МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСУ УПРАВЛІННЯ ДИНАМІКОЮ ПОЗДОВЖНЬО-РІЗАЛЬНОГО СТАНУ
DOI:
https://doi.org/10.31649/1997-9266-2025-180-3-153-160Ключові слова:
ПРС, управління натягом, перехідний процесАнотація
Розглянуто проблематику процесів перемотки паперу і дотримання технологічних параметрів для забезпечення якості цього процесу. Проведено огляд складових сучасної елементної механічної та електронної бази для проектування та створення машин, які виконують процеси перемотки різних рулонних матеріалів і паперу зокрема. Приділено увагу специфіці використання програмованих логічних контролерів та електроприводу для проектування машин перемотки.
Експериментально досліджено кінетику електричних (напруга і струм) та механічних (кутова швидкість ротора та крутний момент на валу) характеристик верстата ПРС-501 у перехідних процесах розгону й гальмування у разі переходу із заправної на робочу швидкість.
На основі отриманої раніше динамічної моделі запропонована система керування, розроблена на основі SIEMENS SIMATIC S7-300 та електроприводу SIEMENS SINAMICS DCM. Виявлено високу достовірність кореляції кутової швидкості від напруги якоря (R2 = 0,8588) та моменту на валу від струму споживання (R2 = 0,8337) в режимі розгону. В режимі гальмування відповідно R2 = 0,9117 та R2 = 0,8865.
Досліджено механічні параметри міцності перемотуваного паперу та залежності між індексом міцності та механічними параметрами вузла розмотки для дотримання заданого для якісної перемотки натягу. Проведено аналіз статистичних даних за індексом міцності в повздовжньому та поперечному напрямках для одного сорту паперу.
Запропонована система управління натягом двигуна розкату на основі ПІД-регулятора. Вивчені механічні властивості паперу в повздовжньому та поперечному напрямках показують, що у всьому діапазоні їх варіації виконується основна умова міцності sтехн < [s], і відповідно Mт < [M]. В системі управління запропонована концепція обмеження робочого моменту для забезпечення натягу замість прямого керування моментом задля забезпечення безпечного процесу перемотки в разі обриву полотна.
Посилання
І. Г. Грабар, О. Є. Жуковський, і Сенн Філіпп, «Моделювання динаміки роторів змінної маси технологічних машин,» Вісник Хмельницького національного університету, серія: Технічні науки, вип. 323 (4/2023), с. 73-81, 2023.
Держстандарт України, ДСТУ 3467-96 «Папір конденсаторний. Загальні технічні умови», 1998
О. М. Мовчанюк, і А. А. Остапенко, Технологія приготування паперової маси. Київ, Україна: КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2022.
В. А. Осика, Л. А. Коптюх, В. О. Комаха, і О. С. Шульга, «Формування якості паперу-основи для виготовлення водожиронепроникних пакувальних матеріалів,» Вісник Черкаського державного технологічного університету, № 3/2019.
ISO 1924-2:2008, Paper and board — Determination of tensile properties, 2008.
Jurgen Blechschmidt, und Hans-Joachim Naujock, Taschenbuch der Papiertechnik. Carl Hanser Verlag GmbH & Co. KG, 2021.
Jurgen Blechschmidt, Sabine Heinemann, und Hans-Joachim Naujock, Papier-verarbeitungs-technik. Carl Hanser Verlag GmbH & Co. KG, 2013.
Hans Berger, Automation with STEP7 LAD and FBD Programs, 2nd revised edition, 2001.
SIEMENS AG, List of System Instructions S7-300 CPU 31xC, CPU 31x, IM 151-7 CPU, BM 147-1 CPU, BM 147-2 CPU Edition 12/2003.
SIEMENS AG, SIMATIC NET PROFINET Networks Manual, 2014.
SIEMENS AG, “Standard PIDControl,” User's Guide 03/99,” Release 01.
SIEMENS AG, SIMATIC-Based Control Practical Guide to SIMATIC-Based Control and SIMATIC PCS7 by Jürgen Müller from 2nd edition, 2002.
SIEMENS AG, Motor configuring with SIZER and taking account of the utilization of the deployed third-party motor Retrofit – replacement of a third-party motor FAQ, January 2012.
SIEMENS AG, SINAMICS DCM Parameterization Manual Edition, 02/2015.
SIEMENS AG, SINAMICS DCM Control module operating instructions, 02/2015.
SIEMENS AG, SINAMICS DCM DC Converter, Control Module Supplement for Catalog D 23.1, 2014.
SIEMENS AG, SINAMICS S120 Commissioning Manual with STARTER Commissioning Manual Edition, 11/2017.
М. Малин, Інструкція з експлуатації ПРС-501, ПАТ «Вайдманн-МПФ», 2014.
І. Г. Грабар, Термовктиваційний аналіз і синергетика руйнування, Житомир ЖІТІ, 2002, 312 с.
І. Г. Грабар, Хаос. Житомир, 2019.
І. Г. Грабар, О. Є. Жуковський, і А. М. Талько «Модель регулювання кінематичних та динамічних параметрів технологічних машин», Вісник Національного університету водного господарства та природокористування, вип. 2 (106), с. 252-268, 2024.
I. G. Grabar. Synthesis of multifractals. Zhytomyr, Ukraine: Polissia National University, 2023, 200 p.
I. G. Grabar, and O. I. Grabar, “Influence of the stationary and perturbed state of the central force field on the fractal characteristics of the attractor,” Scientific Horizons, no. 23 (11), 39. 52, 2020. https://doi.org/10.48077/scihor.23(11).2020.39-52 .
I. G. Grabar, and O. I. Grabar, Fractal ornaments: design, properties, 3D production. Zhytomyr, Ukraine: Polissia National University, 2021, 308 p.
I. G. Grabar, O. I. Grabar, Y. O. Kubrak, and M. M. Marchuk, “Chaos and a quantitative modeling of the kinetics of phase transitions on the final measure areas,” 10th International Conference on Chaotic Modeling and Simulation, CHAOS 2017; Casa Convalescencia of the Universitat Autonoma de Barcelona; Barcelona; Spain; 30 May 2017 through 2 June 2017; Code 151090, 277{288, 2017.
І. Г. Грабар, Термоактиваційний аналіз та синергетика руйнування. Житомир: ЖІТІ, 2002, 312 с.
«Термоактиваційний аналіз руйнування ОЦК і ГЦК металів та концепція взаємозв’язку параметрів кривої втоми,» Проблеми міцності, № 11, 1989.
##submission.downloads##
-
pdf
Завантажень: 4
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, згодні з такими умовами:
- Автори зберігають авторське право і надають журналу право першої публікації.
- Автори можуть укладати окремі, додаткові договірні угоди з неексклюзивного поширення опублікованої журналом версії статті (наприклад, розмістити її в інститутському репозиторії або опублікувати її в книзі), з визнанням її первісної публікації в цьому журналі.
- Авторам дозволяється і рекомендується розміщувати їхню роботу в Інтернеті (наприклад, в інституційних сховищах або на їхньому сайті) до і під час процесу подачі, оскільки це сприяє продуктивним обмінам, а також швидшому і ширшому цитуванню опублікованих робіт (див. вплив відкритого доступу).
