Comparative analysis of single circuit and cascade automatic oil temperature control systems in a steam-oil oven | Сравнительный анализ одноконтурной и каскадной систем автоматического регулирования температуры масла в паромасляной печи

English. The task was to improve the quality of oil temperature (OT) control in the furnace with the help of a cascade automatic control system (ACS). The vapor pressure was maintained by the auxiliary regulator. Main regulator solved the problem of stabilizing the OT in the steam-oil furnace. To maintain the main output coordinate (OT) at a given value without a static error, the main controller regulation law must include the integral component. When using proportional and proportional-integral regulator, the optimal tuning condition was chosen by considering 3 tuning parameters. In the adopted structure of the control system, the steam pressure regulator ensures a quick change of the furnace to the operating mode. It is followed by a stabilization of the pressure during the first frying cycle, and in the quasi-steady mode the OT regulator changes the settings of the pressure regulator to stabilize the OT at the output of the furnace at the desired level. Cascade ACS is effective, because the inertia along the channels of the main and auxiliary parameters is significantly different from each other. The developed two-circuit OT control system in the steam-oil frying furnace ensures acceleration of the furnace time to change the operating mode to 50 s and reduces the sensitivity of the system to the main disturbing effects.

Russian. Решалась задача повышения качества управления температурой масла (ТМ) в печи с помощью каскадной системы автоматического регулирования (САР). Давление пара поддерживалось вспомогательным регулятором, а основной регулятор решал задачу стабилизации ТМ в паромасляной печи. Для поддержания основной выходной координаты (ТМ) на заданном значении без статической ошибки закон регулирования основного регулятора должен включать интегральную составляющую. При использовании пропорционального и пропорционально-интегрального регуляторов условие оптимальной настройки решали, рассматривая 3 параметра настройки. В принятой структуре системы управления регулятор давления пара обеспечивает быстрый выход печи на рабочий режим с последующей стабилизацией давления в течение первого цикла обжаривания, а в квазиустановившемся режиме регулятор ТМ меняет задание регулятору давления так, чтобы стабилизировать ТМ на выходе из печи на желаемом уровне. Каскадная САР эффективна, так как инерционности по каналам основного и вспомогательного параметров значительно отличаются друг от друга. Разработанная двухконтурная система управления ТМ в паромасляной рыбообжарочной печи обеспечивает сокращение времени выхода ее на рабочий режим до 50 с и снижает чувствительность системы к основным возмущающим воздействиям.