2. Цели и задачи курсового проекта.

Цель курсового проекта заключается в проведении подробного анализа регулирования температуры на базе программируемого логического контроллера.

Электрические печи сопротивления (камерные, шахтные, колпаковые и др.) широко применяются для термообработки изделий в различных отраслях российской промышленности: в металлургии, энергетическом машиностроении, металлообработке, керамическом и стекольном производстве. Использование автоматизированных систем управления при термической обработке повышает качество продукции и облегчает труд обслуживающего персонала. Например, во время отжига деталей и металлоконструкций недопустимы даже незначительные отклонения температуры от значений, указанных в технологической карте. Нарушения температурного режима могут привести к несоответствию механических свойств изделий, заявленных изготовителем, что, в свою очередь, может повлечь аварии на производстве.

Разработанный лабораторный стенд позволит провести эти исследования.

Задачи курсового проекта:

1. Разработать структурную и принципиальную схемы учебно - лабораторного стенда в соответствии с требованиями ГОСТ и стандарта ВятГУ;

2. Получить передаточную функцию объекта управления;

3. Рассчитать настройки регулятора;

4. Смоделировать процесс регулирования температуры.

3. Техническая часть

3.1 Описание лабораторной установки

В данном стенде используются: программируемый логический контроллер ПЛК150,выполняющий функции управляющего устройства. На его основе можно построить достаточно сложную систему с применением регуляторов. Контроллер имеет 2 типа выходных сигналов, дискретный и аналоговый. Дискретный выход используется в позиционном законе и в законах управления использующих широтно-импульсную модуляцию. Аналоговый выход 4-20мА позволяет реализовывать непрерывные законы управления. Для подключения к объекту управления используется блок управления симисторами и тиристорами БУСТ. Для вывода информации и запуска процесса используется цифровая панель оператора ИП320. ИП320 питается от одноканального блока питания ОВЕН БП04Б-Д2-X. Автоматизированное рабочее место выполняется на ПК в среде программирования CoDeSys. Для согласования интерфейса RS-485 и USB используется преобразователь интерфейса АС4, позволяющий реализовать автоматическое документирование и архивирование параметров технологического процесса с возможностью последующего анализа любой его стадии. В качестве объекте управления используется эмулятор печи ЭП10 и лампы накаливания 40 и 150 Вт. Внешнее возмущение выполнены за счет вентилятора.

Для лабораторного стенда разработаны схемы: электрическая структурная (смотреть приложение А), электрическая функциональная (смотреть приложение Б), электрическая принципиальная (смотреть приложение В).

3.1.1 Описание щита автоматики

Щит автоматики состоит из программируемого логического контроллера ПЛК150, блока управления симисторами и тиристорами, панели оператора ИП320, одноканальный блок питания ОВЕН БП04Б-Д2-X. Общий вид представлен в приложении Г. А также АС4, который находится вне щита автоматики и он переносной.