В четвертой главе решены задачи синтеза структуры системы управления технологическим процессом связного дискретного дозирования

На основе результатов теоретических исследований и разработанной функциональной схемы, была решена задача синтеза оптимальной структуры системы управления связным циклическим дозированием компонентов бетонной смеси, эффективность которой на основе разработанного закона управления достигалась коррекцией погрешностей доз компонентов смеси в процессе дозирования.

Используя результаты теоретических исследований, был реализован автоматизированный технический комплекс для управления связным дозированием компонентов цементобетонной смеси.

Для практической реализации системы управления разработан опытный образец системы, предназначенной. для управления дозаторным отделением, на котором были проверены и отлажены устройства системы управления.

Испытание системы управления и ее опытно-промышленная эксплуатация проводились на Краснопресненском заводе ЖБК ДСК1 (г.Москва).

На заводе ЖБК были зафиксированы результаты процессов дозирования компонентов пескобетона и жесткого бетона. Всего было произведено измерений результатов в 250 циклах дозирования.

Рис.11. Результаты опытно-промышленной эксплуатации системы управления связным дозирования

Проводимый лабораторией завода контроль прочности образцов цементобетона, приготовленных из контролируемых замесов, показал, что внедрение разработанной системы управления позволяет снизить вариацию прочности бетона, обусловленную погрешностью дозирования, в среднем на 5-12%, Учитывая последнее, экономический эффект от внедрения системы управления достигается повышением качества готового изделия, а также снижением (ввиду увеличения однородности бетона по прочности) нормативного расхода цемента на приготовление I м3 смеси на 4-6%, в зависимости от марки цементобетона.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1.Исследование циклических дозаторов, применяемых на промышленных смесительных установках периодического действия для отмеривания сыпучих компонентов цементобетонной смеси, показало, что даже при высокой точности отдельно взятых элементов системы дозирования, такие системы в динамическом режиме взвешивания обладают погрешностями дозирования, превосходящими, иногда существенно, нормативные значения.

2. Для оценки технологического качества и повышения эффективности системы управления процессом связного циклического дозирования компонентов бетонной смеси сформулированы основные принципы формирования математической модели оптимизации качественного состава смеси, которые позволяют определить границы эффективного использования алгоритмов управления.

3. Разработаны математическая модель и закон управления процессом связного циклического многокомпонентного дозирования, с учетом изменения качественных характеристик смесей и их вероятностной мерой выхода за пределы допустимой области технологических ограничений.

4. Сформирована критериальная функция оценки и оптимизации процесса связного многокомпонентного циклического дозирования при случайном характере изменения доз компонентов с учетом качественных параметров рецепта;

5. Для реализаций связного режима дозирования компонентов бетонной смеси разработаны способы последовательно-параллельного дозирования, позволявшие повысить производительность дозировочно-смесительного оборудования и качество приготовляемых смесей;

6. Синтезирована структура системы оперативного управления технологическим процессом связного циклического дозирования, которая вырабатывает в каждом цикле дозирования отдельных компонентов соответствующие корректирующие воздействия по минимизации погрешностей долевого содержания компонентов в готовой бетонной смеси.

7. Разработан и изготовлен опытный образец микропроцессорной системы управления процессом связного дискретного дозирования компонентов бетонной смеси.

8. Результаты опытно-промышленной эксплуатации системы управления подтвердили правильность поставленных и решенных в работе задач по повышению качества управления технологическим процессом дозирования компонентов бетонной смеси.

9. Результаты экспериментальных исследований, полученные в ходе опытно-промышленной эксплуатации, показали, что внедрение разработанной системы управления приводит к снижению коэффициента вариации Ц/В на 9-10%, и соответственно, к увеличению однородности бетона по прочности и снижению на 5 % нормативного расхода цемента на приготовление I м3 цементобетонной смеси;

10. Разработанная система управления внедрена на заводе ДСК I г.Москва.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

Шляфер В.Л. Статистические методы организации контроля качества при производстве дорожно-строительных материалов / Ю. Э. Васильев, В. В. Каменев, В. Л. Шляфер, А. В. Кочетков // Качество. Инновации. Образование. - № 5, 2011.

Шляфер В.Л. Адаптивное управление подвижностью при дискретном производстве цементобетонных смесей / Ю. Э. Васильев, В. В. Каменев, А. В. Кочетков, В. Л. Шляфер // Вестник Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ) - 2(25), М., 2011.

Шляфер В.Л. Принципы связного многокомпонентного дозирования / Шляфер В.Л., Е. И. Бокарев // Сборник научных трудов кафедры АСУ. - М.: Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет. 2011.

Шляфер В.Л. Связное циклическое дозирование компонентов при ограничениях на допустимые погрешности / Шляфер В.Л., Е. И. Бокарев // Сборник научных трудов кафедры АСУ. - М.: Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет. 2011.

Шляфер В.Л. Выбор оптимальной последовательности связного дозирования компонентов цементобетонной смеси / Шляфер В.Л., В. В. Каменев, Е. И. Бокарев // Сборник научных трудов кафедры АСУ. - М.: Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет. 2011.

Шляфер В.Л. Особенности управления качеством строительных материалов / Ю. Э. Васильев, В. В. Каменев, В. Л. Шляфер // Управление качества образования, продукции и окружающей среды, Всероссийская научно-практическая конференция. – Бийск: Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова. – 2010

Шляфер В.Л. Пути совершенствования работы заводских лабораторий / Ю. Э. Васильев, В. В. Каменев, В. Л. Шляфер // Управление качества образования, продукции и окружающей среды, Всероссийская научно-практическая конференция. – Бийск : Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова. – 2010.

Шляфер В.Л. Статистические методы контроля качества цементобетонных смесей / Ю. Э. Васильев, В. В. Каменев, В. Л. Шляфер // Автомобильные дороги. 2011. № 3.

Шляфер В.Л. Методы управления выходными показателями качества для дискретного производства цементобетонных смесей / В. В. Каменев, Ю. Э. Васильев, С. М. Евтеева, А. В. Кочетков // Современные научные исследования в дорожном и строительном производстве: материалы Всерос. науч.-практ. конф. г. Пермь. 2011.

10. Шляфер В.Л. Принципы связного дозирования компонентов бетонной смеси / Ю.Э.Васильев, О.О.Иваев, Е.И.Бокарев, В.Л.Шляфер // Приволжский научный журнал. г. Н.Новгород.2011.

11. Шляфер В.Л. Связное циклическое дозирование компонентов при ограничениях на результирующую массу смеси/ Ю.Э.Васильев, О.О.Иваев, Е.И.Бокарев, В.Л.Шляфер // Приволжский научный журнал. г. Н.Новгород.2011.

Подписано в печать 16 сентября 2011 г.

Формат 60х84х16

Усл.печ.л. 1,0

Тираж 100 экз. Заказ № 24

ТехПолиграфЦентр

Россия, 125319, г.Москва, ул. Усиевича, д. 8а.

Тел.: 8-916-191-08-51

Тел./факс (499) 152-17-71

Рис.1. Изменение среднего размера зерен КЗ и его среднеквадратического отклонения