Разработка и исследование системы автоматического регулирования температуры электропечи на базе промышленного регулятора Р-111

Министерство образования и науки Украины

Севастопольский национальный технический университет

Кафедра технической кибернетики

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине «Системы автоматики»

на тему:

«Разработка и исследование системы автоматического регулирования температуры электропечи на базе промышленного регулятора Р-111»

(альбом документов)

Выполнил: ст. гр. А-41з

Брусинов С.Э.

Проверил: профессор

Дубовик С. А.

Оценка: _______________

Дата: « __ » ____________

Подпись _______________

Севастополь

2007

ОПИСЬ АЛЬБОМА

Данный альбом по курсовой работе на тему «Разработка и исследование системы автоматического регулирования температуры электропечи на базе промышленного регулятора Р-111» содержит следующие пункты:

а) техническое задание на 2 листах;

б) пояснительная записка на 25 листах;

в) приложения на 2 листах.

Министерство образования и науки Украины

Севастопольский национальный технический университет

Кафедра технической кибернетики

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине «Системы автоматики»

на тему:

«Разработка и исследование системы автоматического регулирования температуры электропечи на базе промышленного регулятора Р-111»

(техническое задание)

Выполнил: ст. гр. А-41з

Брусинов С.Э.

Проверил: профессор

Дубовик С. А.

Оценка: _______________

Дата: « __ » ____________

Подпись _______________

Севастополь

2007

Севастопольский национальный технический университет

Кафедра _______Технической кибернетики

Дисциплина ____Системы автоматики

Специальность __Компьютеризированные системы, автоматика и управление

Курс ___4 _____Группа ____А-41з ___

ЗАДАНИЕ

 

на курсовой проект (работу) студента

Брусинова Сервера Энверовича

1 Тема проекта (работы): Разработка и исследование системы автоматического регулирования температуры электропечи на базе промышленного регулятора Р-111

2 Срок сдачи студентом законченного проекта (работы): __.12.2007

3 Исходные данные проекта (работы): рабочая температура Tр = 200°С (Ом); уровень тока

I = 0.5 мА; возмущающее воздействие длительность 10с

4 Содержание расчётно-пояснительной записки (перечень подлежащих, разрабатываемых вопросов): краткое описание исследуемой САУ; построение математической модели объекта управления; синтез регулятора; заключение; библиография; приложения

5 Список графического материала (с точными определениями обязательных чертежей)______________________________________

Дата выдачи задания___21.06.2007

КАЛЕНДАРНЫЙ ПЛАН

№п/п	Название этапов курсового проекта (работа)	Срок выполнения этапов проекта (работы)	Пометки
1.	Выдача задания	21.06.07
2.	Изучение устройства и работы прибора ТРМ-10	21.06.07 - 25.06.07
	Построение математической модели объекта	25.06.07
3.	управления различными методами	25.06.07
4.	Синтез регулятора методом логарифмических	25.06.07
	амплитудно-частотных характеристик	25.06.07
5.	Определение параметров ПИД регулятора	25.06.07
6.	Проверка показателей качества рассчитанного регулятора на лабораторном стенде	25.06.07
7.	Оформление пояснительной записки	25.06.07
8.	Защита курсового проекта	__.12.07

Студент__________________________________

(подпись)

Руководитель_____________________________ Дубовик С. А.

(подпись)  (фамилия, имя, отчество)

«_____» ___________________________20___г

Министерство образования и науки Украины

Севастопольский национальный технический университет

Кафедра технической кибернетики

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине «Системы автоматики»

на тему:

«Разработка и исследование системы автоматического регулирования температуры электропечи на базе промышленного регулятора Р-111»

(пояснительная записка)

Выполнил: ст. гр. А-41з

Брусинов С.Э.

Проверил: профессор

Дубовик С. А.

Оценка: _______________

Дата: « __ » ____________

Подпись _______________

Севастополь

2007

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1 Краткое описание исследуемой САУ

2 Построение математической модели объекта управления

2.1 Методы математического описания объектов управления

2.2 Экспериментальные данные

2.3 Построение статической характеристики

2.4 Посторонние математической модели первого порядка

2.5 Посторонние математической модели методом площадей

2.6 Посторонние математической модели методом Ротача

2.7 Выбор окончательной аппроксимирующей модели

3 Синтез регулятора

3.1 Синтез регулятора методом ЛАЧХ

3.2 Определение параметров ПИД-регулятора

3.3 Построение переходной характеристики замкнутой системы

Заключение

Библиография

Приложение А (Результаты снятия переходного процесса объекта управления)

Приложение Б (Результаты снятия переходного процесса замкнутой системы)

ВВЕДЕНИЕ

Задачей автоматического регулирования и управления является автоматическое выполнение в определённой последовательности различных операций и поддержанию величин, характеризующих производственный процесс, на выполнение определённых, заданных значений или принудительное изменение этих величин по заранее описанному закону.

Автоматическое регулирование широко применяется в электрометрии, в электрических печах сопротивлении температурного режима, а также автоматическое управление работой различных механизмов печного аппарата. В индукционных печах и устройствах автоматически регулируется напряжение источников питания и коэффициента мощности установки, длительность отдельных процессов нагрева и их тепловой режим. В дуговых и рудно-термических печах применяют автоматические регуляторы, стабилизирующие их режим и обеспечивающие поддержание их мощности на заданном уровне, ведущие работы по комплексной автоматизации этих печей.

Некоторые из электротермических процессов вообще не могут быть осуществлены в промышленных масштабах без их автоматизации. В других случаях автоматизация снижает брак, улучшает качество изделий, повышает производительность труда, улучшает качество технологических показателей производства, высвобождение обслуживающего персонала и облегчает условия его труда.

В электрических печах сопротивление осуществляется нагрев различных материалов до заданной температуры.

Во многих случаях после нагрева следует период выдержки, необходимый для выравнивания температуры в нагреваемых изделиях или для прохождения в цепях процессов, требующих времени. В связи с этим, основная задача устройств автоматического регулирования температуры состоит в обеспечении нагрева изделий до заданной температуры и в поддержании на заданном уровне с точностью, соответствующей требованиям технического процесса. Эти требования могут изменяться в широких пределах.

Различные электронные печи получили широкое распространение. Их существенные особенности:

·  Возможность компенсации большого количества энергии в весьма малых объектах и получение высоких скоростей нагрева и любой необходимой температуры;

·  Возможность обеспечения высокой равномерности нагрева изделий;

·  Лёгкость регулирования подводимой мощности, а также, следовательно, температуры, лёгкость автоматизации регулирования температурного режима.

В настоящей курсовой работе осуществляется исследование системы автоматического регулирования температуры электропечи на базе промышленного регулятора Р-111.