Введение к работе
Актуальность проблемы. Одними из основных задач, которые гасны быть решены для интенсификации производства, являются їличение производительности труда, экономия материальных ;урсов, сокращение численности работающих, повышение качества одукции.
Решение этих задач невозможно без комплексной автоматизации оизводственных процессов, оптимизации технологических режимов управления процессами производства.
Вместе с тем, одной из важных составных частей любой сложной снической системы являются линии передачи информации. В стоящее время в качестве линий передачи информации в зличных областях науки и техники (компьютерной технике, іемеханических системах, радиотехнике, вычислительных сетях и ;.) широко используются коаксиальные кабели. К ним относятся пиочастотные коаксиальные кабели, коаксиальные кабели зоновой ізи, компьютерные миниатюрные кабели, сверхпроводящие аксиальные кабели, кабели для систем кабельного телевидения и угие.
Трименение коаксиальных кабелей в сложных технических системах едъявляет высокие требования к их параметрам, определяющим их чество как линий передачи информации.
Кабельное производство является сложным многооперационным оцессом, зависящим от большого числа режимных технологических раметров. К ним относятся параметры механических компонентов кнологического оборудования - скорости вращения и линейного ремещения; величины токов и напряжений электронагревательных ементов зон цилиндра и головки экструдера; параметры систем дяного и (или) воздушного охлаждения; химический состав сырья; [зические характеристики перерабатываемых материалов и т.д.
В настоящее время, несмотря на достаточно высокий уровень томатизации отдельных технологических операций изготовления белей связи, отсутствуют в достаточной степени обоснованные тодики построения систем управления их основными сплуатационными характеристиками, что связано с недостаточным учением объекта управления и существующих взаимосвязей между южеством фокторов, определяющих качество конечной продукции, сазанное в особенности относится к технологически наиболее
-2-сложной и ответственной операции наложения пористой изоляции процессе изготовления кабеля.
С этой точки зрения представляется несомненно актуальн( задача построения обобщенной математической модеї технологического процесса на стадии изолирования как объек управления, выявления аналитическких связей между обобщенньп показателями качества кабеля с различными переменными состояи в процессе работы технологической линии и разработка принципі построения соответствующих многосвязных систем автоматическо] управления, гарантирующих достижение требуемых количественш показателей по обобщенным показателям качества.
Настоящая работа посвящена рассмотрению некоторых аспект этой проблемы.
Цель и задачи работы. Основная цель диссертационной работ заключается в разработке математических моделей технологическо; процесса наложения пористой изоляции при непрерывш производстве коаксиальных кабелей связи, рассматриваемого качестве объекта автоматического управления по обобщеннь показателям качества, и алгоритмического обеспечения д построения соответствующих систем управления.
Для достижения указанной цели в диссертации поставлет следующие основные задачи.
1. Разработка функциональной и структурной схем процес
наложения пористой изоляции как объкта автоматическо
управленния.
-
Математическое моделирование основных уравнений стати для переменных состояния управляемого процесса.
-
Построение математических моделей для детерминированных статистических зависимостей основных экстплуатационш характеристик кабелей связи.
-
Математическое описание процесса экструзии аномально-вязк жидкости как объекта автоматического управления.
-
Построение аналитических и экспериментальных модел динамических характеристик составляющих звеньев структурн схемы объекта.
-
Разработка принципов построения и реализации многосвязга систем управления технологическим процессом наложения порист изоляции.
7. Разработка и промышленное внедрение систем управления
средств контроля качества в промышленных условиях.
г»»г»т«ж.>*- vrt,T%-»^,»^ ,, о|«<1УП*1ІІ/м"Г'''^ ПоЬл-П т ГЧТТТ>Л.Т<'АТТ/ТЛ*Г^Т "^p^f ТТТГЛ ОТТЇІ
іряет и углубляет теоретические представления о характере и х закономерностях технологического процесса наложения :той изоляции при непрерывном производстве коаксиальных ей связи, дает методы их качественного и количественного іния, исследования и синтеза соответствующих систем [этического управления.
работе получены следующие основные результаты:
Предложена структурная схема процесса наложения пористой ции как многосвязного объекта автоматического управления. . Предложены детерминированные и вероятностные модели юсвязи между переменными состояния и обобщенными риями качества конечной продукции. .
. Предложены математические модели взаимосвязей между іляємьіми величинами, промежуточными переменными состояния эдными воздействиями объекта в статических режимах его гы.
ізработана аналитическая модель процесса экструзии аномально-й жидкости как составляющего звена объекта управления.
Разработаны математические модели динамических характеристик вляющих звеньев структурной схемы объекта управления.
Обоснованы и разработаны принципы построения многосвязных м автоматического управления обобщенным показателем тва технологического процесса наложения изоляции.
Практическая ценность работы определяется следующими іенньши вней выводами и рекомендациями.
Разработана инженерная методика расчета статических и «ических характеристик технологического процесса наложения щии как объекта автоматического управления.
Разработаны инженерные методы синтеза и анализа многосвязных м управления технологическим процессом наложения изоляции.
Предложены оригинальные способы оптимального размещения псов управляемых величин при синтезе многосвязной системы латического регулирования.
Предложены специальные средства косвенного контроля іенньїх состояния, недоступных для непосредственного измерения.
Разработаны и внедрены в производство информационно-
эительная система для автоматического контроля
жтрической проницаемости кабельной изоляции (ОКБ КП пищи Московской обл.), система контроля и управления
-4-наложением пористой изоляции (АО "Самарская кабель: компания" г.Самара).
На защиту выносятся следующие основные положения. 1. Структурные схемы технологического процесса наложеі пористой изоляции как объекта автоматического управле, волновым сопротивлением кабеля.
-
Вероятностные и детерминированные модели взаимосвязи ме: переменными состояния объекта и обобщенньши критери. качества конечной продукции.
-
Математические модели статики объекта управления.
-
Математическая модель управляемого процесса экстру аномально-вязкой жидкости.
5. Математические модели динамических характеристик объе управления.
6. Принципы построения многосвязных систем управления процес наложения пористой изоляции.
7. Результаты промышленного внедрения систем автоматическ управления и контроля качества в процессе производства кабе связи.
Апробация работы. Основные положения и результаты раб доложены и обсуждены на VI Всесоюзной научно-техничес конференции "Состояние и перспективы развития кабелей связи в пятилетке" (г.Одесса, 1982), на Всесоюзной научно-техничес конференции "Новое технологическое оборудование, современ средства автоматизации и механизации кабельного производи (г.Бердянск, 1984), на VII Всесоюзной конференции "Состояни перспективы развития кабелей связи в XII пятилетке" (г.Бердя 1986), на Всесоюзной научно-технической конферен "Автоматизированные комплексы и системы, совремеї оборудование кабельного производства" (г.Паневежис, 1987), Всероссийской научно-технической конференции "Надеж» механических систем" (г.Самара, 1995), на VI конферен "Математическое моделирование и краевые задачи" (г.Самара,, 1! а также на научно-технических семинарах кафедры "Автоматик управление в технических системах" Самарского государствен] технического университета.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 печат работ, получено 8 авторских свидетельств на изобретения.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введе шести глав и заключения, изложенных на 124 страницах.
