Автоматизація технологічного процесу нагріву у камерній печі

Abstract

Предметом дослідження в кваліфікаційній роботі є процес нагріву у камерній печі. Об’єктом дослідження є автоматизація процесу керування камерною піччю (електропіччю опору). Метою дослідження є підвищення ефективності процесу автоматичного керування температурою в камері електричної печі. В якості об’єкта керування виступає камерна піч з викотним подом. За результатами аналізу технологічного процесу нагріву металевих виробів при термообробці, структури об’єкта керування – камерної печі з викотним подом та вимог до його функціонування сформовані вимоги до апаратного забезпечення системи керування її функціонування та дослідження об’єкта керування. Згідно до технологічного процесу, діапазони зміни вимірювальних параметрів та керованих параметрів були обрані датчики та виконавчі пристрої які мають стандартні діапазони вхідних та вихідних сигналів 4÷20 мА та стандартне живлення 24 В. В якості пристрою керування обрано ПЛК VIPA 313-5BF13, через аналогові та дискретні порти вводу та виводу якого забезпечено підключення датчиків та виконавчих пристроїв. Розроблені функціональна схема автоматизації камерної печі з викотним подом та схема електрична принципова системи керування Використовуючи інформацію про особливості роботи камерної печі з викотним подом та апаратних засобів системи керування було розроблено структурну схему інформаційних потоків дослідницької системи. Розглядаючи камерну піч, як об’єкт керування по контуру регулювання температури в камері та беручи до уваги розроблену схему інформаційних потоків дослідницької системи був запропонований план активного експерименту. Використовуючи результати ідентифікації об’єкта керування розроблено імітаційну модель камерної печі в графічному середовищі Simulink/MATLAB. Порівняльний аналіз даних отриманих при роботі імітаційної моделі з перевірочними даними показав їх відповідність на 98,41%, тому отримана імітаційна модель є адекватною до об’єкта керування. Подальшим напрямком розвитку роботи є використання отриманої моделі об’єкту керування для його дослідження з метою отримання нових закономірностей та розробки на їх підставі нових принципів та методів керування об’єктом які дозволять підвищити ефективність його функціонування.