Розробка системи автоматичного керування процесом виробництва технічного вуглецю

Abstract

Предмет дослідження: автоматизація процесу виробництва технічного вуглецю. Об’єкт дослідження: Реактор для виробництва технічного вуглецю. Мета проекту: забезпечення ефективного керування зоною реакції в реакторі для виробництва технічного вуглецю за рахунок впровадження засобів автоматизації. Проаналізувавши технологічний процес виготовлення технічного вуглецю за для забезпечення його продуктивності виробництва, та за результату аналізу структури об’єкта керування та вимог щодо його функціонування в впроваджено систему для поліпшення ефективності регулювання температури в реакторі. Розроблена система для керування та регулювання температури в зоні реакції у межах 1480-1520° С. В розділах пояснювальної записки з урахуванням вимог до технологічного процесу виконана структурна схема. Згідно діапазону температур та структурної схеми та вимог були обрані виконавчі пристрої системи керування. На підставі аналізу вимог до функціонування системи керування, датчиків та виконавчих пристроїв обрано пристрій керування VIPA 312 (312-5BE13) та його модулі. Зважаючи на апаратне забезпечення системи, розроблено функціональну схему автоматизації та схему електричну принципову системи керування. Беручи до уваги експлуатаційні особливості роботи реактора для виготовлення тех.вуглецю та апаратних засобів системи керування було розроблено структурну схему інформаційних потоків дослідницької системи. В результаті проведених досліджень був розроблений план експерименту, за яким одержано експериментальні дані. Використовуючи експериментальні дані та аналіз структури і функціонування об’єкта керування зроблена структурна ідентифікація, результатом якої є запропонована моделі об’єкта керування у вигляді передавальних функцій, що відповідають аперіодичним другого порядку. Це припущення було підтверджено за результатами параметричної ідентифікації а також були отримані параметри моделі об’єкта керування. Подальшим напрямком розвитку роботи є використання отриманої моделі об’єкта керування для дослідження його з метою отримання нових закономірностей та розробка на цій основі нових принципів і методів керування об’єктом, що дозволить підвищити ефективність його функціонування