д. т. н., профессор, кафедра информационных и управляющих систем,
пр-т Революции, 19, г. Воронеж
D. sc., professor, information and control systems department,
Revolution Av., 19, Voronezh
к. т. н., доцент, кафедра информационных и управляющих систем,
пр-т Революции, 19, г. Воронеж
Ph. d., associate professor, information and control systems department,
Revolution Av., 19, Voronezh
магистрант, кафедра информационных и управляющих систем,
пр-т Революции, 19, г. Воронеж
master student, information and control systems department,
Revolution Av., 19, Voronezh
к. т. н., ассистент, кафедра информационных и управляющих систем,
пр-т Революции, 19, г. Воронеж
Ph. d., assistant, information and control systems department,
Revolution Av., 19,Voronezh
д т. н., профессор, кафедра технической механики,
пр-т Революции, 19, г. Воронеж
D. sc., professor, technical mechanics department,
Revolution Av., 19, Voronezh
Статья посвящена разработке корректирующего алгоритма управления температурным режимом периодического процесса резиносмешения для ЗАО «Воронежский шинный завод». Алгоритм предназначен для реализации в главном контроллере участка резиносмешения SiemensS7 CPU319F-3 PN/DP, который формирует задания по температуре локальным контроллерам HESCHHE086 и JumodTRON304, управляющим темперирующими станциями. Для составления алгоритма проведён системный анализ процесса резиносмешения как объекта управления и разработана математическая модель процесса на основе уравнений тепловых балансов, описывающая процессы теплопередачи через стенки технологических аппаратов, изменение температуры теплоносителя, а также температуры смешения резиновой смеси до момента выгрузки из камеры резиносмесителя. Ввиду сложности и нелинейности объекта управления – резиносмесителя, а также наличия методов и большого опыта управления данным аппаратом в промышленных условиях, корректирующий алгоритм реализован на базе искусственной однослойной нейронной сети и обеспечивает корректировку заданий для локальных контроллеров по температуре охлаждающей воды и температуре воздуха в цехе, которые могут значительно меняться в зависимости от времени года, а также при длительной работе оборудования или его простое. Управление темперирующими станциями осуществляется изменением подачи холодной воды из охладителя и включением/выключением нагревательных элементов. Анализ результатов модельных экспериментов и практических исследований при программировании главного контроллера в среде STEP 7 на предприятии, показал снижение времени смешения для различных типов резин за счёт уменьшения погрешности управления теплообменными процессами.
The article is devoted to the development of a correction control algorithm by temperature mode of a periodic rubber mixing process for JSC "Voronezh tire plant". The algorithm is designed to perform in the main controller a section of rubber mixing Siemens S7 CPU319F-3 PN/DP, which forms tasks for the local temperature controllers HESCH HE086 and Jumo dTRON304, operating by tempering stations. To compile the algorithm was performed a systematic analysis of rubber mixing process as an object of control and was developed a mathematical model of the process based on the heat balance equations describing the processes of heat transfer through the walls of technological devices, the change of coolant temperature and the temperature of the rubber compound mixing until discharge from the mixer chamber. Due to the complexity and nonlinearity of the control object – Rubber mixers and the availability of methods and a wide experience of this device control in an industrial environment, a correction algorithm is implemented on the basis of an artificial single-layer neural network and it provides the correction of tasks for local controllers on the cooling water temperature and air temperature in the workshop, which may vary considerably depending on the time of the year, and during prolonged operation of the equipment or its downtime. Tempering stations control is carried out by changing the flow of cold water from the cooler and on/off control of the heating elements. The analysis of the model experiments results and practical research at the main controller programming in the STEP 7 environment at the enterprise showed a decrease in the mixing time for different types of rubbers by reducing of heat transfer process control error.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.