Дослідження та синтез системи автоматичного керування температурою в електричній печі опору для термообробки металу

Abstract

Об'єкт дослідження – система автоматичного керування температурою в електричній печі опору для термообробки металу. Предмет дослідження – закони й алгоритми автоматичного керування температурою в електричній печі опору для термообробки металу. Зроблений аналіз печі опору для термообробки металу як об’єкта автоматизації, та за його результатами сформовані вимоги щодо якості функціонування системи автоматичного керування температурою в електричній печі. З урахуванням вимоги щодо часу нагрівання металу у печі, проведено розрахунок регулятора температури в електричній печі двома способами − з використанням класичного ПІД-регулятора та обмеження швидкості зміни у часі сигналу уставки температури, та з використанням оптимального за швидкодією регулятора з коригуванням максимального керуючого сигналу на першому інтервалі перемикання регулятора. Проведене дослідження залежності максимального керуючого впливу від заданого часу нагрівання металу. За допомогою створеної імітаційної моделі системи автоматичного керування температурою в електричній печі опору для термообробки металу проведені обчислювальні експерименти, що дозволили виявити область раціонального використання запропонованих регуляторів температури. Із використанням SCADA-програми Zenon створено програмне забезпечення системи автоматичного керування та людино-машинного інтерфейсу з перевіркою коректності його функціонування.