Диплом, курсовая, контрольная работа
Помощь в написании студенческих работ

Оптимизация управления технологическими процессами с помощью ЭВМ на примере производства стеновых керамзитобетонных панелей и изготовление бумаги на буммашине

Диссертация: Оптимизация управления технологическими процессами с помощью ЭВМ на примере производства стеновых керамзитобетонных панелей и изготовление бумаги на буммашине
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Для выполнения теоретической части работы привлечены ¦ дифференциальные, интегральные и алгебраические уравнения и неравенства, теория распознавания образов и теория автоматического управления, на основе которых было сформулировано понятие системной оболочки и показана возможность применения синтезированной на его основе системы алгоритмов для совершенствования управления дискретным и непрерывным… Читать ещё >

Содержание

  • ГЛАВА I. ОБЗОР МОДЕЛЕЙ ПРОИЗВОДСТВА БЕТОНА И АЛГОРИТМОВ УПРАВЛЕНИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЕМ БУМАГИ
    • 1. 1. Математическое описание производства бетона
    • 1. 2. Сравнительный анализ АСУ ТП ЦБП
    • 1. 3. Вывода к главе I 29 ПОСТАНОША ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ
  • ГЛАВА 2. ВЫБОР МАТЕМАТИЧЕСКОГО АППАРАТА ДЛЯ ОПИСАНИЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ЖНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ
    • 2. 1. Описание процесса производства панелей
    • 2. 2. В^бор алгоритма оптимального регулирования на основе анализа математической модели
    • 2. 3. Описание процесса изготовления бумаги
    • 2. 4. Распространение алгоритмов оптимального управления на объекты с запаздыванием типа буммашин
    • 2. 5. Выводы к главе
  • ГЛАВА 3. СИНТЕЗ СТРУКТУРЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ КОНТУРОВ ПРЯМОГО УПРАВЛЕНИЯ АСУ ТП
    • 3. 1. Определение и классификация системных оболочек
    • 3. 2. Построение генератора моделей 57 '3.3. Разработка управляющего комплекса 63 3.4. Вывода к главе
  • ГЛАВА 4. ИСПЫТАНИЕ АЛГОРИТМОВ УПРАВЛЕНИЯ НА РЕАЛЬНЫХ МАССИВАХ ДАННЫХ
    • 4. 1. Прогнозирование прочности панелей
    • 4. 2. Вэшение задачи о повышении однородности характеристик панелей
    • 4. 3. Выводи к главе
  • ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОЧЕГО ВАРИАНТА СТРУКТУРЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ КОНТУРОВ ПРЯМОГО УПРАВЛЕНИЯ АСУ ТП 87 5.1. Моделирование алгоритмов идентификации объекта
    • 5. 2. Сокращение описания объекта
    • 5. 3. Исследование работы управляющего комплекса
    • 5. 4. Выводы к главе 5 129 ОСНОВНЫЕ вывода И РЕКОМЕНДАЦИИ 130 СПИССК ЛИТЕРАТУРЫ
  • ПРИЛОЖЕНИЯ
    • 1. Производство изделий из керамзитобетона с воз дух ововлек ающими добавками на Пермском заводе КПД
    • 2. Работа буммашины J?" 10 Малинской бумажной фабрики
    • 3. Графики переходных процессов
    • 4. Расчет экономического эффекта от АСУ ТП «ДНЕВМАССА» на Пермском целлюлозно — бумажном комбинате
    • 5. Справка о внедрении Главзападуралстроя
    • 6. Акт о внедрении на Малинской бумажной фабрике подсистем управления качеством продукции
    • 7. Акт о внедрении АСУ ТП «ДРЕВМАССА» на Пермском целлюлозно — бумажном комбинате

Оптимизация управления технологическими процессами с помощью ЭВМ на примере производства стеновых керамзитобетонных панелей и изготовление бумаги на буммашине (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

В «Основных налравжниях экономического и социального развития СССР на 1981 — 1985 годы и на период до 1990 года» рекомендуется «сооружение новых и расширение действующих предприятий начинать в том случае, если потребности народного хозяйства в данном виде продукции не могут быть обеспечены путем улучшения использования производственных мощностей с учетом их реконструкции и технического перевооружения» .

Эффективным средством повышения качества продукции и наращивания производства зарекомендовали себя автоматизация и роботизация технологических процессов, оптимизация управления ими с помощью ЗБМ. Часть объектов, не достигших ещё нужного уровня автоматизации, связанных с использованием большего количества ручного труда, не имеюцих достаточного количества автоматических датчиков для измерения различных параметров, нуждается в первую очередь в шработке рекомендаций для совершенствования управления, осуществляемого в традиционной форме. Примером такого процесса является производство панелей для промышленного и жилищного строительства.

Стремление увеличить производительность установок приводит к новым технологииским схемам, увелишению скоростей протекания процессов, что сразу же требует автоматизации управления. Очень динамично развивается сейчас целлюлоз нобумажная промышленность, в которой рост скоростей и объемов производства повлек за собой широкое внедрение автоматизированных систем управления технологическими процессами, число которых уж исчисляется сотнями.

Дальнейшее развитие систем управления в этой отрасли сдерживается из-за отсутствия типовых алгоритмов управления, адаптируемых к конкретному технологическому процессу, позволяющих достичь оптимальности управления, увязав количественные и качественные характеристики производственного процесса.

Целью данной работы является такое развитие теории управления технологическими процессами, которое позволит повысить уровень унификации и типизации алгоритмов управления, рас- ' ширит возможности адаптации систем управления к технологии с-кому процессу, резко сократит сроки разработки и внедрения.

Для практической проверки и использования результатов теоретических построений были. избраны — производство стеновых панелей из керамзитобетона с воздухововлекавзцими добавками и изготовление бумаги на буммашинах.

Для выполнения теоретической части работы привлечены ¦ дифференциальные, интегральные и алгебраические уравнения и неравенства, теория распознавания образов и теория автоматического управления, на основе которых было сформулировано понятие системной оболочки и показана возможность применения синтезированной на его основе системы алгоритмов для совершенствования управления дискретным и непрерывным технологическим процессом с запаздыванием.

Основные результаты работы проверены путем цифрового моделирования и обработки реальных массивов данных, полученных: из производственных журналов Пермского завода крупнопанельного домостроенияво время экспериментов в лаборатории Пермского завода крупнопанельного домостроенияв ходе экспериментов, наладки и эксплуатации АСУ ТП буммашины № 10 Малинской бумажной фабрикипри проведении экспериментов на бумагоделательной машине $ 3 Краснскамской, бумажной фабрики Гознак.

На защиту выносятся следующие положения:

1.Структура математического обеспечения контуров прямого управления АСУ ТП для процессов типа производства панелей и изготовления бумаги.

2.Теоремы, в которых строго формулируется задача оптимального регулирования для процессов типа производства панелей /по критерию минимума стоимости сырья и материалов/ и изготовления бумаги /по критерию минимума обобщенной работы/- 3. Генератор моделей? позволявший оптимизировать структуру моделей процессов типа производства панелей и изготовления бумаги в реальном масштабе времени;

4.Набор алгоритмов поддержи структуры математического обеспечения контуров прямого управления АСУ ТП для процессов типа производства панелей и изготовления бумаги, проверенные путем моделирования и в реальных производственных условиях.

Целесообразность и ценность теоретических и практических предложений, высказанных в работе, проверена в реальных производственных условиях.

Рекомендации по совершенствованию технологического процесса производства стеновых панелей внедрены в Главзапад-уралстрое /г. Пермь/.

На Малинок ой бумажной фабрике /г .Малин, Гитомирск ой обл./ внедрена подсистема управления качеством продукции.

В математическое обеспечение АСУ ТП «Древмасса», разрабатываемой для Пермского ЦБК, включены контура самонастройки и самоорганизации.

Описание отдельных алгоритмов опубликованы в изданиях Пермского межотраслевого территориального центра научнотехнической информации.

Общий экономический эффект от внедрения составляет 120 тысяч рублей.

Материалы диссертации обсуждались на семинаре отдела управления динамическим движением института проблем механики АН СССР, семинаре кафедры № 37 Военно — воздушной академии им. проф. Н. Е Лыковского, на XIX и XX научно-технических конференциях Пермского политехнического института.

Основные результаты диссертации опубликованы в 7 работах.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложений. Основная часть работы содержит 132 стр. машинописного текста, 18 стр. иллюстраций и таблиц, 78 наименований литературы.

5.4. Выводы к главе 5.

1. Предложенные в данной главе алгоритмы идентификации, сокращения описания объекта и оптимального регулирования имеют высокий уровень унификации и типизации и, как показало математическое моделирование, эффективно решают поставленные перед ними задачи.

2. Показано, что алгоритмы, предложенные в данной главе, вместе с алгоритмом Козинца являются основой рабочего варианта системной оболочки.

3. Рабочий вариант системной оболочки долиен явиться эффективным средством управления процессами типа изготовления бумаги и производства. панелей, о чем свидетельствуют эксперименты с цифровыми моделями и обкатка алгоритмов на реальных массивах данных. основные вывода и рекомендации .

1. Предложенная в работе структура математического обеспечения контуров прямого управления АСУ ТП для процессов типа производства панелей и изготовления бумаги обеспечивает новый подход к конструированию систем управления, сочетает в себе высокую гибкость подстройки с унификацией и типизацией алгоритмов.

2. Сформулированные и доказанные теоремы делают предложенную структуру контуров прямого управления АСУ ТП обоснованной в теоретическом плане, а испытания в производственных условиях и почти тысяча модельных экспериментов демонстрируют эффективность рабочего варианта предлагаемой структуры.

3. Алгоритмы, включенные в генератор моделей предлагаемой структуры, позволяют получать и подстраивать, модели процессов типа производства панелей и изготовления бумаги в реальном масштабе времени, набор этих алгоритмов определен и не увеличивается с ростом сложности АСУ ТП.

4. Унификация и типизация алгоритмов, включенных в управляющий комплекс предлагаемой структуры, достигается за счет того, что во всех контурах прямого управления АСУ ТП используется единый функционал оптимизации: для процессов типа производства панелей'- минимум стоимости сырья и материалова для процессов типа изготовления бумаги — минимум обобщенной работы.

5. Алгоритмы получения моделей, включенные в предлагаемую структуру, контуров прямого управления АСУ ТП для процессов типа производства панелей и изготовления бумаги, позво.

— 131 ляют эффективно решать реальные цроизводственные задачи, так например, экономический эффект от решения задачи прогнозирования прочности керамзитобетона с воздухововлвкавдими добавками и задачи повышения однородности характеристик панелей на Пермском заводе крупнопанельного домостроения составил пятьдесят тысяч рублей.

6. Обоснование эффективности каддого из отобранных алгоритмов сотнями экспериментов на математических моделях, обязательное сравнение их с используемыми аналогами повышают надежность предлагаемого алгоритмического обеспечения, что позволяет с уверенностью включать их в проекты разрабатываемых АСУ ТП. Так например, ожидаемый экономический эффект от АСУ ТП «Древмасса», в которой задача адаптации состоит из алгоритмов^ включенных в генератор моделей, составляет семьдесят тысяч рублей.

7. Рабочий вариант структуры математинекого обеспечения контуров прямого управления АСУ ТП является эффективным средством управления процессами типа изготовления бумаги и производства панелей, о чем свидетельствуют эксперименты с цифровыми моделями и обкатка алгоритмов на реальных массивах данных.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Э.Л. Обработка бумаги. М.: Лесная промышленность, 1979. — 232 с.
  2. И.Н., Годзиев Н. С., Овадовский И. М. ЛЬгаий бетон. М.: Госстройиздат, 1955. — 100 с.
  3. И.Л. Элементы линейного программирования. -Рига: Эвайгзене, 1978. 108 с,
  4. И.Н., Из рае лит М.М. Технология и физико -механические свойства аглопоритобетона. Бетон и железобетон, 1963, й 7, с 292 — 298.
  5. ВвиЖе. М//* Ptoe-t^o/ihg, -ik^c SuvfupM-iufiон T-uliug owe! JUUhoefi of-LijMuMigM1. Jf алла? йЛх-, ,
  6. Ю.М., Вознесенский В. А. Перспективы применения математических методов в технологии сборного железобетона. М.: Стройиздат, 1974. — 192 с.
  7. Е.М. и др. Словарь целлголозно бумажного производства. — М.: Лесная промышленность, 1969. — 299 с. 1. ВггшйЬг/л. аис (RtSinSW Коц^бсмруШ
  8. QAi, Cwitoltl^fy ZuhlUQW он Ой- Pajt&L JMcuUILUM
  9. А.Г. Структурная теория распределенных систем. М.: Наука, 1977. — 320 с.
  10. А.Г. Характеристики систем с распределенными параметрами. М.: Наука, 1979. — 224 с.
  11. Г. А. Легкие бетоны на пористых заполнителях.- М.: Стройиздат, 1970. 272 с.
  12. Е!ужевич Г. А., Корнев Н. А. Керамзитожелезобетон. М.: Госстройиздат, 1963. — 23 с.
  13. К.А., Солодников И. Б. Численные оценки эффективности градиентного контура адаптации. Пермь, 1980.- 4с. Г^копись представлена Перм.политехи.ин-тсм. Деп. в ЦНШТЭИприборостроения 21 мая 1980, & 1323 — 80.
  14. М.З. Легкие бетоны на основе керамзитов и вспученного витрофира из минерального сырья Казахстана. В сб.: Технология лэгких бетонов на пористых заполнителях и их применение в строительстве. М., Стройиздат, 1966, с I09-II6,
  15. Грант Юлиус. Лабораторный справочник по производству целлюлозы и бумаги. М.: JfecHan прмышленность, 1965. — 421с.
  16. В.Г., Дорф В. А. Назначение, составов высокопрочных керамзитобе тонов. Опыт ЕНИШз лез обе тона и заводов железобетонных изделий Главмоспромстройматериалов. М.: Стройиздат, 1966, — 41 с.
  17. В.Г., Дорф В. А., Петров В. П. Технология высокопрочного керамзитобетона. М.: Стройиздат, 1976. — 136 с.- 134
  18. В.Г., Кай сер Л.А. Конструктивно теплоизоляционный керамзитобетон в крупнопанельном домостроении. — М.: Стройиздат, 1964. — 180 с.
  19. В.Г., Дорф В. А. Иссждование особенностей работы пористых заполните лей в высокопрочном легком бетоне и вывод формулы прочности. В сб.: Легкие и селикатные бетоны.- Минск, 1969, с. 47 54.
  20. В.Г., Фролова Л. В., Гроссман Э. А. Изготовление панелей наружных стен из керамзитобетона с воз дух ©-вовлекающими добавками. М.: Стройиздат, 1969. — 49 с.
  21. В.Г. и др. Производство керамзитобетонных изделий с добавкой микропенообразователей. М.: Стройиздат, 1964. — 36 с.
  22. Р., Харт П. Распознавание образов и анализ сцен.- М. г Мир, 1976. 511 с.
  23. С.В. Системы автоматического управления с переменной структурой. М.: Наука, 1967. — 287 с.
  24. Г. Ф., Костюк В. И., Чинаев П. И. Основы автоматического управления и регулирования. Киев: Техника, 1975.- 495 с.
  25. С.Н. Технология бумаги. М. — Л.: Гослес бумиздат, I960. — 719 с.- 135
  26. Иванов Дятлов И. Г. и др. Применение керамзитобетона в доролшо — мостовом строительстве. — М.: Автотрансиздат, 1963. — 272 с.
  27. М, й. CcMfwivt- Cwittl Смш, 1. TflPPl), Уин^, PP U-4s.
  28. Ф. Производство бумаги в теории и на практике. Б 2-х т. М.: Лесная промышленность, 1964. -т. I, 879 с.
  29. А.А., Белоглазов И. Н., Чигин Г. П. Теория корреляционно экстремальных новигационных систем. — М.: Наука, 1979. — 447 с.
  30. А.А., Буков B.H., Шендрик B.C. Универсальные алгоритмы оптимального управления непрерывными процессами. М.: Наука, 1977. — 271 с.
  31. .Н. Рекурентный алгоритм разделения выпуклых оболочек двух множеств. В сб.: Алгоритмы обучения распознаванию образов. М., Сов. радио, 1973, с. 43 50.
  32. И.Е., Артемьев В. М. Оптимизация динамических систем случайной структуры. М.: Наука, 1980. — 384 с.
  33. Ю.Е., Нациевский Ю. Д. 0 формуле прочности легких бетонов. Б сб.: Технология легких бетонов на пористых заполнителях и fx применение в строительстве. М., Стройиздат, 1966, с. 90 97.
  34. Ю.Е., Вержбицкая М. Г. Керамзитобе тон -прогрессивный строительный материал. Киев: Госстройиздат УССР, 1955. — 68 с.
  35. Ю.Е. Исследование прочности растворов и бетонов. Киев: Госстройиздат УССР, I960.- 234 с.- 136
  36. С.Г. и др. Новые методы прогнозирования прочности керамзитопенобетона в зависимости от его состава. В сб.: Строительные конструкции, основания и фундаменты. /Межвузовский сборник научных трудов № 179/, Пермь, 1976, с. 108 113.
  37. Материалы ХХУ1 съезда КПСС. М.: Политиздат, 1981.- 223 с.
  38. Ю.П. Производство изделий из керамзитопенобетона. Пермь: Главзападуралстрой, 1972. — 14 с.
  39. Пособие бумажнику. М.: Лесная промышленность, 1969.- 328 с.
  40. Пермское СПНУ по АСУ. Исполнительные алгоритмы подсистем управления АСУ ТП БДЛ J& 10 Малинской бумажной фабрики.- Пермь, 1978, 5 с.
  41. С.А. и др. Испытание бумаги и картона. М.: Лесная промышленность, 1966. — 411 с.
  42. Практическое применение цифрового компьютера в цел-люлозно бумажной промышленности. Монк Мид Хауз, Хер Хатч, Твифорд Беркс, Англия, Корпорейшин Мелу рекс, 1976. .
  43. Н.А., Чуйко А. В. Основы технологии строительных изделий. М.: Стройиздат, 1964. — 216 с.- 137
  44. Н.А., Элинзов М. П., Штейн Я. Ш. Подбор состава легких бетонов на искусственных пористых заполнителях. М.: Госстройиздат, 1962. — 83 с.
  45. Я.Д. Исследование свойств керамзитобе тона. Под ред. Бужевича Г. А. М.: Госстройиздат, 1963. — 132с.
  46. .Н. и др. Принципы построения и проектирования самонастраивающихся систем управления. М.: Машиностроение, 1972. — 259 с.
  47. Е.И. Статистические методы анализа и обработки наблюдений. М.: Статистика, 1968. — 288 с.
  48. Положительное решение от 26.04.83 по заявке на авторское свидетельство $ 3 451 409/29−12. Способ сценки производительности цепного дефибрера. Бутырин Б. П., Солодников И.Б.
  49. Л.А., Маджаров И. Е. Введение в идентификацию объектов уцравжния. М.: Энергия, 1977. — 215 с.
  50. В.А. Автоматизация типовых производственных процессов. М. — Л.: Энергия, 1964. — 288 с.
  51. Сборник научных программ на Фортране: Вып. 2. М.: Статистика, 1974. — 223 с.
  52. И.Б. Алгоритм расчета запаздывания в непрерывных технологических процессах.Инф.лист, ИЛ $ 534−80 ЦНТИ, Пермь 1980.
  53. И.Б. Алгоритм идентификации статических объектов в системах управления технологическими процессами. Инф. лист, ИЛ JS 536−80, ЦНТИ, Пермь, 1980.- 138
  54. И.Б. Алгоритм идентификации для непрерывных технологииских процессов. Инф. лист, ИЛ Jfc 535−80,ЦНТИ, Пермь, 1980. '
  55. .Г. Легкие бетоны. -М.: Промстройиздат, 1956. 76 с.
  56. М.З. Бетон и железобетон на пористых заполнителях. М.: Госстройиздат, 1955. — 256 с.
  57. М.З. Основы технологии легких бетонов. М.: Стройиздат, 1973. — 584 с.
  58. Статистический анализ неоднородности бетона./Из опыта ЦНИИОМТП и заводов железобетонных изделий № 6 и 18 Главмос-стройматериалов/. М.: Стройиздат, 1968. — 81 с.
  59. И.Б. Управление технологии сними процессами целлюлозно бумажной промышленности. — Пермь, 1980.7 с. Рукопись представлена Перм.политехи.ин-том. Деп. в ЦНИИТЭИприб ор ос трое ния 29 мая 1980, № 1322 — 80.
  60. В.Б., Шрамко JT.C. Расчет и проектировг-ние аналитических самонастраивающихся систем с эталонными моделями. М.: Машиностроение, 1972. — 270 с.
  61. Техническое задание на проектирование АСУ ТП «КОРД 2» Братского ЛПК ВНПОбумпром, Л., 1976.
  62. А.Г. Об одном алгоритме опознавания образов. -Изв. АН СССР, Техническая кибернетика, 1965, В 5, с. 74−84.
  63. В.М. Методы проектирования составов туфобетона. Ереван: Изд-во АН Арм. ССР, 1950. — 38 с.
  64. Л.А. и др. Прогнозирование механических свойств керамзитобетона с помощью статистических модежй. В сб.: Структура, прочность и деформация легкого бетона.
  65. М., Стройиздат, 1973, с 155 163 .
  66. Я.З. Основы теории автоматических систем. -М.: Наука, 1977. 559 с.
  67. ЧалкинК.П., Петров В. П. Проектирование состава конструктивного керамзитобетона плотной структуры. В сб.: Сб. трудов НШкерамзит. Вып. I, Куйбышев, 1966, с 57−66.
  68. Ф. Современная теория управления. М.: Мир, 1975. — 424 с.
  69. Ф.А. Технология целлюлозно бумажного производства, 3-е изд. пере раб. и доп. — М.: Лесная промышленность, 1978. — 382 с.
  70. П. Основы идентификации систем управления. Оценивание параметров и состояния. М.: Мир, 1975. — 683 с.
  71. Экспресс информация /ЦНШШприборостроения/, ТС — 2, вып. 3, 1979, 12с.
  72. Е.И. Теория автоматичзского управления. 2 -е изд. перераб. и доп. Л.: Энергия, 1975. — 413 с.
  73. Р.Т. Управление объектами с запаздыванием. М.: Наука, 1978. 416 с.
Заполнить форму текущей работой

На отлично!