РОМАНОВ КОНСТАНТИН СЕРГЕЕВИЧ

АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ НЕПРЕРЫВНОГО ДОЗИРОВАНИЯ ПРИ ПРОМЫШЛЕННОМ ПРОИЗВОДСТВЕ СУХИХ СМЕСЕЙ

Специальность 05.13.06 – Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (промышленность)

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Москва 2010

Работа выполнена в Московском автомобильно-дорожном государственном техническом университете (МАДИ)

Научный руководитель - Доктор технических наук, профессор

Марсов Вадим Израилевич

Официальные оппоненты: Доктор технических наук, профессор

Либенко Александр Владимирович

Кандидат технических наук, профессор

Горюнов Игорь Иванович

Ведущая организация: Всероссийский научно-исследовательский институт строительного механизированного инструмента (ВНИИСМИ).

Защита состоится « » 2010г. в часов на заседании диссертационного совета Д 212.126.05 в Московском автомобильно-дорожном государственном техническом университете (МАДИ), по адресу: г. Москва, Ленинградский просп., д.64, ауд.42

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института

Автореферат разослан «_____» ______________ 2010г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

кандидат технических наук, доцент Михайлова Н.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

Во многих отраслях промышленности: в строительной, химической, металлургической и других, процесс приготовления конечного продукта производства связан с дозированием исходных компонентов. Причем, дозирование для таких технологических процессов, как производство сухих смесей, является одной из основных операций. Качество конечного продукта в этих производствах в основном зависит от правильности соотношения между исходными компонентами, т.е. от качества работы дозировочного оборудования. Среди причин, затрудняющих производство сухих строительных смесей с заданными свойствами, являются ошибки дозирования сырьевых компонентов.

Результаты обследования заводов по производству сухих смесей показывают, что уровень технологии и автоматизации значительного числа смесительных узлов еще низок, проектные разработки автоматизации, часто, не находят широкого практического применения из-за низкой точности и малой надежности систем автоматического дозирования.

Причиной такого положения является отсутствие научно обоснованных методов и рекомендаций, направленных на повышение точности дозаторов в автоматическом режиме, недоучет возможностей непрерывного дозирования.

Возможность перехода к более прогрессивным и экономически целесообразным методам автоматизированного управления процессами непрерывного дозирования связана с изменением технической базы промышленного производства сухих смесей и комплектованием его новейшими средствами дозирования. На первый план выходит решение задачи выбора наиболее эффективной структуры дозатора как непрерывной системы регулирования расхода и в первую очередь способа управления за счет изменения скорости ленты и типа весового транспортера.

Поэтому выбор высокоэффективных технологических решений при разработке систем непрерывного дозирования компонентов на заводах по производству сухих смесей, способных работать в сложных условиях дозировочного отделения и обеспечивать высокие метрологические характеристики процесса дозирования, является актуальной задачей.

Цель работы. Оптимальное автоматизированное управление процессами непрерывного дозирования компонентов при промышленном производстве сухих смесей с целью повышения их эффективности и снижения погрешности дозирования, за счет выбора наиболее эффективной структуры дозаторов как систем регулирования расхода.

Для достижения поставленной цели:

выполнен анализ литературных источников по проблеме автоматизированного управления процессами дозирования компонентов на промышленных предприятиях по производству сухих смесей, методов и средств их автоматизации; разработана модель и методика расчета динамических процессов автоматических весовых дозаторах с регулированием по расходу при помощи изменения скорости ленты весового транспортера;

разработаны методики расчета структур дозирования для различных типов подвески весового транспортера в случае И- и ПИ- законов регулирования в контуре управления;

для оценки качества дозирования предложена критериальная оценка в виде функционала оптимальности, минимум которого дает оптимальное соотношение конструктивных и настроечных параметров системы дозирования;

выполнена экспериментальная проверка полученных результатов.

Методы исследований. Результаты диссертационной работы получены на основе комплексного использования методов теории автоматического управления, теории вероятности и математической статистики, оптимальных систем и математического моделирования.

Научная новизна. Основным научным результатом работы является определение закономерностей оптимального управления процессами непрерывного дозирования на промышленных предприятиях по производству сухих смесей с использованием дозаторов непрерывного действия с регулированием по расходу при помощи изменения скорости ленты весового транспортера.

Разработаны:

математическая модель дозаторов непрерывного действия с регулированием по расходу, исходя из не традиционных методов описания систем, принятых в теории управления;

методика расчета динамических процессов автоматических весовых дозаторах с регулированием по расходу, при различных типах подвески весового транспортера и И- и ПИ- законах регулирования в контуре управления;

методика расчета динамических процессов дозаторов при ступенчатом возмущающем воздействии, которая распространена на случай импульсного возмущения;