DEVELOPMENT OF AN AUTOMATIC CONTROL SYSTEM FOR THE DRYING PROCESS OF SUGAR BEET PULP IN A DRUM-TYPE DRYER
Authors: Болдырев И.А. , Любимов А.В. 
Published: October 2022

История развития промышленных регуляторов неразрывно связана с развитием техники и технологий. Изначально регуляторы создавались как исключительно механические системы. Реализация механических регуляторов была ограничена возможностями механики того времени. В качестве примера можно привести регулятор Уатта, который стал символом второй промышленной революции. Уравнения Вышнеградского, описывающие работу регулятора Уатта, по праву считаются фундаментом такой науки, как теория автоматического управления. Изобретение электронных ламп позволило создавать первые регуляторы на электронной платформе. Затем последовали транзисторные регуляторы, а за ними регуляторы на операционных усилителях. Все приведенные выше платформы аппаратной реализации регуляторов подразумевают, что логика принятых ими решений заложена в них на стадии их проектирования и в последующем возможна лишь подстроечная регулировка. Современные регуляторы реализованы на цифровой платформе, которая даёт безграничную возможность реализации алгоритмов управления без изменения схемотехнических решений аппаратной платформы, т.к. реализация алгоритмов закладывается на уровне кода программы. На сегодняшний день реализация программных алгоритмов управления очень часто попадает в руки специалистов, которых можно отнести, скорее, к программистам, чем к специалистам в теории управления. В связи с этим реализация программных алгоритмов ограничена комбинациями из П.И.Д. звеньев с учетом весовых коэффициентов, играющих роль подстроечных параметров. Таким образом, безграничные возможности реализации алгоритмов управления на современной программно-аппаратной платформе ограничены лишь квалификацией специалистов. Приведен синтез регулятора для управления влагосодержанием в технологическом процессе сушки жома сахарной свеклы на основе метода Q-параметризации. Код для реализации данного регулятора в контроллере представлен на языке ST в среде разработки CoDeSys 2.3. Данную работу можно считать примером использования последних достижений ТАУ при реализации алгоритмов управления для промышленных объектов управления на базе современных программно-аппаратных комплексов

The history of the development of industrial regulators is inextricably linked with the development of technology. Initially, regulators were created as exclusively mechanical systems. The implementation of mechanical regulators was limited by the possibilities of mechanics of that time. The Vyshnegradsky equations describing the operation of the Watt regulator are rightfully considered the foundation of such a science as the theory of automatic control. The invention of electronic lamps made it possible to create the first regulators on an electronic platform. This was followed by transistor regulators, and then regulators on operational amplifiers. All the above platforms for the hardware implementation of regulators imply that the logic of their decisions is embedded in them at the stage of their design and in the future only adjustment is possible. Modern regulators are implemented on a digital platform, which gives an unlimited opportunity to implement control algorithms without changing the circuit solutions of the hardware platform, since the implementation of algorithms is laid at the level of the program code. Such a democratic approach to the implementation of control algorithms has undoubted advantages, but also disadvantages, because previously created exclusively hardware regulators were designed by the corresponding research institutes and design bureaus, which included specialists of various profiles. To date, the implementation of software control algorithms very often falls into the hands of specialists who can be attributed more to programmers than to specialists in control theory. In this regard, the implementation of software algorithms is limited to combinations of P.I.D. links, taking into account the weight coefficients that play the role of tuning parameters. Thus, the limitless possibilities of implementing control algorithms on a modern hardware and software platform are limited only by the qualifications of specialists implementing regulators at control facilities. This paper presents the synthesis of a regulator for controlling moisture content in the technological process of drying sugar beet pulp based on the Q-parametrization method. The code for implementing this controller in the controller is presented in the ST language in the CoDeSys 2.3 development environment. This work can be considered an example of using the latest achievements of TAU in the implementation of control algorithms for industrial control facilities based on modern software and hardware complexes