«ВИРТУАЛЬНЫЙ СЛИПП» - МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ для управления агрегатом СЛИПП И ЕЁ ВИЗУАЛИЗАЦИЯ С ПОМОЩЬЮ ПРОГРАММНЫХ ПРОДУКТОВ WinCC 7.0 и Step 7 | Научно-инновационный портал СФУ

«ВИРТУАЛЬНЫЙ СЛИПП» - МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ для управления агрегатом СЛИПП И ЕЁ ВИЗУАЛИЗАЦИЯ С ПОМОЩЬЮ ПРОГРАММНЫХ ПРОДУКТОВ WinCC 7.0 и Step 7

Перевод названия: “VIRTUAL CC&RP” - A MATHEMATICAL MODEL FOR THE CONTROL OF THE UNIT CC&RP AND ITS VISUALIZATION WITH THE HELP OF SOFTWARE PRODUCTS WinCC 7.0 AND Step 7

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2015

Ключевые слова: литье, прокатка, прессование, агрегат СЛИПП, CC&RP, mathematical model, visualization, programming, математическая модель, визуализация, программирование

Аннотация: Процесс совмещенного литья и прокатки-прессования (СЛИПП) целесообразно использовать для производства длинномерных деформированных полуфабрикатов из алюминия и его сплавов, из которых изготавливают электрические провода, заклепки, проволоку различного размера для выполнения сварочных работ в электротехнической и радиоэлектронной промышленности, а также в космическом машиностроении. Способ СЛИПП является перспективным направлением обработки металлов, позволяет существенно снизить трудо- и энергоемкость производства, однако его промышленное внедрение сдерживает в том числе и отсутствие алгоритмов автоматического управления. Особенно это важно для создающихся в настоящее время агрегатов СЛИПП, в состав которых входят различные узлы, обеспечивающие кристаллизацию и деформацию металла, его охлаждение, калибровку (при необходимости) и смотку готовых изделий в бухты. Автоматическое управление должно обеспечить заданный расход металла, одинаковый во всех узлах агрегата, заданные значения температуры металла на входе и выходе из деформирующего узла, согласовать скорость вращения приемного намоточного устройства с расходом металла. Для этого необходимо создать математическую модель, реализовать её программно и визуализировать. Проведена постановка задачи моделирования и представлена упрощенная математическая модель на основе обыкновенных дифференциальных уравнений для управления агрегатом совмещённого литья и прокатки-прессования для получения длинномерных изделий из алюминиевых сплавов. Математическая модель для управления агрегатом СЛИПП реализована в программных продуктах WinCC 7.0 и Step 7 с применением языков программирования FBD и SCL. Разработана мнемосхема процесса, с помощью тегов реализована её связь с моделью. Приведено описание структуры программы в ПО Step 7, представлен вариант расчёта стационарного режима работы установки на мнемосхеме. The Combined Casting and Rolled-Pressing Process (CC&RP) is used for electrotechnical-purposed aluminum rod production, which serves as half-stuff for manufacturing of different-sized aluminum wire, rivets, electrical and welding wire for electrical and radioelectronic industries. Depending on its properties, aluminum rod is widely used in the various industries, including space engineering. CC&RP method is a promising way of metal treatment, which is not yet widely implemented due to insufficiency of the automation algorithms. Automated control should provide specified values of metal consumption, temperature at the rolling mill, temperature mode of pressing node, rod temperature at the matrix end, intake device rotational speed in respect to metal consumption. For this purpose, mathematical model development, as well as its programming realization and visualization are needed. This paper provides statement of modeling task and simplified mathematical model of CC&RP method using the machine for aluminum lengthy products manufacturing. For each node of the machine ODEs is considered, that describes changes of process variables depending of time or coordinates. Initial conditions for each node input are determined from technological constants or previous node outputs. Further, the CC&RP mathematical model is realized with WinCC 7.0 and Step 7 applications using FBD and SCL languages. The process mimic panel is developed and connected with the model. The description of the program structure in Step 7 and the version of machine stationary mode calculation are provided.

Ссылки на полный текст

Издание

Журнал: Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета им. академика М.Ф. Решетнева

Выпуск журнала: Т. 16, 2

Номера страниц: 470-477

ISSN журнала: 18169724

Место издания: Красноярск

Издатель: Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М.Ф. Решетнева

Авторы

  • Пискажова Т.В. (Сибирский федеральный университет, Институт цветных металлов и материаловедения)
  • Сидельников С.Б. (Сибирский федеральный университет, Институт цветных металлов и материаловедения)
  • Белолипецкий В.М. (Институт вычислительного моделирования СО РАН)
  • Якивьюк П.Н. (Сибирский федеральный университет, Институт цветных металлов и материаловедения)
  • Сидельников А.С. (Сибирский федеральный университет, Институт цветных металлов и материаловедения)

Вхождение в базы данных

Информация о публикациях загружается с сайта службы поддержки публикационной активности СФУ. Сообщите, если заметили неточности.

Вы можете отметить интересные фрагменты текста, которые будут доступны по уникальной ссылке в адресной строке браузера.