Оптимальное регулирование параметров технологического процесса

• Автор: Баринов, Александр Васильевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 134 с. : ил.

Содержание
Введение.
1. Постановка задачи управления процессом регулирования параметрами технологического процесса
1.1 Описание технологического процесса производства шоколадных плиток как объекта автоматизации. Задача исследования.

1.2 Структурный системный анализ системы управления технологическим процессом

1.3 Анализ методов управления, связанных с задачей исследования

1.4 Постановка задачи исследования.

1.5 Выводы по главе

2. Математическая постановка задачи управления процессом

регулирования.

2.1 Разработка математической модели процесса.

2.1.1. Модель подачи шоколадной массы в трубопроводе с внешним обогревом
2.1.2 Блочная модель системы дозирования компонентов.
2.2 Ограничения в управлении процессом регулирования.
2.3 Математическая постановка задачи оптимального управления процессом регулирования
2.4 Разработка метода решения задачи оптимального управления процессом регулирования
2.5 Разработка алгоритма решения задачи
2.6 Выводы но главе
3. Разработка системы оптимального управления процессом регулирования.
3.1 Структура системы оптимального управления процессом регулирования.
3.2 Разработка программного обеспечения для СОУПР
3.3 Исследование эффективности разработанного метода с использованием
разработанных моделей
3.3.1 Модель трубопровода с внешним обогревом
3.3.2 Блочная модель системы дозирования компонентов
3.4 Выводы по главе.
4. Экспериментальное исследование эффективности системы оптимального управления процессом регулирования
4.1 Анализ системы управления технологическим процессом дозирования компонентов.
4.2 Комплект программ системы оптимального управления процессом регулирования
4.3 Исследование эффективности решения задачи оптимального управления процессом регулирования
4.4 Выводы по главе
Заключение.
Список используемой литературы


В приложениях приводятся схематичные изображения рассматриваемых моделей, алгоритм программирования расчета собственных векторов матриц на языке STEP7 в представлении SCL, электрическая схема испытательного стенда, программные блоки, используемые при реализации системы управления для оптимизации процесса регулирования, прилагается документальное подтверждение полезности выполненной работы. Система оптимального управления процессом регулирования сдана в промышленную эксплуатацию на ОАО «Кондитерский концерн Бабаевский» в рамках подсистемы «Оптимизация управления технологическим оборудованием с использованием многокритериального анализа» системы управления технологическим процессом дозирования компонентов. Внедрение данной подсистемы на оборудовании для дозирования компонентов линии по производству шоколадных плиток с добавками позволило автоматизировать процесс принятия решения при изменении параметров работы оборудования в случае отклонения его работы от заданной программы. Это позволяет дополнительно контролировать режимы работы узлов оборудования и отслеживать соотношение дозируемых компонентов, что увеличивает срок службы деталей, не допускает перерасхода сырья, и снизило производство бракованной продукции. Описание технологического процесса производства шоколадных плиток как объекта автоматизации. Кондитерское производство включает в себя производство шоколадных и карамельных конфет, мучных изделий, шоколадных плиток с начинкой и без начинки. Поскольку производство конфет и мучных изделий имеют свои специфики, то целесообразно рассматривать их отдельно. Поэтому в данной работе рассматриваются только технологические процессы производства шоколадных плиток[, , ]. Для производства шоколадных плиток необходимо решать различные задачи по обработке и подготовке сырья и по. Технологические процессы производства комбинируются по видам особенностей обработки продукта и подготовки оборудования: обработка добавок (ореха, кусочков фруктов и т. Каждый этап обработки имеет свои технологические и технические особенности, поэтому рассматривается как отдельный этап производства[,,,]. Этап подготовки шоколадной массы включает в себя температурную обработку массы. Шоколадная масса поступает из промежуточного бака, где она постоянно перемешивается, в темперирующую машину. В ней она проходит отсеки, в которых происходит нагрев или охлаждение. Попеременное прохождение этих отсеков позволяет достичь устойчивой структуры шоколадной массы. Этап температурной подготовки оборудования состоит в подогреве отливочных форм и отливочной головки до температуры отливаемой массы и охлаждении холодильного канала, в котором готовая масса принимает вид готового продукта. Этап обработки добавок включает в себя процесс подготовки кусочков фруктов, цельных или дробленых орехов для дальнейшего дозирования в шоколадную массу. Этап дозирования компонентов в нужных пропорциях и вымешивания готовой массы является одним из самых важных процессов производства шоколадных плиток. В нем сливаются результаты нескольких предыдущих этапов (подготовки шоколадной массы и добавок), кроме этого в нем происходит процесс дозирования компонентов, который является важным с точки зрения качества, экономии и стоимости готовой продукции, а также надежности работы последующего оборудования. В дальнейшем будет рассмотрено более подробно влияние этого процесса на каждый из перечисленных аспектов[,]. Этап отливки плиток представляет собой процесс формирования готовой продукции, в котором качество продукции зависит от соосной работы нескольких составляющих частей технологической линии, а именно конвейера, блока подогрева форм, отливочной головки[,]. Этап охлаждения представляет собой прохождение конвейера с наполненными формами через холодильник с установленной температурой. Па выходе из холодильника готовый продукт поступает в упаковочное оборудование, в котором оборачивается в этикетку и выходит с линии. Точность соблюдения технологических параметров на каждом из перечисленных этапов, является гарантией получения качественного продукта. Незначительная ошибка на начальном этапе может привести к отбраковке целой партии продукции, более того, привести к выходу из строя оборудования.