Автоматизация производственных процессов асфальтобетонного завода на основе оптимизации информационного обеспечения системы управления тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.06, кандидат технических наук Михаленков, Сергей Владимирович
- Специальность ВАК РФ05.13.06
- Количество страниц 231
Оглавление диссертации кандидат технических наук Михаленков, Сергей Владимирович
ВВЕДЕНИЕ.
АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ.
ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЙ.
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.
К ЗАЩИТЕ ПРЕДСТАВЛЯЕТСЯ.
ЛИЧНЫЙ ВКЛАД АВТОРА.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ.
ПУБЛИКАЦИИ.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ.
1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ПРОИЗВОДСТВА АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ, КАК ОБЪЕКТ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ.
1.1. ПРОИЗВОДСТВО АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ В РОССИИ И ЗА РУБЕЖОМ.
1.1.1. Динамика производства асфальтобетонной смеси.
§ 1.1.2. Виды асфальтобетонной смеси.
1.1.3. Компоненты асфальтобетонной смеси.
Битум.
Крупный заполнитель.
Мелкий заполнитель.
Минеральный порошок.
Добавки.
1.2. СВОЙСТВА АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ И АСФАЛЬТОБЕТОНА.
1.3. ОПЫТ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ.
1.3.1. Автоматизация технологических операций.
1.3.2. Системы управления качеством асфальтобетонной смеси.
1.4. РАЗВИТИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ И СТРУКТУР АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА
АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ.
1.5. ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА
АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ.
1.5.1. Структура информационного обеспечения.
1.5.2. Виды контроля параметров и показателей.
1.5.3. Технические средства контроля.
1.6. ЗАДАЧИ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ.
2. ИМИТАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ УПРАВЛЯЕМОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ.
2.1. ЗАДАЧИ МОДЕЛИРОВАНИЯ УПРАВЛЯЕМОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ.
2.2. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОИЗВОДСТВА АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ.
2.2.1. Технологические схемы производства асфальтобетонной смеси. Дискретная и непрерывная технологии производства.
2.2.2. Уровень детализации имитационной модели.
2.2.3. Оценка максимальной частоты моделирования.
2.3. СТРУКТУРА ИМИТАЦИОННОЙ МОДЕЛИ.
2.4. МОДЕЛИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ В ПРОИЗВОДСТВЕ АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ.
2.5. МОДЕЛЬ ВАРИАЦИИ СВОЙСТВ КОМПОНЕНТОВ СМЕСИ И ПАРАМЕТРОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА АБЗ.
2.6. МОДЕЛИРОВАНИЕ СВОЙСТВ МИНЕРАЛЬНЫХ КОМПОНЕНТОВ.
2.7. ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА МОДЕЛИРОВАНИЯ.
2.8. ОСНОВНЫЕ АЛГОРИТМЫ И ПАРАМЕТРЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ.
2.8.1. Алгоритмы моделирования.
2.8.2. Базовые свойства и рецептура смеси.
2.8.3. Динамические характеристики вариации параметров.
2.8.4. Базовый зерновой состав компонентов.
2.8.5. Точность дозирования компонентов.
2.8.6. Рассчитываемые характеристики.
2.8.7. Число циклов моделирования.
2.9. РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ.
2.9.1. Моделирование вариации параметров.
2.9.2. Гранулометрия минеральных компонентов.
Минеральный порошок.
Песок.
Щебень.
Асфальтобетонная смесь.
2.10. ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ 2.
3. ИМИТАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВОМ.
3.1. ОБЩАЯ КОНЦЕПЦИЯ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВОМ
АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ.
3.1.1. Целевая функция управления.
3.1.2. Общие принципы оптимизации системы управления.
3.2. ЗАДАЧИ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВОМ.
3.3. СТРУКТУРА ИМИТАЦИОННОЙ МОДЕЛИ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВОМ
АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ.
3.4. МОДЕЛЬ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВОМ АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ.
3.4.1. Общие принципы моделирования.
3.4.2. Моделируемые параметры.
3.4.3. Алгоритмы моделирования.
3.5. МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВОМ АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ.
3.5.1. Общие принципы моделирования.
3.5.2. Моделируемые параметры.
3.5.3. Программные средства моделирования.
3.6. ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ 3.
СОВМЕСТНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА И СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ.
4.1. ЗАДАЧИ СОВМЕСТНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ.
4.2. ОБЩАЯ СТРУКТУРА МОДЕЛИ.
4.3. ОРГАНИЗАЦИЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МОДЕЛЕЙ.
4.3.1. Оценка адекватности моделей.
Модель динамики свойств компонентов асфальтобетонной смеси.
Модель управляемого технологического процесса производства асфальтобетонной смеси.
Модель информационного обеспечения системы управления производством.
Модель системы управления.
4.3.2. Последовательность шагов моделирования.
4.3.3. Организация хранения данных.
4.3.4. Организация взаимодействия моделей.
4.4. ИССЛЕДОВАНИЯ И ОПТИМИЗАЦИЯ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВА АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ.
4.4.1. Постановка задачи и план моделирования.
4.4.2. Результаты моделирования.
4.5. ИССЛЕДОВАНИЯ И ОПТИМИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВОМ
АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ.
4.5.1. Постановка задачи и план моделирования.
4.5.2. Результаты моделирования.
4.6. ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ 4.
5. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ АБЗ.
5.1. СТРУКТУРА ЗАДАЧ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВОМ АСФАЛЬТОБЕТОНА.
5.2. ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ.
5.3. СТРУКТУРА ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ.
5.4. ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ.
5.5. ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ.
5.6. ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ 5.
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)», 05.13.06 шифр ВАК
Автоматизация производства завода сборного железобетона на базе оптимизированного информационного обеспечения2006 год, кандидат технических наук Кругликов, Владимир Васильевич
Комплексная автоматизация производства асфальтобетонной смеси с учетом влияния факторов её транспортировки, укладки и уплотнения2005 год, доктор технических наук Доценко, Анатолий Иванович
Автоматизация управления производством асфальтобетонов2002 год, доктор технических наук Бунькин, Иван Филиппович
Автоматизация лаборатории асфальтобетонного завода2004 год, кандидат технических наук Милосердин, Олег Юрьевич
Автоматизация процесса управления составом штукатурных смесей2006 год, кандидат технических наук Сейедюсефи Пантеа Абуталеб
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Автоматизация производственных процессов асфальтобетонного завода на основе оптимизации информационного обеспечения системы управления»
Актуальность проблемы
По мере экономического развития страны растет спрос населения и экономики на услуги автомобильного транспорта. Важность проблемы развития сети автомобильных дорог подчеркивает «Национальная программа модернизации и развития автомобильных дорог Российской Федерации до 2025 года».
Экономическое развитие России во многом сдерживается из-за состояния и уровня развития автомобильных дорог. Значительная часть федеральных дорог имеют высокую степень износа и исчерпали свою пропускную способность. Около 30 0000 населенных пунктов не имеют круглогодичной связи по автомобильным дорогам с твердым покрытием. Это приводит к сворачиванию производства, в том числе сельскохозяйственного, оттоку населения из этих регионов.
Недостаточное развитие сети автомобильных дорог приводит к росту затрат на перемещение пассажиров и грузов, что снижает конкурентоспособность экономики.
Поставленная перед Правительством Российской Федерации задача удвоения валового внутреннего продукта к 2010 году согласно прогнозу приведет к увеличению объемов перевозок в 1,8 раза, что еще более обострит ситуацию, связанную с обеспечением пропуска по автомобильным дорогам возрастающих автотранспортных потоков, и может стать фактором, сдерживающим экономический рост.
Программа развития сети автомобильных дорог РФ предусматривает наращивание объемов строительства, что требует роста объемов производства асфальтобетонной смеси. Важнейшее значение для долговечности покрытия дороги имеет качество асфальтобетонной смеси и асфальтобетона. Срок службы асфальтобетонных покрытий в нашей стране существенно ниже аналогичных показателей промышленно развитых стран.
Без автоматизации производства невозможно повысить качество асфальтобетонной смеси. Но до настоящего времени не разработаны ни методики, ни средства эффективной автоматизации производства асфальтобетонной смеси. Технологическая основа для автоматизации управления производством асфальтобетона весьма ненадежна. Практически отсутствуют формальные модели и зависимости, на основе которых можно реализовать эффективные алгоритмы управления.
Таким образом, разработка теоретических и методологических основ автоматизации производства асфальтобетона с использованием современной схемотехнической и программной базы является актуальной проблемой, решение которой имеет значение не только для отрасли дорожного строительства, но и для народного хозяйства страны в целом.
Объект исследований
Система автоматизации производственных процессов асфальтобетонного завода и информационное обеспечение системы управления.
Цель и задачи диссертационной работы
Цель диссертационной работы заключается в автоматизации производственных процессов асфальтобетонного завода на основе оптимизации информационного обеспечения и интеграции локальных систем управления. Это позволяет в рамках единой системы управлении эффективно решать широкий комплекс задач от локального управления технологическими операциями, до комплексного управления качеством продукции.
Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:
1. Разработать имитационную модель управляемого технологического процесс производства асфальтобетонной смеси.
1.1. Рассмотреть технологические схемы производства асфальтобетонной смеси и выполнить отбор моделируемых технологических операций
1.2. Разработать структуру модели технологического процесса
1.3. Выбрать программные средства моделирования
1.4. Разработать модели технологических операций
1.5. Оценить адекватность разработанной модели
2. Разработать имитационную модель системы управления производством асфальтобетонной смеси.
2.1. Выбрать эффективные управляющие воздействия
2.2. Разработать методы моделирования динамических характеристик процессов и сигналов
2.3. Разработать структуру модели системы управления
2.4. Разработать модели отдельных контуров управления
2.5. Разработать методику оценки эффективности управления
3. Провести исследования на разработанных имитационных моделях для оптимизации информационного обеспечения системы управления.
3.1. Разработать модель системы контроля
3.2. Разработать совместную имитационную модель технологического процесса, системы контроля и системы управления
3.3. Исследовать влияние системы контроля на эффективность управления производством асфальтобетонной смеси
4. Разработать систему автоматизация производственных процессов асфальтобетонного завода на основе оптимизированного информационного обеспечения системы управления.
4.1. Сформулировать задачи системы управления
4.2. Разработать структуру системы управления
4.3. Выбрать комплекс технических и программных средств системы управления
4.4. Разработать необходимые алгоритмы управления
Методы исследований
В качестве теоретической основы диссертационной работы использовались: теория автоматического управления, методы оптимального управления, синтеза и анализа непрерывных и дискретных систем, методы математического программирования, методы проектирования программного обеспечения и проектирования баз данных, теория вероятностей и математическая статистика, методы имитационного моделирования.
Моделирование производственных процессов и системный анализ проводились с использованием профессиональных математических пакетов (MatLab, MathCad, MS Excel, STATISTICA).
К защите представляется
Разработанная новая концепция автоматизации производственных процессов асфальтобетонного завода на основе оптимизации информационного обеспечения системы управления определяет стратегию текущей оперативной коррекции расхода компонентов асфальтобетонной смеси по результатам контроля качества компонентов и готовой асфальтобетонной смеси, по фактическим расходам компонентов в текущий, и предшествующие моменты времени. Эта стратегия должна обеспечивать максимум прочности асфальтобетонной смеси при допустимом значении остаточной пористости и выполнении других ограничений в соответствии с ГОСТами.
В ходе исследований и разработок по реализации этой концепции получены: Структура многоконтурной иерархической системы автоматизации производственных процессов асфальтобетонного завода, обеспечивающей компенсацию вариации контролируемых и неконтролируемых воздействий на технологический процесс производства асфальтобетонной смеси.
Модель и результаты ее исследования управляемого процесса формирования качества асфальтобетонной смеси с учетом динамических и статистических характеристик возмущающих воздействий, основных параметров информационного обеспечения процессов управления набор контролируемых параметров для оперативного управления производством точность и частота контроля длительности операций контроля
Система автоматизации производственных процессов асфальтобетонного завода, ее структура и алгоритмы.
Личный вклад автора
Личный вклад автора состоит в разработке имитационной модели управляемого процесса формирования качества асфальтобетонной смеси с учетом характеристик возмущающих воздействий и основных параметров информационного обеспечения процессов управления, обобщении и анализе результатов моделирования, разработке системы автоматизации. Роль научного руководителя д.т.н., профессора Попова В.П. заключалась в постановке задачи, согласовании плана исследований и участии в анализе результатов.
Научная новизна
Впервые предложена концепция автоматизации производственных процессов асфальтобетонного завода на основе оптимизации информационного обеспечения системы управления. Оперативная компенсация вариации параметров осуществляется с использованием распределенной системы многоконтурного автоматизированного управления с текущей оперативной оценкой динамических характеристик технологических процессов производства асфальтобетонной смеси.
Научную новизну работы так же определяют:
Разработанные методы и система автоматизации производственных процессов асфальтобетонного завода, обеспечивающая максимальное качество и снижение вариации свойств асфальтобетонной смеси.
Имитационная модель управляемого технологического процесса производства асфальтобетонной смеси и результаты исследований. Эта модель состоит из четырех подмоделей - подмодель технологического процесса и его операций, подмодель системы управления производством асфальтобетонной смеси, подмодель систем контроля и подмодель формирования свойств компонентов асфальтобетонной смеси и возмущений, действующих на технологический процесс, динамики показателей, характеризующих гранулометрический состав асфальтобетонной смеси.
Результаты исследований влияния основных параметров информационного обеспечения на эффективность оперативного управления и автоматизации производственных процессов асфальтобетонного завода.
Структура и параметры распределенной комплексной системы автоматизированного управления.
Практическая значимость работы
Результаты выполненных исследований и разработок позволили эффективно решить важную народнохозяйственную задачу -повысить и стабилизировать качество асфальтобетонной смеси:
Разработаны алгоритмы автоматизации производственных процессов асфальтобетонного завода, обеспечивающие максимум прочностных показателей асфальтобетона и компенсацию нестабильного качества компонентов асфальтобетонной смеси, режимов производственного процесса.
Разработанная оригинальная модель, результаты моделирования и исследований влияния основных параметров информационного обеспечения на эффективность оперативного управления и автоматизации производственных процессов асфальтобетонного завода.
Выбран и обоснован комплекс технических и программных средств обеспечивающий реализацию системы автоматизации производственных процессов асфальтобетонного завода.
Материалы диссертации внедрены и используются в учебном процессе в Самарском архитектурно-строительном университете и Московском автомобильно-дорожном институте (ГТУ).
Апробация работы
Основные положения диссертационной работы докладывались, обсуждались и получили одобрение на научно-технических конференциях СГАСУ и МАДИ (ГТУ) в 2004-2006 годах.
Публикации
По результатам исследований опубликовано 4 печатные работы.
Структура и объем диссертационной работы
Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, приложений, списка использованных источников, насчитывающего 140 наименований, и содержит 231 страницу машинописного текста, 154 рисунка, 26 таблиц.
Похожие диссертационные работы по специальности «Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)», 05.13.06 шифр ВАК
Распределенная система автоматизированного управления производством асфальтобетона2005 год, кандидат технических наук Римкевич, Сергей Владимирович
Разработка информационно-аналитической системы для управления качеством при производстве асфальтобетонных смесей2012 год, кандидат технических наук Баланцева, Мария Александровна
Методологические основы автоматизации процессов промышленного производства сероасфальтобетонных смесей с оптимизацией компонентов минеральной части по гранулометрическому составу2012 год, доктор технических наук Васильев, Юрий Эммануилович
Контроль и регулирование однородности асфальтовых смесей при их изготовлении1984 год, кандидат технических наук Сивилявичюс, Генрикас Чесловович
Автоматизация технологических процессов приготовления асфальтобетонных смесей2001 год, доктор технических наук Кальгин, Александр Анатольевич
Заключение диссертации по теме «Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)», Михаленков, Сергей Владимирович
6. ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
Анализ состояния проблемы и исследования, проведенные в диссертационной работе, позволили осуществить разработку системы управления производством асфальтобетонной смеси. По результатам проведенных исследований и разработки можно сделать следующие основные выводы:
1. Выдвинутая в диссертации концепция управления производством асфальтобетонной смеси реализована в данной разработке, что подтверждает ее эффективность для стабилизации на высоком уровне качества асфальтобетонной смеси. Предложенная концепция определяет стратегию текущей оперативной коррекции расхода компонентов асфальтобетонной смеси по результатам контроля качества компонентов и готовой асфальтобетонной смеси, по фактическим расходам компонентов в текущий, и предшествующие моменты времени. Эта стратегия должна обеспечивать максимум прочности асфальтобетонной смеси при допустимом значении остаточной пористости и выполнении других, ограничений в соответствии с ГОСТами. Данная концепция базируется на оптимизации информационного обеспечения процесса управления. Предложенный подход позволяет реализовать модульное и поэтапное внедрение системы -управления с учетом того, что частота обновления данных отличается более чем на три порядка.
2. В результате анализа накопленного опыта в области# управления производством асфальтобетонной смеси, изучения материаловедческих аспектов производства асфальтобетонной смеси, собственных разработок автора создана имитационная модель управляемого технологического процесса производства асфальтобетонной смеси. Эта модель состоит из четырех подмоделей - подмодель технологического процесса и его операций, подмодель системы управления производством асфальтобетонной смеси, подмодель систем контроля и подмодель формирования свойств компонентов асфальтобетонной смеси и возмущений действующих на технологический процесс. Имитационная модель реализована в пакете MATLAB.
3. Впервые проведены комплексные исследования влияния таких факторов как точность и частота контроля, длительность операций контроля на эффективность управления производством асфальтобетонной смеси. При этом проведен отбор контролируемых показателей свойств компонентов асфальтобетонной смеси, режимов технологического процесса для целей оперативного управления. В качестве меры эффективности информационного обеспечения предложено использовать коэффициент корреляции между фактическим значением параметра и результатами его измерений. В результате исследований выявлено, что наиболее эффективно для оперативного управления производством асфальтобетонной смеси контролировать такие показатели как гранулометрические характеристики минеральных материалов, вязкость битума, фактические дозы материалов в каждом замесе и прочность асфальтобетонной смеси на сжатие. Разработана модель динамики свойств компонентов асфальтобетонной смеси в которой учитывается как вариация свойств компонентов от партии к партии, так и внутри партии. Проведенные исследования показали, что межпартионная и внутрипартионная вариации могут быть эффективно представлены моделями авторегрессии и соответствующих формирующих фильтров. В пределах одного цикла моделирования моделируются 50 партий компонентов, 50 микропартий свойств компонентов внутри одной партии и по 20 замесов для каждого набора свойств компонентов. Таким образом всего моделируется 50 ООО замесов в одном цикле испытаний. При моделировании влияния ошибки дозирования компонентов на свойства смеси моделировалось 7 наборов ошибок дозирования и соответственно 350 000 замесов.
Результаты моделирования показали значительную вариацию таких важнейших показателей, как площадь поверхности зерен смеси и средняя толщина пленки битума. На вариацию этого параметра наиболее сильное влияние оказывает вариация свойств компонентов, а не ошибки их дозирования.
Проведенный анализ показал, что наиболее эффективной является комбинированная структура системы управления производством асфальтобетонной смеси. Эта структура реализует преимущества способов управления по возмущению и по отклонению. Так контур управления по возмущению, который использует информацию о свойствах компонентов асфальтобетонной смеси для расчета упреждающих воздействий на ТП, повышает скорость реакции системы управления на изменения свойств компонентов. Контур управления по отклонению, который использует информацию о свойствах асфальтобетонной смеси для расчета воздействий на технологический процесс, компенсирующих воздействия неконтролируемых возмущений на технологический процесс. Анализ результатов моделирования показывает, что выражение (4.7) для расчета площади поверхности по результатам рассева минерального материала наиболее эффективно для расчета площади поверхности щебня (коэффициент коррелции достигает 0.99). Для песка значение коэффициента корреляции несколько ниже - 0.89, а для минерального порошка еще ниже - около 0.68. При снижении частоты контроля, значения коэффициента корреляции уменьшается для всех трех зависимостей. С увеличением ошибки контроля коэффициент корреляции так же уменьшается.
Результаты моделирования для прочности асфальтобетона и площади поверхности показывают большую чувствительность к точности контроля, чем к времени измерения. Результаты моделирования управления толщиной пленки битума на поверхности минеральных материалов показывают большую чувствительность для времени измерения гранулометрии компонентов. Но это справедливо только при высокой частоте контроля (для каждой микропартии компонентов). Необходимо отметить высокие затраты машинного времени и памяти при проведении моделирования. Так объем файла с данными достигает 120 Мбайт.
Анализ показал, что на рынке присутствует значительное число современных средств и систем контроля для производства асфальтобетонной смеси. Современные системы контроля позволяют оперативно контролировать все необходимые характеристики и реализовать разработанную концепцию. Так, например, анализаторы формы частиц (Haver & Boecker, Retsch GmbH & Co.KG, Micrometrics GmbH, Beckman Coulter GmbH и др.)позволяют оценивать размеры одновременно по 250 классам крупности. В секунду проводится до 10 тысяч измерений. Количество дозируемого в единицу времени материала, в зависимости от диапазона измерений, составляет от 20 до 10000 г/мин. Такие характеристики позволяют встраивать это оборудование в технологический процесс и оценивать гранулометрию смеси практически в каждом замесе. Это обеспечит значительное снижение вариации свойств асфалтобетоннной смеси.
Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Михаленков, Сергей Владимирович, 2006 год
1. Александров А.Е. Автоматизация управления прочностью бетона. Автореферат канд. Диссертации. М., МАДИ, 1999.
2. Ануфриев И. Е. Самоучитель MatLab 5.3/б.х СПб.: БХВ-Петербург, 2004
3. Бокс Дж., Дженкинс Г. Анализ временных рядов. Прогноз и управление. В 2-х т.М.: Мир, 1974.579 с.
4. Бондарев Б.А., Штефан Ю.В. ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ВИДА ЗАПОЛНИТЕЛЕЙ НА СВОЙСТВА АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ И ЗАТВЕРДЕВШЕГО КАМНЯ http://conf.bstu.ru/conf/docs/0017/0337.doc
5. Быстро в Н.В. Методические указания к лабораторной работе "Проектирование состава асфальтобетона". М.: МАДИ, 1986. 44 с.
6. В России из-за плохих дорог ежегодно погибают две тысячи человек. NEWSru.com http://www.newsru.eom/russia/21 sep2005/levitin.html
7. В. Березка МО "СОЛЕВ",Армин Роэрль (Armin Roehrl), Стефан Шмидл (Stefan Schmiedl) - Approximity Gmbh,B. Леньшин, В.Куминов -ЗАО "РТСофт". Мир компьютерной автоматизации, №1,2002.
8. Волков М.Н., Борщ И.М., Королев И.В. Дорожно-строительные материалы,- М.: Транспорт, 1965.- 522 с.
9. Волчков С. А. Мировые стандарты управления промышленным предприятием в информационных системах (ERP системах). Воронеж: Международная академия науки и практики организации производства// Организатор производства - 1999 г. -№1- с.43.
10. Воробьев В.А., Горшков В.А., Суворов Д.Н., Каледин А.Н. Динамическое управление прочностью. Известия ВУЗов. Строительство и архитектура. 1978 г., N10. С. 54-58.
11. Воробьев В.А., Илюхин А.В. Компьютерное материаловедение композитных материалов и пути его развития. Строительный вестник Российской инженерной академии. Труды секции «Строительство». Выпуск 6. -М., 2005 с. 76-80
12. Воробьев В.А., Кальгин А.А., Марсова Е.В., Попов В.П. Автоматизация технологических процессов производства асфальтобетонных смесей. -Москва, изд-во секции «Строительство» Российской инженерной академии, 2000
13. Воробьев В.А., Суворов Д.Н., Доценко А.И. Тенденции и перспективы автоматизации производства асфальтобетона, ж-л «Известия вузов. Строительство» №8,2005
14. Гезенцвей Л.Б. Асфальтовый бетон. М., Транспорт, 1968.
15. Гладков В.Ю., Павлова Л.Н. СТАНДАРТЫ ИСО И СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ ДОРОЖНО-СТРОИТЕЛЬНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ // ТРУДЫ ГП РОСДОРНИИ. Вып. 11.-М.: Фирма ВЕРСТКА.- 2003.- С.20-32.
16. Горелышев Н.В. Асфальтобетон и другие битумоминеральные материалы. -М.: Можайск-Тера, 1995.-176 с.
17. Горшков В.А., Касимова Б.Р., Нециевская К.А. Моделирование цифровых систем управления. М.: МАДИ, 1988. 75 с.
18. ГОСТ 11501-78. Битумы нефтяные. Метод определения глубины проникания иглы.
19. ГОСТ 11503-74. Битумы нефтяные. Метод определения условной вязкости.
20. ГОСТ 11504-73. Битумы нефтяные. Метод определения количества испарившегося разжижителя из жидких битумов.
21. ГОСТ 11505-75. Битумы нефтяные. Метод определения растяжимости.
22. ГОСТ 11506-73. Битумы нефтяные. Метод определения температуры размягчения по кольцу и шару.
23. ГОСТ 11507-78. Битумы нефтяные. Метод определения температуры хрупкости по Фраасу.
24. ГОСТ 11508-74. Битумы нефтяные. Метод определения сцепления битума с мрамором и песком.
25. ГОСТ 11955-82. Битумы нефтяные дорожные жидкие. Технические условия.
26. ГОСТ 12784-78. Порошок минеральный для асфальтобетонных смесей. Методы испытаний. Госстрой СССР. Пост. 204 18.10.78.
27. ГОСТ 12801-98. Материалы на основе органических вяжущих для дорожного и аэродромного строительства. Методы испытаний.
28. ГОСТ 16557-78. Порошок минеральный для асфальтобетонных смесей. Технические условия. Госстрой СССР. Пост. 205 24.10.78.
29. ГОСТ 18180-72. Битумы нефтяные. Метод определения изменения массы после прогрева.
30. ГОСТ 18659-81. Эмульсии битумные дорожные. Технические условия.
31. ГОСТ 22245-90. Битумы нефтяные дорожные вязкие. Технические условия.
32. ГОСТ 23558-94. Смеси щебеночно-гравийнопесчаные и грунты, обработанные неорганическими вяжущими материалами для дорожного и аэродромного строительства. Технические условия. Минстрой России. Пост. 18-1 21.07.94.
33. ГОСТ 25607-94. Смеси щебеночно-гравийнопесчаные для покрытий и оснований автомобильных дорог и аэродромов. Технические условия. Госстрой России. Пост. 18-45 20.06.94.
34. ГОСТ 30412. Автомобильные дороги и аэродромы. Методы измерения неровностей.
35. ГОСТ 3344-83. Щебень и песок шлаковые для дорожного строительства. Технические условия. Госстрой СССР Пост. 281 20.10.83.
36. ГОСТ 8267-93. Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия.
37. ГОСТ 8269.0-97. Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленного производства для строительных работ. Методы физико-механических испытаний.
38. ГОСТ 8269.1-97. Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленного производства для строительных работ. Методы химического анализа.
39. ГОСТ 8735-88. Песок для строительных работ. Методы испытаний.
40. ГОСТ 9128-97. Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон. Технические условия.
41. Государственный доклад по безопасности дорожного движения, 2003, сайт ГУГИБДЦ СОБ МВД России, http://www.gibdd.ru/getfile/781
42. Давыдов В.Н. Изготовление изделий из асфальтобетонных смесей. -М.: Издательство АСВ, 2003
43. Джексон Питер «Экспертные системы», Санкт-Петербург, «Вильяме»,2001 -622с
44. Дорожный асфальтобетон / Л.Б. Гезенцвей, Н.В. Горелышев, A.M. Богуславский, И.В. Королев. Под ред. Л.Б. Гезенцвея. М.: Транспорт, 1985.350 с
45. Доценко А.И. Моделирование гранулометрии для системы автоматизированного управления производства асфальтобетона. ж-л «Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века» №9, 2005
46. Доценко А.И. Комплексная система управления производством асфальтобетона, ж-л «Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века» №3,2005
47. Доценко А.И. Моделирование системы автоматизированного управления производством асфальтобетона, ж-л «Транспортное строительство» №10,2005
48. Дьяконов В.П. MATLAB 6.5 SP1/7 + Simulink 5/6 в математике и моделировании. М.: СОЛОН-Пресс, 2005.
49. ЗАО "Номбус". http://www.nombus.ru/techno/kabina.htm
50. ЗАО «Стройсервис» (Омск) http://lunyov.users.otts.ru/about teltomat.html
51. Золотарев В.А. О вкладе составляющих асфальтобетона в его прочность. // В сб. Повышение эффективности использования материалов при строительстве асфальтобетонных и черных покрытий: Труды Союздорнии. М.: 1989. с.78-84.
52. Изменение № 1 ГОСТ 12801-98. Материалы на основе органических вяжущих для дорожного и аэродромного строительства. Методы испытаний.
53. Изменение № 3 ГОСТ 8267-93. Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия.
54. Изменение №2 ГОСТ 9128-97. Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон. Технические условия.
55. Ицкович Э. Как выбирать контроллерные средства. Оборудование №8, 2002.
56. Кисилев Д. Водителей прижали к обочине. Газета-Ru. 14.03.2005. http://www.gazeta.rn/2005/03/l 1/оа 15Q959.shtml.
57. Контроль качества асфальтобетона, ООО «Стромрост», http://www.stromros.ru/penobeton/070030050.htm
58. Котлярский Э.В. Строительно-технические свойства дорожного асфальтового бетона. М.: МАДИ, 2004, с. 194.
59. Кретов В.А., Эрастов А.Я. Научное обеспечение федеральной программы "ДОРОГИ РОССИИ": http://www.aha.ru/~rdnii/russ.htm.
60. Кудряков А.И., Аниканова Л.А., Копаница Н.О., Герасимов А.В. "Влияние зернового состава и вида наполнителей на свойства строительных растворов", Журнал "Строительные материалы", № 11, 2001 г., с. 28-29
61. Кутьин Ю.А., Хайрудинов И.Р., Биктимирова Т.Г., Имашев У.Б. Рациональные направления производства дорожных битумов // Башкирский химический журнал. 1996. - Т.З, №3. - С.27-32
62. Лебедев А.Н., Недосекин Д.Д., Стеклова Г.А., Чернявский Е.А.Методыцифрового моделирования и идентификации случайных процессов в информационных системах. Л.: Энергоиздат, 1988.- 65с
63. Лукашевич В.Н. Технология производства асфальтобетонных смесей, оптимизированная по критерию прочностных свойств асфальтобетона. Автореферат докторской диссертации./ Томск. ТГАСУ. 2001
64. Марухин А.В. Автоматизация управления состава асфальтобетонной смеси. Автореферат канд. дис./М.: МАДИ, 1999 г.
65. Милосердии О.Ю. Автоматизация лаборатории асфальтобетонного завода. Автореферат канд. дис./М.: МАДИ, 2004 г.
66. Михайленков С.В. Моделирование информационного обеспечения автоматизации производства асфальтобетонной смесей. //Новые технологии в автоматизации управления: Сб. научн. тр./МАДИ. М.:, 2006. с. 76-79
67. Моделирование и оптимизация управления составом асфальтобетонных смесей / И. Ф. Бунькин, В. А. Воробьев, В.П. Попов и др. М.: Изд-во Российской инженерной академии, 2001. 328 с
68. Национальная программа модернизации и развития автомобильных дорог Российской Федерации до 2025 года. МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА И СВЯЗИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ. http://www.rosavtodor.ru/doc/nacprogr/programma2025.zip
69. Новиков А.Н. Установки для приготовления асфальтобетона. М.: Высшая Школа, 1977. 230 с
70. ООО "АСУ Промвест". http://asupromwest.boom.ru/Article.htm
71. Отчет о реализации подпрограммы "Автомобильные дороги" федеральной целевой программы "Модернизация транспортной системы России (2002-2010 годы)" за 9 месяцев 2002 года
72. Пантелеев Ф.Н. Зависимость показателей свойств дорожного асфальтобетона от методов их определения: Диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук / М.: МАДИ, 1940.
73. Попов В.П., Кругликов В.В., Михайленков С.В. Общие принципы оптимизации информационного обеспечения для автоматизации производства строительных смесей. //Методы и модели автоматизации управления: Сб. научн. тр./МАДИ. М.:, 2006. с. 157-162
74. Попов В.П., Михайленков С.В. Общие принципы оптимизации информационного обеспечения управления производством асфальтобетона.
75. Строительный вестник Российской инженерной академии. Труды секции «Строительство». Выпуск 7. М., 2006 с. 205-208
76. Попов В.П. Разрушение бетонов, работающих в условиях циклического замораживания. Дис. канд. техн. наук. М., МАДИ, 1986
77. Попов В.П., Давиденко А.Ю. Об одном из критериев оценки эффективности действия химических добавок. Строительный вестник Российской инженерной академии. Труды секции «Строительство». Выпуск 6. М., 2005 с. 113-115
78. Попов В.П., Комохов П.Г. Энергетические и кинетические аспекты механики разрушения бетона Самара, Изд-во РИА, 1999. -111 с
79. Праг, Керриен., Ирвин, Мишель Р. Библия пользователя Access 97.: Пер. с англ.К.: Диалектика, 1997.768 с.
80. ПРОМЭЛЕКТРОНИКА. http://www.intma.ru/terininal.shtml
81. Рамзес Б.Я., Нисневич M.JL Контроль качества щебня, гравия и песка для строительных работ. М.: Стройиздат, 1963.192 с.
82. Римкевич С.В. Распределенная система автоматизированного управления производством асфальтобетона. Автореферат канд. Диссертации. М., МАДИ, 2005
83. Римкевич С.В., Суворов Д.Н. Распределенные системы управления в производстве асфальтобетона. «Прогрессивные технологические процессы в строительстве» труды секции «Строительство» российской инженерной академии, выпуск 4, М.: 2003.
84. Рокас С.Ю. Статистический контроль качества в дорожном строительстве. М.: Транспорт, 1977. 152 с.
85. РОСАВТОДОР Итоги исполнения федерального бюджета за 2002 год и задачи на 2003 roj.http://exkavator.ru/main/information/inf news
86. Рыбьев И.А. Асфальтовые бетоны. М.: Высшая школа, 1969. 398 с.
87. Рыбьев И.А. Строительные материалы на основе вяжущих веществ. М.: Высшая школа, 1978.309 с.
88. Сайт «Испытательное и лабораторное оборудование», ООО «Фирма «ТОЧМАШ», http ://www.tochmash ,ru/
89. Сайт «Оборудование для контроля качества строительных и дорожных материалов // Лабораторное оборудование и приборы», ЗАО «ЛОиП», http://www.loip.ru/catalogue/buildern.php
90. Сайт АО «Интроскоп», http://www.introscop.narod.ru/page/Frame.htm
91. Сайт завода «Молния», г. Омск, www.molnya.ru
92. Сайт ЗАО «ЛАБО», http://www.labo.ru/
93. Сайт ИТЦ «ЛаборКомплектСервис», http://www.laborant.ru/index.htm
94. Сайт Компании «ЛИНОлаб», http://www.linolab.ru/
95. Сайт компании «Эталон»: http://www.etalon.inc.ru/
96. Сайт фирмы «KHLAUS ELECTRONICS»:http://khalus.com.ua/kh/
97. Сайт фирмы «RECLINK»: http://reclink.6.coml.ru/product/falcom/ll.htm.
98. Сиденко В.М., Рокас С.Ю. Управление качеством в дорожном строительстве. М.: Транспорт, 1981. 252 с.
99. Слюняев И.«Состояние автомобильных дорог в России» Москва, Финансовые известия, 2001
100. Соколов Ю.В. Проектирование состава дорожных асфальтобетонов. -Омск, СибАДИ, 1979, 96 с.
101. Суворов Д.Н., Михайлова Н.В. Автоматизация лабораторного контроля завода ЖБИ //Автоматический контроль и управление технологическими процессами в строительном производстве: Сб.научн.тр./МАДИ. М.:, 1987. с. 46-50.
102. Суворов Д.Н. Теоретические основы, разработка и создание комбинированной системы управления прочностью бетона для заводов ЖБИ//Дис. доктора техн. наук М., МАЛИ, 1991
103. Шестаков В.Н., Пермяков В.Б., Ворожейкин В.М. Технологическое обеспечение качества строительства асфальтобетонных покрытий. Метод. Рекомендации. Омск: Изд-во СибАДИ, 1999. - 240 с.
104. Шестоперов С.В. Дорожно-строительные материалы. Ч. 1,- М. Высшая школа, 1976, -256 с. v
105. Экспертные системы. Принципы работы и примеры: Пер. с англ. / А. Брукинг, П.Джонс, Ф.Кокс и др. М.: Радио и связь, 1987. - 224 с.
106. Aikins J.S. and etc. "PUFF: an expert system for interpretation of pulmonary function data", MA, Addison-Wesley, 1984
107. Bikerman J.J. The fundamentals of taching adhesion (47-1) Jornal of Colloidal Scionce Vol. 2.1947. p. 183
108. Dotsenco A., Konevski В., Bobilev L. Entwicklungsperspektiven fur Bodenverdichtugsmaschinen. Techniche Information. Fachtagung Baustrassen November, 1976
109. Emery, J. J. A Simple Test Procedure for Evaluating the Potential Expansion of Steel Slag. McMaster University, Hamilton, Ontario, September 1974.
110. F35 Evaluation BoardStarting Guide: HTTP://WWW.FALCOM.DE/119. f35xxl hardware description: HTTP://WWW.FALCOM.DE/
111. Gandhi, P.M. and Lytton, R.L., "Evaluation of Aggregates for Acceptance in Asphalt Paving Mixtures," Journal of the Association of Asphalt Paving Technologists, Vol. 53,1984.
112. Gandhi, P.M. and Lytton, R.L., "Evaluation of Aggregates for Acceptance in Asphalt Paving Mixtures," Journal of the Association of Asphalt Paving Technologists, Vol. 53,1984.
113. Guide pour le controle du compactage des couches de chaussees. S.E.T.R.A., LCPC, 1998
114. Hanna, A.N., Tayabji, S.D. and Miller, J.S., "SHRP-LTPP Specific Pavement StudiesFive-year Report," SHRP-P-395, Strategic Highway Research Program, Washington, D.C., 1994.
115. Hveem, F. N., and Smith, T. W. A Durability Test for Aggregates. Highway Research Record 62,1964.
116. Kandhal, P. S., Khatri, M. A., and Motter, J. B. Evaluation of Particle Shape and Texture of Mineral Aggregates and Their Blends. Journal of the Association of Asphalt Paving Technologists, Vol. 61,1992.
117. Kandhal, P. S., Motter, J. В., and Khatri, M. A. Evaluation of Particle Shape and Texture: Manufactured Versus Natural Sands. Transportation Research Record 1301,1991.
118. Keyser J.H., Gilbert P. Permeability of bituminous mixtures. Proceeding of the 16 Th Annual Conference of Canadian Technical Asphalt Association. Monreal, 1971, Volume XVI.- p. 251-285
119. Krenkler K. Bitumen. // Jeere, Asphalle, Peche. — 1955. — №9, — 295c
120. LCPC-SETRA. Cataloque des degradations de chausses. Minister de l'equipement, 1992
121. Le compactage Les couches de chausses et le compactage par vibration.-«Chantiers Magazine» 1975, n°61 p. 53-56
122. Lionel M. Annual conference of Canadian Technical Asphalt Association. Toronto, 1975, Volume XX. p. 235-236.
123. Lucas I. Caracteristiques de surface de chausses. Etat actuel des travaux en France. Bull, liaison Labo. P. et ch., 110, 1980
124. Micro Automation A&D AS SM8. http://www.automation-drives.ru
125. Mossing Edgar W. Vibrations verdichtung von bituminosen Decken und Belagen "Baurndustrue", 1976,20, N 9. p. 8-11
126. Note technique complementaire au guide pour le controle du compactage des couches de chaussees. S.E.T.R.A., LCPC, 1998
127. Orchard D. Concrete Technology, Properties and testing of aggregates, London, V3,1976, p. 281
128. SIEMENS. Automation and Drivers, http://www.automation-drives.ru
129. SIMATIC S7-200 семейство микроконтроллеров. http://www.automation-drives.ru
130. SIMATIC. Комплексная автоматизация производства. Каталог ST 50. http://www.automation-drives.ru140. www.e-concrete.ru8. ПРОИЛОЖЕНИЯ
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.