Научная статья на тему 'Программное обеспечение технологического процесса пайки волноводных трактов космических аппаратов'

Программное обеспечение технологического процесса пайки волноводных трактов космических аппаратов Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

CC BY
369
101
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
автоматизированная система / автоматизированное управление / волноводный тракт / индукци-онная пайка / программный продукт / automated system / automated control / waveguide / induction soldering / software

Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы — В.С. Тынченко, А.Н. Бочаров, В.Д. Лаптёнок, Ю.Н. Серёгин, С.К. Злобин

В статье решается проблема автоматизированного управления процессом пайки волноводных трактов космических аппаратов посредством индукционного нагрева. Проводится анализ особенностей процесса индукционной пайки и выявляется необходимость его автоматизации с применением информационно-управляющей системы. Разработанная автоматизированная система управляет процессом нагрева изделия, изменяя мощность, подаваемую на индуктор, на основе информации о температуре из зоны пайки и стабилизируя температуры в узком диапазоне выше темпера-туры плавления припоя, но ниже температуры плавления волновода, что позволило автоматизировать процесс пайки, повысить качество волноводов и исключить прожоги. Программный продукт представляет собой Windows-приложение, работающее в операционных системах Windows XP/7/8/8.1/10 и разработанное на языке C++ в системе программирования Borland C++ Builder 6.0 с применением объектно-ориентированного подхода. Показана структурная схема программной системы, состоящей из пяти модулей, а также описан основной алгоритм ее работы. Также дано описание работы автоматизированной системы пайки волноводных трактов, поясняющее основные функции и ограничения системы. Разработанный программный продукт позволяет настраивать измерительное оборудование, устанавливать и изменять параметры процесса пайки, а также просматривать графики температур, регистрируемых системой. Кроме того, существует возможность просмотра и редактирования БД технологических процессов. Система имеет развитый человеко-машинный интерфейс, не требует от пользователей дополнительных навыков, а также обладает широкими возможностями по масштабируемости функций. Приводятся результаты экспериментальных исследований, показывающие достаточно высокое качество управления процессом пайки и применимость системы к поставленным задачам автоматизации.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по компьютерным и информационным наукам , автор научной работы — В.С. Тынченко, А.Н. Бочаров, В.Д. Лаптёнок, Ю.Н. Серёгин, С.К. Злобин

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE SOFTWARE OF TECHNOLOGICAL PROCESS OF SOLDERING SPACECRAFTS’ WAVEGUIDES

The paper solves the problem of automated control of soldering space vehicles waveguides using induction heating. The authors analyze the peculiarities of the induction soldering process and identifie a necessity of information-control system automation. The developed automated system controls a product heating process by varying the power of the inductor on the basis of information about the soldering zone temperature, and stabilizing temperatures in a narrow range above the solder melting point but below the waveguide melting point. This allows automating the soldering process, improving the quality of waveguides and eliminating burn-throughs. The software product is a Windows-based application that works in Windows XP/7/8/8.1/10. It is developed in C++ language in the programming system Borland C++ Builder 6.0 using the object-oriented approach. The article shows a block diagram of a software system consisting of five modules and describes the main algorithm of its work. There is also a description of the waveguide automated soldering system operation that explains basic functions and limitations of the system. The developed software product allows setting measurement equipment, setting and changing soldering parameters, as well as looking through temperature graphs recorded by the system. Furthermore, it is possible to monitor and edit process database. The system has an advanced human-machine interface and does not require additional skills from users. Moreover, it offers flexible scalability features. There article presents the results of experimental studies that show high quality of soldering process control and system applicability to automation tasks.

Текст научной работы на тему «Программное обеспечение технологического процесса пайки волноводных трактов космических аппаратов»

УДК 621.372.83.001.24 Дата подачи статьи: 05.11.15

DOI: 10.15827/0236-235X.114.128-134

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПАЙКИ ВОЛНОВОДНЫХ ТРАКТОВ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ

B.С. Тынченко, к.т.н., доцент, vadimond@mail-ru; А.Н. Бочаров, к.т.н., доцент, ius_bocharov@sibsau.ru;

В.Д. Лаптёнок, д.т.н., профессор, ius_laptenok@sibsau.ru; Ю.Н. Серёгин,, к.т.н., доцент, ius_ceregin@mcal.ru (Сибирский государственный аэрокосмический университет им. академика М.Ф. Решетнёва, просп.. им. газ. «Красноярский рабочий», 31, г. Красноярск, 660037, Россия);

C.К. Злобин, инженер-технолог, tanat_1_@mail.ru «Информационные спутниковые системы» им. академика М.Ф. Решетнёва,

ул. Ленина, 52, г. Железногорск Красноярского края, 662972, Россия)

В статье решается проблема автоматизированного управления процессом пайки волноводных трактов космических аппаратов посредством индукционного нагрева. Проводится анализ особенностей процесса индукционной пайки и выявляется необходимость его автоматизации с применением информационно-управляющей системы. Разработанная автоматизированная система управляет процессом нагрева изделия, изменяя мощность, подаваемую на индуктор, на основе информации о температуре из зоны пайки и стабилизируя температуры в узком диапазоне выше температуры плавления припоя, но ниже температуры плавления волновода, что позволило автоматизировать процесс пайки, повысить качество волноводов и исключить прожоги. Программный продукт представляет собой Windows-приложение, работающее в операционных системах Windows XP/7/8/8.1/10 и разработанное на языке C++ в системе программирования Borland C++ Builder 6.0 с применением объектно-ориентированного подхода. Показана структурная схема программной системы, состоящей из пяти модулей, а также описан основной алгоритм ее работы. Также дано описание работы автоматизированной системы пайки волноводных трактов, поясняющее основные функции и ограничения системы. Разработанный программный продукт позволяет настраивать измерительное оборудование, устанавливать и изменять параметры процесса пайки, а также просматривать графики температур, регистрируемых системой. Кроме того, существует возможность просмотра и редактирования БД технологических процессов. Система имеет развитый человеко-машинный интерфейс, не требует от пользователей дополнительных навыков, а также обладает широкими возможностями по масштабируемости функций. Приводятся результаты экспериментальных исследований, показывающие достаточно высокое качество управления процессом пайки и применимость системы к поставленным задачам автоматизации.

Ключевые слова: автоматизированная система, автоматизированное управление, волноводный тракт, индукционная пайка, программный продукт.

Волноводные системы широко применяются в космических аппаратах, обеспечивая функционирование как самого аппарата, так и его бортовой аппаратуры. В компании «Информационные спутниковые системы» (г. Железногорск Красноярского края) в качестве волноводных систем используются тонкостенные трубы прямоугольного сечения из алюминиевых сплавов. Для изготовления волноводных систем применяется индукционная пайка [1, 2].

Индукционная пайка тонкостенных волноводов - сложный технологический процесс, обладающий рядом особенностей [3].

Во-первых, применяемый силуминовый припой имеет температуру плавления, близкую к температуре плавления основного материала. При скорости индукционного нагрева 10-15 °С/сек. требуется точное соблюдение технологического режима процесса пайки. Во-вторых, составные части вол-новодной системы, такие как волноводная труба, фланец или муфта, в процессе индукционного нагрева представляют собой независимые системы до момента расплавления припоя между ними [4]. То есть между элементами практически отсутствует теплообмен, и их нагрев происходит незави-

симо друг от друга. В-третьих, выявлено, что при индукционном нагреве волноводных трактов зоны наибольшего тепловыделения в сечениях элементов (максимальная плотность индуцированных вихревых токов) не совпадают с зонами пайки [5].

Кроме этого, большая номенклатура паяных изделий с различными массо-габаритными параметрами приводит к разности по массе одноименных изделий до 25 %. Также при нагреве элементы вол-новодных трактов не изменяют свой цвет, что исключает визуальный контроль локальных перегревов паяных изделий [6].

Перечисленные факторы значительно усложняют воспроизведение технологического процесса индукционной пайки волноводных трактов, предъявляют требования к точности позиционирования изделия, форме индуктора, параметрам генератора установки индукционной пайки и требуют высококвалифицированного персонала [7, 8].

Анализ перечисленных особенностей индукционной пайки выявил необходимость автоматизации технологического процесса и привел к созданию программно-аппаратного комплекса, позволяющего точно воспроизводить технологический процесс. Разработанная автоматизированная си-

стема управляет процессом нагрева изделия, изменяя мощность, подаваемую на индуктор, на основе информации о температуре из зоны пайки [9].

Структура и алгоритмы работы ПО

Программный продукт, предлагаемый для автоматизации процесса индукционной пайки, представляет собой Windows-приложение, работа которого возможна в операционных системах Windows XP/7/8/8.1/10.

Программный продукт разработан на языке C++ с применением объектно-ориентированного подхода, что позволило сделать современное масштабируемое приложение [10].

Работа с COM-портами реализована посредством WinApi [11-13], работа с платой PCI1710 -посредством сторонней библиотеки bdaqctrl.h, распространяемой бесплатно [14].

Структурная схема программного продукта представлена на рисунке 1.

Проект программной системы состоит из пяти файлов исходного кода:

- БоШеп^.срр - содержит главную функцию программы WinMainO, которая реализует запуск программной системы;

- ша^огш.срр - содержит алгоритмы работы главного окна приложения;

- ругоЮгш.срр - содержит алгоритмы работы формы с информацией о пирометрах;

- bdaqctrl.h - содержит алгоритмы работы интерфейса платы РС11710, по которой осуществляются обработка данных термопар и управление уставкой мощности;

- Руго_с1аз5.срр - содержит описание класса пирометров Руго, алгоритмы взаимодействия с ними, а также алгоритмы настройки пирометров.

В системе реализован один пользовательский класс - класс пирометра Руго. Данный класс хранит

всю информацию о подключении пирометра, а также его параметры.

С использованием данного класса можно производить:

- включение лазера пирометра;

- выключение лазера пирометра;

- запрос о состоянии лазера пирометра (0 -выключен, 1 - включен);

- запрос серийного номера пирометра;

- запрос минимальной температуры, воспринимаемой пирометром;

- запрос максимальной температуры, воспринимаемой пирометром;

- запрос текущей температуры, измеряемой пирометром;

- запрос коэффициента эмиссии в пирометре;

- установку коэффициента эмиссии в пирометре;

- автоматическое вычисление коэффициента эмиссии.

На рисунке 2 приведена блок-схема работы программной системы.

Из блок-схемы видно, что на первоначальном этапе происходят инициализация всех структур данных и настройка портов и интерфейсов. Также перед открытием основного окна приложения происходит принудительное отключение лазеров пирометров, так как включенный лазер существенно влияет на точность измерений.

При закрытии приложения происходят закрытие всех портов и отключение платы РС11710. Дополнительно к этому производится выключение индуктора.

На первоначальном этапе, еще до вывода формы на экран, происходит последовательный опрос пирометров и получение с них следующей информации: серийный номер, минимальная измеряемая пирометром температура, максимальная измеряемая пирометром температура, коэффициент излучательной способности материала, установленной на пирометре.

Далее вся полученная информация выводится в соответствующие поля на форме.

При нажатии на кнопку «ПУСК» запускается процесс автоматической пайки, в течение которого управление нагревом изделия осуществляется на основе пропорционального регулятора [15, 16] с целью поддержания требуемой скорости нагрева [17], а при достижении температуры стабилизации с целью поддержания этой температуры в течение некоторого времени - времени стабилизации.

На рисунке 3 представлена блок-схема управления процессом пайки, где приняты следующие обозначения:

- Wуставка - уставка мощности генератора в вольтах; изменяется от 2В до 12В, где 2В - это 0 % мощности генератора, 12В - 100 % мощности;

- Тупр - значение температуры, полученное с пирометра, введенного в контур управления;

0

Нажатие кнопки «Выход»

УСТЕ мощное вка ти := 2В

Отключение платы PCI1710

Закр COM- э1тие юртов

^ Конец ^

^ Начало ^^

_ I _

Открытие COM-порта для пирометра 1

Открытие COM-порта для пирометра 2

I ~

Выключение лазера пирометра 1

Выключение лазера пирометра 2

Инициализация платы PCI1710

т

Нажатие кнопки «Пуск»

Процесс автоматической пайки

Рис. 2. Общая блок-схема работы приложения Fig. 2. A general block diagramm of an application

Нажатие на выпадающий список «Индекс сборки»

Выбор индекса

сборки пользователем

Выбор параметров процесса из банка по индекс у сборки

©

- Тстаб - значение температуры стабилизации, на которой происходит расплавление припоя; задается как технологический параметр процесса;

- Унагр - скорость нагрева изделия;

- Ууст - требуемая скорость нагрева, которую необходимо выдерживать; задается как технологический параметр процесса;

- ШачалаСтаб - отметка о времени, когда система начала процесс стабилизации;

- ВремяСтабилизации - время, в течение которого необходимо выдерживать изделие при Тстаб; задается как технологический параметр процесса.

Такая схема управления, реализованная на базе пропорционального регулятора, позволяет произ-

водить эффективное управление 20 раз в секунду. В результате серии экспериментов было выявлено, что такой дискретности управляющих воздействий достаточно для эффективного управления процессом индукционной пайки.

Описание работы с автоматизированной системой

В системе предусмотрены два уровня доступа: - доступ оператора, при котором возможны управление комплексом оборудования и просмотр БД технологических параметров пайки волноводов;

W/ставка := 12В

i:=i+1

A L

Ожидание 50 мсек.

W/ставка := W/ставка - 0.1В

W/ставка := W/ставка + 0.1В

1

Wy^sB^ := 2В

Г

i:=i+1

i L

Ожидание 50 мсек.

Рис. 3. Блок-схема алгоритма управления процессом пайки Fig. 3. A block diagramm of a soldering process control

=0

- доступ технолога с возможностью просмотра и редактирования БД технологических параметров пайки волноводов, а также управления комплексом оборудования.

В главном окне автоматизированной системы в режиме работы оператора пользователю предоставлен ряд возможностей, прежде всего - просмотр графика нагрева изделия.

Также в окне имеется ряд управляющих элементов, сгруппированных по функционалу: элементы управления параметрами пайки и кнопки управления лазерами пирометров.

При возникновении нештатного режима нагрева возможно экстренное завершение работы системы нажатием кнопки «СТОП».

Также оператор перед пайкой должен выбрать технологические параметры процесса из БД.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

В отличие от оператора технологу дополнительно предоставляется возможность ведения и изменения БД технологических параметров пайки (рис. 4). Для этого предусмотрена кнопка «Редак-

тировать БД сборок», где технолог может просмотреть в табличном виде данные технологических па-

Рис. 4. Главное окно программной системы (технолог)

Fig. 4. The software system home screen (a technologist)

Рис. 5. Окно информации о пирометрах Fig. 5. Pyrometers info window

раметров сборок, отредактировать их, а также добавить новые сборки или удалить устаревшие.

Для проведения анализа результатов пайки изделий, а также выполнения научно-исследовательских работ в системе имеется возможность протоколирования процессов как в графическом виде (графиков температур), так и в текстовом.

При необходимости проверки подключения измерительных устройств, а также настройки их параметров возможен просмотр информации о пирометрах (рис. 5).

Для корректировки значения излучательной способности материала предоставлены два инструмента:

- ручная корректировка; при нажатии на кнопку «Изменить на» значение излучательной способности материала в пирометре будет заменено внесенным в окошко справа от кнопки; данное значение представляется в формате тысячных долей в интервале от 0 до 1;

- автоматическая настройка; при нажатии на кнопку «Настроить автоматически» будет запущен процесс подбора наилучшего значения излучатель-ной способности; данный процесс требует подключения хотя бы одной термопары к системе; среднее время автоматической настройки варьируется от 40 до 50 секунд.

Экспериментальное исследование эффективности работы автоматизированной системы

Для исследования эффективности работы системы по управлению процессом индукционной пайки волноводных трактов из алюминия был проведен ряд лабораторных экспериментов на опытном оборудовании с различными типоразмерами труб и фланцев/муфт волноводов.

При проведении экспериментов использовалась информация с двух пирометров, направленных на трубу и фланец/муфту соответственно.

Цель проведения первого блока экспериментов - выбор информации о тепловом процессе, которую необходимо ввести в контур управления.

Были рассмотрены три варианта:

- использование данных о температуре с пирометра, направленного на фланец/муфту;

- использование данных об обеих температурах с пирометров, направленных на трубу и фланец/муфту;

- использование данных о температуре с пирометра, направленного на трубу.

Недостатком контроля температуры фланца/ муфты явилось недостаточное протекание припоя во всю глубину соединения за счет естественного охлаждения трубы в процессе выдержки. Использование же средневзвешенной температуры с обоих пирометров, направленных на трубу и фланец/муфту, приводило к частым прожогам трубы.

Наилучшие результаты показало управление процессом по температуре трубы, что позволило предотвратить оплавление соединяемых деталей и обеспечить полное протекание припоя.

Второй блок экспериментов был направлен на определение технологических режимов пайки для следующих размеров волноводов: 28,5x12,6 мм, 35x15 мм, 58x25 мм и 19x9,5 мм.

Для этих размеров была установлена единая скорость нагрева 5 град./сек. Повышение скорости нагрева приводило к росту перепада температур между верхней и нижней поверхностями фланца, а понижение - к ухудшению работы флюса и, соответственно, протеканию припоя.

Экспериментально были установлены необходимые зазоры и температуры стабилизации. Выбором соответствующего зазора между индуктором и фланцем достигается минимальная разность температур между соединяемыми элементами - трубой и фланцем.

По результатам экспериментов был сформирован банк данных технологических процессов пайки волноводных трактов.

Примеры полученных графиков процессов представлены на рисунках 6, 7.

В представленном исследовании было разработано ПО, позволяющее осуществлять автоматизацию процесса пайки волноводных трактов различных конструкций, снижая влияние человеческого фактора.

Система обладает следующими основными функциями:

- автоматизированное управление процессом нагрева спаиваемых изделий;

- визуализация значений температуры в зоне пайки;

- настройка параметров процесса пайки;

Темпера lypa njjej им

............;...........1...........;......i. ! ~ lI

.......................• ■• ' ■ ■• • • • -у*-.........:............

. ^.¿С'... У.

......■...........t"'""^: ..........:...........1............

• -¿НтГi

• j :

....^.^y...................<............y...................

.... ...........

............

-Низ фланца/муфта -

Рис. 6. График процесса пайки: труба-фланец 19х9,5 мм, зазор 3 мм, температура стабилизации 600 градусов

Fig. 6. The soldering process of tube flange chart 19х9,5 mm, 3 mm gap, maturing temperature 600 degrees

Рис. 7. График процесса пайки: труба-фланец 58х25 мм, зазор 6 мм, температура стабилизации 600 градусов

Fig. 7. The soldering process of tube flange chart 58х25 mm, 6 mm gap, maturing temperature 600 degrees

- калибровка измерительных устройств - пирометров;

- ведение БД технологических процессов;

- разграничение прав доступа к системе.

Разработанное ПО помогает оператору подбирать параметры индукционной пайки и обеспечивает воспроизводимость режимов нагрева в условиях многообразия конструкций элементов и их массо-габаритных характеристик.

Таким образом, применение предлагаемой автоматизированной системы позволит повысить качество волноводных трактов, снизить влияние человеческого фактора и улучшить условия работы персонала.

Литература

1. Злобин С.К., Михнев М.М., Лаптенок В.Д., Зайцев Р.В. Особенности пайки элементов волноводно-распределительных трактов из алюминиевых сплавов с применением источника индукционного нагрева // Решетневские чтения: матер. XVI Меж-дунар. научн. конфер. В 2 ч. Красноярск: Изд-во СибГАУ, 2012. С.192-193.

2. Сильченко П.Н., Михнев М.М., Анкудинов А.В., Кудрявцев И.В. Обеспечение прочности и точности крупногабарит-

ных волноводно-распреде-лительных систем космических аппаратов связи // Проблемы машиностроения и надежности машин.

2012. № 1. С. 112-117.

3. Вологдин В.В., Кущ Э.В., Асамов В.В. Индукционная пайка. Л.: Машиностроение, 1989. 72 с.

4. Кудрявцев И.В., Барыкин Е.С., Гоцелюк О.Б. Математическая модель нагрева волновода при передаче сигнала высокой мощности // Молодой ученый. 2013. № 9. С. 52-57.

5. Лаптенок В.Д., Злобин С.К., Михнев М.М., Бочаров А.Н., Долгопо-лов Б.Б. Особенности производства волноводно-распределительных трактов антенно-фидерных устройств космических аппаратов // Вестн. СибГАУ.

2013. № 6 (52). С. 196-201.

6. Лаптенок В.Д., Долгополов Б.Б., Бочаров А.Н. Методика отладки технологического процесса пайки волноводных трактов. Красноярск: Изд-во СибГАУ, 2009. 112 с.

7. Слухоцкий А.Е., Рыскин С.Е. Индукторы для индукционного нагрева. Л.: Энергия, 1974. 418 с.

8. Слухоцкий А.Е. Индукторы. Л.: Машиностроение, 1989. 462 с.

9. Злобин С.К., Михнев М.М., Лаптенок В.Д., Серегин Ю.Н., Бочаров А.Н., Тынченко В.С., Дубец Ю.П., Долгопо-

лов Б.Б. Автоматизированное оборудование и технология для пайки волноводных трактов космических аппаратов // Вестн. СибГАУ. 2014. № 4 (56). С. 219-229.

10. Лафоре Р. Объектно-ориентированное программирование в С++: учебник. СПб: Питер, 2011. 928 с.

11. Архангельский А.Я. Приемы программирования в C++ Builder 6 и 2006. Механизмы Windows, сети: учебник. М.: Бином-Пресс, 2010. 992 с.

12. Работа с COM-портом с помощью потоков. URL: http://usbsergdev.narod.ru/DOC/COM_port_potoki_TThread_WIN API.pdf (дата обращения: 22.10.2015).

13. Титов О. Работа с коммуникационными портами (COM и LPT) в программах для Win32. URL: http://www.realcoding.net/ article/view/2416 (дата обращения: 12.11.2015).

14. Тынченко В.С., Бочаров А.Н., Серегин Ю.Н., Лапте-нок В.Д. Модуль взаимодействия с аппаратным обеспечением АСУ «Пайка»: пат., Рос. Федерация. № 2015611846. заявл. 11.12.2014; опубл. 20.03.2015, Бюл. № 3. 1 с.

15. Типы регуляторов и законы регулирования. URL: http:// automation-system.ru/main/15-regulyator/type-of-control.html (дата обращения: 22.09.2015).

16. Автоматические регуляторы и их типы. URL: http:// mashmex.ru/metallurgi/104-osnovi-avtomatizacii.html?start=6 (дата обращения: 20.09.2015).

17. Пурро В., Седякин А. Автоматизация процессов. URL: http://opiobjektid.tptlive.ee/Automatiseerimine (дата обращения: 25.09.2015).

DOI: 10.15827/0236-235X.114.128-134 Received 05.11.15

THE SOFTWARE OF TECHNOLOGICAL PROCESS OF SOLDERING SPACECRAFTS' WAVEGUIDES Tynchenko V.S., Ph.D. (Engineering), Associate Professor, vadimond@ mail.ru;

Bocharov A.N., Ph.D. (Engineering), Associate Professor, ius_bocharov@sibsau.ru;

Laptenok V.D., Dr.Sc. (Engineering), Professor, ius_laptenok@sibsau.ru; Seregin Yu.N., Ph.D. (Engineering), Associate Professor, ius_ceregin@mail.ru (Academician M.F. Reshetnev Siberian State Aerospace University, Krasnoyarsky Rabochy Ave. 31, Krasnoyarsk, 660014, Russian Federation);

Zlobin S.K., Process Engineer, tanat_1_@mail.ru (JSC "Academician M.F. Reshetnev "Information Satellite Systems ", Lenina St. 52, Zheleznogorsk, Krasnoyarsk region, 662972, Russian Federation)

Abstract. The paper solves the problem of automated control of soldering space vehicles waveguides using induction heating. The authors analyze the peculiarities of the induction soldering process and identifie a necessity of information-control system automation. The developed automated system controls a product heating process by varying the power of the inductor on the basis of information about the soldering zone temperature, and stabilizing temperatures in a narrow range above the solder melting point but below the waveguide melting point. This allows automating the soldering process, improving the quality of waveguides and eliminating burn-throughs. The software product is a Windows-based application that works in Windows XP/7/8/8.1/10. It is developed in C++ language in the programming system Borland C++ Builder 6.0 using the object-oriented approach. The article shows a block diagram of a software system consisting of five modules and describes the main algorithm of its work. There is also a description of the waveguide automated soldering system operation that explains basic functions and limitations of the system. The developed software product allows setting measurement equipment, setting and changing soldering parameters, as well as looking through temperature graphs recorded by the system. Furthermore, it is possible to monitor and edit process database. The system has an advanced human-machine interface and does not require additional skills from users. Moreover, it offers flexible scalability features. There article presents the results of experimental studies that show high quality of soldering process control and system applicability to automation tasks.

Keywords: automated system, automated control, waveguide, induction soldering, software.

References

1. Zlobin S.K., Mikhnev M.M., Laptenok V.D., Zaytsev R.V. The features of soldering the elements of waveguide distribution paths from aluminium alloy using induction heating. Reshetnevskie chteniya: materialyXVIMezhdunar. nauchn. konf. v 2 ch. [Proc. of the 16 Int. Science Conf. "Reshetnev Readings" in 2 parts]. Krasnoyarsk, SibGAU Publ., 2012, pp. 192-193 (in Russ.).

2. Silchenko P.N., Mikhnev M.M., Ankudinov A.V., Kudryavtsev I.V. Ensuring the strength and accuracy of large-size waveguide distribution systems of communication satellites. Journ. of Machinery Manufacture and Reliability. 2012, vol. 41, no. 1, pp. 112-117 (in Russ.).

3. Vologdin V.V., Kushch E.V., Asamov V.V. Induktsionnayapayka [Induction Soldering]. Leningrad, Mashinostroenie Publ., 1989, 72 p.

4. Kudryavtsev I.V., Barykin E.S., Gotselyuk O.B. Mathematical model of waveguide heating when transferring a high-capacity signal. Molodoy ucheny [Young Scientist]. 2013, no. 9, pp. 52-57 (in Russ.).

5. Laptenok V.D., Zlobin S.K., Mikhnev M.M., Bocharov A.N., Dolgopolov B.B. The features of production of waveguide-distributive systems of communication spacecrafts. Vestnik SibGAU [The Bulletin of SibSAU]. 2013, iss. 6 (52), pp. 196-201 (in Russ.).

6. Laptenok V.D., Dolgopolov B.B., Bocharov A.N. Metodika otladki tekhnologicheskogoprotsessapayki volnovodnykh traktov [A Debugging Method for a Waveguide Soldering Process]. Krasnoyarsk, SibGAU Publ., 2009, 112 p.

7. Slukhotsky A.E., Ryskin S.E. Induktory dlya induktsionnogo nagreva [Inductors for Induction Heating]. Leningrad, Energiya Publ., 1974, 418 p.

8. Slukhotsky A.E. Induktory [Inductors]. Leningrad, Mashinostroenie Publ., 1989, 462 p.

9. Zlobin S.K., Mikhnev M.M., Laptenok V.D., Seregin Yu.N., Bocharov A.N., Tynchenko V.S., Dubets Yu.P., Dolgopolov B.B. Automated equipment and technology for spacecrafts waveguide peth soldering. Vestnik SibGAU [The Bulletin of SibSAU]. 2014, no. 4 (56), pp. 219-229 (in Russ.).

10. Lafore R. Obyektno-orientirovannoe programmirovanie v C++ [Object-Oriented Programing in C++]. Textbook. St.-Petersburg, Piter Publ., 2011, 928 p.

11. Arkhangelsky A.Ya. Priemy programmirovaniya v C+ + Builder 6 i 2006. Mekhanizmy Windows, seti [Programming in C++ Builder 6 and 2006. Windows Mechanisms, Nets]. Textbook. Moscow, Binom-Press, 2010, 992 p.

12. Rabota s COM-portom spomoshchyupotokov [Working with COM-port Using Flaws]. Available at: http://piclist.ru/ S-COM-THREAD-RUS/COM_port_potoki_TThread_WINAPI.pdf (accessed October 22, 2015).

13. Titov O. Rabota s kommunikatsionnymiportami (COM i LPT) vprogrammakh dlya Win32 [Working with COM and LPT in Programs for Win32]. Available at: http://www.realcoding.net/article/view/2416. (accessed November 12, 2015).

14. Tynchenko V.S., Bocharov A.N., Seregin Yu.N., Laptenok V.D. Modul vzaimodeystviya s apparatnym obespecheniem ASU "Payka " [An Interaction Module with "Payka" Automated System Control Hardware]. Software State Registration Cert. no. 2015611846, 2015.

15. Tipy regulyatorov i zakony regulirovaniya [Regulator Types and Regulation Laws]. Available at: http://automation-system.ru/main/15-regulyator/type-of-control.html (accessed September 22, 2015).

16. Avtomaticheskie regulyatory i ikh tipy [Automatic Regulators and their Types]. Available at: http://mashmex.ru/metal-lurgi/104-osnovi-avtomatizacii.html?start=6 (accessed September 20, 2015).

17. Purro V., Sedyakin A. Avtomatizatsiyaprotsessov [Process Automation]. Available at: http://opiobjektid.tptlive.ee/Au-tomatiseerimine (accessed September 25, 2015).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.