Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Автоматизированные системы управления и прогрессивные информационные технологии

Диссертационная работа:

Ермакова Ольга Павловна. Автоматизация учета и контроля расхода дизельного топлива на подвижном составе : Дис. ... канд. техн. наук : 05.13.06 Москва, 2006 208 с. РГБ ОД, 61:06-5/2129

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 5

1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ УЧЕТА И
КОНТРОЛЯ РАСХОДА ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА 9

1.1 Автоматизированная система управления локомотивным
хозяйством на железнодорожном транспорте 9

1.2 Постановка задачи автоматизации технологического процесса
контроля и учета дизельного топлива на подвижном составе 21

1.3 Анализ объектов автоматизации 25

  1. Технические требования к радиоэлектронной железнодорожной аппаратуре 25

  2. Анализ конструкций топливных баков тепловозов 26

  3. Характеристики топлива для тепловозных дизелей 3 О

  1. Эффективность автоматизированной системы учета и контроля дизельного топлива 36

  2. Выводы по главе 1 41

2. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СРЕДСТВА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ
СИСТЕМЫ УЧЕТА И КОНТРОЛЯ ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА 43

2.1 Методика измерения количества топлива 43

2.2 Модель расчета погрешности измерения массы дизельного
топлива 53

2.3 Измерители уровня 59

  1. Гидростатические измерители 59

  2. Измерители уровня по времени прохождения сигнала 66

  3. Поплавковые измерители уровня 76

  4. Емкостные измерители уровня 80 2.4. Выводы по главе 2 83

3. ГІРИНЦИПЬІ ТЕХНИЧЕСКОЙ РЕАЛИЗАЦИИ
АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УЧЕТА И КОНТРОЛЯ
ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА 86
3.1. Методы повышения точности измерения уровня в баках
тепловозов 86
3.1.1 Методы повышения точности измерения, основанные на

уменьшении шага установки магниточувствиельных элементов 86

3.1.2. Методы повышения точности измерения, основанные на
кодировании информации о количестве топлива 91

3.1.3. Алгоритмические методы повышения точности измерения 97

  1. Измерители температуры, угла наклона и плотности 103 3.2.1 Измерители температуры ' 103 3.2.2. Измерители угла наклона и плотности 107

  2. Принципы аппаратной реализации автоматизированной системы учета и контроля дизельного топлива 110

  1. Устройство и принцип работы контроллера датчиков 112

  2. Устройство и принцип работы блока центрального контроллера

3.3.3. Устройство и принцип работы блока синхронизации и переноса
данных 115

3.4. Выводы по главе 3 117
4. ИНФОРМАЦИОННОЕ И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ 119

4.1. Алгоритмическое обеспечение блока измерения и обработки 119

4.1.1. Алгоритмическое обеспечение блока центрального контроллера

4.1.2. Алгоритмическое обеспечение контроллера датчиков 128

4.2. Структура базы данных автоматизированной системы 136

4.3. Прикладное программное обеспечение автоматизированной
системы 145

4.4. Выводы по главе 4 152
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 153
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 15 5
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Техническая реализация измерительного блока 160
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Программа функционирования блока
центрального контроллера на языке Ассемблер 165
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Программа функционирования контроллера
датчиков на языке Ассемблер 177
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Процедуры и функции модулей программы Sbor 191
ПРИЛОЖЕНИЕ 5. Программное формирование диаграмм операций

4
ввода/вывода в блоке синхронизации и передачи данных 198

ПРИЛОЖЕНИЕ б.Фрагмент текстового отчета о расходе топлива
тепловозом ТЭМ-1М 201

ПРИЛОЖЕНИЕ 7. Акт о практическом использовании результатов
диссертационной работы 203

ПРИЛОЖЕНИЕ 8. Расчет условного годового экономического
эффекта от внедрения автоматизированной системы 205

ПРИЛОЖЕНИЕ 9. Справка о внедрении результатов
диссертационной работы в учебный процесс 207

Введение к работе:

Решение стратегической задачи экономии топливно-энергетических ресурсов на железнодорожном транспорте невозможно без автоматизации технологического процесса учета и контроля расхода топлива, так как в настоящее время затраты на топливо, электроэнергию и' другие материальные ресурсы являются одной из наиболее значительных статей расходов железнодорожной отрасли. Так в 2004 г. на топливно-энергетические ресурсы пришлось 11 %, а на материальные - 14 % всех расходов отрасли.

В [1] указывается, что одним из важнейших элементов инфраструктуры железнодорожного транспорта является локомотивное хозяйство, включающее склады топлива, пункты экипировки тепловозов, а также подвижной состав. От эффективности его работы зависит себестоимость перевозок, одним из путей снижения которой является организация контроля расхода топлива на всех объектах локомотивного хозяйства.

Эффективность учета, контроля, нормирования и анализа расхода топлива тепловозами в эксплуатации можно повысить за счет применения современных средств измерения расхода топлива и параметров работы локомотива, автоматизации процессов измерения и регистрации, новых алгоритмов обработки данных в условиях локомотивного депо.

Для решения топливно-энергетической проблемы на базах нефтепродуктов, пунктах экипировки тепловозов дизельным топливом и маслом используется автоматизированная система измерений и учета нефтепродуктов «Ольха 500». Она обеспечивает выдачу дозы нефтепродуктов по команде оператора, обработку информации, полученной от входного блока и преобразователя расхода, управление вентилями входных блоков, а также запись, хранение, выбор и распечатку требуемой информации [29].

Однако на подвижном составе процесс учета и контроля расхода топлива в настоящее время не автоматизирован. Контроль количества топлива в баке тепловоза проводится машинистом визуально либо по мерному стеклу, имеющему шкалу с ценой деления, равной 250 л, либо по

градуированным мерным рейкам с ценой деления 50 дм . Расход топлива

рассчитывается машинистом по объемному расходу и заданной плотности топлива, принимаемой постоянной в течение определенного промежутка времени. Все это приводит к значительным погрешностям при определении количества топлива в баке тепловозов, невозможности выполнения анализа расхода топлива с учетом фактически выполненной работы, к искусственному завышению нормативов расхода топлива локомотивами, что открывает возможность для его использования не по назначению.

В настоящее время специалистами ВНИИЖТ разработана и проходит испытания автоматизированная система учета, контроля и анализа расхода топлива маневровыми тепловозами [2], которая обладает рядом существенных недостатков.

Поэтому большую актуальность приобретает разработка универсальной автоматизированной системы учета дизельного топлива на подвижном составе.

Целью работы является разработка методов автоматизации учета и контроля дизельного топлива на тепловозах.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

  1. С помощью единого метода и аналитических средств провести выбор критериев оценки технологической и экономической эффективности автоматизированных систем учета и контроля дизельного топлива в баках тепловозов, которые позволят провести рациональный выбор измерительных средств.

  2. Разработать и формализовать модель технологического процесса автоматического измерения количества топлива на подвижном составе и оценить технологическую эффективность автоматизированной системы по критериям безошибочности, трудоемкости и затрат времени.

3. Провести предельные оценки разрешающей способности
измерительных зондов с целью выявления способов повышения точности
измерения количества топлива в баках тепловозов.

  1. Проработать техническую реализацию автоматизированной системы учета и контроля дизельного топлива на тепловозах.

  2. Создать информационное и математическое обеспечение автоматизированной системы, с использованием предложенных методов, формализации и моделей.

Проведенные в диссертации исследования базируются на использовании методов исследования человеко-машинных систем, теории вероятности и теории информации.

Основные результаты работы состоят в следующем:

  1. Сформулирована и решена задача повышения эффективности учета и контроля расхода дизельного топлива на подвижном составе на основе методов автоматизации технологических процессов. .

  2. Разработана и исследована модель технологического процесса измерения количества топлива, позволяющая оценить технологическую эффективность автоматизированной системы по критериям безошибочности, трудоемкости и затрат времени.

  3. Разработана адаптированная модель погрешности измерения объемно-массовым статическим методом измерения количества топлива в баках тепловозов.

4. Обобщены и сформулированы общие технологические требования
к измерительным средствам автоматизированной системы учета и
контроля дизельного топлива на подвижном составе.

  1. На основе анализа методов повышения точности измерения магнитопогружных зондов предложен новый способ их реализации, позволяющий на практике существенно уменьшить погрешность измерения.

  2. Разработано алгоритмическое и математическое обеспечение измерительного блока автоматизированной системы.

Результаты диссертационной работы нашли применение при разработке автоматизированной системы учета и контроля дизельного топлива, опытная эксплуатация которой проводилась на Юго-Восточной железной дороге и в ОАО "Воронежский промышленный железнодорожный транспорт".

В первой главе обоснована необходимость использования автоматизированной системы учета и контроля расхода дизельного топлива в автоматизированной системе управления локомотивным хозяйством (АСУТ). Проведен анализ характеристик дизельного топлива и получены их аналитические зависимости от температуры. Предложена система критериев для оценки эффективности автоматизированной системы.

Вторая глава посвящена разработке моделей технологического процесса измерения расхода дизельного топлива и их анализа с помощью аппарата функциональных сетей. Разработана адаптированная модель погрешности измерения количества топлива. Рассмотрены современные измерители уровня и показано, что поплавковые измерители наиболее полно удовлетворяют требованиям, предъявляемым к измерительным средствам, предназначенным для эксплуатации на подвижном составе.

В третьей главе рассмотрены методы повышения точности магнитопогружных зондов измерителей уровня и предложен новый способ уменьшения погрешности измерения. Рассмотрены принципы технической реализации измерительного блока автоматизированной системы.

Четвертая глава посвящена разработке алгоритмического и программного обеспечения автоматизированной системы.

Подобные работы
Сейедюсефи Пантеа Абуталеб
Автоматизация процесса управления составом штукатурных смесей
Селивановских Вера Витальевна
Автоматизация контроля гранулометрического состава агломерата на основе оптико-электронного метода
Лихачев Денис Валерьевич
Автоматизация процесса проектирования составов бетонных смесей и их корректировки на основе прогнозирования качества будущего бетона с использованием четких и нечетких моделей
Сосунов Николай Николаевич
Автоматизация технической подготовки подвижного состава на базе информационных технологий
Аймалетдинов Фянис Фяридович
Автоматизация технологического процесса приготовления составов композитов для производства строительных фильтрующих материалов
Таламанов Сергей Александрович
Совершенствование методологии автоматизации настройки систем регулирования в составе АСУТП тепловых электростанций
Доценко Анатолий Иванович
Комплексная автоматизация производства асфальтобетонной смеси с учетом влияния факторов е# транспортировки, укладки и уплотнения
Костриков Сергей Викторович
Автоматизация процесса отопления зданий с применением теплообменников и учетом фасадного регулирования
Колбасин Александр Маркович
Автоматизация технологического процесса управления производством многокомпонентных сыпучих бетонных смесей с учетом ошибок дозирования
Морозов Денис Борисович
Автоматизированная система учета и контроля подлинности книжной продукции в процессе производства и последующего распространения

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net