«Виртуальный СЛИПП» - математическая модель для управления агрегатом СЛИПП и её визуализация с помощью программных продуктов WinCC 7.0 и Step 7
Автор: Пискажова Т.В., Сидельников С.Б., Белолипецкий В.М., Якивьюк П.Н., Сидельников А.С.
Журнал: Сибирский аэрокосмический журнал @vestnik-sibsau
Рубрика: Технологические процессы и материалы
Статья в выпуске: 2 т.16, 2015 года.
Бесплатный доступ
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.
Математическая модель, визуализация, программирование, литье, прокатка, прессование, агрегат слипп
Короткий адрес: https://sciup.org/148177442
IDR: 148177442
Список литературы «Виртуальный СЛИПП» - математическая модель для управления агрегатом СЛИПП и её визуализация с помощью программных продуктов WinCC 7.0 и Step 7
- Суслина А. А. Алюминий и его сплавы: учеб. пособие/сост. А. Р. Луц. Самара: Изд-во Самар. гос. техн. ун-та, 2013. С. 4.
- Механические свойства алюминиевых сплавов: монография/Н. А. Грищенко ./Сибирский федеральный ун-т. Красноярск, 2012. 196 с.
- Сидельников С. Б., Довженко Н. Н., Загиров Н. Н. Комбинированные и совмещённые методы обработки цветных металлов и сплавов: монография. М.: МАКС Пресс, 2005. 344 с.
- Разработка новой технологии комбинированной обработки силуминов/С. Б. Сидельников //Вестник СибГАУ. 2006. Вып. 5 (12). С. 233-235.
- Piskazhova T. V., Mann V. C. The Use of a Dynamic Aluminum Cell Model//JOM. 2006. Vol. 58, № 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/Claude Fradet //Light Metals. 2001. P. 387-391.
- Восканьянц А. А. Автоматизированное управление процессами прокатки: учеб. пособие/Моск. гос. техн. ун-т им. Н. Э. Баумана. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2010. 85 с.
- Прессование алюминиевых сплавов: моделирование и управление тепловыми процессами: монография/Н. Н. Довженко ./Сибирский федеральный ун-т. Красноярск. 2009. 256 с.
- Пат. 2457914 C1 Российская Федерация, МПК B 21 C 3/00, B 22 D 11/00. Устройство для непрерывного литья, прокатки и прессования цветных металлов и сплавов/Баранов В. Н., Ворошилов Д. С., Галиев Р. И., Довженко И. Н., Довженко Н. Н., Лопатина Е. С., Сидельников С. Б., Солдатов С. В. № 2011103241/02; заявл. 31.01.2011; опубл. 10.08.2012.
- Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Теоретическая физика: учеб. пособие. В 10 т. Т. 6. Гидродинамика. 3-е изд., перераб. М.: Наука. Гл. ред. физ-мат. лит., 1986. 736 с.
- Simatic. Работа со STEP 7 V 5.3. Первые шаги: Руководство. Редакция 01/2004 A5E00261403-01. 114 с.
- Step 7 . URL: http://www.step7-pro.ru/fb/fub1.html (дата обращения: 02.02. 2015).
- Бергер Ганс. Автоматизация посредством Step 7 с использованием STL и SCL и программируемых контроллеров SIMATIC S7-300/400. 2001. 776 с.
- Simatic. WinCC V7.0 Начало работы: Руководство. Редакция 04/2008. 254 с.
- Suslina A. A. Alyuminii i ego splavy: Uchebnoe posobie . Amounted. A. R. Luts. Samara, Samara St. Technical Univ. Publ., 2013, 4 p.
- Grishchenko N. A., Sidelnikov S. B., Gubanov I. Yu. Et al. Mekhanicheskie svoistva alyuminievykh splavov . Krasnoyarsk, Siberian Federal University Publ., 2012, 196 p.
- Sidelnikov S. B., Dovzhenko N. N, Zagirov N. N. Kombinirovannye i sovmeshchennye metody obrabotki tsvetnykh metallov i splavov: monografiya. . Moscow, MAKS Press Publ., 2005, 344 p.
- Sidelnikov S. B., Dovzhenko N. N., Gorbunov Yu. A. . Vestnik SibGAU. 2006, No. 5, P. 233-235 (In Russ.).
- Piskazhova T. V., Mann V. C. The use of a dynamic aluminum cell model. JOM, 2006, Vol. 58, No. 2, P. 48-52.
- Piskazhova T. V. . Avtomatizatsiya v promyshlennosti. 2010, No. 7, P. 41-44 (In Russ.).
- Fradet C., Bouchard B., Lapointe J., Rivard G. Multimedia for Training Cell Operators. Light Metals. 2001, P. 387-391.
- Voskan'yants A. A., Avtomatizirovannoe upravlenie protsessami prokatki . Moscow, MGTU im. N. E. Baumana Publ., 2010, 85 p.
- Dovzhenko N. N, Belyaev S. V., Sidelnikov S. B. Pressovanie alyuminievykh splavov: modelirovanie i upravlenie teplovymi protsessami . Krasnoyarsk, SFU Publ., 2009, 256 p.
- Baranov V. N., Voroshilov D. S., Galiev R. I., Dovzhenko I. N., Dovzhenko N. N., Lopatina E. S., Sidelnikov S. B., Soldatov S. V. Ustroistvo dlya nepreryvnogo lit'ya, prokatki i pressovaniya tsvetnykh metallov i splavov . Patent RF, no. 2457914 C1, 2012.
- Landau L. D., Lifshits E. M. Teoreticheskaya fizika . In 10 volumes. Vol. 6. Hydrodynamics. 3rd edition, revised. Moscow, Nauka Publ., 1986, 736 p.
- Simatic. Rabota so STEP 7 V 5.3. Pervye shagi: Rukovodstvo. . 2004, A5E00261403-01, 114 p.
- O programme Step 7. Rukovodstvo. . Available at: http://www.step7-pro.ru/fb/fub1.html (accessed 02.02.2015).
- Berger G. Avtomatizatsiya posredstvom Step 7 s ispol'zovaniem STL i SCL i programmiruemykh kontrollerov SIMATIC S7-300/400. . 2001, 776 p.
- Simatic. WinCC V7.0 Nachalo raboty: Rukovodstvo. . 2008, 254 p.
