Identification of controlled plant and development of its model by means of PLC
No Thumbnail Available
Date
2016
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Publishing House of Lviv Polytechnic National University
Abstract
The results of experimental and theoretical investigation of dynamic and static characteristics of a thermal object (electric oven) as a controlled plant are presented in the paper. The up-to-date microprocessor instruments were applied during the investigation. The experimental study of the plant was made by obtaining the step response curves for the controlling action channel and for the disturbance channel. Fifteen step response curves were recorded during the study. These curves were applied for development of the mathematical model of the plant in the form of static characteristics equations, transfer functions and differential equations. The structure of the model was chosen. The numerical values of the model parameters were calculated. The adequacy of the model was verified. The relative errors of the calculated values of the static characteristics points do not exceed 5 %. The maximum reduced error of the simulated step response curve in comparison to the experimental curve is 7 % for the proposed combined method of defining the time constants. The developed model was implemented in a programmable logic controller in order to provide the possibility of studying the automatic control loop with various control laws. Подано результати експериментального та теоретичного дослідження динамічних та статичних
характеристик теплового об’єкта (електричної печі) як об’єкта керування із застосуванням сучасних мікропроцесорних засобів. Експериментальне дослідження об’єкта виконано за допомогою нанесення стрибкоподібних збурень каналом регулівної дії та каналом збурення. У результаті досліджень було зареєстровано п’ятнадцять кривих розгону, які стали основою для побудови математичної модель об’єкта у вигляді рівнянь статичних характеристик, функцій передачі та диференціальних рівнянь. Вибрано структуру моделі, розраховано числові значення її параметрів та перевірено адекватність цієї моделі. Відносна похибка розрахунку точок статичної характеристики не перевищує 5 %. Максимальна зведена похибка змодельованої кривої розгону для каналу регулювання відносно експериментальної кривої становить 7% для запропонованого комбінованого способу визначення сталих часу. Розроблену модель об’єкта реалізовано у програмовано-логічному контролері за допомогою програмування, що дає можливість досліджувати роботу замкненої системи автоматичного регулювання із різними законами регулювання.
Description
Keywords
controlled plant, step response curve, transient process, mathematical model, electric oven, об’єкт регулювання, крива розгону, перехідний процес, математична модель, електрична піч
Citation
Identification of controlled plant and development of its model by means of PLC / R. Fedoryshyn, S. Klos, V. Savytskyi, O. Masniak // Energy Engineering and Control Systems. – 2016. – Volume 2, number 2. – P. 69–78. – Bibliography: 8 titles