Введение к работе
Актуальность работы. Электрохимическое осагедение металлов широко распространено для коррозионной защиты, повышения износостойкости и твердости, сообщения антифрикционных свойств и отракательной способности, декоративной отделки изделий. Основные потребители изделий, обрабатываемых электрохимическим способом: машиностроение, приборостроение, .радиоэлектронная и ювелирная промышленность.
Процесс электрохимического осаждения является центральным звеном для любого гальванического производства, определяющим его технико - экономические показатели: производительность, качество покрытия, энерго- и материалоемкость, объем токсичных отходов. Производительность характеризуется скоростью осаждения покрытия, показатели качества определяются толщиной покрытия, ее равномерностью и специальными свойствами.
Традиционно повышение эффективности работы электрохимических ванн, с целью снижения производственных затрат и улучшения качества продукции, производится технологическими методами - подбором состава электролита, реверсированем тока, установкой нескольких анодов, размещением экранов и т.д.
Однако применение только технологических методов далеко не всегда приводит к получению желаемого качества покрытия. Даль-* нейшее повышение эффективности работы гальванического оборудования может быть достигнуто лишь с использованием современных систем управления.
Таким образом, перспективным направлением совершенствования гальванического производства является использование прогрессивного технологического оборудования - ыногоанодных электрохимических ванн, в сочетании с микропроцессорными системами управления, позволяющими оптимизировать процесс по векторному критерию, включающему скорость осавдения и показателя качества покрытия.
Трудности управления состоят в физико-химических особенное- , тях процесса, частого изменения гесыэтрическях характеристик обрабатываемых деталей, влияния помехи на режима работы и воспроизводимость свойств покрытий.
Вследствие .этого разработка теоретических основ, математического, программного и технического обеспечения систем управления процессами электроооаздония цетазлов, решавшие задачу вектор-
-2-. ной оптимизации является актуальной научной и прикладной задачей.
Работа выполнялась в соответствии с комплексной программой Минвуза РС4СР по гибким производственным системам "Прогресс-90" и в соответствии с программой "Разработка теории автоматизированных систем, аппаратных и программны! средств ЭШ, САПР, ГАП".
Цель работы. Цель работы состоит в разработке микропроцессорной системы оптимального управления процессами электрохимического осаждения металлов в многоанодных гальванических ваннах для гибких многопроцессных автоматических линий гальванопокрытий.
Методы исследований. Методика исследования основана на аналитическом выводе уравнений статики объекта, определении входящих в них параметров по опытным данным, использования численных методов решения, методов многокритериальной оптимизации, проведении экспериментов с поїлощью ЭШ п на промышленном оборудовании.
Научная новизна. Впервые поставлены и решены задачи опти
мального управления процессом электрохимического осакдения в
мяогоанодных гальванических ваннах по векторному критерию для
работы в ситуационном рездме гибких многопроцессных автомати
ческих линий гальванопокрытий. [
Построена аналитическая математическая модель процесса электроосаздения для целей управления статическими режимами квазистационарного процесса по векторному критерию, адекватно отра&ашцая физико-химические особенности.объекта с распределенными координатами н'эффективный алгоритм решения уравнений математической модели.
Разработаны аффективные алгоритмы оптимального управления.
Практическая ценность. Разработанные в диссертации алгоритмы, программное н техническое обеспечение использовались при разработке и прошшленном внедрении систем управления автоматическими линиями гальванопокрытий, на заводе "Спецавтомобили" {г. Энгельс), "Электроприбор" (г. Владимир), "РТЗ" (г. Рязань). Внедрение систем управления позволило улучшить технико экономические показатели производства. Экономический эффект от автоматизации гальванического цеха по данным Рязанского телевизионного завода, в динамике изменения цен 1994 года, составил 60 Млн. руб. в гад.
Апробация работы. Материалы работы докладывались и обсуждалась на следующих Всесоюзных, Всероссийских и Международных научно-технических конференциях, совещаниях и семинарах:
"Прогрессивная технология и вопросы экологии в гальванотехнике" (г. Пенза, 1991г.); "Совершенствование технологии гальванических покрытии" (г. Киров, 1991, 1994 г.); "Ресурсосберегающие технологии в гальванотехнике" (г. Севастополь, 1992 г.); "Методы кибернетики химико-технологических процессов" (г.Москва,1994 г.); "Динамика процессов и аппаратов химической технологии" (г. Ярославль, 1934 г.); "Магематичэскиэ методы s хп^ии п хпхгпескей технологии" (г. Тверь, 1995 г.).
Публикациа. По теме исследовании опубликовано 10 печатных работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка использованной литературы и щппогения. Работа содерзшт 113 страниц основного текста, 38 рисунков, 8 таблиц. Список литературы включает 93 наименования.
