Розроблення автоматизованого тестового стенду для розробки та відпрацювання алгоритмів наливу рідин на ваги

Анотація

Дослідження присвячене розробці та впровадженню автоматизованого тестового стенду, призначеного для створення та оптимізації алгоритмів дозування рідин за масою на вагових системах у промислових процесах. Запропонований стенд розглядається як модульна та гнучка платформа, що поєднує комп’ютерне моделювання та фізичний експеримент, забезпечуючи безпечність, відтворюваність та економічність при відпрацюванні стратегій дозування. На відміну від суто експериментальних прототипів, стенд створює умови для багаторазового вдосконалення алгоритмів без потреби у постійній модифікації обладнання. Представлення процесу дозування як дискретно-подієвої системи з паралельними підпроцесами дозволяє формально аналізувати переходи станів, синхронізацію між одночасними операціями та арбітраж ресурсів. Паралельно це забезпечує можливості комплексної оцінки ефективності шляхом симуляції та експериментів HIL/SIL, включно з дослідженням часу циклу, точності у сталому режимі, стійкості до завад та адаптації до змін властивостей рідини. Очікувані результати дослідження включають наступне. Референтну архітектуру лабораторнопромислового тестового стенду з низкою підсистем ‒ керування, візуалізації, зберігання, регулювання тиску, клапанів та зважування — із сумісністю з середовищами PLC та HMI. Методологію вибору, налаштування та перевірки алгоритмів дозування на етапах грубого, точного та імпульсного наливу, з урахуванням стабілізації та адаптації параметрів у реальних умовах. Рекомендації для промислової інтеграції, включаючи трасування від формальних моделей (мережі Петрі, DEVS, скінченні автомати) до коду PLC IEC 61131-3 та SCADAвізуалізації. Таким чином, стенд виступає не лише інструментом дослідження і верифікації, а й мостом між академічними методами моделювання та реальним промисловим впровадженням. Він має потенціал підвищити точність і ефективність у галузях, де критичною є дозувальна точність, а також стати навчальною платформою для підготовки майбутніх інженерів-автоматників.