2.4. Режимы работы аср температуры

Как только проект запущен, можно приступать к тестированию его работы в окне виртуальной машины. Мнемосхема нашего проекта состоит из двух окон: окна операторского пульта (display) и окна визуализации объекта регулирования с элементами анимации (object).

В окне object можно наблюдать анимированное изображение нагревательной печи и заготовки (см. рис. 2.28). При изменении температуры печь изменяет цвет фона. Заготовку можно загружать в печь и выгружать как в автоматизированном, так и в автоматическом режиме. Заготовка также изменяет цвет по мере нагрева: оттенки синего цвета соответствуют диапазону низкой температуры, оттенки красного – диапазону средней, оттенки желтого – диапазону высоких температур.

Окно операторского пульта display содержит (см. рис. 2.27): кнопки управления процессом нагрева, поля для ввода заданной температуры в печи, величины возмущения, коэффициентов пропорциональной, интегральной и дифференциальной составляющих регулятора, поля вывода текущей температуры в печи, показателей качества регулирования, график (тренд) изменения температуры в печи во времени.

2.4.1. Автоматизированный режим

По умолчанию реализован автоматизированный режим работы АСР температуры. В этом режиме заготовка загружается в печь и выгружается из нее только по команде оператора.

Оператор должен следить за процессом нагрева по информации, которая представляется на пульте (Тпечи, d_T, t_reg, perereg), и самостоятельно принимать решения. Для управления процессом служат кнопки: Загрузка, Выдача, Сброс.

Зададим значение температуры в печи Тзад = 1200°С. Печь начинает нагреваться (изменяется цвет фона печи на мнемосхеме), на графике отображается переходный процесс изменения температуры; можно оценить величину перерегулирования и время регулирования после того, как регулируемая величина вышла на установившееся значение (рис. 2.38).

После нажатия кнопки Загрузка заготовка начинает движение в печь, и в момент ее остановки вносится возмущение. На операторском пульте фиксируется падение температуры в печи (рис. 2.39), и управляющее воздействие регулятора обеспечивает постепенный нагрев рабочего пространства печи до заданного значения. Температура заготовки после загрузки в печь изменяется в сторону увеличения, о чем свидетельствует изменение ее цвета. Знак «–» в поле ввода возмущения свидетельствует о том, что возмущение несет охлаждающий эффект.

Загрузка Выдача -10 0.011 0.017 0 4 12 -3.7

Рис. 2.38. Мнемосхема, иллюстрирующая процесс нагрева печи без заготовки

Загрузка Выдача -10 0.011 0.017 0 12 5 -325.6

Рис. 2.39. Процесс загрузки заготовки в печь в автоматизированном режиме

Если оператор решит, что прошло достаточное время для нагрева заготовки, он нажимает кнопку Выдача, после чего заготовка выгружается из печи. При этом задание температуры в рабочем пространстве печи остается прежним, а возмущение, связанное с потерей тепловой нагрузки, снимается. Тепловой ресурс, который раньше принимала заготовка, теперь полностью поглощается печью. Поэтому температура в печи после выдачи заготовки увеличивается (наблюдается переходный процесс) (рис. 2.40). Однако регулятор справляется и с этой задачей, снова приводя температуру печи к заданному значению.