Разработка математической модели процесса резиносмешения и синтез корректирующего алгоритма управления температурным режимом процесса с использованием искусственной нейронной сети


https://doi.org/10.20914/2310-1202-2016-2-52-59

Полный текст:


Аннотация

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.

Об авторах

В. С. Кудряшов
Воронежский государственный университет инженерных технологий
Россия

д. т. н., профессор, кафедра информационных и управляющих систем,

пр-т Революции, 19, г. Воронеж



М. В. Алексеев
Воронежский государственный университет инженерных технологий
к. т. н., доцент, кафедра информационных и управляющих систем,

пр-т Революции, 19, г. Воронеж



А. А. Юдаков
Воронежский государственный университет инженерных технологий
магистрант, кафедра информационных и управляющих систем,

пр-т Революции, 19, г. Воронеж



А. П. Попов
Воронежский государственный университет инженерных технологий
к. т. н., ассистент, кафедра информационных и управляющих систем,

пр-т Революции, 19, г. Воронеж



Е. Д. Чертов
Воронежский государственный университет инженерных технологий

д т. н., профессор, кафедра технической механики, 

пр-т Революции, 19, г. Воронеж



Список литературы

1. Резниченко С.В., Морозов Ю.Л. Большой справочник резинщика. Том 1. Каучуки и ингредиенты. М.: Техинформ, 2012. 744 с.

2. Резниченко С.В., Морозов Ю.Л. Большой справочник резинщика. Том 2. Резины и резинотехнические изделия. М.: Техинформ, 2012. 648 с.

3. Красных В.Ю., Королев В.Н. Тепломассообмен. Основные формулы, задачи и способы их решения. Екатеринбург: УрФУ, 2012. 64 с.

4. Алексеев М.В., Юдаков А.А. Разработка математического описания и алгоритмов управления процессом резиносмешения // Сборник трудов XXVIII международной научной конференции ММТТ 28: в 12 т. Рязань, 2015. Т. 6. С. 34–37.

5. Кудряшов В.С., Алексеев М.В. Моделирование систем. Воронеж: ВГУИТ, 2012. С. 75–80.

6. Галушкин А.И. Нейронные сети. Основы теории. М.: Горячая линия, Телеком, 2010. 480 с.

7. Программирование с помощью STEP 7 V5.3: Руководство. Siemens AG, 2004. 602 с.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Кудряшов В.С., Алексеев М.В., Юдаков А.А., Попов А.П., Чертов Е.Д. Разработка математической модели процесса резиносмешения и синтез корректирующего алгоритма управления температурным режимом процесса с использованием искусственной нейронной сети. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2016;(2):52-59. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2016-2-52-59

For citation: Kudryashov V.S., Alekseev M.V., Yudakov A.A., Popov A.P., Chertov E.D. Development of rubber mixing process mathematical model and synthesis of control correction algorithm by process temperature mode using an artificial neural network. Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2016;(2):52-59. (In Russ.) https://doi.org/10.20914/2310-1202-2016-2-52-59

Просмотров: 315

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2226-910X (Print)
ISSN 2310-1202 (Online)