MODELING SYSTEM OF AUTOMATIC SPEED REGULATION OF CONVEYOR MACHINES ROASTING TRUCKS

V. Y. Lobov, K. V. Lobova

Abstract


Context. Resolves an an actual task of developing advanced mathematical models to study regulation of the roasting trucks speed of the conveyor machine that allows to maintain a predetermined level of height pellet layer and provides optimal process for firing pellets and
maximum performance

Objective is a presentation of the mathematical model development results for the regulation roasting trucks speed of the conveyor machine with implementation modern SCADA-system for controlling the conveyor machine performance by regulating its moving speed roasting trucks, which leads to a change of height of the pellet layer on the trucks.

Method. To evaluate the dynamic characteristics of the drive system and the simulation control the speed of movement of the roastingtrucks conveyor machine uses a powerful and universal method of research – graphical environment Simulink simulation modeling, which is a supplement to the package MATLAB for numerical analysis. When using Simulink simulation uses the principle of visual programming, in accordance with which the user on the screen of the library of standard blocks and creates a device model performs calculations.

Results. The proposed mathematical model used baseline data of conveyor machines OK-306 and LURGI-278. To construct a mathematical model of the automated speed control system for moving the roasting trucks conveyor machines have calculated transfer functions of elements included in the system. As a result of simulation obtained transients when adjusting the height of the pellet layer on the roasting carts and determine their impact on the performance of the conveyor machine.
For the feasibility of improving the control system pelletizing plant by the use of a mathematical model for the regulation of the speed of roasting trucks designed modern model interface SCADA-system that works in real time, and enables operational dispatch management. As the SCADA TRACE MODE 6, the height of the pellet layer control system should be developed using SCADA TRACE MODE 6 pelletizing plant systems leading automated management tool using the system.

Conclusions. On the basis of the use of the output of the technological process of roasting of the pellets on the conveyor of the burning car and the calculations in a graphical environment Simulink MATLAB built a mathematical model of the system for controlling the speed of the roasting trucks conveyor machine in accordance with technological process allows to investigate influence on pellet burning process by controlling the height of the pellet layer and the performance of the conveyor machine.
The proposed model of a modern SCADA-system interface that works in real time and enables operational dispatch management, can be used in real industrial environments.


Keywords


Рelletizing factory; conveyor machine; roasting trucks; pellets; speed; mathematical model; SCADA-system simulation; the simulation results

References


Pirmatov D. S. Matematicheskaya model’ teplovoy obrabotki okatyshey v obzhigovoy mashine [Tekst], Sbornik trudov vserossiyskoy konferentsii: Novyye tekhnologii v nauchnykh issledovaniyakh, proyektirovanii, upravlenii, proizvodstve NT- 2010. Voronezh, 2010, No. 5, pp. 88–89.

Dubinina T. P. Issledovaniya temperaturnogo rezhima formirovaniya okatyshey, Kachestvo mineral’nogo syr’ya, 2011, pp. 292–307.

Ruban S. A., Lobov V. Y. Rozrobka printsipiv keruvannya temperaturnim rezhimom protsesu vipalyuvannya kotuniv z vikoristannyam prognozuyuchikh ANFIS-modeley [Tekst], Radio Electronics, Computer Science, Control, 2008, No. 1, pp. 69–74.

Vyacheslav Lobov, Karina Lobova, Mykhailo Koltiar Investigation of temperature distribution along the height of the layer of pellets on conveyor roasting machine, Metallurgical and Mining Industry, 2015, No. 4, pp. 34–38.

Pirmatov D. S., Krivonosov V. A. Optimizatsiya rezhima termoobrabotki okatyshey v ASU TP konveyyernoy obzhigovoy mashiny, Inzhenernyy vestnik Dona, 2013, No. 3, pp. 38–42.

Bragin V. V. Avtomatizatsiya protsessa termoobrabotki okatyshey Lurgi-278 OAO «Severnyy GOK»: nauchnyy proyekt. Yekaterinburg, TOREKS. 2007, 60 p.

Berezhnoy N. N., Serebrenikov V. M., Zaytsev A. V. Matematicheskoye modelirovaniye temperaturnogo polya okatysha, Visnik Krivoriz’kogo tekhnichnogo universitetu: Zb. nauk. prats’. Kriviy Rig: KTU, 2008, Vip. 20, pp. 188–193.

SCADA TRACE MODE v ASUTP obogashcheniya rudy Severnogo GOKa (Krivoy Rog) [Yelektronniy resurs], AdAstra Research Group, Ltd, 2015. Rezhim dostupu do resursu: www.tracemode.ua/ apps/news/gok_obogashenie

Chumak A. S., Danilova M. G. Diskretnaya sistema nechetkogo upravleniya elektroprivodom obzhigovoy mashiny, Zhurnal Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta, 2012, No. 9, pp. 95–97.

Chumak A. S., Danilova M. G. Diskretnaya sistema nechetkogo upravleniya elektroprivodom obzhigovoy mashiny, Zhurnal Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta, 2012, No. 9, pp. 95–97.

Regulirovaniye chastoty vrashcheniya asinkhronnogo dvigatelya [Yelektronniy resurs]: electrono.ru/elektricheskie-mashiny/ regulirovanie-chastoty-vrashheniya-asinxronnogo-dvigatelya. - Nazva z yekranu

Sistema upravlyayemyy preobrazovatel’ – asinkhronnyy dvigatel’ [Yelektronniy resurs]: http://model.exponenta.ru/epivod/glv_050.htm. Nazva z yekranu.

schneider-electric.com.au: Modernize your Monitor Pro software with less risk, less cost and less effort [Yelektronniy resurs]:schneider-electric.com.au/documents/product-services/en/services/field-services/monitor-pro-modernization-brochure.pdf. - Nazva z yekranu.

fiord.com: Perenos resheniy iz SCADA [Yelektronniy resurs]: www. f ior d. com/ ima ges / in d us t r y_ a vt /s of t /p cvue/2015%2010%20%20Migration%20Factory%20Link%20Ru.pdf. - Nazva z yekranu.

wonderware.kz: Opisaniye programmnogo obespecheniya [Yelektronniy resurs]: wonderware.kz/pdf/Wonderware_InTouch_1015.pdf. - Nazva z yekranu.

Shvetsov D. SCADA-sistema GENESIS32 v skvoznoy avtomatizatsii proizvodstva, ISUP, 2007, No. 4, 5 p.

Demida B., Zerbіno D., Peleshko D. Realizatsiya printsipiv paralel’nogo zboru іnformacії na prikladi SCADA-sistemi “TraceMode”, Vнsnik Nats. un-tu “L’vнvs’ka politekhnika” “Komp’yuterni nauki ta informatssyns texnologії”, 2005, No. 543, pp. 3–10.

adastra.ru: TREYS Moudi – integrovana SCADA-i soft logicsistema dlya rozrobki ASUTP [Yelektronniy resurs]: adastra.ru. - Nazva z yekranu.

Kuznetsov A. Genesis for Windows – grafichna SCADA-sistema dlya rozrobki ASU TP, Suchasni tehnologii’ avtomatyzacii’, 1997, No. 3, pp. 37–41

schneider-electric.com: SCADA Systems [Yelektronniy resurs]: http://www.schneider-electric.com/solutions/ww/fr/med/ 20340568/application/pdf/1485_se-whitepaper-letterscadaoverview-v005.pdf. Nazva z yekranu.

The Fundamentals of SCADA/ Bentley Systems, Incorporated. 2004, 18 p.

Barnes Ken, Briam Johnson, Reva Nickelson Review of Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) Systems, Idaho National Engineering and Environmental Laboratory, 2004, P. 76.

Alekseyev M. A., Sirotkina Ye. I. Metody povysheniya nadezhnosti raspredelennykh SCADA sistem upravleniya aviatsiyey i PVO VS Ukrainy, Novitni texnologії tekhnologii zakhistu povitryanogo prostoru: Vos’ma naukova konferentsiya Kharkivs’kogo Universitetu Povitryanikh Sil imenн Ivana Kozheduba, 18–19 kvitnya 2012 r.: tezi dopovidey. Kharkiv, KHUPS im. I. Kozheduba, 2012, pp. 46–47.

Andreyev Ye. B., Kutsevich N. A., Sinenko O. V. SCADA-sistemy:vzglyad iznutri. Moscow, Izdatel’stvo «RTSoft», 2004, 176 p.

Kutsevich N.A. SCADA-sistemy. Vzglyad so storony, Promyshlennyye ASU i kontrollery, 1999, No. 1, 4 p.

adastra.ru: Krupneyshiy metallurgicheskiy zavod Kitaya vybirayet TRACE MODE [Yelektronniy resurs]: www.adastra.ru/news/20040419/. Nazva z yekranu.

TRACE MODE 6: Integrirovannaya sreda razrabotki [Yelektronniy resurs]: http://www.adastra.ru/products/dev/. Nazva z yekranu.

Trace Mode 6 Bystryy start. Rukovodstvo pol’zovatelya. Moscow. AdAstra Research Group, Ltd, 2006, 114 p.

Spivakovskiy A. O., D’yachkov V. K. Transportiruyushchiye mashiny: Ucheb. posobiye dlya mashinostroitel’nykh vuzov. 3-ye izd., pererab. Moscow, Mashinostroyeniye, 1983, P. 487.

Masandilov L. B., Moskalenko V. V. Regulirovaniye chastoty vrashcheniya asinkhronnykh dvigateley. 2-ye izd., pererab. i dop. Moscow, Energiya, 1978, 96 p.

Popovich M. G., Koval’chuk O. V. Teorнya avtomatichnogo keruvannya: Pidruchnik. Kiev, Libid’, 1997, 544 p.

Valyukh O. A., Maksimiv V. M. Yelementi teorii avtomatichnogo keruvannya. Navchal’niy posibnik. L’viv, Afisha, 2002, 123 p.

Bessarab V. I. Proyektirovaniye i ekspluatatsiya oborudovaniya fabrik okomkovaniya : sprav. Izd. Metallurgiya, 1986, P.15.


GOST Style Citations


1. Пирматов Д. С. Математическая модель тепловой обработки окатышей в обжиговой машине / Д. С. Пирматов // Сборник трудов всероссийской конференции : Новые технологии в научных исследованиях, проектировании, управлении, производстве НТ-2010. – Воронеж, 2010. – № 5 – С. 88–89.

2. Дубинина Т. П. Исследования температурного режима формирования окатышей / Т. П. Дубинина // Качество минерального сырья. – 2011. – С. 292–307.

3. Рубан С. А. Розробка принципів керування температурним режимом процесу випалювання котунів з використанням прогнозуючих ANFIS-моделей / С. А. Рубан, В. Й. Лобов // Радіоелектроніка, iнформатика, управління. – 2008. – № 1 – С. 69–74.

4. Vyacheslav Lobov Investigation of temperature distribution along the height of the layer of pellets on conveyor roasting machine / Vyacheslav Lobov, Karina Lobova, Mykhailo Koltiar // Metallurgical and Mining Industry. – 2015. – No. 4. – P. 34–38.

5. Пирматов Д. С. Оптимизация режима термообработки окатышей в АСУ ТП конвейерной обжиговой машины/ Д. С. Пирматов, В. А. Кривоносов // Инженерный вестник Дона. – 2013. – № 3 – С. 38–42.

6. Брагин В. В. Автоматизация процесса термообработки окатышей Лурги-278 ОАО «Северный ГОК»: научный проект / Брагин В. В. – Екатеринбург : ТОРЭКС. 2007. – 60 с.

7. Бережной Н. Н. Математическое моделирование температурного поля окатыша / Н. Н. Бережной, В. М. Серебреников, А.В. Зайцев // Вісник Криворізького технічного університету: Зб. наук. праць. – Кривий Ріг : КТУ, 2008. – Вип. 20. – С. 188–193.

8. SCADA TRACE MODE в АСУТП обогащения руды Северного ГОКа (Кривой Рог) [Електронний ресурс] // AdAstra Research Group, Ltd. – 2015. – Режим доступу до ресурсу: www.tracemode.ua/apps/news/gok_obogashenie/.

9. Чумак А. С. Дискретная система нечеткого управления электроприводом обжиговой машины/ А. С. Чумак, М. Г. Данилова // Журнал Вестник Воронежского государственного технического университета. – 2012. – № 9 – С. 95–97.

10. Чумак А. С. Дискретная система нечеткого управления электроприводом обжиговой машины / А. С. Чумак, М. Г. Данилова // Журнал Вестник Воронежского государственного технического университета. – 2012. – № 9 – С. 95–97.

11. Регулирование частоты вращения асинхронного двигателя [Електронний ресурс]: electrono.ru/elektricheskie-mashiny/regulirovanie-chastoty-vrashheniya-asinxronnogo-dvigatelya. – Назва з екрану.

12. Система управляемый преобразователь – асинхронный двигатель [Електронний ресурс]: http://model.exponenta.ru/epivod/glv_050.htm. – Назва з екрану.

13. schneider-electric.com.au: Modernize your Monitor Pro software with less risk, less cost and less effort [Електронний ресурс]: schneider-electric.com.au/documents/product-services/en/services/
field-services/monitor-pro-modernization-brochure.pdf. –Назва з екрану.

14. fiord.com: Перенос решений из SCADA [Електронний ресурс]: www.fiord.com/images/industry_avt/soft/pcvue/2015%2010%20-%20Migration%20Factory%20Link%20Ru.pdf. – Назва з екрану.

15. wonderware.kz: Описание программного обеспечения [Електронний ресурс]: wonderware.kz/pdf/ Wonderware_InTouch_1015.pdf. – Назва з екрану.

16. Швецов Д. SCADA-система GENESIS32 в сквозной автоматизации производства // ИСУП. – 2007. – № 4. – 5 c.

17. Демида Б. Реалізація принципів паралельного збору інформації на прикладі SCADA- системи «TraceMode» / Б. Демида, Д. Зербіно, Д. Пелешко // Вісник Нац. ун-ту «Львівська політехніка» «Комп’ютерні науки та інформаційні технології». – 2005. – № 543. – С. 3–10.

18. adastra.ru: ТРЕЙС Моуді – інтегрована SCADA-і soft logic-система для розробки АСУТП [Електронний ресурс]: adastra.ru. – Назва з екрану.

19. Кузнєцов А. Genesis for Windows – графічна SCADA-система для розробки АСУ ТП // Сучасні технології автоматизації. – 1997. – № 3. – C. 37–41.

20. schneider-electric.com: SCADA Systems [Електронний ресурс]: http://www.schneider-electric.com/solutions/ww/fr/med/ 20340568/application/pdf/1485_se-whitepaper letterscadaoverview-v005.pdf. – Назва з екрану.

21. The Fundamentals of SCADA / Bentley Systems, Incorporated. 2004. – 18 p.

22. Barnes Ken. Review of Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) Systems / Ken Barnes, Briam Johnson, Reva Nickelson // Idaho National Engineering and Environmental Laboratory. – 2004. – P. 76.

23. Алексеев М. А. Методы повышения надежности распределенных SCADA систем управления авиацией и ПВО ВС Украины / М. А. Алексеев, Е.И. Сироткина // Новітні технології – для захисту повітряного простору : восьма наукова конференція Харківського Університету Повітряних Сил імені Івана Кожедуба, 18–19 квітня 2012 р.: тези доповідей. – Харків : ХУПС ім. І. Кожедуба, 2012. – С. 46 –47.

24. Андреев Е. Б. SCADA-системы: взгляд изнутри / Е. Б. Андреев, Н. А. Куцевич, О. В. Синенко. – М. : Издательство «РТСофт», 2004. –176 с.

25. Куцевич Н.А. SCADA-системы. Взгляд со стороны // Промышленные АСУ и контроллеры. – 1999. – № 1. – 4 c.

26. adastra.ru: Крупнейший металлургический завод Китая выбирает TRACE MODE [Електронний ресурс]: www.adastra.ru/news/20040419/. – Назва з екрану.

27. TRACE MODE 6: Интегрированная среда разработки [Електронний ресурс]: http://www.adastra.ru/products/dev/. – Назва з екрану.

28. Trace Mode 6 Быстрый старт. Руководство пользователя. – М. : AdAstra Research Group, Ltd, 2006. – 114 с.

29. Спиваковский А. О. Транспортирующие машины : учеб. пособие для машиностроительных вузов. 3-е изд., перераб. / А. О. Спиваковский, В. К. Дьячков. – М. : Машиностроение, 1983. – C. 487.

30. Масандилов Л. Б. Регулирование частоты вращения асинхронных двигателей. 2-е изд., перераб. и доп. / Л. Б. Масандилов, В. В. Москаленко. – М. : Энергия, 1978. – 96 c.

31. Попович М. Г. Теорія автоматичного керування : підручник / М. Г. Попович, О. В. Ковальчук. – К. : Либідь, 1997. – 544 с.

32. Валюх О. А. Елементи теорії автоматичного керування : навчальний посібник / О. А. Валюх, В. М. Максимів. – Львів : Афіша, 2002. – 123 с.

33. Бессараб В. И. Проектирование и эксплуатация оборудования фабрик окомкования : справ. изд. / В. И. Бессараб. – Металлургия, 1986. – С. 15.





DOI: https://doi.org/10.15588/1607-3274-2017-2-18



Copyright (c) 2017 V. Y. Lobov, K. V. Lobova

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

Address of the journal editorial office:
Editorial office of the journal «Radio Electronics, Computer Science, Control»,
Zaporizhzhya National Technical University, 
Zhukovskiy street, 64, Zaporizhzhya, 69063, Ukraine. 
Telephone: +38-061-769-82-96 – the Editing and Publishing Department.
E-mail: rvv@zntu.edu.ua

The reference to the journal is obligatory in the cases of complete or partial use of its materials.