Теория и практика автоматизации производства аглопорита Гончарик, Владимир Николаевич

Введение к работе

Актуальность работы. Для ликвидации остроты жилищной проблемы в нашей стране требуется мобилизация всех имеющихся возможностей по значительному увеличению производства фактически всей номенклатуры строительных материалов. Решение згой проблемы возможно осуществить как за счет строительства новых производств, так и модернизации действующих на основе научно-технических достижений.

Широкое использование в строительстве конструкций из легких бетонов вызвало значительное увеличение потребности в искусственных пористых заполнителях: аглопорите, керамзите. Эффективность применения легких бетонов характеризуется следующими цифрами: снижается вес зданий на 20-40 % и стоимость строительства на 6-Ю %.

Особое место среди искусственных пористых заполнителей занимает аглопорит из-за возможности получения его из невспу-чивающегося сырья и высокой степени механизации технологических процессов.В настоящее время в промыпленности строительных материалов работают специальные машины производительностью 100 тыс.м³ аглопорита в год и находятся в стадии разработки машины производительностью 300-400 тыс.м³ аглопорита в год. К сожалению, коэффициент использования проектных мощностей эксплуатируемых технологических линий низок и составляет от 0,6 до 0,9 из-за несовершенства управления процессом. Этот недостаток может быть устранен за счет автоматизации технологических процессов и оборудования.

Однако, до настояцего времени этот путь повышения техни-

ко-экономических показателей процесса производства аглопорите и улучшения условий труда практически не используется. Причина такого положения заключается в недостаточной изученности технологической линии производства аглопорита как объекта управления, что не позволяет проектным путем создать эффективную систему ее автоматизации.

Цель работы. Цель» диссертационной работы является создание автоматизированной системы оптимального управления технологической линией производства апк лорлта.

Для достижения поставленной цели необходимо:

разработать методику исследован.:.! технологической линии производства аглопорита как объекта ароматизированного управления;

обосновать выбор стандартных контрольно-измерительных приборов и разработать необходимую нестандартную аппаратуру для проведения исследований;

исследовать процесс и получить его математические модели;

обосновать алгоритмическую структуру системы автоматизированного оптимального управления процессом;

разработать алгоритм оптимального управления процессом по технико-экономическому критерию;

обосновать выбор технических средств управления и разработать автоматизированную систему оптимального управления процессом;

осуществить тиражирование разработанной системы оптимального управления процессом путем применения ее проектными организациями отрасли как для вновь строящихся так и рековгтруи-- руеыых технологических линий производства аглопорита.

Методы исследования:

экспериментальные исследования процесса производства аглопорита как объекта управления методами пассивного эксперимента (в силу специфических особенностей технологи* производства аглопорита);

вероятностно-статистические методы анализа технологических закономерностей протекания процесса;

математическое моделирование при анализе объектов управления с использованием аппарата математической статистики и теории случайных процессов;

градиентные методы поиска оптимума показателя целевой функции управления;

метод последовательного симплексного планирования при идентификации нижнего уровня системы оптимального управления процессом.

На защиту выносятся:

1. Методика исследования и результаты идентификации процесса производства аглопорита ках объекта управления.

2. Концепция оптимального управления процессом производства аглопорита по технико-экономическому критерию. Структура, алгоритм автоматизированной системы адаптивного оптимального управления. -

3. Система оптимального управления процессом производства аглопорита по технико-экономическому критерию, реализованная двухуровневой иерархической структурой.на базе микропроцессорных технических средствах управления.

Совокупность всего комплекса исследований, выдвинутые и разработанные положения, их практическая реализация позволи-

ли решить народнохозяйственную проблему по увеличению выпуска аглопорита и улучшению его качественных показателей.

Научная новизна работы. В результате многолетних исследований выполнен комплекс работ по теоретическому обоснованию и разработке автоматизированной системы оптимального управления процессом производства аглопорита по технико-экономическому критерию (прибыли).

Диссертантом впервые:

4. Разработана методика и необходимая нестандартная аппаратура для исследования процесса производства аглопорита как объекта автоматического управления.

5. Исследован процесс л получены его математические модели как объекта управления.

6. Обоснована алгоритмическая структура автоматизированной системы оптимального управления процессом производства аглопорита.

7. Разработан алгоритм первичной и вторичной оптимизации управления по критерию качества управления и технико-экономическому критерию.

8. Обоснована структура и определен комплекс технических средств системы оптимального управления процессом производства аглопорита.

Практическая значимость работы. На основе теоретических и экспериментальных исследований решена важная для народного хозяйства проблема - создание и внедрение в практику эффективной системы автоматизированного управления технологически-ми процессами производства- аглопорита. Указанная система рекомендована Министерством промышленности строительных мате -

7 риалов Республики Беларусь для применения проектными организациями при проектировании как вновь строящихся так и подлежащих реконструкции действующих цехов производства аглопорита.

Годовой зкономический эффект от внедрения только нижнего уровня автоматизированной системы адаптивного оптимального управления процессами производства аглопорита составил 1210 тыс.руб.

Документы, подтверждающие реализацию проведенных исследований приведены в приложении к диссертации.

- Апробация работы. Основные положения работы докладывались, обсуждались и получили одобрение более, чем на 20 Международных, Всесоюзных и Республиканских научно-технических конференциях, семинарах и совещаниях.

В 1979 г. отдельные законченные блоки системы экспонировались на ВДНХ СССР. За их разработку диссертант награжден серебряной медалью ВДНХ. Содержание работы отражено в 24 статьях и 3-х авторских свидетельствах. Диссертационная работа выполнена в соответствии с республиканской целевой комплексной программой "Автоматизация-90".

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованной литературы 207 библиографических названий и приложений. Работа содержит 242 страницы машинописного текста, 49 рисунков, 28 таблиц, 2 приложения .