Samenvatting

Het project is uitgevoerd op de afdeling Project Management & Support (PMS) van Tata Steel Packaging (TSP) IJmuiden. Op de afdeling TSP wordt blik geproduceerd, tijdens het produceren van blik wordt staal gewalst tot de gewenste dikte. De walsen die hierbij gebruikt worden zijn verchroomd zodat deze niet snel slijten en de ruwheid langer vasthouden. Bij het verchromen is de temperatuur waarbij dit gebeurt van groot belang, echter komt door het elektrolytisch verchromen veel warmte vrij. Om de temperatuur te regelen wordt gebruik gemaakt van een digitale regeling voor de verwarming en koeling, deze moet zorgen dat de temperatuur tussen de 53°C en 55°C blijft.
Om de invloeden op de temperatuur in kaart te brengen wordt onderzoek gedaan naar de omgevingsverliezen, verschillende processtappen en de koel- en verwarmvoorziening. Ook wordt de huidige regeling onderzocht en opgebouwd in MATLAB Simulink.
Na het modelleren van de installatie met de bestaande regeling wordt gekeken of het model valide is, dit wordt gedaan m.b.v. data logging. Nadat het model gevalideerd is kan een nieuwe regeling ontworpen worden. Deze regeling wordt ontworpen aan de hand van opgestelde eisen en de problemen die hieruit voortkomen. Bij de problemen wordt gezocht naar een passende regeltechnische oplossing. Zo wordt een regeling ontworpen voor de verwarming en koeling. Het ontwerpen van de regeling van de verwarming gebeurt op drie verschillende manieren, namelijk: praktijk ontwerp, via klassieke ontwerp formules en via ontwerpen met een pn beeld. Na het vergelijken van de verschillende methodes is een optimale instelling gevonden met het ontwerpen met een pn beeld. De gevonden instelling voor het regelen van het verwarmen is: een gain van 74 en een integratietijd van 2500s.
Bij het regelen van het koelen hoeft geen rekening gehouden te worden met stabiliteit. De periodes waarbij warmte ingebracht worden zijn namelijk vaak korter dan de dode tijd van het systeem. Bovendien is er in veel gevallen te weinig koelvermogen beschikbaar om overschot te voorkomen. Er is hierdoor ook geen statische fout die tijdens het koelen weg gewerkt moet worden. De koeling wordt met deze gedachte proportioneel geregeld met een gain van 200.
De regeling kan verder geoptimaliseerd worden als er Feed Forward toegepast wordt, deze kan namelijk voorsturing geven op verwachte storing, in dit geval het vermogen dat benodigd is voor het verchromen. Door de grote dode tijd in het systeem wordt verwacht dat dit een aanzienlijke verbetering oplevert.
Aan de hand van het gevalideerde model is het uiteindelijke resultaat dat de tijd waarin de temperatuur van het bad buiten de gewenste temperatuurlimieten is geweest, bijna vijf keer minder. Ook wijken de minimale en maximale temperaturen minder af van de gewenste temperatuur. Door deze betere temperatuur zal de kwaliteit van chroomlaag toenemen en de standtijd van de walsen langer worden.