Автоматизация процесса формования силикатного кирпича на базе микроконтроллерных устройств управления прессовым оборудованием

• Автор: Ветров, Евгений Витальевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 167 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА АВТОМАТИЗАЦИИ И УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ФОРМОВАНИЯ СИЛИКАТНОГО КИРПИЧА.
1.1. Анализ технологического процесса производства силикатного кирпича и состояния его автоматизации.
1.2. Анализ прессового оборудования и изучение способов управления оборудования для формования силикатного кирпича.
1.3. Анализ существующих математических моделей процесса формования силикатного кирпича.

1.4. Формулировка целей и задач исследования

ГЛАВА 2. ПОСТРОЕНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА ФОРМОВАНИЯ СИЛИКАТНОГО КИРПИЧА НА ГИДРАВЛИЧЕСКОМ ПРЕССЕ
2.1. Разработка математической модели процесса прессования силикатного кирпича и оценка ее адекватности.
2.2. Анализ свойств гидравлического пресса как объекта управления и разработка математической модели процесса формования силикатного кирпича на гидравлическом прессе.

2.3. Выводы по главе

ГЛАВА 3. СИНТЕЗ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ФОРМОВАНИЯ СИЛИКАТНОГО КИРПИЧА НА ГИДРАВЛИЧЕСКОМ ПРЕССЕ
3.1. Синтез алгоритма оптимального управления процессом формования силикатного кирпичасырца.
3.2. Синтез закона управления гидравлическим прессом, реализующего оптимальное управление процессом формования силикатного кирпичасырца .
3.3. Выводы по главе.
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА МИКРОКОНТРОЛЛЕР ЮЙ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ПРЕССА ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ СЫРЦА СИЛИКАТНОГО КИРПИЧА.
4.1. Разработка функциональной схемы микроконтроллерной системы автоматизации гидравлического пресса для формования сырца силикатного кирпича
4.2. Разработка микроконтроллерной системы автоматизации гидравлического пресса для формования сырца силикатного кирпича
4.3. Разработка микроконтроллерных устройств управления гидравлическим прессом.
4.4. Выводы по главе.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Пар после впуска в автоклав конденсируется на сырце и стенках, затем по мере разогрева сырца начинает проникать в мельчайшие поры и там конденсироваться, в конденсате происходит растворение СаОН2 и 8Ю2. Вторая стадия называется изотермической выдержкой, она характеризуется постоянной температурой и давлением паровоздушной среды. Именно в этот период происходят основные физикохимические процессы, связанные с образованием прочного искусственного силикатного камня. Третья стадия начинается с момента прекращения подачи пара в автоклав и заканчивается выгрузкой изделий. В производстве силикатного кирпича применяются проходные и тупиковые автоклавы различных диаметров и длин. Вопросы построения систем автоматизации автоклавной обработки рассмотрены в работах 7, . Для транспортирования тележек с силикатным кирпичом от прессов к автоклавам и загрузки их в автоклавы используется электропередаточный мост СМС7, объектом автоматизации в данном случае является элеюропривод. Для дозирования компонентов смеси используются весовые дозаторы с порционным взвешиванием сырьевых компонентов, работающие в автоматическом режиме. Вибрационные электромагнитные питатели используются для равномерной выдачи материалов из бункеров и подачи их в смесители . Формование одна из самых важных операций в процессе производства силикатного кирпича. Практически большинство дефектов готового кирпича возникает в процессе формования сырца. Для придания сырцу необходимых формы и размеров рыхлую зернистую смесь обычно принудительно засыпают в формовочные гнезда пресса, имеющие заданные размеры и конфигурацию в плане, а затем сжимают под некоторым усилием. Усилие прикладывают к одной или двум противоположным граням сырца. При этом смесь, находящаяся в замкнутом пространстве, ограниченном с боков стенками формы, а сверху и снизу пуансонами, подвергается всестороннему обжатию, значение которого зависит от расположения данного участка сырца по отношению к прессующим пуансонам и стенкам формы. При засыпке в гнезда рыхлой смеси усилие в конце прессования обычно обусловливается отношением объема сырца и начального объема смеси, которое можно менять путем изменения последнего. Под действием формовочного усилия происходит сближение твердых частиц смеси за счет уменьшения ее первоначальной пустотности вследствие размещения мелких зерен в промежутках между крупными, а мельчайших зерен в порах между мелкими и крупными зернами. Наряду с ростом выпуска силикатного кирпича проводятся работы по практическому внедрению результатов исследований в области технологии и повышения качества кирпича, создается новое оборудование для приготовления вяжущих и силикатных смесей, формования и укладки полнотелого и пустотелого сырца. Разрабатывается технология изготовления цветного кирпича высокой долговечности, исследуются строительные свойства силикатного кирпича. Важное место в совершенствовании производства силикатного кирпича, повышении его качества отводится автоматизации производственных процессов. Несмотря на достаточно высокий уровень, достигнутый в автоматизации отдельных технологических переделов и оборудования, узкими местами остаются автоматизация процесса формования силикатного кирпича, отсутствие учета влияния прессования на качество продукции. Анализ библиографических источников по вопросам автоматизации процессов формования , показывает, что в основном все существующие системы автоматизации относятся к классу программнологического управления и не решают задач оптимального и хотя бы рационального обеспечения управления режимом процесса формования во времени. Это объясняется как использованием морально устаревшего оборудования, так и отсутствием технических решений на базе современных микроконтроллерных систем, позволяющих решать более сложные задачи управления с реализацией сложных законов управления процессом формования. Все это приводит к выводу о необходимости поиска подходов к решению задачи построения более совершенной системы автоматизации именно процесса прессования силикатного кирпича на базе современного микроконтроллерного программноаппаратного комплекса управления .