Створення та дослідження системи автоматичного керування процесом випалювання керамічних блоків
Date Issued
2024-04-26
Author(s)
Кучеренко, Богдан Віталійович
Abstract
Мета роботи: підвищення ефективності процесу випалювання керамічних блоків.
Об’єкт дослідження: система автоматичного регулювання процесом випалювання керамічних блоків.
Мета дослідження: вибір структури і розрахунок параметрів регулятора САР по каналу ”потужність пальника – температура газова-повітряної суміші”.
Основними методами дослідження використаними для досягнення поставленої мети були: аналіз літературних джерел, теоретичні та обчислюванні дослідження, статистичний аналіз даних.
У вступі описано стан питання автоматизації процесу випалювання керамічних блоків.
У розділі «Стан питання та постановка задачі» наведено характеристику технологічного процесу, показано особливості тунельної печі, розглянуто технологічний процес випалювання керамічних боків з позицій задач управління і показані його динамічні властивості.
У розділі «Теоретична частина» виконано дослідження стійкості САР процесом випалювання керамічних блоків. Розраховано області стійкої та нестійкої роботи системи автоматичного регулювання. Виконано зниження порядку моделі технологічного процесу. Розглянуто методики вибору структури і визначення параметрів ПІД-регулятора. Обґрунтований вибір та визначені параметри регуляторів.
У розділі «Експериментальний розділ» на основі обчислювального експерименту підтверджено результати аналітичних розрахунків. Виконано уточнення параметрів ПІД-регулятора САР процесом випалювання керамічних блоків.
На основі розроблених безперервних моделей регулятора та об’єкта керування були розроблені їх цифрові моделі, для яких у MATLAB було згенеровано ПЗ, а потім імпортовано у середовище SCADA систему Zenon. Працездатність роботи цифрових моделей у симуляторі, та НМІ-інтерфейс були перевірені у середовищі SCADA системи Zenon в режимі симуляції.
На підставі проведеної роботи можна стверджувати, що ПЗ та HMI-інтерфейс функціонують відповідно до заданих алгоритмів та забезпечують виконання поставлених завдань по керуванню технологічним процесом випалювання керамічних блоків у печі.
При впровадженні САК випалюванням керамічних блоків капітальні витрати складають 750 тис. грн. Річні експлуатаційні витрати, пов'язані з впровадженням САК становитимуть приблизно 2,0 млн. грн. Коефіцієнт ефективності більше ніж його нормативне значення в середньому по галузі, термін окупності САК до 1,5 років. Впровадження САК є доцільним та економічно вигідним.
В розділі охорона праці та безпека у надзвичайних ситуаціях розглянуті питання з охорони праці при технологічному процесі випалювання керамічних блоків, розроблені інженерно-технічні заходи щодо охорони праці, здійснено розрахунки вентиляції та шуму на робочому місті, розглянуті питання пожежної профілактики.
Результати досліджень можуть бути використані при розробці САР процесом випалювання керамічних блоків.
Об’єкт дослідження: система автоматичного регулювання процесом випалювання керамічних блоків.
Мета дослідження: вибір структури і розрахунок параметрів регулятора САР по каналу ”потужність пальника – температура газова-повітряної суміші”.
Основними методами дослідження використаними для досягнення поставленої мети були: аналіз літературних джерел, теоретичні та обчислюванні дослідження, статистичний аналіз даних.
У вступі описано стан питання автоматизації процесу випалювання керамічних блоків.
У розділі «Стан питання та постановка задачі» наведено характеристику технологічного процесу, показано особливості тунельної печі, розглянуто технологічний процес випалювання керамічних боків з позицій задач управління і показані його динамічні властивості.
У розділі «Теоретична частина» виконано дослідження стійкості САР процесом випалювання керамічних блоків. Розраховано області стійкої та нестійкої роботи системи автоматичного регулювання. Виконано зниження порядку моделі технологічного процесу. Розглянуто методики вибору структури і визначення параметрів ПІД-регулятора. Обґрунтований вибір та визначені параметри регуляторів.
У розділі «Експериментальний розділ» на основі обчислювального експерименту підтверджено результати аналітичних розрахунків. Виконано уточнення параметрів ПІД-регулятора САР процесом випалювання керамічних блоків.
На основі розроблених безперервних моделей регулятора та об’єкта керування були розроблені їх цифрові моделі, для яких у MATLAB було згенеровано ПЗ, а потім імпортовано у середовище SCADA систему Zenon. Працездатність роботи цифрових моделей у симуляторі, та НМІ-інтерфейс були перевірені у середовищі SCADA системи Zenon в режимі симуляції.
На підставі проведеної роботи можна стверджувати, що ПЗ та HMI-інтерфейс функціонують відповідно до заданих алгоритмів та забезпечують виконання поставлених завдань по керуванню технологічним процесом випалювання керамічних блоків у печі.
При впровадженні САК випалюванням керамічних блоків капітальні витрати складають 750 тис. грн. Річні експлуатаційні витрати, пов'язані з впровадженням САК становитимуть приблизно 2,0 млн. грн. Коефіцієнт ефективності більше ніж його нормативне значення в середньому по галузі, термін окупності САК до 1,5 років. Впровадження САК є доцільним та економічно вигідним.
В розділі охорона праці та безпека у надзвичайних ситуаціях розглянуті питання з охорони праці при технологічному процесі випалювання керамічних блоків, розроблені інженерно-технічні заходи щодо охорони праці, здійснено розрахунки вентиляції та шуму на робочому місті, розглянуті питання пожежної профілактики.
Результати досліджень можуть бути використані при розробці САР процесом випалювання керамічних блоків.
Subjects
File(s)![Thumbnail Image]()
Loading...
Name
Кучеренко_Б_З.pdf
Size
3.64 MB
Format
Adobe PDF
Checksum
(MD5):f3549ec145da88afdf840b35a392e3d1