- •Введение
- •1 Анализ объекта автоматизации
- •1.1 Описание существующего оборудования
- •1.2 Технологический процесс нагрева металла в печах (термическая обработка)
- •1.3 Основные недостатки техпроцесса нагрева металла в печах
- •1.4 Основные направления повышения эффективности техпроцесса нагрева металла
- •2 Конструкция установки
- •2.1 Физическая сущность индукционного нагрева
- •2.2 Структурная схема
- •2.3 Роботизированный технологический комплекс ртк
- •2.3.1 Промышленный робот типа «Универсал-5»
- •2.4 Способы индукционной закалки
- •2.5 Схема нагревателя
- •2.6 Автоматическое управление электрическим режимом индукционной установки
- •2.7 Параметры индуктора
- •2.8 Способ и среда охлаждения
- •2.8.1 Скорость охлаждения стали в зависимости от закалочных сред
- •2.9 Аппаратные и программные компоненты комплекса
- •Современное по верхнего уровня
- •Производительность
- •Отличные коммуникационные возможности
- •Удобное сопровождение
- •Состав комплекса
- •Модули ввода-вывода
- •Защита от помех и принципы обработки сигналов
- •Модуль ain16-i20: универсальные каналы ввода-вывода
- •Интеллектуальные датчики
- •Сетевой протокол
- •Коммуникационные возможности
- •Сменные интерфейсы
- •Основные характеристики
- •Архитектура контроллера
- •Супервизор питания
- •М пульт и минипульТинипульт
- •Стационарный пульт
- •Топология систем автоматизации
- •Подключение стационарного пульта оператора
- •Комплексирование контроллеров
- •Синхронизация времени
- •3 Математическая постановка задачи оптимального управления закалки
- •3.1 Экспериментальная модель закалки изделия
- •1. Участок предварительной закалки изделия
- •2. Участок закалки изделия
- •1. Участок предварительного нагрева изделия
- •2. Участок отпуска изделия
- •Список литературы
- •Содержание
1. Участок предварительного нагрева изделия
Согласно ТП нужно поднять температуру до 450 ±5°С.
В общем случае передаточная функция выглядит следующим образом:
WV = Wз.з.· Wи.з
WV (p) = e-τp · КV / (1 + TV p)
Для графической обработки данных через точку а, которая находится приблизительно на уровне 2250С (450 /2) проводим касательную асимптоту рисунке 3.8.
оС Т V
450
а α Δ t
200
τ t
t рег
Рисунок 3.8-Апериодического порядка.
2. Участок отпуска изделия
Согласно ТП нужно выдержать 4 минуты при температуре 450 ± 5˚С. Участок диаграммы, соответствующий данному режиму, может быть представлен пропорциональным звеном, где выходная величина в любой момент времени пропорциональна входной.
у (t) = Kx (t).
Передаточная функция звена:
WVI (p) = y (p)/x (p) = KVI
оС
450
KVI
18
0TVI t
Рисунок 3.9-Типовая переходная характеристика
пропорционального звена.
Зона охлаждения изделия
Согласно ТП охлаждение изделия осуществляется естественного.
Темп охлаждения не должен превышать ˚С. Температуру изделия довести до комнатной ˚С.
На данном участке объект управления представлен инерционным звеном.
Дифференциальное уравнение имеет вид:
T· ∂x/∂t +y = T· ∂x/∂t
Передаточная функция:
WVII (p) = К VII /(TVIIp + 1)
Типовая переходная характеристика представлена на рисунке 3.10.
оС
450 αVII
18
0 TVII t
Рисунок 3.10-Типовая переходная характеристика реального
дифференцирующего звена.
Математическая модель процесса закалки изделия выглядит следующим образом:
Список литературы
1. В.Н. Козлов "Системный анализ, оптимизация и принятие решений" М: Проспект, 2010. - 176 с.
2. Павленко А.В. "Системный анализ в задачах проектирования АСУ" учебное пособие, М: издательство МАИ 1992. - 78 с.
3. "Управление технологическими процессами в машиностроении", учебник для технических ВУЗов. В.Ц. Зориктуев, Р.Р. Загидуллин М: Старый оскол - ТНТ - 2010. - 532 с.
4. Иванов В.А., Фалдин Н.В. "Теория оптимальных систем управления" М: Наука 1981. - 336 с.
5. Норенкова И.П. "Основы автоматизированного проектирования", учебник М: издание МГТУ им. Н.Э. Баумана 2006.
6. Теория управления. Терминология. М: Наука, 1988. - 58 с.
7. Ресурс "Internet"