Цифровой двойник для управления совмещенной литейно-прокатной линией
Автор: Якивьюк П.Н., Пискажова Т.В., Сальников А.В., Гофман П.М.
Журнал: Сибирский аэрокосмический журнал @vestnik-sibsau
Рубрика: Технологические процессы и материалы
Статья в выпуске: 2 т.23, 2022 года.
Бесплатный доступ
При производстве и эксплуатации ракетно-космических установок широко используются различные алюминиевые сплавы, как в конструктивных элементах, так и в линиях связи, электроснабжении. Параметры операций обработки сплавов должны жестко выдерживаться для исключения брака и получения продукции нужного качества. Технологические процессы обработки металлов в космическом машиностроении содержат такие операции, как литье, прокатка, прессование и могут использовать непрерывные линии расплав - кристаллизация - формоизменение, что предъявляет дополнительные требования к комплексному управлению такой линией. Целью работы является создание цифрового двойника для управления совмещенным литейнопрокатным комплексом. На основе ранее представленных математических моделей агрегатов и компонентов комплекса (печь, лоток, кристаллизатор, узел прессования, правильно-охладительное устройство, шпули) в программной среде TIA Portalс применением микропроцессорного контроллера S7-1200 разработана программа, которая имитирует изменение параметров как прокатываемого металла, так и устройств литейно-прокатной линии. Представлена структура и пользовательский интерфейс программы. Проведены расчёты параметров технологического цикла при обработке трёх сплавов, которые дают представление о распределении температур и скоростей прокатываемого металла в каждом узле установки. Программу можно использовать на производстве как для предварительных расчетов обработки различных сплавов с целью подбора нужных управляющих воздействий, так и в ходе процесса в составе действующего АСУТП для уточнения параметров охлаждения и скорости литья.
Цифровой двойник, литейно-прокатная линия, программная среда tia portal, обработка алюминиевых сплавов
Короткий адрес: https://sciup.org/148324814
IDR: 148324814 | DOI: 10.31772/2712-8970-2022-23-2-347-356
Список литературы Цифровой двойник для управления совмещенной литейно-прокатной линией
- Сидельников С. Б., Довженко Н. Н, Загиров Н. Н. Комбинированные и совмещённые методы обработки цветных металлов и сплавов: монография. М.: МАКСПресс, 2005. 344 с.
- 2.Piskazhova Т. V., Mann V. С. The Use of a Dynamic Aluminum Cell Model // JOM. 2006. Vol. 58, No. 2, P. 48-52.
- Пискажова Т. В. Программа-имитатор для поддержки принятия технологических решений при получении алюминия // Автоматизация в промышленности. 2010. № 7. С. 41-44.
- Multimedia for Training Cell Operators / С. Fradet, В. Bouchard, J. Lapointe, G. Rivard // Light Metals. 2001. P. 387-391.
- Восканьянц А. А. Автоматизированное управление процессами прокатки. М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2010. 85 с.
- Прессование алюминиевых сплавов: моделирование и управление тепловыми процессами: монография / Н. Н. Довженко, С. В. Беляев, С. Б. Сидельников и др. // Красноярск: СФУ, 2009. 256 с.
- Разработка математической модели литейного агрегата СЛИПП, реализующего метод совмещённого литья и прокатки-прессования для производства пресс-изделий из цветных металлов и сплавов / С. Б. Сидельников, Т. В. Пискажова, В. М. Белолипецкий, П. Н. Якивьюк // Металлургия: технологии, управление, инновации, качество: сб. тр. 17 Всеросс. науч.-практ. конф. Новокузнецк, 2013. С. 174-178.
- Математическая модель процесса совмещённого литья и прокатки-прессования для управления работой агрегата СЛИПП / С. Б. Сидельников, Т. В. Пискажова, В. М. Белолипец-кий, П. Н. Якивьюк // Цветные металлы и минералы: сб. докладов VI Междунар. конгресса. Красноярск, 2014. С. 1167-1170.
- «Виртуальный СЛИПП» - математическая модель для управления агрегатом СЛИПП и её визуализация с помощью программных продуктов Wincc 7.0 и Step 7 / С. Б. Сидельников, Т. В. Пискажова, В. М. Белолипецкий и др. // Вестник СибГАУ. 2015. Т. 16, № 2. С. 470-477.
- Якивьюк П. Н., Пискажова Т. В., Белолипецкий В. М. Математическая модель для управления охлаждением роторного кристаллизатора // Вестник ИрГТУ. 2017. Т. 21, № 9. С.104-113.
- Virtual casting and rolling lines development / P. N. Yakiv'yuk, Т. V. Piskazhova, V. M. Belolipetskii, G. A. Nesterov // Mechanical and Automation Engineering for Industry 4.0. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019, Vol. 537, №3. [Электронный ресурс]. URL: https://iopscience.iop.Org/article/10.1088/1757-899X/537/3/032094/pdf.
- Siemens. [Электронный ресурс]. URL: https://new.siemens.com/ru/ru/produkty/avtomatizacia/ industry-software/automation-software/tia-portal/programmnoe-obespechenie.html (дата обращения: 27.12.2021).
