Исследование и синтез системы автоматического управления технологическим процессом гидротермической обработки фанерного сырья

• Автор: Романов, Владимир Николаевич
• Шифр специальности: 05.13.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 344 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.
Глава I. Уровень автоматизации гидротермообработки фанерного сырья и постановка вопросов исследования .

1.1. Значение участка гидротермообработки древесины в производстве фанеры .

1.2. Анализ существующих бассейнов гидротермо. обработки древесины .

1.3. Сущность автоматизации управления участком гидротермообработки древесины и анализ существующих систем .

1.4. Выбор направления разработки систем управления гидротермообработкой древесины

1.5. Постановка вопросов исследования и научных разработок

1.6. Выводы.

Глава 2. Теоретические исследования бассейна гидротермообработки фанерного сырья

2.1. Исследование и разработка математической

модели бассейна как объекта управления .
2.1.1. Внешние параметры бассейна как объекта управления.
2.1.2. Математическое моделирование источника тепла.
2.1.3. Математическое моделирование воды
в бассейне
2Д.А. Математическое моделирование потерь
тепла через поверхность бассейна. . .
2.1.5. Математическое моделирование потерь
тепла через ограждение бассейна
2.2. Математическое моделирование фанерного
2.3. Исследование особенностей теплового баланса бассейна при его моделировании .
2.4. Выводы по результатам теоретических исследований
Глава 3. Идентификация математических моделей бассейна
гидротермообработки древесины .
3.1. Выбор метода идентификации.
3.2. Оценка качества идентификации
3.3. Планирование эксперимента идентификации. . . .
3.4. Экспериментальное исследование бассейна
как объекта управления
3.5. Идентификация математических моделей по результатам экспериментов. .
3.6. Описание программы идентификации.
3.7. Выводы по результатам идентификации
Глава 4. Синтез системы оптимального управления бассейном
4.1. Постановка задачи синтеза .
4.2. Определение критериев оптимальности управления
4.3. Синтез законов оптимального управления бассейном. . .
4.4. Разработка системы оптимального управления бассейном
4.5. Выводы по результатам синтеза
Глава 5. Техникоэкономическое исследование системы оптимального управления процессом гидротермообработки фанерного сырья.2.
5.1. Исследование надежности системы.
5ДД. Постановка задачи оценки надежности, . .
5Д.2. Расчет надежности нерезервированной
системы
5.1.3. Расчет надежности подсистемы опроса информации с частичным резервированием .
5.1.4. Расчет надежности подсистемы управления с частичным резервированием
5.2. Исследование экономической эффективности от внедрения системы
5.2.1. Исходные данные для оценки экономической эффективности .
5.2.2. Экономическая эффективность от внедрения системы в производство
Заключение
Список литературы


Как показывает анализ бассейнов и существующей технологии гидротермообработки древесины, все бассейны могут быть разделены на открытые, закрытые и проходные бассейны (рис. Последний вид бассейна является экспериментальным и внедряется в настоящее время на Ленинградском ПЭФЗе. Все эти бассейны могут быть разделены так же по виду загрузки фанерного сырья и тепловому режиму. В качестве примера рассмотрим наиболее характерные конструкции бассейнов гидротермообработки древесины. Таблица 1. Диаметр трубо- провода, мм Допустимая скорость пара, м/с Допустимый ' расход пара, т/ч Потери давления по длине, мм в. Рис. I - разводящая магистраль; 2 - раздающие патрубки. Рис. ХЛ. Схема расположения барботажных отверстий на раздающем патрубке. У7/7/Л>//7'7УУ7/7 . Таблица 1. Выбор разводящей магистрали Спо таблД. Ьг Допустимый расход пара по разводящей магистрали Сиз таблД. V Допустимый расход пара по раздающим патрубкам Сиз таблД. Число^раз^ающих патрубков: К шт. Число барботажных отверстий : Кб = М / Мм Кб отв. Число отверстий на каждом раздающем^па^р^бке: А отв. Таблица 1. Предприятие Способ гидротермообработки Кол-во рабо- чих Трудозатраты з чел. Лахяціпохский Бассейн открытого типа с мотовилами с ручной загрузкой и выгрузкой чура-ков. Бассейны с мягкими режимами (. С)/механизированные (. Трубопроводы - конденсат после сушильных камер и острый пар. Верхне-Синячи-хинекий ФК Бассейны открытого типа для мягких режимов. Уфимский ФК Бассейны открытого типа для мягких режимов. Механизированная (. Зеленодольское ПФО Бассейны закрытого типа с мотовилами. Бийский ФСК Бассейны открытого типа без мотовил с механической загрузкой и выгрузкой Скрана-ми) чураков в бассейны для мягких режимов (. Велико-Устюг-ский ФК Бассейны открытого типа с мотовилами с ручной загрузкой и выгрузкой чураков. Жешартский ФК Бассейны закрытого типа с мотовилами с ручной загрузкой и выгрузкой чураков. Продолжение таблицы 1. I и 2. ФЗ "Власть труда" Бассейны с мотовилами закрытого типа с ручной загрузкой и выгрузкой чураков. Рис. Классификация бассейнов гидротермообработки фанерного сырья. На рисД. Борисовского фанерно-спичечного комбината [ ] , разработанная ВНШдревом. Бассейн относится к открытому типу с загрузкой сырья в пакетах в сухой бассейн. При формировании пакетов производится сортировка сырья по диаметрам. После окончания прогрева вода спускается и чураки вылеживаются в бассейне для выравнивания температуры в их средних и наружных слоях. Процесс проварки осуществляется при непрерывной циркуляции подогреваемой паром воды. Контроль режимов и управление технологическим циклом ручные. На Океанском фанерном заводе внедрен бассейн с контейнерной загрузкой чураков большого диаметра [ 1 . Чураки сортируются по диаметру и укладываются краном в контейнеры, которые загружаются в бассейн с водой. Прогрев древесины производят при жестких режимах. Этот способ подготовки контейнеров оказался трудоемким и эффективен только при использовании чураков большого диаметра. Управление технологическим процессом ручное. Исходя из опыта Океанского ФЗ, ЦНИИФ применил для укладки чураков в контейнер специальное устройство, которое облегчило загрузку контейнеров, а затем разработал комплексно-механизированную линию гидротермообработки чураков для заводов мощностью тыс. Сортировка чураков предусмотрена на две группы, режим тепловой обработки - мягкий, загрузка контейнерами в бассейн с водой. Недостатком контейнерной загрузки следует признать большую металлоемкость оборудования, трудность загрузки чураков в контейнеры, невозможность прогрева длиномерного сырья и невозможность автоматизации управления сортировкой и формированием контейнеров. В г. Пермском ФК был построен открытый бассейн (рис. Рис. I - продольный транспортер; 2- варочный бассейн; 3 - наклонный настил; 4 - механизм поштучной подачи чураков; 5 - приёмный транспортер; 6 - подъемник; 7 - распределительный транспортер; 8 - накопитель; 9 - лущильный станок; - тельфер. Рис. Рис. I - продольный цепной транспортер; 2 - -карман-накопитель; 3 - кран; 4 - бассейн; Ъ - разгрузочная площадка.