели, рассчитанные на производительность 10—12 т/ч и не использовать дозаторы или питатели производительностью в 80—100 т! ч и более.

Для правильного выбора соответствующего питателя обычно учитывают свойства материала и рассматривают следующие требования:

1) соответствие диапазонов и пределов регулирования рас­хода ;

2) однозначная зависимость статической характеристики пи­тателя от регулирующего воздействия;

3) соответствие системы регулирования динамической харак­теристике узла дозирования;

4) серийный выпуск комплектуемого оборудования.

Выбор необходимого диапазона и пределов регулирования

является ответственной задачей, так как в случае выбора питателя с заниженным пределом регулирования нельзя обеспечить заданную производительность узла дозирования. Применение же питателя, пропускная способность которого намного превышает необходи­мую его производительность, приводит к тому, что питатель нельзя использовать как регулирующий орган, а система дозирования становится неработоспособной. Однозначность статической харак­теристики, т. е. условия, при которых направление изменения производительности питателя всегда и на всем диапазоне его дей­ствия соответствует направлению изменения регулирующего воз­действия, определяется как свойствами дозируемого материала, так и конструкцией питателя. Наиболее полно всем перечислен­ным требованиям отвечают вибропитатели. Однако при использо­вании вибропитателей для дозирования влажных материалов, например концентрата, наблюдается налипание его на лоток пи­тателя, что приводит в некоторых случаях к нарушению одноз­начности характеристики. Поэтому для дозирования концентрата обычно принимают тарельчатые питатели, несмотря на ряд из­вестных недостатков; громоздкость, сложность привода, неравно­мерность подачи материала и др. Преимуществом тарельчатых питателей является широкий диапазон расходной характеристики воздействием на скорость вращения тарели за счет изменения площади сечения выходного отверстия.

Следует привести еще одно непременное требование, предъяв­ляемое к автоматизируемым процессам и агрегатам. Это требование заключается в том, что если по технологическим условиям необхо­димо автоматически управлять каким-нибудь параметром в оп­ределенном месте агрегата или процесса, то при проектировании и сооружении самого агрегата должна быть предусмотрена воз­можность изменения либо подачи энергии и материала, либо осу­ществления другого регулирующего воздействия, эффективно влияющего именно на данный параметр в данном месте. Поясним это требование на примере. Если, например, необходимо автомати­чески регулировать температуру в двух точках горна зоны об­жига, то подвод топлива и воздуха необходимо выполнить так, чтобы можно было раздельно по каждой точке регулировать по­дачу топлива и воздуха. Возможность управления хотя бы одним из подводов топлива или воздуха в целом в зону в этом случае не решает проблемы и для целей автоматизации неприемлема.

Для того чтобы удовлетворить указанным требованиям, а также обеспечить нормальную работу основного автоматизируемого обо­рудования можно указать на некоторые мероприятия, необходи­мость осуществления которых не вызывает сомнений. Так, на пример,

для обеспечения ритмичной работы фабрик окомкования следует предусмотреть увеличенные размеры сечения течек подачи из­вестняка и бентонита с конвейеров в бункера. В некоторых случаях следовало бы предусмотреть механизированное принудительное проталкивание материала через течки, чтобы исключить зависа­ние материалов. Необходимо предусмотреть средства для устра­нения налипания влажного концентрата в течках над бункерами, к стенкам бункеров и в их выходных воронках. Узел загрузки бентонита в бункера следует выполнять так, чтобы конструкция шиберов допускала дистанционное управление шиберами. Такая конструкция. шиберов позволит автоматически переключать по­ток бентонита или других материалов в нужный бункер, а соот­ветственно и регулировать уровень материала в бункерах.

Большое значение имеет регулируемый привод питателей, до­заторов, окомкователей, обжиговых машин и другого оборудова­ния. Этот привод должен обеспечивать перекрытие необходимого диапазона регулируемых скоростей и позволять работать в режиме непрерывного регулирования. Применение плоских контроллеров для управления приводами в автоматизированных системах не­допустимо. Как уже указывалось, для этих целей следует предусматривать электроприводы с бесконтактным управле­нием, например с использованием тиристорных преобразова­телей.

Транспортеры и конструкцию перегрузочных узлов следует выполнять так, чтобы обеспечивалась их бесперебойная работа, а просыпь была сведена к минимуму.

Конструкция трубопроводов подачи топлива должна обеспе­чивать возможность равномерного распределения подвода тепла по сторонам обжиговых машин. Это особенно важно для машин, работающих на жидком топливе, сопротивление которому участ­ков трубопроводов не постоянно во времени. Для удовлетворения этого требования трубопроводы подачи топлива следует конструи­ровать, например, по схеме, показанной на рис. 78. По этой схеме на примере зон сушки, подогрева и обжига видно, что разводку трубопроводов необходимо выполнять так, чтобы оставались до­статочной длины прямые участки для установки измерительных устройств 1 расхода топлива и регулирующих органов 2, управ­ляющих подачей топлива в каждую группу горелок раздельно с каждой стороны машины или на всю зону, как это сделано для зоны сушки. Разводку трубопроводов, подводящих воздух к го­релкам, следует выполнять аналогично. Компоновку коллекторов отводящих продукты сгорания из вакуум-камер и подающих в ва­куум-камеры газы, желательно по возможности выполнять так, как показано на рис. 79, где на примере так называемой «рацио­нальной схемы» обжиговой машины показана необходимость раз­деления коллекторов для каждой секции машины, в которой необ­ходимо регулирование давления в рабочем пространстве.

Для того чтобы можно было использовать устройства автомати­ческого контроля^ погасания пламени и розжига горелок в кон­струкции машин, работающих на газообразном топливе, следует

предусмотреть запальные отверстия, оборудованные патрубками и фланцами, обеспечивающими возможность установки запаль­ного устройства соответствующей конструкции. На газопроводах

секций машины необходимо устанавливать электромагнитные от­сечные клапаны. Подводить газ к запальному устройству необ­ходимо из участка газопровода, находящегося до отсечного кла -

пана по ходу газа. Расход газа в каждом запальном устройстве обычно не превышает 5 м31ч. К каждому запальному устройству, работающему в зоне, где повышенное положительное давление, следует подводить воздух в количестве примерно 50 м31ч.

Конструкция регулирующих дроссельных заслонок и шиберов, переключающих потоки готовых окатышей с одного конвейера на другой, должна быть такой, чтобы заслонки и шиберы не закли­нивало во время эксплуатации. По-видимому, для этого под­шипники заслонок и шиберов следует вынести из зоны действия высокой температуры и защитить от пыли. Для того чтобы наиболее полно удовлетворялись требования, предъявляемые к автомати­зируемым агрегатам и технологическим процессам, необходимо привлекать специалистов по автоматизации к участию непосред­ственно в разработке агрегатов и процессов. Тогда еще на стадии выполнения проектного задания на разработку нового агрегата или процесса будут заложены условия их автоматизации.

Задачи, решаемые технологами и конструкторами самих агре­гатов, будут взаимно дополняться решениями, принимаемыми спе­циалистами по автоматизации, что приведет к созданию более со­вершенных агрегатов и процессов.