к.т.н., доцент, кафедра автоматизированных систем управления процессами и производствами, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия
Cand. Sci. (Engin.), associate professor, automated control systems for processes and productions department, Revolution Av., 19, Voronezh, 394036, Russia
д.т.н., профессор, кафедра автоматизированных систем управления процессами и производствами, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия
Dr. Sci. (Engin.), professor, automated control systems for processes and productions department, Revolution Av., 19, Voronezh, 394036, Russia
д.т.н., профессор, кафедра автоматизированных систем управления процессами и производствами, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия
Dr. Sci. (Engin.), professor, automated control systems for processes and productions department, Revolution Av., 19, Voronezh, 394036, Russia
д.т.н., профессор, кафедра автоматизированных систем управления процессами и производствами, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия
Dr. Sci. (Engin.), professor, automated control systems for processes and productions department, Revolution Av., 19, Voronezh, 394036, Russia
к.т.н., доцент, кафедра автоматизированных систем управления процессами и производствами, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия
Cand. Sci. (Engin.), associate professor, automated control systems for processes and productions department, Revolution Av., 19, Voronezh, 394036, Russia
к.т.н., доцент, кафедра автоматизированных систем управления процессами и производствами, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия
Cand. Sci. (Engin.), associate professor, automated control systems for processes and productions department, Revolution Av., 19, Voronezh, 394036, Russia
магистрант, техник-электроник, ул. Ростовская, 41, г. Воронеж, 394074, Россия
При модернизации системы управления процессом вулканизации шин на ЗАО «Воронежский шинный завод» требовалось обеспечить контроль и регулирование технологических параметров, а также управление оборудованием вулканизатора на базе управляющего контроллера. Разработана структура автоматизированной системы управления, подобраны датчики температуры и давления, исполнительное устройство, модули ввода и вывода, а также управляющий контроллер SIMATIC S7-1500. В среде WinCC разработан проект автоматизированного рабочего места оператора участка вулканизации для сенсорной панели SIMATIC 6АV6647–0АF11–3АХ0. В рамках проекта сформированы информационные каналы данных, разработаны мнемосхемы узлов вулканизации шин, реализованы логические зависимости для захвата и перемещения шин, а также алгоритм цифрового регулирования температуры плит при вулканизации (программирование контроллера выполнено в среде TIA Portal). При этом архивируется информация о выполненных операциях, а также фиксируются возникающие аварийные ситуации. Выполнен синтез алгоритма цифрового каскадного регулирования давления (промежуточный управляемый параметр) расходом пара с коррекцией по температуре плит. Настройки цифровых регуляторов внутреннего и внешнего контуров рассчитывались с помощью программ оптимизации численным градиентным методом по критерию минимум интегрально-квадратичной ошибки по полученным в результате идентификации дискретным динамическим моделям каналов объекта управления (по экспериментальным кривым разгона). Расчет на моделях показал более высокую эффективность алгоритма каскадного регулирования по сравнению с одноконтурной схемой стабилизации температуры плит (колебания температуры при регулировании снизились на 5-7 °С). Система введена в эксплуатацию.
When modernizing the control system for the tire vulcanization process at CJSC «Voronezh Tire Plant», it was necessary to ensure control and regulation of technological parameters, as well as control of the vulcanizer equipment based on a control controller. The structure of an automated control system was developed, temperature and pressure sensors, an actuator, input and output modules, as well as a SIMATIC S7-1500 control controller were selected. A project for an automated workstation for a vulcanization section operator for the SIMATIC 6АV6647–0АF11–3АХ0 touch panel was developed in the WinCC environment. As part of the project, information data channels were formed, mnemonic diagrams of tire vulcanization units were developed, logical dependencies for picking up and moving tires were implemented, as well as an algorithm for digital control of the temperature of the slabs during vulcanization (the controller programming was performed in the TIA Portal environment). At the same time, information about completed operations is archived, and emerging emergency situations are recorded. A synthesis of an algorithm for digital cascade pressure control (an intermediate controlled parameter) with steam flow with correction for plate temperature has been carried out. The settings of the digital controllers of the internal and external loops were calculated using optimization programs using the numerical gradient method according to the criterion of minimum integral-square error based on the discrete dynamic models of the channels of the control object obtained as a result of identification (according to experimental acceleration curves). Calculation using models showed a higher efficiency of the cascade control algorithm compared to a single-circuit scheme for stabilizing the temperature of the plates (temperature fluctuations during regulation decreased by 5-7 °C). The system has been put into operation.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.