Адаптивне керування процесом нагрівом матеріалу на рухомому конвеєрі з використанням технологій IoT

Abstract

Об’єктом дослідження є система адаптивного керування температурними процесами, яка використовує сучасні технології, зокрема Інтернет речей (IoT), нечітку логіку та прогнозуюче керування. У першому розділі проаналізовано традиційні підходи до керування температурою, зокрема використання ПІД-регуляторів, та сучасні методи, які забезпечують підвищену ефективність і точність керування в умовах змінного середовища. Обґрунтовано переваги використання IoT і нечіткої логіки в адаптивних системах. У другому розділі побудовано математичні моделі ПІД-регулятора, розроблено алгоритм для визначення температури та реалізовано модель теплопередачі на основі рівняння теплопровідності Фур’є із застосуванням методу скінченних різниць. Алгоритм реалізовано мовою Python для інтеграції у системи автоматизованого контролю. У третьому розділі описано апаратну складову системи, зокрема використання ПЛК S7-1200 і модуля Simatic IOT2040. Налаштовано базу даних PostgreSQL для зберігання фізичних властивостей матеріалів і забезпечено зв’язок між компонентами системи через Ignition Gateway і OPC.