Введение к работе
Актуальность работы. Существенным тормозом на пути автоматизации смесеприготовления является сложность и стохастический характер этого процесса, в связи с чем общепринятый детерминистский подход к управлению (по жесткой программа или по неадаптированному алгоритму) представляется неоправданным.
Поэтому современные требования к качеству отливок практически невозможно удовлетворить на основе традиционных методов автоматического управления смесеприготовлением без развитых обратных связей. Сложность и многофакторность смесеприготовительного процесса диктуют необходимость широкого использования управляющих вычислительных комплексов, реализующих функции экспертных систем.
Основные разделы работы выполнены в соответствии с постановлением ГКНГ от 30.10.85 г. № 555 по научно-технической программе 0.60.02 на 1986-1990 годы.
Цели настоящей работы. Цель работы - создание научно-методического и программно-алгоритмического обеспечения АСУ ТП смесеприготовления применительно к производству чугунных отливок на автоматической линии беэопочной формовки.
Для реализации данной цели необходимо было решить следующие задачи:
. - произвести анализ технологического объекта управления для формирования банка исходной информации;
разработать алгоритм управлении, соответствующей специфике технологического процесса; .
промоделировать и отработать алгоритм и стратегии управления на ЗВМ;
разработать информационное программное обеспечение АСУ ГП-советчика;
выполнить отладку и внедрение управляющего вычислительного комплекса.
'4
Научная новизна. Разработан новый алгоритм управления смесе-приготовительнш процессом, базирующийся на использовании методов технической диагностики и распознавания образов. Для получения исходной информации в виде обучающей выборки реализован нетрадиционный способ формализации опыта экспертов путем предъявления им плана активного факторного эксперимента в режиме диалога с ЭВМ.
В отличие от ранее выполненных работ предусмотрена автоматическая адаптация обучающей выборки (ОВ) по данным текущего контроля.
Разработана и реализована специфическая методика моделирования управления процессом на ЭВМ. Это позволило установить возможность ускорения процесса шагового продвижения к оптимуму, выявить условия эффективной адаптации 03 в режиме самообучения.
Предложена модификация метода последовательного анализа, дающая возможность защитить процедуру управления от влияния ошибок, содержащихся в оперативной информации, характеризующей текущее состояние объекта.
Практическая ценность и реализация работы. Результаты работы использованы для разработки автоматизированной системы управления смесеприготовительныы процессом, внедренной на чугунолитейном заводе Верхне-Салдинского металлургического производственного объединения.
Проведен анализ перечня факторов, определяющих качество формовочной смеси, форм и отливок, для чего использованы данные пассивных производственных исследований, активных экспериментов, анализа априорной информации, экспертной оценки специалистов.
.-5- .' ,,
Определены ргкимы'освежения формовочной смэси, при которых обеспечивается приемлемо малый уровень дефектности отливок.
Выполнен анализ управляемости смесеприготовительного комплекса, указавший на необходимость повышения стабильности работы системы подготовки оборотной формовочной смеси. Проанализированы статика и.кинетика процесса охлаждения оборотной смеси, экспериментально определены коэффициенты эффективности системы испарительного охлаждения и осуществлена ее оптимальная настройка.
Внедрение результатов в производство привело к улучшению стабильности свойств формовочной смеси, снижению расхода исходных материалов, улучшении качества отливок.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены и обсуждены на научно-технических конференциях: "Повышение технического уровня и совершенствование технологических процессов производства отливок" (Днепропетровск, 1990), "Прогрессивная технология изготовления форм и стержней для производства отливок" (Челябинск, 1990), "Разработка технологических процессов литья, проек-тирование оснастки и анализ качества отливок с использованием ЭВМ" (Ярославль, 1990), Юбилейная региональная научно-практическая конференция (Новокузнецк, 1990).
Публикация материалов диссертации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ.
Объем работы. Диссертация изложена на 182 машинописных страницах основного текста и 12 страницах приложений; состоит из введения, четырех глав, заключения и приложений. Включает 28 таблиц, 22 рисунка и список использованной литературы из 98 наименований источников отечественных и зарубежных авторов.