| Description: |
Логиновский Олег Витальевич, д-р техн. наук, проф., заведующий кафедрой информационно-аналитического обеспечения управления в социальных и экономических системах, Южно- Уральский государственный университет, Челябинск, Россия; loginovskiiov@susu.ru. Топольский Дмитрий Валерианович, канд. техн. наук, доц., доц. кафедры электронных вычислительных машин, Южно-Уральский государственный университет, Челябинск, Россия; topolskiidv@susu.ru. Топольский Никита Дмитриевич, аспирант кафедры электронных вычислительных машин, Южно-Уральский государственный университет, Челябинск, Россия; topolskiind@susu.ru. Беляков Александр Евгеньевич, старший преподаватель кафедры электронных вычислительных машин, Южно-Уральский государственный университет, Челябинск, Россия; alex.beliakov@susu.ru. Белякова Вероника Алексеевна, аспирант кафедры информационно-аналитического обеспечения управления в социальных и экономических системах, Южно-Уральский государственный университет, Челябинск, Россия; pochinskaiava@susu.ru. Oleg V. Loginovskiy, Dr. Sci. (Eng.), Prof., Head of the Department of Informational and Analytical Support of Control in Social and Economic Systems, South Ural State University, Chelyabinsk, Russia; loginovskiiov@susu.ru. Dmitrii V. Topolskii, Сand. Sci. (Eng.), Ass. Prof., Ass. Prof. of the Department of Electronic Computing Machines, South Ural State University, Chelyabinsk, Russia; topolskiidv@susu.ru. Nikita D. Topolskii, Postgraduate student of the Department of Electronic Computing Machines, South Ural State University, Chelyabinsk, Russia; topolskiind@susu.ru. Alexander E. Beliakov, Senior Lecturer of the Department of Electronic Computing Machines, South Ural State University, Chelyabinsk, Russia; alex.beliakov@susu.ru. Veronica A. Beliakova, Postgraduate student of the Department of Informational and Analytical Support of Control in Social and Economic Systems, South Ural State University, Chelyabinsk, Russia; pochinskaiava@susu.ru. В представленной работе рассматривается вариант реализации цифрового двойника системы управления испытательного стенда для цифровых измерительных трансформаторов средствами универсальной SCADA-системы. Основой конструкции испытательного стенда является следящий гидропривод с гидростатическими направляющими. Цифровые измерительные трансформаторы должны иметь срок службы не менее 25 лет, межповерочный интервал – 8 лет и более. Для достижения таких высоких эксплуатационных характеристик необходимо проведение большого количества испытаний для подобных изделий. В частности, для проверки надежности работы этого класса устройств необходимо проведение испытаний на диагностическом вибростенде. Задача создания испытательных стендов на основе следящего гидропривода с гидростатическими направляющими является актуальной научно-технической задачей. Разработана архитектура цифрового двойника системы управления испытательного стенда. Для тестирования функционала приложения выполнено имитационное моделирование работы цифрового двойника системы управления испытательного стенда для цифровых измерительных трансформаторов. Цель исследования: на основе анализа режимов работы испытательного стенда и вариантов реализации цифровых двойников разработать прототип системы управления испытательного стенда для цифровых измерительных трансформаторов средствами универсальной SCADA-системы. Материалы и методы. Поставленные научные задачи решены с применением ключевых методов цифровизации производства, компьютерного и имитационного моделирования взаимодействия цифрового двойника с элементами системы управления испытательного стенда. Результаты. Основным практическим результатом проведенных исследований является разработка цифрового двойника системы управления испытательного стенда для цифровых измерительных трансформаторов. Предлагается при программной реализации цифрового двойника использовать отечественную универсальную SСАDА-систему. Заключение. Анализ вариантов реализации цифрового двойника показал, что применение универсальных SCADA-систем упрощает процесс разработки. Подобные программные комплексы обеспечивают возможность управления автоматизированными технологическими процессами, проведения сбора и обработки данных в реальном времени, отслеживания состояния оборудования и хода производственных процессов, а также быстрого реагирования на любые неполадки. При разработке цифрового двойника использование универсальной SСАDА-системы обосновано. Прототипирование системы управления испытательного стенда выполнено средствами универсальной отечественной SСАDА-системы. Разработан OPC-сервер для обмена данными с микроконтроллером семейства STM32 в приложении Modbus Universal MasterOPC и проект в системе MasterSCADA. Тестирование приложения показало полную работоспособность разработанного проекта. Работа выполнена за счет средств областного бюджета в виде субсидии на реализацию научно-технических проектов Челябинской области, включенных в перечень проектов Уральского межрегионального научно-образовательного центра мирового уровня «Передовые производственные технологии и материалы» в 2022 году (соглашение № 604 от 22.12.2022) проект «Разработка отечественного программного комплекса для управления, настройки и диагностики следящего гидропривода с гидростатическими направляющими», в рамках проекта «Разработка и создание производства следящих гидроприводов с гидростатическими направляющими (СГ с ГСН)». |