При работе ванны, в процессе электролиза, из расплавленного электролита образуется алюминий. Основной расходуемый компонент электролита – глинозем, который «непрерывно» подсыпается. Таким образом, уровень содержимого ванны постоянно повышается и межполюсное расстояние уменьшается. Задачей программы микропроцессора, в этом случае, является периодическое поднятие анода. С другой стороны, из-за высокой температуры электролита, подошва анода постепенно сгорает (уменьшается). МПР, в связи с этим, увеличивается. В этом случае, задачей программы микропроцессора (МП) является периодическое опускание анода. При возникновении анодного эффекта пузырьки газа «прилипают» к подошве анода изолируя его от электролита. Площадь контакта электролит-анод, при этом, уменьшается. Следовательно, МП должен, стараясь компенсировать рост напряжения, опускать анод вниз. Когда пузырьков газа становится достаточно много, задаче МП придется «раздавить» ванну (программа МП думает, что это анод сгорает с большой скоростью).
Задача прогнозирования анодных эффектов необходима для выявления таких случаев, когда напряжение на ванне растет в большей степени не в связи со сгоранием анода, а из-за превышения предельно допустимого количества газа на подошве анода. Когда МП решит, что это ОНО, то выставляется запрет на регулирование, чтобы не помешать ванны вспыхнуть (и не выдавить). Запрет выставляется на определенный срок (алгоритм прогнозирования ведь тоже может ошибаться, так не запрещать же регулирование МПР навсегда), но МП все это время продолжает «думать» и при каждом «подозрении» выставляет запрет заново. В программе реализовано несколько способов определения начала изоляции анода, каждый из которых можно запретить-разрешить в программе верхнего уровня. Все прогнозы, в качестве входного напряжения, берут фильтрованное приведенное напряжение анода.
Один из способов прогнозирования «выявляет» медленный, устойчивый рост напряжения на большом промежутке времени, от одного до нескольких циклов регулирования МПР. Измеряется среднее напряжение на втором отрезке цикла (Нср) и среднее напряжение на последнем отрезке цикла регулирования (Кср). Вычисляется и запоминается величина нарастания за время между регулированиями (НАР= Кср - Нср). И так несколько раз, пока не будут известны нарастания за необходимое количество циклов подряд. Потом все нарастания суммируются (не усредняются). Если суммарная величина нарастания положительна и превышает заданное с верхнего уровня значение, выставляется запрет регулирования МПР по прогнозу.
Данный вид прогнозирования полезен тем, что ему не мешают «думать» регулирования МПР. Представим себе ситуацию, когда ванна медленно «тянет» на вспышку. Здесь программой МП прилежно будет поддерживаться напряжение в уставке, но если бы регулирований не было бы, то ванна довольно быстро смогла бы выйти на анодный эффект. Если бы в такой ситуации описываемый вид прогнозирования был отключен, то программа МП будет поддавливать ванну и анодный эффект может возникнуть очень не скоро. Прогнозы другого типа могут не срабатывать, т.к. для них напряжение изменяется не достаточно быстро.
Задача прогноза забывает все ранее накопленные нарастания (т.е. начинает работу с исходного состояния) в случаях:
1) возникновения анодного эффекта;
2) движения анода или кожуха в ручном режиме;
3) включения режима «перетяжка анодной рамы» или «выливка» (и при этом было движение);
4) изменился номинальный ток;
5) невозможно было вычислить среднее напряжение на отрезке цикла.
Алгоритм прогнозирования, на самом деле, этим не занимается, а берет результат из алгоритма регулирования МПР. Поэтому, наиболее вероятной причиной невозможности вычислений является сильное отклонение какого-либо аналогова параметра от нормы (см. алгоритм МПР).
Другой вид прогнозирования выявляет рост напряжения на отрезке из X секунд, усредненный для Y отрезков. Измеряется среднее напряжение на нескольких отрезках (количеством, заданном с верхнего уровня, плюс еще один), вычисляются разности между этими напряжениями и полученные разности напряжений усредняются, чтобы получить среднее изменение напряжения на одном отрезке. Если полученное значение положительно и превышает заданное с верхнего уровня значение, выставляется запрет регулирования МПР по прогнозу.
Третий вид прогнозирования распознает тенденцию к ускорению роста напряжения. Измеряется среднее напряжение на нескольких отрезках (количеством, заданном с верхнего уровня, плюс еще один) и вычисляются разности (нарастания) между этими напряжениями. Все нарастания, кроме последнего, усредняются, чтобы получить среднее изменение напряжения на одном отрезке. Если среднее нарастание положительно, то производится его сравнение с последним. Если последнее нарастание положительно и превышает среднее нарастание, заданное с верхнего уровня, то выставляется запрет регулирования МПР по прогнозу.
Автоматическая выливка металла.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.