Труды сотрудников ИВМ СО РАН

[Текст] : статья / Т. В. Пискажова [и др.] // Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета им. академика М.Ф. Решетнева. - 2015. - Т. 16, № 2. - С. 470-477 . - ISSN 1816-9724
   Перевод заглавия: “Virtual CC&RP” - a mathematical model for the control of the unIt CC&RP and its visualization with the help of software products WinCC 7.0 and Step 7

УДК

65.011.56

Аннотация: Процесс совмещенного литья и прокатки-прессования (СЛИПП) целесообразно использовать для производства длинномерных деформированных полуфабрикатов из алюминия и его сплавов, из которых изготавливают электрические провода, заклепки, проволоку различного размера для выполнения сварочных работ в электротехнической и радиоэлектронной промышленности, а также в космическом машиностроении. Способ СЛИПП является перспективным направлением обработки металлов, позволяет существенно снизить трудо- и энергоемкость производства, однако его промышленное внедрение сдерживает в том числе и отсутствие алгоритмов автоматического управления. Особенно это важно для создающихся в настоящее время агрегатов СЛИПП, в состав которых входят различные узлы, обеспечивающие кристаллизацию и деформацию металла, его охлаждение, калибровку (при необходимости) и смотку готовых изделий в бухты. Автоматическое управление должно обеспечить заданный расход металла, одинаковый во всех узлах агрегата, заданные значения температуры металла на входе и выходе из деформирующего узла, согласовать скорость вращения приемного намоточного устройства с расходом металла. Для этого необходимо создать математическую модель, реализовать её программно и визуализировать. Проведена постановка задачи моделирования и представлена упрощенная математическая модель на основе обыкновенных дифференциальных уравнений для управления агрегатом совмещённого литья и прокатки-прессования для получения длинномерных изделий из алюминиевых сплавов. Математическая модель для управления агрегатом СЛИПП реализована в программных продуктах WinCC 7.0 и Step 7 с применением языков программирования FBD и SCL. Разработана мнемосхема процесса, с помощью тегов реализована её связь с моделью. Приведено описание структуры программы в ПО Step 7, представлен вариант расчёта стационарного режима работы установки на мнемосхеме.
The Combined Casting and Rolled-Pressing Process (CC&RP) is used for electrotechnical-purposed aluminum rod production, which serves as half-stuff for manufacturing of different-sized aluminum wire, rivets, electrical and welding wire for electrical and radioelectronic industries. Depending on its properties, aluminum rod is widely used in the various industries, including space engineering. CC&RP method is a promising way of metal treatment, which is not yet widely implemented due to insufficiency of the automation algorithms. Automated control should provide specified values of metal consumption, temperature at the rolling mill, temperature mode of pressing node, rod temperature at the matrix end, intake device rotational speed in respect to metal consumption. For this purpose, mathematical model development, as well as its programming realization and visualization are needed. This paper provides statement of modeling task and simplified mathematical model of CC&RP method using the machine for aluminum lengthy products manufacturing. For each node of the machine ODEs is considered, that describes changes of process variables depending of time or coordinates. Initial conditions for each node input are determined from technological constants or previous node outputs. Further, the CC&RP mathematical model is realized with WinCC 7.0 and Step 7 applications using FBD and SCL languages. The process mimic panel is developed and connected with the model. The description of the program structure in Step 7 and the version of machine stationary mode calculation are provided.

РИНЦ,
Полный текст

Держатели документа:
Институт вычислительного моделирования СО РАН
Сибирский федеральный университет, Институт цветных металлов и материаловедения

Доп.точки доступа:
Пискажова, Т.В.; Piskazhova T.V.; Сидельников, С.Б.; Sidelnikov S.B.; Белолипецкий, Виктор Михайлович; Belolipetskii V.M.; Якивьюк, П.Н.; Yakivyuk P.N.; Сидельников, А.С.; Sidelnikov A.S.

[Текст] : статья / А. А. Коробко, А. В. Коробко // Информатизация и связь. - 2015. - № 2. - С. 42-46 . - ISSN 2078-8320
   Перевод заглавия: Model Driving For Scientific Activity Management System

УДК

004.031.42

65.011.56

Аннотация: В работе описаны основные требования, предъявляемые к типовой системе учёта результатов научной деятельности. Обоснован выбор технологии Model Driven Architecture для реализации типовой системы. Предложен подход к построению управляющей метамодели. Реализация предложенных принципов выполнена при создании системы учета результатов научной деятельности в ИВМ СО РАН.
Main requirements to universal system for scientific activity management are described in the paper. Justification of the use of Model Driven Architecture for constructing the uni versal system is represented. Original principles to construct meta-model are proposed. Realization of the proposed principles was carried out when the scientific activity management system was constructed in ICM SB RAS.

РИНЦ

Держатели документа:
ИВМ СО РАН

Доп.точки доступа:
Коробко, Алексей Александрович; Korobko A.A.; Коробко, Анна Владимировна; Korobko A.V.

[Текст] : статья / Алексей Александрович Коробко // Образовательные ресурсы и технологии. - 2016. - № 2. - С. 173-180 . - ISSN 2312-5500
   Перевод заглавия: Algorithm of program components generation for the model-driven system

УДК

004.031.42

65.011.56

Аннотация: Описан авторский подход к построению модельно-ориентированных систем. Представлено теоретико-множественное описание мета-матамодели системы учета результатов научной деятельности. Предложен комплекс алгоритмов генерации программных компонентов
Author’s approach to the construction of model-driven system is described. Set-theoretic description of meta-metamodel for Scientific Activity Management System is presented. A set of algorithms for program components generation is suggested

РИНЦ

Держатели документа:
Институт вычислительного моделирования Сибирского отделения РАН (ИВМ СО РАН)

Доп.точки доступа:
Коробко, Алексей Александрович; Korobko A.A.

[Текст] : статья / Павел Николаевич Якивьюк, Татьяна Валериевна Пискажова, Виктор Михайлович Белолипецкий // Вестник Иркутского государственного технического университета. - 2017. - Т. 21, № 9. - С. 104-113, DOI 10.21285/1814-3520-2017-9-104-113 . - ISSN 1814-3520
   Перевод заглавия: Mathematical model to control rotary crystallizer cooling

УДК

65.011.56

Аннотация: ЦЕЛЬЮ является создание математической модели, описывающей тепловое состояние роторного кристаллизатора и прогнозирующей температуру выходящей заготовки в зависимости от скорости подачи воды для охлаждения. МЕТОДЫ. В работе использовались законы теплопередачи и численные методы решения обыкновенных дифференциальных уравнений. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ. Для управления водяным охлаждением роторного кристаллизатора литейно-прокатного агрегата (ЛПА) и контроля температуры получаемого полуфабриката была выстроена структурная схема для моделирования температуры металла в роторном кристаллизаторе и предложена математическая модель на основе обыкновенных дифференциальных уравнений. ВЫВОДЫ. Проведены и представлены расчеты, которые демонстрируют качественную адекватность модели. Данная модель может быть использована в составе автоматизированной системы управления литейно-прокатным комплексом.
The PURPOSE of the article is creation of a mathematical model that describes a thermal condition of a rotary crystallizer and predicts the temperature of the produced workpiece depending on the feed rate of cooling water. METHODS. The work uses the heat transfer laws and numerical solution methods of ordinary differential equations. RESULTS AND THEIR DISCUSSION. To control water cooling of the rotary crystallizer of the casting and rolling unit (CRU) and control the temperature of the obtained semi-finished product a block diagram for metal temperature modeling in the rotary crystallizer has been built and a mathematical model on the basis of the ordinary differential equations has been proposed. CONCLUSIONS. Calculations which show qualitative adequacy of the model have been carried out and presented. This model can be used as a part of an automated control system for the casting and rolling complex.

РИНЦ,
Полный текст (доступен только в ЛВС)

Держатели документа:
нститут вычислительного моделирования Сибирского отделения Российской академии наук
Сибирский федеральный университет

Доп.точки доступа:
Якивьюк, Павел Николаевич; Yakivyuk Pavel N.; Пискажова, Татьяна Валериевна; Piskazhova Tatiana V.; Белолипецкий, Виктор Михайлович; Belolipetskii Viktor M.

[Текст] : статья / Виктор Михайлович Белолипецкий, Татьяна Валериевна Пискажова, Артем Александрович Портянкин // Вестник Иркутского государственного технического университета. - 2017. - Т. 21, № 8. - С. 151-166, DOI 10.21285/1814-3520-2017-8-151-166 . - ISSN 1814-3520
   Перевод заглавия: Computational model of ledge behavior in aluminum reduction cell

УДК

65.011.56

Аннотация: ЦЕЛЬЮ данной работы является создание автоматической научно- исследовательской системы, снижающей энергопотребление ванн, а также позволяющей анализировать поведение алюминиевого электролизера при подаче управляющих воздействий. Исследуется часть математической модели теплообмена в алюминиевом электролизере, рассматривающая теплопередачу через бортовую футеровку и процессы плавления - кристаллизации гарнисажа, имеющегося на внутренней поверхности стенки ванны и вносящего нелинейные аспекты в управление этим металлургическим аппаратом. Представлена новая численная одномерная модель поведения гарнисажа, позволяющая рассчитывать динамическое изменение температур по сечению борта электролизера и положение фронта кристаллизации. МЕТОДЫ. Модель использует динамическое одномерное уравнение теплопроводности, граничные условия 1 и 3 рода, условие Стефана и метод явного выделения фронта кристаллизации. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ. С использованием различных моделей разработанного программного обеспечения проведено сравнение расчетов динамики температур бортовой футеровки и толщины гарнисажа. Показано, что разработанная модель лучше определяет характеристики переходных процессов теплообмена при изменении рабочей температуры расплава и температуры его кристаллизации и может быть использована при разработке алгоритмов управления заданным напряжением на алюминиевых электролизерах. ВЫВОДЫ. Проведено сравнение моделей и представлены результаты расчетов, которые демонстрируют преимущества новой одномерной динамической модели теплопередачи через бортовую футеровку электролизера с учетом фазового перехода. Данная модель может быть использована в составе АСУТП получения алюминия.
The PURPOSE of this work is to create an automated research system that allows to reduce energy consumption of electrolyte pots as well as to analyze the behavior of an aluminum electrolytic cell when applying control actions. The article studies a part of the mathematical model of heat transfer in the aluminum electrolytic cell dealing with the heat transfer through the side lining and melting processes involving the crystallization of skull covering the internal walls of the pot and introducing nonlinear aspects into the control of this metallurgical unit. A new numerical one-dimensional model of skull behavior is presented. It allows to calculate the dynamic variation of temperatures along the cross-section of the electrolytic cell side and the position of the crystallization front. METHODS. The model uses a dynamic one-dimensional heat equation, boundary conditions of the 1st and 3rd kind, Stefan's condition, and the method of explicit identification of the crystallization front. RESULTS AND THEIR DISCUSSION. Using different models of the developed software the calculations of the side lining temperature dynamics and skull thickness have been compared. It is shown that the developed model better determines the characteristics of heat transfer transient processes under the change in the working temperature of the melt and its crystallization temperature and can be used to develop control algorithms for the set voltage on aluminum electrolyzers. CONCLUSIONS. The models have been compared and the calculation results have been presented. They demonstrate the advantages of the new one-dimensional dynamic model of heat transfer through the side lining of the electrolytic cell taking into account the phase transition. This model can be used as a part of the automated system of production technology control.

РИНЦ

Держатели документа:
Институт вычислительного моделирования СО РАН
Сибирский федеральный университет, Институт цветных металлов и материаловедения

Доп.точки доступа:
Белолипецкий, Виктор Михайлович; Belolipetskii Viktor M.; Пискажова, Татьяна Валериевна; Piskazhova Tatiana V.; Портянкин, Артем Александрович; Portyankin Artem A.