Распределенная система автоматизированного управления производством асфальтобетона

• Автор: Римкевич, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Б.м.
• Количество страниц: 151 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

1. АСФАЛЬТОБЕТОННЫЙ ЗАВОД КАК ОБЪЕКТ УПРАВЛЕНИЯ

1.1. Асфальтобетон в строительстве автомобильных дорог.

1.1.1. Перспективы использования асфальтобетона при строительстве и

ремонте автомобильных дорог.

1.1.2. Основные дефекты асфальтобетонных покрытий

1.1.3. Основные проблемы в управлении заводом сборного железобетона.

1.2. Структура управления технологическим процессом производства

асфальтобетона

1.2.1. Основные методы управления в производстве асфальтобетона
1.2.2. Локальные системы управления
1.2.3. Комплексные системы управления
1.2.4. Перспективные подходы к построению систем управления
1.3. Опыт автоматизации асфальтобетонных заводов
1.3.1. Автоматизация технологических процессов.
1.3.2. Автоматизация бизнеспроцессов АБЗ
1.4. Опыт построения систем управления для аналогичных производств в
промышленности строительных материалов
1.4.1. Промышленность сборного железобетона
1.4.2. Производство товарного бетона.
1.5. Общие тенденции развития систем управления производством.
1.6. Основные задачи исследований.
2. РАЗРАБОТКА КОНЦЕПЦИИ РАСПРЕДЕЛЕННОЙ СИСТЕМЫ
УПРАВЛЕНИЯ АСФАЛЬТОБЕТОННЫМ ЗАВОДОМ
2.1. Основные задачи и цели управления производством асфальтобетона.
2.1.1. Задачи и цели управления для локальных подсистем
2.1.1.1. Задачи и цели систем логикопрограммного управления.
2.1.1.2. Задачи и цели систем регулирования
2.1.1.3. Задачи и цели координирующей подсистемы.
2.1.1.4. Взаимодействие с системами управления старшего уровня.
2.1.2. Задачи и цели систем управления качеством.
2.1.3. Перспективные задачи и связи с внешними организациями.
2.2. Информационное обеспечение РСУ.
2.2.1. Структура информационного обеспечения.
2.2.2. Информационнотехнологическое обеспечение автоматизации.
2.2.3. Основные методы обработки данных
2.2.3.1. Системы логикопрограммного управления
2.2.3.2. Системы регулирования.
2.2.3.3. Системы управления
2.3. Основные функции в управления производством асфальтобетона.
2.4. Разработка имитационной модели технологического процесса.
2.4.1. Технологические основы имитационной модели
2.4.2. Структура имитационной модели.
2.4.2.1. Блок моделирования динамических рядов.
2.4.2.2. Блок моделирования измерительной системы
2.4.2.3. Блок хранения результатов моделирования.
2.4.2.4. Блок моделирования динамики технологических параметров и
зависимостей
2.4.2.5. Блок обработки результатов моделирования
2.4.2.6. Блок управления моделью.

2.4.3. Результаты моделирования.
2.5. Выводы по разделу
3. РАЗРАБОТКА РАСПРЕДЕЛЕННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
3.1. Разработка структуры распределенной системы управления.
3.1.1. Модель структуры распределенной системы управления АБЗ.
3.1.2. Анализ результатов моделирования структур САУ АБЗ
3.2. Комплекс технических и программных средств распределенной системы
управления
3.3. Разработка подсистемы управления дозированием
3.3.1. Математическая модель объекта управления.
3.3.2. Синтез системы управления
3.4. Разработка основных ФОРМ и документов распределенной системы
управления.
3.4.1. Локальные системы управления.
3.4.2. Комплексные системы управления
3.4.3. Лаборатория АБЗ.
3.4.4. Связь со сторонними организациями.
3.4.5. Дополнительные задачи.
3.5. Разработка структуры и топологии баз данных распределенной системы
управления.
3.6. Разработка методического обеспечения внедрения распределенной системы
управления асфальтобетошшм заводом.
3.7. Выводы по разделу 3.
4. ПЕРСПЕКТИВЫ ВНЕДРЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕННОЙ СИСТЕМЫ
4.1. Этапы внедрения распределенной системы управления.
4.1.1. Критерии выбора стратегии внедрения.
4.1.1.1. Оценка ресурсов необходимых для реализации задачи
4.1.1.2. Оценка результатов реализации
4.1.2. Локальные системы управления
4.1.3. Комплексная система управления
4.1.4. Внешние функции.
4.2. Возможные этапы внедрения распределенной системы для АБЗ
4.3. Оценка результатов внедрения
4.4. Построение модели технологического процесса.
4.4.1. Динамическая идентификация
4.4.2. Использование для построения модели данных локального АБЗ.
4.4.3. Использование для построения модели информации объединения АБЗ
4.4.4. Использование результатов оценки качества покрытия
4.5. Выводы по разделу 4.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Обычно, такие нарушения вызваны недостаточным уплотнением или неправильным расчетом состава асфальтобетонной смеси. Высокие температуры, мед
ленное или слишком быстрое движение транспорта могут привести к ускорению процесса появления колеи. Низкотемпературное растрескивание. При понижении температуры окружающей среды асфальтобетон становиться хрупким и может треснуть вследствие напряжений вызванных сжатием материала при низкой температуре. Старение битума его окисление приводит к еще большему влиянию фактора понижения температуры. Поскольку именно битум удерживает зерна минерального материала. Обычно такие нарушения проявляются в виде значительных поперечных трещин на поверхности дороги. Усталостные разрушения. Подобные разрушения происходят, когда вертикальная нагрузка от транспорта превосходит допустимые значения. Асфальтобетонное покрытие изгибается под воздействием вертикальной нагрузки, но, после снятия нагрузки, изза эластичных свойств приобретает первоначальную форму. При больших нагрузках, когда достигается предел сопротивления, покрытие начинает растрескиваться. Со временем трещины объединяются, образуя рисунок в виде крокодиловой кожи. Принято считать, что подобные нарушения происходят изза неправильно рассчитанного основания, тем не менее, более точный подбор качественных материалов позволит значительно замедлить данный процесс. Одной из причин появления ям и выбоин на дороге являются усталостные разрушения. Истирание. Так называется истирание поверхностного слоя асфальтобетонного покрытия как результат потери адгезии между битумом и минеральным материалом. Вначале отрываются мелкие фракции, затем крупные. Причинами истирания являются старение битума, недостаточное уплотнение, особенно изза строительства в холодную погоду и недостаток вяжущего в составе асфальтобетона. Коррозия. Процесс коррозии в асфальтобетоне во многом идентичен процессу истирания, но основные причины это влажность и температурные колебания чаще всего весеннего или осеннего сезона, т. Процесс коррозии обусловлен недостаточной водо и морозостойкостью, но причина в неправильно подобранном составе. Рисунок 1. На нем представлены основные технологические процессы в соответствии со сложившейся практикой деления технологического процесса на отдельные агрегаты и подпроцессы , . Бункер горячих материалов
Рисунок 1. Для них можно провести лишь качественное оценивание и прогнозирование. Большинство разработанных методик определения параметров смеси и технологического процесса основаны на вычислении средних значений, что не может гарантировать производство асфальтобетона со стабильными значениями параметров. ТТТ. Это относится как к аналитическим, так и к статистическим моделям. Причем не известны не только значения коэффициентов модели, но и ее структура. Это подтверждает экспериментальный характер решения типовой задачи проектирования рецептуры асфальтобетонной смеси. На АБЗ имеются лаборатории, но их приборное и методологическое обеспечение не ориентировано на оперативное управление технологическим процессом, а только обеспечивает аттестацию произведенной смеси. АБЗ являются притрассовыми и расположены в полевых условиях. По принципу управления все системы управления, используемые в производстве асфальтобетона, можно разделить на следующие типы 6, , , , . САУ. В структуре обязательны датчики возмущения. Система описывается передаточной функцией разомкнутой системы. ЕЬ
0в
Рисунок 1. Структура системы управления с регулированием по внешнему воздействию принцип Понселе применяется в незамкнутых САУ. Можно добиться полной инвариантности к определенным возмущениям. Не возникает проблема устойчивости системы, т. ОС. Большое количество возмущений требует соответствующего количества компенсационных каналов. Изменения параметров регулируемого объекта приводят к появлению ошибок в управлении. Можно применять только к тем объектам, чьи характеристики четко известны. Принцип управления но отклонению. Система описывается передаточной функцией разомкнутой системы и уравнением замыкания х0 з0 р. Алгоритм работы системы заключен в стремлении свести ошибку х к нулю.