Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ объекта управления и состояние вопроса автоматизации технологического процесса отжига стеклоизделий 9
1.1. Характеристика технологического оборудования и процесса отжига стеклоизделий как объектов управления 9
1.2. Исследование возможностей применения существующих математических моделей процесса отжига стеклоизделий для синтеза энергоэкономичных режимов отжига
1.3. Оценка состояния автоматизации технологического процесса отжига стеклоизделий и потенциала существующих систем управления в реализации энергосберегающих режимов отжига
1.4. Постановка задач исследования и пути их решения 42
Глава 2. Разработка и исследование математических моделей поля температур стеклоизделий сложной конфигурации при их отжиге в лере 45
2.1. Анализ возможностей построения конфигуративной математической модели стеклоизделий на основе R-функций и её применения для расчета тепло-механических полей изделия 45
2.2. Разработка и исследование математической моделитемпературного поля стеклоизделия цилиндрическо-коническои формы при его отжиге 63
2.3. Построение математической модели отжига для стеклоизделия призматическо-цилиндрической конфигурации 78
Глава 3. Построение математических моделей поля механических напряжений стеклоизделий сложной конфигурации при отжиге в лере 93
3.1. Анализ механизма возникновения напряженного состояния стеклоизделия в тепловом поле 93
3.2. Модификация математической модели поля механическихнапряжений стеклянных труб при их отжиге в лере применительно к процессу отжига стеклоизделий цилиндрическо-конической конфигурации 97
3.3. Адаптация математических моделей прочностного состояния стеклоблоков и труб при их отжиге к описанию поля механических напряжений стеклоизделий призматическо-цилиндрической конфигурации 103
3.4. Разработка инженерной методики машинного формирования технологических режимов отжига стеклоизделий сложной конфигурации в лере 110
Глава 4. Синтез системы автоматизации лера отжига стеклоизделий сложной конфигурации 118
4.1. Формирование принципов, положенных в основу автоматизации лера 118
4.2. Синтез системы автоматизации лера ПЭУ-323 скомплексированными источниками энергии на функциональном уровне 122
4.3. Разработка аппаратных средств микропроцессорной системы 127 автоматизации лера с комплексированными источниками энергии
4.4. Разработка программного обеспечения функционирования 145 микропроцессорной системы автоматизации процесса отжига стеклоизделий в лере с комплексированными источниками энергии Основные результаты работы 159 Список литературы 161
- Характеристика технологического оборудования и процесса отжига стеклоизделий как объектов управления
- Анализ возможностей построения конфигуративной математической модели стеклоизделий на основе R-функций и её применения для расчета тепло-механических полей изделия
- Модификация математической модели поля механическихнапряжений стеклянных труб при их отжиге в лере применительно к процессу отжига стеклоизделий цилиндрическо-конической конфигурации
- Формирование принципов, положенных в основу автоматизации лера
Введение к работе
Актуальность. Стекло принадлежит к универсальным материалам, нашедшим широкое применение в самых различных сферах человеческой деятельности, в первую очередь это строительство, где современная архитектура выдвинула стеклоизделия в качестве прочного строительного материала [1] на одно из первых мест, применяя их не только для остекления световых проемов и дверей, но используя и в качестве художественного оформления различных интерьеров и перегородок из стеклоизделий сложной конфигурации, во-вторых, это медицинская и пищевая промышленность, где в силу высокой гигиеничности и химической стойкости стеклоизделий другие материалы являются неконкурентоспособными при создании технологических линий по производству и транспортировке пищевых продуктов и медицинских препаратов с использованием стеклянных труб для транспортировки в самом технологическом процессе или тарного стекла различной конфигурации при поставках продукта и препаратов для реализации. Потребность в стеклоизделиях с каждым годом растет [2], при этом усложняется конфигурация стеклоизделий, приобретая все более изысканные художественные формы, однако появление переходов сложной формы, различного рода сужений, ребер, овальных и эллиптических сопряжений, утолщений стенки и т.п. создает предпосылки к снижению прочностного состояния изделия за счет возможного возрастания остаточных механических напряжений в изделии, снижение которых можно достичь только правильно выбранным режимом отжига, учитывающим особенности геометрической конфигурации изделия.
При производстве стеклоизделий процесс отжига по энергоемкости стоит
на втором месте после варки стекломассы. Реализация режимов отжига стекла
порождает следующие конфликтующие ситуации: снижение
продолжительности отжига выгодно с точки зрения энергетических затрат, но ведет к увеличению временных и остаточных напряжений в стекле, что негативно сказывается на прочности изделия и может повлечь их разрушение
как на этапе термообработки, так и при последующей эксплуатации; напротив, увеличение времени отжига благотворно сказывается на потребительских свойствах продукции, но ведет к росту энергетических затрат, а также к снижению производительности. Следовательно, выбор рациональных режимов отжига стеклоизделий с учетом требований, предъявляемых к качеству изделий сложной геометрической конфигурации, позволит снизить себестоимость выпускаемой продукции за счет внедрения энергосберегающих технологий.
Наиболее значительные результаты в выборе рациональных режимов отжига листового стекла получены Нарайанасвами, О.В. Мазуриным, Н.В. Лалыкиным, которые доказали эффективность трехступенчатых режимов отжига, снижающих остаточные напряжения в листовом стекле на 30% при том же времени отжига, что и в случае применения традиционных режимов отжига по Адамсу и Вильямсону. Достаточно эффективные и адекватные математические модели процесса термообработки листового стекла Р. Гардона, О.В. Мазурина, Н.В. Лалыкина, Р.З. Фридкина, А.И. Шутова, В.А. Кузнецова, позволили решать задачу оптимизации режимов закалки и отжига стеклоизделий плоской формы, а математические модели процесса отжига изделий сложной формы (трубы, стеклоблоки), отражающие процесс изменения теплового поля и поля механических напряжений во времени (модели В.Г. Рубанова, А.В. Маматова, А.Г. Филатова), дали возможность решить задачу оптимизации режимов термообработки стеклоизделий сложной конфигурации. Однако расширение номенклатуры стеклоизделий, появление оригинальных геометрических форм, используемых в архитектуре при оформлении внутренних интерьеров зданий, или при производстве тарного стекла, выдвинули ряд актуальных задач, связанных с отжигом стеклоизделий сложной конфигурации. Прежде всего это разработка универсальных инженерных методик расчета оптимальных или рациональных режимов термообработки стеклоизделий заданной конфигурации в автоматизированном диалоговом режиме, для чего необходимо располагать такими динамическими моделями процесса отжига, которые бы включали информацию
геометрического характера, как раз и порождающую основные математические трудности при решении краевых задач. Далее, располагая синтезированными режимами термообработки стеклоизделия заданной конфигурации, возникает задача точной реализации этих режимов, что несомненно требует создания современной микропроцессорной системы автоматизации технологического процесса отжига. Применение автоматизированных систем управления процессом термообработки стеклоизделий сложной геометрической конфигурации с развитыми функциями контроля и управления позволит уменьшить энергопотребление и удельные энергетические затраты и, в конечном итоге, снизить себестоимость выпускаемой продукции при сохранении ее потребительских свойств.
Цель работы заключается в разработке инженерной методики проектирования и структуры автоматизированной системы управления процессом отжига стеклоизделий сложной геометрической конфигурации в конвейерных печах непрерывного действия с комплексированными источниками энергии, реализующей синтезированные рациональные режимы отжига при производстве заданного типа стеклоизделий. Научная новизна работы состоит в следующем:
разработаны математические модели технологического процесса отжига стеклоизделий цилиндрическо-конической и призматическо-цилиндрической конфигурации, отражающие динамику теплового поля и поля механических напряжений в стеклоизделий при его охлаждении;
выявлены критические области для стеклоизделий сложной геометрической конфигурации, в окрестности которых возникают максимальные остаточные механические напряжения;
получены алгоритмы расчета рациональных режимов термической обработки стеклоизделий по заданной геометрической конфигурации изделия и математическим моделям теплового поля и поля механических напряжений стеклоизделия при его охлаждении;
- разработана инженерная методика проектирования и структура
микропроцессорной системы автоматизации отжига стеклоизделий,
обеспечивающей снижение энергопотребления конвейерной печи с
комплексированными источниками энергии.
Практическая ценность работы состоит в разработке инженерной
методики автоматизированного расчета параметров режимов отжига,
используемых в качестве уставок и алгоритмов управления в системе
автоматизации технологического процесса отжига стеклоизделий сложной
конфигурации в конвейерной печи с комплексированными источниками
энергии, а также в создании методики проектирования микропроцессорной
системы автоматизации конвейерной печи класса ПЭУ-323 с применением
SCADA-технологий.
Результаты работы внедрены в ОАО «Стекольный завод им. А. В. Луначарского», а также используются в учебном процессе кафедры технической кибернетики Белгородского государственного технологического университета им. В. Г. Шухова.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на 13-ой Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» г. С. Петербург, 2000 г., на Международном конгрессе «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии» г. Белгород, 2003 г., на региональной научно-практической конференции «Современные проблемы технического, естественно-научного и гуманитарного знания» г. Губкин, 2004 г. По теме диссертации опубликовано 12 работ, в том числе: 3 статьи, 7 докладов и 2 патента на изобретения.
Методы исследования. В работе при решении задач были применены методы математического моделирования, дифференциального и интегрального исчисления, теории систем. Расчеты и цифровое моделирование выполнялись на ПЭВМ с использованием пакетов "MatLab", "Matcad" и
специализированного программного обеспечения, разработанного как консольное приложение к среде Borland Delphi 7.0.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и списка использованной литературы (83 наименований). Общее количество машинописных страниц - 167. Количество иллюстраций -61.
Характеристика технологического оборудования и процесса отжига стеклоизделий как объектов управления
При производстве стеклоизделий важной операцией технологического процесса является отжиг, обеспечивающий в результате определенного режима охлаждения изделия распределение механических напряжений в стекле, гарантирующих отсутствие самопроизвольных разрушений или разрушений от внешних механических и тепловых воздействий при эксплуатации. Особую важность процесс отжига приобретает для изделий сложной конфигурации, поскольку появление переходов сложной формы (угол, ребро, эллипс, сужение, утолщение стенки и т.п.) приводит к изменению температурного поля, а вместе с ним и к существенному возрастанию остаточных механических напряжений.
В настоящее время для отжига стеклоизделий в промышленности применяются конвейерные печи непрерывного действия с конвективным способом организации теплообмена, поскольку научные разработки, направленные на интенсификацию процесса отжига за счет сочетания конвективного и радиационного теплообмена, не нашли реального воплощения в виде промышленного теплотехнологического оборудования [3] - [6]. Хотя следует отметить, что существуют как отечественные - ПКЭ-324 (НИИ завода «Стекломаш», г. Орел, РФ), так и зарубежные KNUD (Бельгия), Pennekamp (Германия) теплотехнологические агрегаты отжига, построенные на указанном принципе сочетания различных видов теплообмена [8]. Кроме того, в лаборатории автоматизации НИИ Стекла разработаны печи отжига нового поколения (1991-1997 гг.), основанные преимущественно на радиационном способе переноса энергии в ИК-спектре (установки терморадиационного отжига серии «Утро-N», N - количество тысяч полых изделий в час) в системе теплообмена «источник излучения - стекло - стенка печи». В [8] отмечены следующие преимущества печей отжига нового поколения: ускорен отжиг (560-420С) в 3-4 раза; сокращена площадь по габаритам в 3-5 раз; масса металлоконструкций сокращена в 4-5 раз; затрата энергии снижена в 2 раза; толщина теплоизоляции уменьшена в 6-8 раз, сведена к 10-50 мм; лер экологически чист, не выдувает пылевых частиц вредных веществ, бесшумен; КПД водоохлаждаемого устройства печи отжига увеличен до 80% применением селективно-отражающих покрытий; малая инерционность (из-за малой массы) печей делает возможной компьютерную синхронизацию работы установки "Утро-М" со стеклоформующей машиной при производительности 90-150 шт изделий в минуту.
Такие преимущества позволяют при замене существующих конвективных леров на "Утро-М" высвободить 75% площади цеха, увеличить его производительность.
НИИ Стекла разработаны технология и документация на леры ИК-отжига серии "Утро-N" производительностью от 900 до 3300 кг/час для изделий из бесцветных и цветных стекол с максимальной верхней температурой отжига Тв.о=750С (стекло 13 -В) с любым соотношением ширины и длины рабочего пространства.
Некоторые технические характеристики печи "Утро-5" в сопоставлении с печью типа ПКЭ-324 (г.Орел) и печью фирмы Pennekamp (Германия) приведены в таблице 1 для коньячных бутылок т=0.46 кг при остаточном напряжении после отжига 20-50Нм/см2[35].
Технико-экономические показатели представлены в таблице 2. Печь непрерывного отжига для одновременного ИК-отжига тонко- и толстостенных изделий (3-35 мм) модели У-7 эксплуатируется с 05.01.2000 г. на стекольном заводе "Золотково" Владимирской области в производстве изделий из свинцового хрусталя, успешно заменяя две печи отжига типа ПКЭ - 323 и ЛН 1000 X18 [8].
Анализ возможностей построения конфигуративной математической модели стеклоизделий на основе R-функций и её применения для расчета тепло-механических полей изделия
В таких сложных задачах как расчет тепло-механических полей с учетом геометрических форм сред, распределения и расширения возбудителей поля, величин физических параметров и другой информации неизбежен численный эксперимент, так как аналитическое решение задачи в чистом виде в большинстве случаев является невозможным. Важными требованиями при проведении такого эксперимента, т.е. цифрового моделирования процесса отжига стеклоизделий является универсальность математической модели, пригодность к использованию её в различных ситуациях, возникающих в задачах исследования, расчета и оптимизации тепло-механических полей. Достичь такой универсальности можно, лишь опираясь на универсальные методы (сеток, конечных элементов, вариационные) [63], применяя в то же время, там где это выгодно, другие специальные методы [60].
При решении аналитической задачи расчета температурного поля и поля механических напряжений стеклоизделия при его отжиге в шахте машины вертикального вытягивания ленты стекла или в лере по сути сталкиваются с краевой задачей, основные математические трудности которой в значительной мере обусловлены информацией геометрического характера. Всякий метод решения краевой задачи неизбежно должен предусматривать включение геометрической информации в разрешающий алгоритм, что возможно лишь при условии ее описания на подходящем для решения аналитическом уровне.
В таких классических методах, как разделение переменных и метод интегральных преобразований, геометрия учитывается за счет удачного выбора систем координат. В методе конформных отображений - при построении соответствующих отображающих функций. В вариационных методах геометрические особенности учитываются при построении координатных последовательностей, удовлетворяющих заданным краевым условиям. Значительное приближение к оригинальной геометрии имеют сеточные методы, в которых линии и поверхности заменяются конечным набором близких к ним точек и решение краевой задачи сводится к системе или последовательности систем алгебраических уравнений.
Системы алгебраических уравнений, к которым приводят прямые методы, являются конечномерными образами бесконечномерных краевых задач и должны достаточно полно вобрать всю информацию, содержащуюся в постановке краевой задачи. Главная трудность при этом состоит в том, что наряду с аналитической информацией об уравнениях и краевых условиях, в постановке краевой задачи присутствует и информация геометрического характера о форме области, в которой ищется решение, о форме участков границы, на которых заданы краевые условия, и др.
Вопрос, касающийся решения систем полученных алгебраических уравнений, связан с их обусловленностью, которая, как правило, является хорошей для разреженных матриц и часто бывает плохой для плотно заполненных матриц.
Известно, что применение сеточных методов обычно приводит к хорошим системам уравнений, однако значительные трудности возникают при учете (точнее, формализации этого учета) геометрической информации и заданных краевых условий. Метод конечных элементов как раз и возник из стремления сохранить достоинство сеточных методов — хорошую обусловленность систем уравнений, и в то же время получить достаточно эффективные средства для привязки к геометрическим формам областей произвольного вида. Однако при этом возник ряд других проблем, связанных с формализацией процесса дискретизации и зависимостью от него результатов решения задачи, с учетом краевых условий, с большим объемом вычислений и табличной формой представления выходной информации и другими факторами, которые затрудняют проведение расчетов и принятие на их основе инженерных решений.
Этих недостатков в значительной мере лишены классические вариационные методы, в которых в качестве аппроксимационного аппарата использовались не сплайны, как в методе конечных элементов, а те или иные классические полиномы степенного или геометрического классов.
Трудности, связанные с геометрией объекта, удается преодолеть опираясь на алгебро-логические методы и использование аппарата R - функций, разработанного проф. В.Л. Рвачевым [60]. При этом построение структур решений краевых задач содержит конструктивно простые средства для удовлетворения самым различным типам краевых условий при практически произвольной геометрии областей. В то же время они позволяют использовать в качестве аппроксимационного аппарата как классические полиномы, так и функции с локальными носителями, например, сплайны или атомарные функции.
В соотвествии с методом В.Л. Рвачева вводятся некоторые функции, которые «наследуют» свойства или качества своих аргументов. Такие функции называются R - функциями (R - отображениями).
Задание качеств аргументов означает и задание некоторого (одного из возможных) качества R-функции. Изменение качеств аргументов может привести и к изменению качества R-функции. Одновременно с R-функцией оказывается заданной и функция алгебры-логики, поскольку можно пронумеровать свойства аргументов R-функции. При этом каждому аргументу в описании R-функции будет сопоставлен номер свойства этого аргумента. Таким образом, применение теоретико-множественного подхода в теории R-функций является обоснованным. В.Л. Рвачев разработал ряд основных систем R-функций [60].
Модификация математической модели поля механическихнапряжений стеклянных труб при их отжиге в лере применительно к процессу отжига стеклоизделий цилиндрическо-конической конфигурации
Как было показано в п.2.1 и п.2.2 тарное стекло цилиндрическо-конического вида может быть представлено в виде двух цилиндрических труб разного диаметра, сопрягающихся между собой набором колец (см. рис.12). Поэтому для расчета прочностного состояния изделия бутылочной формы при его отжиге в лере в качестве исходной можно воспользоваться математической моделью теплового поля механических напряжений, возникающих в цилиндрических трубах при отжиге [39], адаптируя ее к особенностям теплового поля, описываемого в п.2.2 для тарного стекла (2.55). Как видно, громоздкость системы (2.55) может повлечь за собой существенное усложнение исходной математической модели поля механических напряжений стеклянной трубы (1.23), однако уже проведенные исследования температурного поля цилиндрическо-конического стеклоизделия при его отжиге в лере показал, что нет необходимости детального описания прочностного состояния изделия по вертикали, достаточно ограничиться критичными участками, которым соответствует миноранта и мажоранта теплового поля.
Фиктивная температура 7}, являющаяся количественной характеристикой структуры вещества и соответствующая нахождению вещества в равновесии после скачка температуры ЛТ на предыдущем шаге, для критичных зон бутылки цилиндрическо-конической формы (области конической части стеклоизделия, соответствующей полувысоте усеченного конуса, образующего переход к горловой части; область цилиндрической части корпуса, примыкающей к дну), определяется на основании первого уравнения системы (1.23), причем переменные берутся из расчетов температурного поля по модели (2.55), отвечающих миноранте (minor) и мажоранте (maj) этого поля
Пользуясь математической моделью (3.12), можно осуществить цифровое моделирование процесса изменения поля механических напряжений при отжиге рассматриваемого стеклоизделия в лере, т.е. разработать алгориРезультаты цифрового моделирования поля механических напряжений, возникающего в двух критичных зонах, соответствующих миноранте и мажоранте поля температур, при отжиге двух типов изделий (№1 и №2, см. п.2.2) цилиндрическо-конической формы приведены в виде графиков, изображенных на рисунках 30-31 для текущих напряжений и на рисунках 32-33 для остаточных напряжений по слоям.тм расчета текущих и остаточных напряжений в критичных зонах. Программа, реализующая указанный алгоритм приведена ниже.
Подобие качественного характера является следствием подобия конфигурации стеклоизделий. Кроме того, из анализа результатов цифрового моделирования видно, что математическая модель (3.12) хорошо отражает качественную картину изменения поля механических напряжений при отжиге - с течением времени, т.е. по мере охлаждения текущее напряжение нарастает как во внутреннем, так и в наружном слоях обоих изделий, причем для внутреннего слоя эти напряжения положительные, что соответствует растяжению, а в наружном слое отрицательные, соответствующие деформации сжатия, что полностью отвечает ранее рассмотренному механизму возникновения и изменения напряженного состояния стеклоизделия в тепловом поле. Следует отметить еще одну важную деталь, которая отражает чувствительность полученной модели, а именно, небольшие «провалы» кривой напряжения внутреннего слоя для обоих стеклоизделии в начальный период охлаждения, соответствующей минорантному тепловому полю стеклоизделия, т.е. области конического перехода. Это объясняется особенностью конической конфигурации, а также способом представления конической части в форме примыкающих друг к другу цилиндрических колец.
Помимо текущих напряжений интерес представляет распределение остаточных напряжений, которые собственно и определяют эксплуатационное качество отожженных стеклоизделии (рис.32, рис.33). Как видно из сопоставительного сравнения напряженных состояний придонной части корпуса и конического перехода от корпуса к горлу (см. рис.32,а и рис.32,6 или см. рис.33,а и рис.33,б), определяющим остаточным напряжением является напряжение сжатия внешнего слоя, причем для выбранных критичных зон стеклоизделия эти напряжения оказываются одного порядка. С другой стороны геометрические размеры изделия существенно влияют на значение остаточных напряжений, что следует из сравнения кривых, изображенных на рис.32 и рис.33, соответствующих разным типам изделий одинаковой конфигурации, причем с уменьшением толщины стенок стеклоизделия кривая остаточных напряжений становится положе, а максимальные значения напряжений - ниже.
Формирование принципов, положенных в основу автоматизации лера
Принципы построения систем автоматизации микропроцессорного класса должны отражать тенденции техники автоматического управления на современном этапе и органически вписываться в системный уровень проектирования, отвечающий массовой компьютеризации. Применительно к объектам автоматизации, представляющим собой технологические процессы и оборудование предприятий строительных материалов, наиболее четко тенденции совершенствования систем управления изложены в работе [73], где одновременно сформированы и общие принципы проектирования современных микропроцессорных систем автоматизации. Руководствуясь указанными положениями приведем ряд определяющих принципов применительно к проектированию системы автоматизации лера отжига стеклоизделии сложной конфигурации: - принцип иерархичности структуры и ранжирования функций; - принцип агрегирования; - принцип безопасного функционирования и высокой надежности; - принцип высокой интеллектуальности; - принцип свободной наращиваемости (расширяемости); - принцип интегрируемости в сети; - принцип экономичности. Рассмотрим содержательную сторону приведенных принципов проектирования систем автоматизации.
Принцип иерархичности структуры системы автоматизации технологического процесса отжига стеклоизделии в лере вытекает из двух особенностей производства стеклоизделии: первая - состоит в территориальной рассредоточенности объектов контроля и управления, представляющих собой элементы и узлы лера отжига, управление которыми требует единой координации, определяемой требованиями технологического процесса отжига; вторая особенность вытекает из ориентации управления на современные средства микропроцессорной техники, с присущим ей разделением функций, их распределением между отдельными микроконтроллерами, установлением приоритетов, т. е. ранжированием функций. Таким образом, техническая реализация системы автоматизации процесса отжига стеклоизделий в форме иерархической многоуровневой управляющей вычислительной сети с распределенной обработкой данных является как бы отображением разнообразия территориально рассредоточенных объектов управления и специфики решаемых задач, вытекающих из характера выполняемых функций.
Универсальная САУ процесса отжига стеклоизделий в л ере ПЭУ-323 с комплексированными источниками энергии должна обеспечивать следующие функции: - расчет технологических режимов отжига стеклоизделия для заданного оператором типоразмера на основе математического моделирования; - контроль и диагностику технологического и электронного оборудования системы; - пуск технологического оборудования и безопасный розжиг и управление процессом горения газовых горелок; - вывод лера на расчетный технологический режим; - сбор, обработку и анализ информации о состоянии объекта управления (по различным координатам управления); - формирование управляющих воздействий; - передачу управляющих воздействий на исполнение и контроль этой передачи; - реализацию и контроль управляющих воздействий; - обмен информацией между различными уровнями иерархии и с взаимосвязанными автоматизированными системами.
Анализируя перечисленные функции с позиции особенностей информационных потоков, существующих в системах автоматизации, характера их обработки и последующего применения, можно выделить следующий ряд обобщенных функций: - моделирования; - контроля состояния; - контроля работоспособности и диагностики; - управления; - сигнализации и оповещения; - мониторинга и перенастройки параметров.
Реализация каждой из обобщенных функций предполагает определенную совокупность действий и мероприятий, которые должны выполняться системой, причем существует обычно жесткая соподчиненность между функциями, что предопределяет иерархичность структуры вычислительной управляющей сети и периферийных устройств, образующих систему автоматизации, т. е. система строится в форме вертикального последовательного расположения подсистем, при этом существует зависимость действий подсистем верхнего уровня от фактического исполнения нижними уровнями своих функций, кроме того, на подсистему верхнего уровня возлагаются задачи стратегического класса, например, формирование цели управления на основе моделирования, архивирование результатов текущего мониторинга, перенастройки параметров и т.п. Реальными физическими переменными должен управлять лишь нижний уровень иерархии.
Принцип агрегирования в проектировании систем обеспечивает сведение многообразия видов средств автоматизации к ограниченному их числу с созданием условий для расширения функциональных возможностей за счет применения унифицированных взаимозаменяемых агрегатов и модулей. Функциональные модули базовой аппаратуры контроля и управления должны обладать такими свойствами как функциональная законченность, нормированность функций преобразования, стандартность конструктивного исполнения, гальваническая разделенность цепей питания и управления, дистанционность управления режимами работы.
Похожие диссертации на Автоматизация технологического процесса отжига стеклоизделий сложной конфигурации в конвейерных печах с комплексированными источниками энергии
