АО «Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии», Москва, Россия:

С. А. Лавриков, ведущий научный сотрудник
М. Л. Коцарь, начальник лаборатории, эл. почта: kotsar@vniiht.ru

АО «Чепецкий механический завод», Глазов, Россия:
А. В. Андреев, начальник цеха
А. А. Чернышев, руководитель группы

В АО ЧМЗ на базе шахтной печи сопротивления и металлических аппаратов Ц-40М разработан и введен в эксплуатацию автоматизированный опытный стенд для отработки оптимальных режимов управления процессом йодидного рафинирования циркония в металлических аппаратах. Комплекс технических средств и программное обеспечение автоматизированного стенда выполнены на основе оборудования CompactRIO от фирмы National Instruments (США) и ее графического программного обеспечения LabVIEW. Программное обеспечение стенда состоит из программ компьютера, контроллера CompactRIO 9073 и реконфигурируемого шасси с микросхемой FPGA. Рассмотрены вопросы тиражирования решения по автоматизации управления печами, включающие изменения структуры комплекса технических средств и программного обеспечения с целью уменьшения общей стоимости системы управления печами. Предложен подход к тиражированию программного обеспечения в среде LabVIEW при последовательном наращивании числа печей сопротивления, основанный на копировании проекта LabVIEW для одной печи, создании автономных приложений в операционной системе типа WINDOWS и их интеграцию в программу мастера отделения с использованием библиотеки WINDOWS API. Такой подход упрощает процесс тиражирования при последовательном вводе в эксплуатацию новых печей сопротивления и не нарушает общий ритм работы отделения цеха. Предложенная и реализованная система автоматизации включает шахтные печи сопротивления, управляемые от одного удаленного компьютера и панелей оператора вблизи печей. В результате опыта эксплуатации первой группы печей с автоматизированным управлением внесены изменения в систему управления печами, направленные на улучшение стабильности работы оборудования и съема циркония с аппаратов и включающие в себя модернизацию электроснабжения печей и развитие информационной части системы с установкой отдельного компьютера — сервера для архивирования данных по процессам.

Авторы благодарят сотрудников АО «ВНИИХТ» и АО ЧМЗ — А. В. Волкова, Н. В. Копысова, А. О. Лапидуса, В. Г. Моисеева, В. А. Погадаева, Н. Г. Шаврина, Н. А. Яговкина за участие в данной работе.

1. Коцарь М. Л., Моренко О. Г., Штуца М. Г., Ахтонов С. Г., Александров А. В., Зиганшин А. Г., Индык С. И., Кучерявенко Е. Н., Лазаренко В. В., Лапидус А. О., Погадаев В. А., Попов А. М. Получение высокочистых титана, циркония и гафния методом йодидного рафинирования в промышленных условиях // Неорганические материалы. 2010. Т. 46, № 3. С. 332–340.
2. Xu L., Xiao Y., van Sandwijk A., Xu Q., Yang Y. Production of nuclear grade zirconium // Journal of Nuclear Materials. 2015. Vol. 466. P. 21–28.
3. Лавриков С. А., Коцарь М. Л., Лапидус А. О., Ахтонов С. Г., Александров А. В., Огородников Л. В., Чернышев А. А., Копысов Н. В. Автома тизация процесса йодидного рафинирования циркония из отходов и оборотов производства на промышленном оборудовании ОАО ЧМЗ // Атомная энергия. 2013. Т. 115, вып. 6. С. 347–350.
4. Лавриков С. А., Коцарь М. Л., Лапидус А. О., Ахтонов С. Г., Александров А. В., Огородников Л. В., Чернышев А. А., Копысов Н. В. Автоматизация процесса получения высокочистого циркония из отходов и оборотов производства в промышленных печах СКБ-5025 и аппаратах Ц-40М // Вопросы атомной науки и техники. Сер. : Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение. 2014. № 2 (90). С. 89–95.
5. Тревис Дж., Кринг Дж. LabVIEW для всех. — М. : ДМК Пресс, 2008.
6. Баран Е. Д. LabVIEW FPGA. Реконфигурируемые измерительные и управляющие системы. — М. : ДМК Пресс, 2009.
7. Laird J. S., Szymanski R., Ryan C. G., Gonzales-Alvares I. A Labview based FPGA data acquisition with integrated stage and beam transport control // Materials and Atoms. 2013. Vol. 306. Р. 71–75.
8. Li Min, Yuan Y. J., Mao R. S., Xu Z. G., Peng Li, Zhao T. C., Zhao Z. L., Zahng Nong. The Control system for the multi-strip ionization chamber for HIMM // Nuclear Instruments and Methods in physics Research. 2015. Vol. 776. P. 21–26.
9. Humphreys I., Eisenblatter G., O’Donnell G. E. FPGA based Monitoring Platform for Condition Monitoring in Cilindrical Grinding // Procedia CIRP. 2014. Vol. 14. P. 448–453.
10. Rossel R. E., Fedosseev V. N., Marsh B. A., Richter D., Roshe S., Wendt K. D. A. Data acquisition, remote control and equipment monitoring for ISOLDE RILIS // Nuclear Instruments and Methods in physics Research. 2013. Vol. 317. P. 557–560.
11. Денисенко В. В. Компьютерное управление технологическим процессом, экспериментом, оборудованием. — М. : Горячая линия — Телеком, 2009.
12. Саймон Р. Windows 2000 API. — ДиаСофтЮП, 2004. — 1216 с.