СТРУКТУРНЫЙ СИНТЕЗ ОБОБЩЕННОЙ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПРОИЗВОДСТВА ЯЧЕИСТОГО БЕТОНА

1

• Авторы
• Файлы

Галицков С.Я. Галицков К.С. Статья в формате PDF 191 KB

Комплексная автоматизация производства ячеистого бетона [1] базируется на использовании множества М математических моделей обобщенного объекта управления, в котором можно выделить подмножество М₁ математических моделей технологических операций и подмножество М₂ математических моделей трaнcпортно-складского оборудования. Здесь под обобщенным объектом управления понимается совокупность технологических процессов и технологического оборудования, согласованное управление которыми и обеспечивает производство изделий из ячеистого бетона. Наличие в производственной цепочке определенных технологических переделов приводит к традиционному выделению в обобщенном объекте локальных объектов, в частности, процессы дозирования, перемешивания и т.п. Связи между входными и выходными координатами таких локальных объектов регламентируются технологическими картами, а в условиях существенной нестационарности возмущающих воздействий эти связи корректируются эвристически, исходя из опыта работы операторов, обслуживающих технологические установки. Вместе с тем, как показывает анализ производства ячеистого бетона, именно эти связи между локальными процессами оказывают превалирующее влияние на показатели качества выпускаемых изделий и величину прибыли предприятия. Поэтому весьма актуальным является синтез математической модели обобщенного объекта управления, учитывающего взаимосвязи между элементами как внутри подмножеств М₁ и М₂, так и между этими подмножествами.

Подмножество М₁ включает в себя n элементов T_i (i=1,2,...,n) математических описаний последовательности технологических процессов, например, приготовление бетонной смеси; ее выдержки, в результате которой формируется сырец; резки сырца и т.п. и c элементов П_iΧ  (Χ = 1,2,...,k; Χ≠i) моделей связи между элементами T_i. Здесь наиболее сложными являются математические модели приготовления бетонной смеси и автоклавирования, в которых, в свою очередь, можно выделить несколько взаимосвязанных составляющих. В частности, при описании процесса приготовления смеси ячеистого бетона вводятся в рассмотрение многомерные математические модели дозирования, перемешивания, вспучивания.

Подмножество М₂ состоит из m элементов R_j (j=1,2,...,m) математических моделей электромеханических манипуляторов большой грузоподъемности (до 30 тонн), имеющих, в основном, портальную конструкцию; конвейеров и складского оборудования и р элементов K_jφ  (φ=1,2,...,р; φ ≠ j) моделей межкaнaльных связей. Здесь наиболее сложные - это многомерные модели тяжелых портальных манипуляторов как объектов управления [2]. В силу особенностей конструкций в их динамике проявляются ярко выраженные колебательные процессы, приводящие в переходных процессах к существенным перегрузкам в кинематических цепях исполнительных приводов. Поэтому, во-первых, имеются значительные трудности «ручного» управления манипуляторами рассматриваемого класса и, во-вторых, при нерациональном управлении подобными динамическими объектами происходит резкое снижение ресурса их работоспособности. 

Пересечение множеств М₁ и М₂ образуют Ψ элементов Р_ij, отражающих влияние процессов из множеств М₁ и М₂ друг на друга.

Разработанное множество М используется как при синтезе регуляторов систем автоматического управления отдельными технологическими установками производства, так и в качестве базовых элементов в программных устройствах прогнозирования и «устройствах подсказки» оператора в SCADA-системе производства ячеистого бетона.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Галицков К.С. Интегрированное автоматическое управление технологическим процессом производства ячеистого бетона //Тр. международ.науч.-техн. конф. «Интерстроймех-2005», Тюмень: ТюмГНГУ, 2005. - С.17.
2. Галицков С.Я., Блинчиков О.И. Портальный манипулятор с подвесной траверсой как объект управления // Сб. докл. международ.науч.-техн. конф. «Автоматизация технологических процессов и производственный контроль», Тольятти: ТГУ, 2006. - С.185-187.

---