Автоматизация производственных процессов асфальтобетонного завода на основе оптимизации информационного обеспечения системы управления
ВВЕДЕНИЕ
В данной магистерской диссертации основными факторами является строительство и содержание дорог, а именно, завод по изготовлению асфальтобетона, который применяется при укладке дорожного покрытия.
Актуальность темы диссертационного исследования обусловлена целесообразностью снижения себестоимости строительства автомобильных дорог. С одной стороны необходимо снизить себестоимость за счет минимизации затрат на рецептуру асфальтобетонной смеси, а со второй, улучшить производственный процесс, в результате которого дорожное покрытие будет являться качественным и долговечным.
Ежегодно формируется программа развития сети автомобильных дорог, которая предполагает наращивание и расширение объемов строительства, для этого требуется рост объемов производства асфальтобетонной смеси [1]. На долговечность дорожного покрытия существенно влияет качество асфальтобетона и асфальтобетонной смеси.
Чтобы усовершенствовать качество асфальтобетона, требуется автоматизация производства. В
СОДЕРЖАНИЕ
Введение8
1 Обзор предметной области10
1.1 Виды асфальтобетонных заводов10
1.1.1 Мобильные асфальтобетонные заводы10
1.1.2 Стационарные асфальтобетонные заводы12
1.1.3 Грунтосмесительные установки13
1.2 Технология производства асфальтобетона14
1.2.1 Виды и подготовка сырья15
1.2.2 Свойства асфальтобетона и асфальтобетонной смеси18
1.3 Динамика производства асфальтобетона21
1.4Контроль качества компонентов асфальтобетона23
1.5 Развитие структур автоматизации производства асфальтобетона28
1.6 Технические средства контроля32
1.7 Анализ производства асфальтобетона в России и за рубежом36
2 Моделирование системы управления производством39
2.1 Взаимодействие систем управления АБЗ39
2.2 Задачи и принципы моделирования системы управления производством41
2.3 Структура имитационной модели43
2.4 Алгоритм моделирования производственного процесса51
2.5 Технологическая схема производства асфальтобетонной смеси52
2.6 Управление качеством асфальтобетонного завода57
2.7 Модель вариации свойств компонентов62
3 Совместное моделирование технологического процесса и системы управления67
3.1 Задачи совместного моделирования системы управления67
3.2 Общая структура модели71
3.3 Оценка адекватности модели73
3.4 Последовательность шагов моделирования76
3.5 Структура информационного обеспечения системы управления77
3.6 Технические средства системы управления79
3.7 Оптимизация информационного обеспечения системы управления83
3.8Результаты оптимизации информационного обеспечения системы управления835
Заключение86
Список использованных источников88
Приложение А93
Приложение Б94
Приложение В95
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Российская Федерация. Законы. Об организации дорожного движения в Российской Федерации и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации : Федеральный закон № 443-ФЗ : [принят Государственной думой 20 декабря 2017 года : одобрен Советом Федерации 26 декабря 2017 года]. - Москва : Проспект ; Санкт-Петербург : Кодекс, 2018. - 163 с. - ISBN 978-5-368-16853-3. - Текст : непосредственный.
ГОСТ 31015-2002. Смеси асфальтобетонные и асфальтобетон щебеночно-мастичные : межгосударственный стандарт : издание официальное : утвержден и введен в действие Постановлением Госстроя России от 5 апреля 2003 г. № 33 : дата введения 2003-05-01. - Москва : Стандартинформ, 2003. - 18 с. - Текст : непосредственный.
ГОСТ 8267-93. Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ : межгосударственный стандарт : издание официальное : утвержден и введен в действие Постановлением Госстроя России от 17 июня 1994 г. № 18-43 : дата введения 1995-01-01. - Москва : Стандартинформ, 2018. - 16 с. - Текст : непосредственный.
ГОСТ 9128-2013. Смеси асфальтобетонные, полимерасфальтобетонные, асфальтобетон, полимерасфальтобетон для автомобильных дорог и аэродромов : межгосударственный стандарт : издание официальное : утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 17 декабря 2013 г. № 2309-ст : дата введения 2014-11-01. – Москва : Стандартинформ, 2013. - 11 с. - Текст : непосредственный.
ГОСТ 31424-2010. Материалы строительные нерудные из отсевов дробления плотных горных пород при производстве щебня : межгосударственный стандарт : издание официальное : утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 16 февраля 2011 г. № 11-ст : дата введения 2011-07-01. - Москва : Стандартинформ, 2019. - 15 с. - Текст : непосредственный.
ГОСТ 22245-90. Битумы нефтяные дорожные вязкие : межгосударственный стандарт : изда
в) средства автоматизации работают в среде, не отличающейся от условий работы офисных персональных компьютеров;
г) контроллер производит нестандартные операции, которые рационально программировать не на специальном технологическом языке, а на обычных языках программирования высокого уровня, таких как С++ и Pascal.
Преимущественной на АБЗ является распределенная структура САУ.
1.6 Технические средства контроля
Серьезную роль играют системы автоматизированного управления для обеспечения определенного уровня качества асфальтобетона при сокращении его себестоимости. Характеристики качеств представлены на рисунке 1.7
Рисунок 1.7 – Входное, пооперационное, отпускное и эксплуатационное качество
Эксплуатационное качество асфальтобетона можно определить с помощью совокупности взаимосвязанных характеристик:
а) качества исходных материалов (входное качество);
б) полуфабриката (текущее поопера