Автоматизация управления производством асфальтобетонов

• Автор: Бунькин, Иван Филиппович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 248 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ

КАК ОБЪЕКТА УПРАВЛЕНИЯ.

1.1. Роль АСФАЛЬТОБЕТОН В СТРОИТЕЛЬСТВЕ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

1. Структура управления технологическим процессом

производства АСФАЛЬТОБЕТОНА

1.3. ПРОИЗВОДСТВО АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ КАК ОБЪЕКТ

управления .

1 А. Анализ технологических методов управления в производстве асфальтобетона.

1.4.1.Расчет и коррекция гранулометрического состава

1.4.2.Способы компенсации вариации удельной поверхности минеральных компонентов.
1.4.3.Технологические методы стабилизации отпускных характеристик качества
1 Л. Анализ методов управления составом асфальтобетона на
основе теории управления
1.6. Задачи исследования
2. КОНЦЕПТУАЛЬНАЯ ОСНОВА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВОМ АСФАЛЬТОБЕТОНА.
2.1. Обобщенная структура управляемого процесса производства асфальтобетона
2.2. Особенности идентификации коэффициентов передачи для управления процессом с прямой связью .
2.3. Проблема выбора критериальной функции при синтезе системы
управления
2.4. Критериальная функция оптимального управления расходом минеральных компонентов асфальтобетона.
2.5. Критериальная функция оптимального управления расходом
БИТУМА
2.6. Особенности динамики процесса производства асфальтобетона
2.7. Выводы по главе
У ПОСТРОЕНИЕ МОДЕЛИ УПРАВЛЯЕМОГО
ПРОЦЕССА ФОРМИРОВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК АСФАЛЬТОБЕТОНА
3.1. Управление расходом минеральной составляющей
асфальтобетона
3.1.1.Технологический аспект управления.
3.1.2.Система управления расходом минеральных компонентов, минимизирующая отклонение фактического гранулометрического состава от регламентированного.
3.2. Коррекция регламентированного гранулометрического состава
АСФАЛЬТОБЕТОНА
3.2.1.Технологический аспект коррекции регламентированного распределения гранулометрического состава минеральной составляющей асфальтобетона.
3.2.2.Синтез звеньев системы управления регламентированным составом по возмущению
3.3. Система управления расходом битума по возмущению
ЗА Управление на основе прочностных испытаний
АСФАЛЬТОБЕТОНА.
3.6. Управление прочностью при априорной информации о связи ее
с расходом битума .
3.6. Выводы по главе 3 .
4. ИНФОРМАЦИОННАЯ БАЗА СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВОМ АСФАЛЬТОБЕТОНА
4.1. МОДЕЛЬ ФОРМИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННОЙ БАЗЫ СИСТЕМЫ
УПРАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВОМ АСФАЛЬТОБЕТОНА.
4.2. Структура информационных потоков в системе
АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ
4.2.1.Оценка объема информационного массива
4.2.2.Топология информационных потоков в системе управления.
4.2.3.Статистические характеристики информационных
потоков.
4.2.4.Актуализация данных в системе управления.
4.3. Структурные схемы формирования информационной базы в
СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ
4.3.1.Управляемые и контролируемые параметры в процессе формирования образцов
4.3.2. Определение плотности и пористости асфальтобетона
4.3.3.Определение водонасыщения и набухания
асфальтобетона
4.3.4. Определение прочности асфальтобетона
4.4. Измерительные устройства системы автоматического
управления
4.4.1.Автоматические устройства измерения гранулометрического состава минеральной составляющей асфальтобетона
4.4.1.1. Пьезоэлектрический контроль гранулометрического состава.
4.4.1.2. Оптический контроль гранулометрического состава
4.4.2. Контроль пустотности асфальтобетона в системе управления.
4.4.3. Контроль удельной поверхности минеральной составляющей асфальтобетона в системе управления.
4.5. Автоматизация лабораторного контроля при управлении ПРОИЗВОДСТВОМ АСФАЛЬТОБЕТОНА. .
4.5.1.Структура задач подсистемы лабораторного контроля в АРМ АСФАЛЬТ
4.5.2.Структура автоматизированной системы АРМ АСФАЛЬТ
4.5.3.Аппаратное и алгоритмическое обеспечение измерительного комплекса в системе управления
4.6. ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ
5. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВОМ
АСФАЛЬТОБЕТОНА АРМ АСФАЛЬТ
5.1. Общие принципы построения автоматизированной системы управления
5.2. Выходные документы автоматизированной системы управления.
5.3. Формы вводавывода автоматизированной системы управления
5.4. Структура меню автоматизированной системы управления
5.5. Структура базы данных АРМ АСФАЛЬТ
5.5.1 .Организация данных
5.5.2.Структура отношений в базе данных
5.5.3.Целостность и непротиворечивость данных
5.6. Обработка данных в системе АРМ АСФАЛЬТ.
5.6.1. Базовое программное обеспечение.
5.6.2.Разработанное программное обеспечение
5.7. Реализация автоматизированной системы управления производством асфальтобетона
5.8. Выводы по разделу 5 а
5. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ.
Г. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
I. ПРИЛОЖЕНИЯ.
8.1. Документ о качестве асфальтобетонной смеси.
8.2. Протокол подбора состава асфальтобетонной смеси
8.3. Протокол испытаний спроектированного состава .
8.4. Документы о внедрении
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


В результате более ротяженности дорог общего пользования не отвечают современным ребованиям. Так по результатам диагностики федеральной сети в . В итоге почти тыс. Исходя из вышеизложенного очевидно, что для развития сети втомобильных дорог, их ремонта и реконструкции потребуется начительное количество асфальтобетонной смеси. Причем, как видетельствует отечественный и зарубежный опыт 5, 8, 2, 2, , 8, 1, 8 Таблица 1. Таблица 1. СП. Поцу л. Стоимость, ЩШпрл 3 . V . США , 7. ФРГ , 0, 0 1, 8. Япония . Россия , 5, 4. Франция I 1, ,1 1. Пермнефтеоргсинтез. Динамика выпуска битума в стоимостном и натуральном выражении представлена на рисунке Рисунок 1. О
Московский нефтеперерабатывающий завод всего млрд. Лукойл всего млрд. Рисунок 1. Производства битума в Московском регионе Важнейшее значение имеет качество асфальтобетонной смеси и асфальтобетона в покрытии. Данные анализа Бюро общественных явтодорог США показывают, что средний срок службы гсфальтобетонного покрытия составляет ,8 лет, а цементобетонного 5,5 лет . Отечественный опыт подсказывает, что требуются значительные силия для повышения качества асфальтобетонной смеси и юлговечности покрытий. При этом основными направлениями решения 1анной проблемы связаны как с технологическими, так и с рганизационными мероприятиями. Рисунок 1. Рисунок 1. Направления решения проблемы повышения качества 1сфальтобетонной смеси. Стабилизация качества исходных материалов является фоблемой, которая должна быть решена на соответствующих заводахюставщиках и карьерах. Однако ожидать, что на асфальтобетонные аводы будут поступать материалы со стабильными характеристиками ювозможно изза повсеместного использования местных строительных материалов , и отходов производства , , , , , . Следовательно, вариация качества компонентов будет отрицательно влиять на качество асфальтобетонной смеси и проблема компенсации нестабильности характеристик компонентов всегда будет стоять перед предприятиями. Весьма перспективным является совершенствование методики проектирования состава асфальтобетонной смеси с учетом изменения карактеристик исходных материалов 3, 4, 5. Однако, достаточно устойчивых и адекватных моделей до сих пор не создано. За последние годы большие успехи в повышении качества асфальтобетона доституты в использовании разнообразных добавок . Однакоц полученные результаты не решают задачи компенсации вариации характеристик компонентов и параметров технологического процесса. Существенно осложняется решение проблемы компенсации вариации характеристик компонентов асфальтобетонной смеси наличие значительного числа неконтролируемых параметров. Важным направлением является создание локальных систем втоматического управления дозированием компонентов, тепловыми роцессами, процессом перемешивания компонентов и пр. Однако, задачами для локальных систем управления вляется стабилизация режимов технологического процесса роизводства асфальтобетонной смеси и задача компенсации вариации эказателвй ими не решается. Одним из наиболее эффективных методов повышения качества родукции является комплексная автоматизация технологического роцесса. Создание систем управления технологическим процессом озволяет решить задачу компенсации вариации как контролируемых, ак и не контролируемых характеристик материалов и технологического роцесса. Для построения комплексной системы управления производством еобходимо выполнение некоторого набора начальных условий, некая идеальная модель системы управления Рисунок 1. От оответствия реального производственного процесса этой идеальной одели, при прочих равных условиях, зависит и эффективность эмплексной системы управления. Рисунок 1. В соответствии с обозначенной выше целью настоящей работы фи анализе технологического процесса производства сфальтобетонной смеси, как объекта контроля и управления необходимо учитывать следующие обстоятельства. I. Технологический процесс производства асфальтобетонной смеси является сложным объектом, что подтверждается рядом факторов. Отсутствие формального описания его процессов.