АДАПТАЦІЯ КЕРУВАННЯ В ЕЛЕКТРОПНЕВМАТИЧНИХ СИСТЕМАХ З ДИСКРЕТНИМ ПРОГРАМНИМ КЕРУВАННЯМ

Основний зміст сторінки статті

Костянтин Олександрович Бєліков
Олександр Павлович Губарев

Анотація

В технологічних процесах з використанням дискретних систем пневмо- і гідроавтоматики одним із шляхів підвищення ефективності системи можна вважати скорочення часу на виконання операцій. В роботі розглядається сегмент системи, що складається з двох приводів з програмним керуванням. За рахунок наявності програмної складової в системі керування, при усталених умовах та стабільних динамічних характеристиках системи, є можливість скорочення часу між ефективними діями приводів. Цього можна досягнути за рахунок суміщення ділянок холостого ходу приводів, якщо це не суперечить конфігурації системи та технологічним вимогам до циклу. Розглядається спосіб скорочення часу виконання операцій передчасною подачею сигналу керування на другий привод та описується алгоритм вибору моменту часу подачі керуючого сигналу. Зазначено, що при керуванні системою приводів, може виникати необхідність регулювання періода роботи групи модулів за встановленим ззовні часом, що викликає необхідність затримки керуючого сигналу і також, може бути введено в програму, в якості моделі для прогнозування часу спрацювання та визначення часових міток. Наведено приклад типового сегменту системи, для якого може бути використано запропонований спосіб керування. Описано алгоритм розрахунку часових проміжків та міток для прогнозування тривалості операції і врахування, через них, корегуючих значень для забезпечення необхідної послідовності спрацювання приводів автоматичної системи, з мінімальною кількістю помилкових спрацювань. Запропоновано використання адаптивної моделі напрацювання умовного рефлексу, що забезпечить врахування змін динамічних характеристик в процесі роботи приводів механотронної системи. Приведено критерій для оцінки можливості застосування запропонованого алгоритму на ділянках автоматизованих ліній та приведено оцінку скорочення затрат часу в залежності від характеристик приводів. Зазначено, що є необхідність енергетичного аналізу для оцінки енергоефективності запропонованого рішеня.

Блок інформації про статтю

Розділ
Статті
Біографії авторів

Костянтин Олександрович Бєліков, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут ім. І. Сікорського»

Кандидат технічних наук

Олександр Павлович Губарев, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут ім. І. Сікорського»

Доктор технічних наук, професор

Посилання

Plotkin Ya. D., Yanushkevych O. K. Orhanizatsiya i planuvannya vyrobnytstva na mashynobudivnomu pidpryyemstvi [Organization and planning of production at a machine-building enterprise]. Lviv, Svit Publ., 1996. 350 p.

Bauernhansl T., Hompel M., Vogel-Heuser B. Industrie 4.0 in Produktion, Automatisierung und Logistik. Springer Fachmedien Wiesbaden Publ., 2014. 648 p.

Tolio T., Ceglarek D., ElMaraghy H. A., Fischer A., Hu S. J., Laperrie're L., Newman S. T., Va'ncza J. SPECIES – Co-evolution of products, processes and production systems. CIRP Annals – Manufacturing Technology. 2010, vol. 59, issue 2, pp. 672–693. doi: 10.1016/j.cirp.2010.05.008

Kozlov L. H. Zastosuvannya neyromerezhi dlya zmenshennya chasu rehulyuvannya v mekhatronniy hidrosystemi [Application of a neural network for reduction of time of regulation in a mechatronic hydraulic system]. Visnyk Sums'koho derzhavnoho universytetu. Seriya: Теkhnichni nauky [Sumy State University Bulletin: Technical Sciences Series]. Sumy, SumDU Publ., 2013, no. 4, pp. 165–174.

Wozniak A., Jankowski M. Variable speed compensation method of errors of probes for CNC machine tools. Precision Engineering. 2017, vol. 49, pp. 316–321.

Demetgul M., Tansel I. N., Taskin S. Fault diagnosis of pneumatic systems with artificial neural network algorithms. Expert Systems with Applications. 2009, vol. 36, issue 7, pp. 10512–10519.

Addad B., Amari S., Lesage J. J. Linear Time-Varying (Max,+) Representation of Conflicting Timed Event Graphs. IFAC Proceedings Volumes. 2010, vol. 43, issue 12, pp. 300–305. doi: 10.3182/20100830-3-DE-4013.00050

Pham M.T., Teo T. J., Yeo S. H. Corrigendum to "Synthesis of multiple degrees-of-freedom spatial-motion compliant parallel mechanisms with desired stiffness and dynamics characteristics" [Precision Engineering. 2017, vol. 47, pp. 131–139]. Precision Engineering. 2017, vol. 49, p. 493.

Hubarev O. P., Hanpantsurova O. S. Adaptatsiya lohiky keruvannya pnevmatychnym vykonavchym modulem mekhatronnoyi systemy [Adaptation of control logic of pneumatic executive module of mechatronic system]. Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Hydraulic machines and hydraulic units. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2016, no. 41 (1213), pp. 32−38.

Hanpantsurova O. S., Hubarev O. P. Lohiko-inertsiyna skladova komand keruvannya vykonavchym modulem mekhatronnoyi systemy [Logic-inertial component of control commands of the executive module of the mechatronic system]. AS PHP "Promyslova hidravlika i pnevmatyka". Tezy dopovidey ХVІI mizhnarodnoyi naukovo-tekhnichnoyi konferentsiyi (19 zhovtnya 2016 r., Kharkiv) [AS of IHP "Industrial hydraulics and pneumatics". Abstracts of the ХVІI Int. Sci.-Techn. Conf. (19 October 2016, Kharkiv)]. Kharkiv, 2016, 72 p.

Gubarev A., Yakhno O., Ganpantsurova O. Control algorithms in mechatronic systems with parallel processes. Solid State Phenomena. 2010, vol. 164, pp. 105–110. doi: 10.4028/ www.scientific.net/SSP.164.105

Wang Y., Cho H. K., Liao H., Nazeem A., Kelly T. P., Lafortune S., Mahlke S., Reveliotis S. A. Supervisory Control of Software Execution for Failure Avoidance: Experience from the Gadara Project. IFAC Proceedings Volumes. 2010, vol. 43, issue 12, pp. 259–266. doi: 10.3182/20100830-3-DE-4013.00044

Zhang Y., Bérard B., Kordon F., Thierry-Mieg Y. Automated Controllability and Synthesis with Hierarchical Set Decision Diagrams. IFAC Proceedings Volumes. 2010, vol. 43, issue 12, pp. 281–286. doi: 10.3182/20100830-3-DE-4013.00047

Avrunin G. A., Gritsay I. V., Kirichenko I. G., Moroz I. I., Shcherbak O. V. Ob"emnyy gidroprivod i gidropnevmoavtomatika [Volumetric hydraulic drive and hydropneumatic automation]. Kharkov, KhNADU Publ., 2008. 412 p.

Cherkashenko M. V. Gidropnevmoavtomatika [Hydropneumoautomatics]. Kharkov, Gidroeleks Publ., 2002. 75 p.

Cherkashenko M. V. Avtomatizatsiya proektirovaniya sistem gidro- i pnevmoprivodov s diskretnym upravleniem [Automation of design of systems of hydraulic and pneumatic drives with discrete control]. Kharkov, NTU "KhPI" Publ., 2007. 210 p.

Kozlov L. H., Lozovs'kyy S. M., Kozlov S. L. Hidropryvod z proportsiynym rehulyuvannyam shvydkosti paralel'no pidklyuchenykh hidrotsylindriv [Hydraulic drive with proportional speed control of parallel connected hydraulic cylinders]. Visnyk Khmel'nyts'koho natsional'noho universytetu [Herald of Khmelnytskyi national university]. 2010, no. 3, pp. 38–43.

Saravanakumar D., Mohan B., Muthuramalingam T. A review on recent research trends in servo pneumatic positioning systems. Precision Engineering. 2017, vol. 49, pp. 481–492.

Finkel'shteyn Z. L., Andrenko P. M., Dmytriyenko O. V. Ekspluatatsiya, obsluhovuvannya ta nadiynist' hidravlichnykh mashyn i hidropryvodiv [Operation, maintenance and reliability of hydraulic machines and hydraulic drives]. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2014. 308 p.

Zhou Z., Dou Y., Sun J., Jiang J., Tan Y. Sustainable Production Line Evaluation Based on Evidential Reasoning. Sustainability, MDPI, Open Access Journal. 2017, vol. 9 (10), pp. 1–14.