Апаратна частина системи моніторингу параметрів руху механізму хитання
Анотація
Розроблено багатовузлову систему вимірювання коливальних рухів кристалізатора машини безперервного лиття заготовок на основі мікроконтролерів STM32 з MEMS-акселерометрами та MEMS-гіроскопами. Для обміну даними між вузлами застосовано інтерфейс RS-485, а синхронізоване опитування давачів здійснюється з частотою 100 Гц. Створений прототип системи забезпечує реєстрацію прискорень і кутових швидкостей у форматі, придатному для інженерної обробки. Отримані рішення можуть бути використані для моніторингу хитання кристалізатора, дослідження коливальних процесів у різних виробничих механізмах, створення бази даних для побудови “цифрового двійника” та як навчально-дослідний стенд.
Посилання
C. Neef, S. Hirzel, and M. Arens, “Industry 4.0 in the European Iron and Steel Industry: Towards an Overview of Implementations and Perspectives,” Working document, Karlsruhe, Fraunhofer ISI, 2018, 26 p.
E. S. Szekeres, “Overview of mold oscillation in continuous casting,” Iron and Steel Engineer, Jul. 1996, pp. 29–37.
D. M. Lewis and J. Savage, “The Principles of Continuous Casting of Metals,” Metallurgical Reviews, vol. 1, part 1, 1956, pp. 65–116. https://doi.org/10.1179/mtlr.1956.1.1.65.
W. R. Irving, Continuous Casting of Steel, 1st ed. Boca Raton, FL, USA: CRC Press, 1994. doi: 10.1201/9781003575849.
J. Elfsberg, “Oscillation Mark Formation in Continuous Casting Processes,” Licentiate thesis, Royal Institute of Technology, Stockholm, Sweden, 2003, 53 p.
Q. Li, G. Wen, F. Chen, J. Zhang, Z. Liu, and H. Yin, “Irregular initial solidification by mold thermal monitoring in the continuous casting of steels: A review,” Int. J. Minerals Metallurgy and Materials, vol. 31, no. 5, 2024, pp. 1003–1015. https://doi.org/10.1007/s12613-023-2798-z.
Y. Nian, L. Zhang, C. Zhang, et al., “Application status and development trend of continuous casting reduction technology: A review,” Processes, vol. 10, no. 12, 2022, p. 2669. https://doi.org/10.3390/pr10122669.
V. O. Didenko, O. F. Bondarenko, and O. M. Polyeno, “The overview of tools for control of mold motion trajectory of continuous casting machine,” in Proc. Int. Sci.-Practical Conf. Modern Information and Electronic Technologies, vol. 1, Odesa, Ukraine, 2014, pp. 58–59. [Online]. Available: https://www.old.tkea.com.ua/siet/archive/2014-t1/058.pdf
V. O. Didenko, “Control of semiconductor converters in the electrohydraulic drive system by acceleration signals,” Ph.D. dissertation, Kyiv, Ukraine, 2017, 204 p.
W. A. Gill, I. Howard, I. Mazhar, and K. McKee, “A Review of MEMS Vibrating Gyroscopes and Their Reliability Issues in Harsh Environments,” Sensors, vol. 22, iss. 19, 2022, p. 7405. https://doi.org/10.3390/s22197405.
STMicroelectronics, “STM32 Nucleo-64 boards (MB1136),” User manual, Sep. 2025, 91 p. [Online]. Available: https://www.st.com/resource/en/user_manual/um1724-stm32-nucleo64-boards-mb1136-stmicroelectronics.pdf [Accessed: Nov. 25, 2025].
STMicroelectronics, “Discovery kit with STM32F303VC MCU,” User manual, Sep. 2023, 41 p. [Online]. Available: https://www.st.com/resource/en/user_manual/um1570-discovery-kit-with-stm32f303vc-mcu-stmicroelectronics.pdf [Accessed: Nov. 25, 2025].
STMicroelectronics, “LSM303DLHC: iNEMO inertial module: 3D accelerometer and 3D magnetometer,” Datasheet, Geneva, Nov. 2013, 52 p. [Online]. Available: https://www.st.com/resource/en/datasheet/lsm303dlhc.pdf [Accessed: Nov. 25, 2025].
STMicroelectronics, “L3GD20: MEMS motion sensor, three-axis digital output gyroscope,” Datasheet, Feb. 2014. [Online]. Available: https://www.st.com/resource/en/datasheet/l3gd20.pdf [Accessed: Nov. 25, 2025].
Авторське право (c) 2025 Oleksii Lastovetskii, Oleksandr Yemets, Serhii Chuprykov, Oleksandr Bondarenko Олексій Ластовецький, Олександр Ємець, Сергій Васильович, Олександр Бондаренко
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
