Тан Цзэюй

АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПНЕВМОДОЗИРОВАНИЯ СЫПУЧИХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ УПРАВЛЯЕМЫХ ПНЕВМОПИТАТЕЛЕЙ

Специальность 05.13.06 – Автоматизация и управление технологическими процессами и производством (строительство)

А в т о р е ф е р а т

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Москва 2013

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)»

Официальные оппоненты: СУЭТИНА Татьяна Александровна

доктор технических наук, профессор,

Зав. кафедрой «Автоматизация технологических процессов и строительных производств»

Московской государственной академии коммунального хозяйства и строительства

АЛЕХИНА Мария Николаевна,

Кандидат технических наук,

Заместитель начальника лаборатории

ООО «Газпром ВНИИГАЗ»

Ведущая организация ООО « Компания Всероссийский научно-исследовательский институт специальных методов исследований (ВНИИСМИ)».

Защита состоится «3» июля 2013 г. в 10-00 на заседании диссертационного совета Д.212.126.05 при Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)» по адресу: 125319, г. Москва, Ленинградский проспект д.64.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МАДИ.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью организации, просим направлять в адрес диссертационного совета университета, а копии отзывов присылать по электронной почте: HYPERLINK "mailto:uchsovet@madi.ru" uchsovet@madi.ru

Автореферат разослан «30» мая 2013 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

кандидат технических наук, доцент Михайлова Н.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Пневматический транспорт широко применяют на предприятиях строительного комплекса. Однако он достаточно редко выполняет функции дозирования сыпучих материалов, не позволяя полностью использовать свои потенциальные возможности при реализации совмещенных процессов транспортирования и дозирования материалов в потоке. Для решения такой задачи необходимо не только вскрыть внутренний механизм работы пневмотранспорта, но и определить его возможности выполнять одновременно с транспортированием и операции дозирования за счет использования систем оптимального управления с определенной структурой и функциональным наполнением. Наиболее реальными объектами для такого анализа служат пневмопитатели различных конструкций:. Каждый из них имеет свои достоинства и недостатки и может быть рационально применен в соответствующих условиях. Однако использование пневмопитателей в качестве дозирующих устройств, кроме соответствия их стандартным техническим требованиям безаварийного функционирования, как устройств пневмотранспорта, требует выполнения дополнительных условий, главное из которых – обеспечение постоянства производительности, с погрешностью, задаваемой техническими условиями к системам дозирования. Это новое еще мало исследованное направление применения пневмотранспорта в строительном производстве

Анализ действующих пневмотранспортных систем показывает, что прослеживается общая тенденция для любых типов установок пневмоподачи -- с помощью различных дополнительных устройств регулирования их производительности достичь более равномерной подачи материала и реализовать возможность приблизить их метрологические характеристики к характеристикам дозирующих устройств.

Эффективное пневмодозирование связано, в первую очередь, с

организацией оптимального режима устойчивого транспортирования материала с постоянной производительностью. Для этого наряду со схемами обслуживающей автоматики, пневмотранспортные установки снабжаются простейшими системами контроля и стабилизации отдельных параметров, технически реализуемых с помощью релейно-контактных схем или пропорциональных регулирующих устройств, которые не могут обеспечить режимы транспортирования материала с заданными погрешностями дозирования. Отсутствуют более сложные системы автоматического управления и оптимизации режимных параметров пневмотранспортных установок, которые могли бы обеспечить не только режим устойчивого транспортирования, но и - дозирования сыпучих материалов. Именно поэтому необходимо, разработать методы автоматического управления процессами наиболее эффективного и экономически выгодного транспортирования сыпучих материалов пневмонасосами различных типов, адаптируемых к организации совмещенных процессов пневмотранспорти рования и пневмодозирования.

Поэтому решение задачи управления случайными процессами устойчивого пневмодозирования сыпучих материалов пневмопитателями различных конструкций с использованием систем стабилизации и оптимальных по быстродействию автоматических систем регулирования, является актуальным.

Цель работы. Управление случайными процессами устойчивого пневмодозирования сыпучих материалов пневмопитателями различных конструкций с целью обеспечения их постоянной производительности с погрешностью, заданной нормативами, с использованием систем стабилизации и оптимальных по быстродействию автоматических систем регулирования.

Для достижения поставленной цели:

выполнен анализ зарубежных и отечественных источников и в первую очередь патентов по проблеме автоматизированного управления процессами пневмотранспортирования сыпучих материалов, методов и средств их автоматизации;

разработана модель пневмопитателя, как объекта управления процессами дозирования сыпучих материалов, отображающая в своей структуре и коэффициентах основные параметры пневмотранспортной установки, которые влияют на ее динамические свойства;

выбраны методы автоматического управления и оптимизации параметров пневмопитателей, структурно и функционально адаптированных к условиям соблюдения режимных параметров пневмодозирования, обеспечивая тем самым не только устойчивое транспортирование, но и - дозирование сыпучих материалов;

определено влияние изменения параметров настройки контуров управления автоматической системы пневмопитателя на существенное повышение равномерности потока аэросмеси в процессе пневмодозирования;

решена задача повышения динамической точности системы на основе применения методов стабилизации и адаптивного управления, которые позволяют обеспечить требуемое качество динамических процессов при существенном изменении параметров пневмосистемы;

выполнена экспериментальная проверка полученных результатов.

Достоверность научных положений, рекомендаций и выводов

Достоверность и обоснованность научных положений, рекомендаций и выводов, предложенных в работе, подтверждены всесторонними исследованиями, выполненных с применением современных методов и технических средств.