Рыбин Илья Александрович, кандидат технических наук, доцент кафедры технической кибернетики
ул. Костюкова, д. 46, г. Белгород 308012, Российская Федерация
Ilya А. Rybin, Cand. of Sci. (Engineering), Associate Professor of the of Technical Cybernetics Department
46 Kostyukova str., Belgorod 308012, Russian Federation
Рыбина Анна Васильевна, старший преподаватель кафедры энергетики теплотехнологии
ул. Костюкова, д. 46, г. Белгород 308012, Российская Федерация
Anna V. Rybina, Senior Lecturer of the Energy and Heat Technology Department
46 Kostyukova str., Belgorod 308012, Russian Federation
Цель исследования. При проектировании новых и модернизации существующих систем управления процессом вытягивания полимеров важную роль играет решение задач создания математических или имитационных моделей и синтеза алгоритмов управления, обеспечивающих снижение доли ручного труда. В статье приведен обзор подходов к разработке и моделированию систем автоматизированного управления экструзионными технологическими линиями производства изделий из полимеров. Рассмотрена возможность разработки и моделирования многомерной системы управления процессом вытягивания вспененного полистирола на основе пакета математического анализа Matlab. Актуальность темы исследования связана с тенденцией роста рынка потребления и реализации управления в условиях создания более сложных форм упаковки из полимеров.Методы. Для разработки системы управления и ее анализа применены основы теории многомерных систем в задачах управления, теории переработки пластических масс, методы компьютерного моделирования систем управления.Результаты. В статье представлен алгоритм управления процессом формования и его реализация в среде Simulink. Приведены и проанализированы графики изменения скорости вытягивания и скорости намотки, изменения толщины и натяжения полотна во времени. Представлена схема автоматизации технологической линии на основе разработанного алгоритма.Заключение. Результаты тестирования модели показывают, что применение математического моделирования системы управления вытягиванием полотна пенополистирола возможно для решения вопроса повышения эффективности производства на действующем оборудовании, что и позволит приблизить их характеристики к новым технологическим линиям, оставив механическую часть без изменений. Значимость работы обусловлена тем, что применение современных систем управления позволяет улучшить качество изготавливаемой продукции, снизить расход сырья. Материалы и методики исследования могут быть применены при разработке проектов для других установок, например при производстве оптического полотна.
Purpose of research. When designing new and modernizing existing control systems for the polymer drawing process, an important role is played by solving the problems of creating mathematical or simulation models and synthesizing control algorithms that reduce the share of manual labor. The article provides an overview of approaches to the development and modeling of automated control systems for extrusion production lines for the production of polymer products. The possibility of developing and modeling a multidimensional control system for the process of stretching foamed polystyrene based on the Matlab mathematical analysis package is considered. The relevance of the research topic is related to the trend of growth in the consumption market and the implementation of management in the context of creating more complex forms of packaging from polymers.Methods. For the development of the control system and its analysis, the fundamentals of the theory of multidimensional systems in control problems, the theory of plastics processing, methods of computer simulation of control systems were applied.Results. The article presents an algorithm for controlling the molding process and its implementation in the Simulink environment. Graphs of changes in the pulling speed and winding speed, changes in the thickness and tension of the web over time are presented and analyzed. A scheme of process line automation based on the developed algorithm is presented.Conclusion. The results of testing the model show that the use of mathematical modeling of the control system for stretching the expanded polystyrene web is possible to solve the problem of increasing production efficiency on existing equipment, which will bring their characteristics closer to new production lines, leaving the mechanical part unchanged. The significance of the work is due to the fact that the use of modern control systems can improve the quality of manufactured products, reduce the consumption of raw materials. Materials and research methods can be applied in the development of projects for other installations, for example, in the production of an optical sheet.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.