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:

Ветров Евгений Витальевич. Автоматизация процесса формования силикатного кирпича на базе микроконтроллерных устройств управления прессовым оборудованием : диссертация ... кандидата технических наук : 05.13.06 / Ветров Евгений Витальевич; [Место защиты: Белгород. гос. технол. ун-т им. В.Г. Шухова].- Белгород, 2007.- 167 с.: ил. РГБ ОД, 61 07-5/5123

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА АВТОМАТИЗАЦИИ И
УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ФОРМОВАНИЯ СИЛИКАТНОГО
КИРПИЧА 8

  1. Анализ технологического процесса производства силикатного кирпича и состояния его автоматизации 8

  2. Анализ прессового оборудования и изучение способов управления оборудования для формования силикатного кирпича 15

  3. Анализ существующих математических моделей процесса формования силикатного кирпича 29

  4. Формулировка целей и задач исследования 36

ГЛАВА 2. ПОСТРОЕНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕС
СА ФОРМОВАНИЯ СИЛИКАТНОГО КИРПИЧА НА ГИДРАВЛИЧЕ
СКОМ ПРЕССЕ 38

  1. Разработка математической модели процесса прессования силикатного кирпича и оценка ее адекватности 38

  2. Анализ свойств гидравлического пресса как объекта управления и разработка математической модели процесса формования силикатного кирпича на гидравлическом прессе 51

  3. Выводы по главе 67

ГЛАВА 3. СИНТЕЗ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ФОРМОВАНИЯ СИЛИКАТНОГО КИРПИЧА НА ГИДРАВЛИЧЕ-

СКОМПРЕССЕ 69

3.1. Синтез алгоритма оптимального управления процессом формования
силикатного кирпича-сырца 69

  1. Синтез закона управления гидравлическим прессом, реализующего оптимальное управление процессом формования силикатного кирпича-сырца 79

  2. Выводы по главе 109

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА МИКРОКОНТРОЛЛЕРНОЙ СИСТЕМЫ АВ
ТОМАТИЗАЦИИ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ПРЕССА ДЛЯ ФОРМОВА
НИЯ СЫРЦА СИЛИКАТНОГО КИРПИЧА ПО

  1. Разработка функциональной схемы микроконтроллерной системы автоматизации гидравлического пресса для формования сырца силикатного кирпича 110

  2. Разработка микроконтроллерной системы автоматизации гидравлического пресса для формования сырца силикатного кирпича 113

  3. Разработка микроконтроллерных устройств управления гидравлическим прессом 125

  4. Выводы по главе 136

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 138

ЛИТЕРАТУРА 140

ПРИЛОЖЕНИЯ 153

Введение к работе:

Актуальность работы. Силикатный кирпич - экологически чистый строительный материал - изготавливается из смеси обожженной извести, кварцсодер-жащего песка и воды. С помощью высокого давления из смеси прессуется кирпич-сырец, отличающийся точными размерами и совершенством формы. Окончательную прочность силикатный кирпич приобретает в автоклаве, в котором поддерживается высокое давление пара и температура 160-200 градусов по Цельсию, при которых известь вступает в реакцию с кварцсодержащим песком и образует силикатное соединение. Основное применение силикатного кирпича - облицовка стен зданий различного назначения [20,122].

В настоящее время в России наблюдается строительный бум, который требует увеличения объема выпускаемых строительных изделий [115].

Применяют силикатный кирпич там же, где и обыкновенный глиняный кирпич, но с некоторыми ограничениями [5]. Нельзя применять силикатный кирпич для кладки фундаментов и цоколей, так как он менее водостоек, чем глиняный, а также для кладки печей и дымовых труб, так как при длительном воздействии высокой температуры происходит дегидратация гидросиликата кальция и гидрата окиси кальция, которые связывают зерна песка, и кирпич разрушается.

По технико-экономическим показателям силикатный кирпич превосходит кирпич глиняный. На его производство требуется в 2 раза меньше топлива, в 3 раза меньше электроэнергии, в 2,5 раза меньше трудоемкости производства; в конечном итоге себестоимость силикатного кирпича оказывается на 25—35% ниже, чем глиняного.

В 50-80е годы XX века были проведены фундаментальные исследования по вопросам производства силикатного кирпича, наиболее значительные результаты были получены во ВНИИстроме СИ. Хвостенковым, Л.М. Хавкиным [122, 121, 123, 124]. Были проведены исследования по математическому описанию процесса формования силикатной массы в закрытых пресс-формах различными видами уравнений (логарифмическими, степенными, экспоненциальными и др.) [64], од-

5 нако все эти уравнения являлись одномерными и не могли позволить судить о

распределении плотности (прочности) по всему объему кирпича.

В связи с повсеместным внедрением ЭВМ в качестве устройств управления различными объектами (производствами, предприятиями) возникает ряд актуальных задач, связанных с вопросами формования силикатной смеси. Прежде всего, это совершенствование способов и средств управления процессом формования, для решения этих задач необходимо иметь адекватную математическую модель процесса формования смеси в закрытой пресс-форме, оптимальный закон перемещения формующего штампа, оптимальный закон управления прессом, устройства управления прессовым оборудованием построенные на базе современных микроконтроллеров.

Цель и задачи диссертационной работы заключаются в повышении эффективности управления процессом формования силикатного кирпича.

Поставленная цель достигается путем поэтапного решения следующих основных задач:

  1. Разработка трехмерной математической модели процесса формования силикатного кирпича.

  2. Синтез оптимального закона управления перемещением прессующего штампа.

  3. Синтез закона управления гидравлическим прессом для оптимального управления процессом формования сырца силикатного кирпича.

  4. Разработка современных микроконтроллерных устройств управления прессовым оборудованием.

Научная новизна заключается в следующем: У разработана трехмерная математическая модель для моделирования процесса формования силикатного кирпича и экспериментально проверена ее адекватность;

синтезирован оптимальный закон управления перемещением прессующего штампа;

синтезирован закон управления гидравлическим прессом для оптимального управления процессом формования.

Практическую значимость работы составляют:

S программные продукты, реализующие оптимальный закон управления перемещением прессующего штампа; S современные микроконтроллерные устройства управления гидроприводами объемного управления, которые могут быть использованы во многих отраслях промышленности применяющих следящие гидроприводы. Результаты работы внедрены на ООО «Завод силикатного кирпича» г.Губкин, а также используются в учебном процессе кафедры технической кибернетики Белгородского государственного технологического университета (БГТУ) им. В.Г. Шухова.

На защиту выносятся:

  1. Математическая модель процесса формования силикатного кирпича.

  2. Оптимальный закона управления перемещением прессующего штампа.

  3. Закон управления гидравлическим прессом для оптимального управления процессом формования.

  4. Микроконтроллерные устройства управления гидравлическими приводами объемного управления.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на Международном конгрессе «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии» г.Белгород, 2003г., на Всероссийской научно-технической конференции, посвященной 150-летию со дня рождения академика В.Г. Шухова, г.Саранск, 2003г., на региональной научно-практической конференции «Современные проблемы технического, естественно-научного и гуманитарного знания», г.Губкин, 2004г., на Международной научно-практической конференции «Образование и наука без границ -'2006», г.Днепропетровск, 2006г.

Публикации. Основные положения работы изложены в 12 печатных работах, в том числе: 4 патента Российской Федерации на полезную модель, 4 статьи и 4 доклада.

Методы исследования. В работе для анализа процесса формования силикатного кирпича, синтеза оптимального закона управления перемещением прессующего штампа, а также синтеза закона управления гидравлическим прессом для оптимального управления процессом формования сырца силикатного кирпича применялись: методы системного анализа и математического моделирования, теории автоматического управления и, в частности, теории оптимизации, интегрального, дифференциального и вариационного исчислений, методы моделирования систем, методы анализа и синтеза цифровых систем управления, а также теория решения обратных задач динамики.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Работа с учетом приложений изложена на 167 страницах машинописного текста, включающего 1 таблицу, 66 рисунков, список литературы из 134 наименований.

Подобные работы
Власов Андрей Вячеславович
Управление расходом рабочей жидкости автоматизированного технологического оборудования на базе электрогидравлического магнитожидкостного регулирующего устройства
Степанов Евгений Петрович
Автоматизация процесса идентификации состояния теплоэнергетического оборудования (На основе оценки степени повреждения металла)
Точилин Николай Владимирович
Автоматизация управления процессом технического обслуживания и ремонта технологического оборудования компрессорных станций газотранспортного предприятия
Знамцев Юрий Михайлович
Автоматизация процессов управления расходом технических жидкостей в гидрофицированном технологическом оборудовании на основе электрогидродинамических усилителей - преобразователей мощности с минимальной энергетической избыточностью управления
Ефремова Татьяна Александровна
Автоматизация процесса приготовления эмульсий на базе электрогидравлического преобразователя импульсного действия для технологического оборудования
Иванов Яков Викторович
Математическое и алгоритмическое обеспечение автоматизации процесса формования кондитерских масс с использованием цифровой видеосъемки
Шориков Андрей Владимирович
Автоматизация технологического процесса формования ленты стекла на расплаве олова
Свиридков Иван Васильевич
Повышение эффективности использования гибких производственных систем за счет введения в их состав универсального оборудования с ручным и механическим управлением
Абуталипов Ренат Надельшаевич
Управление перемещениями и ориентаций рабочих органов автоматизированного оборудования поверхностной обработки в обобщенных технологических координатах
Мартинов Георги Мартинов
Теория и техника систем числового программного управления с открытой модульной архитектурой для автоматизации машиностроительного оборудования

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