автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Автоматизация технологического процесса отжига стеклоизделий сложной конфигурации в конвейерных печах с комплексированными источниками энергии

На правах рукописи

КУЗЕНКО АНДРЕЙ АНАТОЛЬЕВИЧ

АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ОТЖИГА СТЕКЛОИЗДЕЛИЙ СЛОЖНОЙ КОНФИГУРАЦИИ В КОНВЕЙЕРНЫХ ПЕЧАХ С КОМПЛЕКСИРОВАННЫМИ ИСТОЧНИКАМИ ЭНЕРГИИ

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (строительство)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Белгород-2005

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова на кафедре технической кибернетики.

Научный руководитель - доктор технических наук,

профессор, заслуженный деятель науки РФ, Рубанов В. Г. Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Стальнов П. №

кандидат технических наук, доцент Маматов А. В.

Ведущая организация - ОАО «Институт стекла», г. Москва

Защита состоится «17» февраля 2006 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 212.014.04 при Белгородском государственном технологическом университете им. В.Г. Шухова по адресу:

308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46, БГТУ им. В.Г. Шухова, главный корпус, ауд. 242.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова.

Автореферат разослан »^-бхи^А 2005~г.

Ученый секретарь диссертационного совета, к.т.н., доцент

М.Ю. Ельцов

Общая характеристика работы

Актуальность. Стекло принадлежит к универсальным материалам, нашедшим широкое применение в самых различных сферах человеческой деятельности, в первую очередь это строительство, где современная архитектура выдвинула стеклогоделия в качестве прочного строительного материала на одно из первых мест, применяя их не только для остекления световых проемов и дверей, но используя и в качестве художественного оформления различных интерьеров и перегородок из стеклоизделий сложной конфигурации, во-вторых, это медицинская и пищевая промышленность, где в силу высокой гигиеничности и химической стойкости стеклоизделий другие материалы являются неконкурентоспособными при создании технологических линий по производству и транспортировке пищевых продуктов и медицинских препаратов с использованием стеклянных труб для транспортировки в самом технологическом процессе или тарного стекла различной конфигурации при поставках продукта и препаратов для реализации. Потребность в стеклоизделиях с каждым годом растет, при этом усложняется конфигурация стеклоизделий, приобретая все более изысканные художественные формы, однако появление переходов сложной формы, различного рода сужений, ребер, овальных и эллиптических сопряжений, утолщений стенки и т.п. создает предпосылки к снижению прочностного состояния изделия за счет возможного возрастания остаточных механических напряжений в изделии, снижение которых можно достичь только правильно выбранным режимом отжига, учитывающим особенности геометрической конфигурации изделия.

При производстве стеклоизделий процесс отжига по энергоемкости стоит на втором месте после варки стекломассы. Реализация режимов отжига стекла порождает следующие конфликтующие ситуации: снижение продолжительности отжига выгодно с точки зрения энергетических затрат, но ведет к увеличению временных и остаточных напряжений в стекле, что негативно сказывается на прочности изделия и может повлечь их разрушение как на этапе термообработки, так и при последующей эксплуатации; напротив, увеличение времени отжига благотворно сказывается на потребительских свойствах продукции, но ведет к росту энергетических затрат, а также к снижению производительности. Следовательно, выбор рациональных режимов отжига стеклоизделий с учетом требований, предъявляемых к качеству изделий сложной геометрической конфигурации, позволит снизить себестоимость

I РОС-

i библиотека i

выпускаемой продукции за смет внедрения энергосберегающих технологий.

Наиболее значительные результаты в выборе рациональных режимов отжига листового стекла получены Нарайанасвами, О.В. Мазуриным, Н.В. Лалыкиным, которые доказали эффективность трехступенчатых режимов отжига, снижающих остаточные напряжения в листовом стекле на 30% при том же времени отжига, что и в случае применения традиционных режимов отжига по Адамсу и Вильямсону. Достаточно эффективные и адекватные математические модели процесса термообработки листового стекла Р. Гардона, О.В. Мазурина, Н.В. Лалыкина, Р.З. Фридкина, А.И. Шутова, В.А. Кузнецова, позволили решать задачу оптимизации режимов закалки и отжига стеклоизделий плоской формы, а математические модели процесса отжига изделий сложной формы (трубы, стеклоблоки), отражающие процесс изменения теплового поля и поля механических напряжений во времени (модели В.Г. Рубанова, A.B. Маматова, А.Г. Филатова), дали возможность решить задачу оптимизации режимов термообработки стеклоизделий сложной конфигурации. Однако расширение номенклатуры стеклоизделий, появление оригинальных геометрических форм, используемых в архитектуре при оформлении внутренних интерьеров зданий, или при производстве тарного стекла, выдвинули ряд актуальных задач, связанных с отжигом стеклоизделий сложной конфигурации. Прежде всего это разработка универсальных инженерных методик расчета оптимальных или рациональных режимов термообработки стеклоизделий заданной конфигурации в автоматизированном диалоговом режиме, для чего необходимо располагать такими динамическими моделями процесса отжига, которые бы включали информацию геометрического характера, как раз и порождающую основные математические трудности при решении краевых задач. Далее, располагая синтезированными режимами термообработки стеклоизделия заданной конфигурации, возникает задача точной реализации этих режимов, что несомненно требует создания современной микропроцессорной системы автоматизации технологического процесса отжига.

Цель и задачи работы заключаются в выявлении критических областей с точки зрения экстремальных остаточных напряжений для стеклоизделий сложной геометрической конфигурации при их отжиге и разработка на этой основе методик компьютерного формирования режимов отжига и построения микропроцессорной системы автоматизации для управления технологическим процессом отжига

стеклоизделий в конвейерных печах с комплексированными источниками энергии.

Поставленная цель достигается путем поэтапного решения следующих задам:

- получение математических моделей теплового поля и поля механических напряжений в стеклоизделии сложной конфигурации при его отжиге в конвейерных печах непрерывного действия;

- разработка методики синтеза рациональных режимов отжига стеклоизделий сложной геометрической конфигурации на основе цифрового моделирования процесса отжига изделий заданной формы;

- разработка методики построения микропроцессорной системы автоматизации технологического процесса отжига стеклоизделий сложной конфигурации в конвейерных печах непрерывного действия с комплексированными источниками энергии.

Научная новизна работы состоит в следующем:

- разработаны математические модели технологического процесса отжига стеклоизделий цилиндрическо-конической и призматическо-цилиндрической конфигурации, отражающие динамику теплового поля и поля механических напряжений в стеклоизделии при его охлаждении;

- выявлены критические области для стеклоизделий сложной геометрической конфигурации, в окрестности которых возникают максимальные остаточные механические напряжения;

- получены алгоритмы расчета рациональных режимов термической обработки стеклоизделий по заданной геометрической конфигурации изделия и математическим моделям теплового поля и поля механических напряжений стеклоизделия при его охлаждении;

- разработана методика построения и предложена структура микропроцессорной системы автоматизации отжига стеклоизделий, обеспечивающей снижение энергопотребления конвейерной печи с комплексированными источниками энергии.

Практическая ценность работы состоит в разработке инженерной методики автоматизированного расчета параметров режимов отжига, используемых в качестве уставок, и алгоритмов управления в системе автоматизации технологического процесса отжига стеклоизделий сложной конфигурации в конвейерной печи с

комплексированными источниками энергии, а также в разработке структуры оригинальных схемных решений микропроцессорной системы автоматизации конвейерной печи класса ПЭУ-323 с применением SCADA-технологий.

Результаты работы внедрены в ОАО «Стекольный завод им. А. В. Луначарского», а также используются в учебном процессе кафедры технической кибернетики Белгородского государственного технологического университета им. В. Г. Шухова.

На защиту выносятся:

1 Математические модели технологического процесса отжига стеклоизделий цилиндрическо-конической и призматическо-цилиндрической конфигурации, отражающие динамику теплового поля и поля механических напряжений в стеклоизделии при его охлаждении.

2. Методика компьютерного формирования рациональных режимов отжига стеклоизделий по заданной геометрической конфигурации изделия.

3. Методика построения и структура микропроцессорной системы автоматизации отжига стеклоизделий сложной конфигурации в конвейерной печи с комплексированными источниками энергии на основе применения SCADA-технологий.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на 13-ой Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» г. С. Петербург, 2000 г., на Международном конгрессе «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии» г. Белгород, 2003 г., на региональной научно-практической конференции «Современные проблемы технического, естественно-научного и гуманитарного знания» г. Губкин, 2004 г.

Публикации. Основные результаты диссертационного исследования опубликованы в 14 работах, в том числе: в 5 статьях, 7 докладах и 2 патентах на изобретения.

Методы исследования. В работе при решении задач были применены методы математического моделирования, дифференциального и интегрального исчисления, теории систем. Расчеты и цифровое моделирование выполнялись на ПЭВМ с использованием пакетов "MatLab", "Matead" и специализированного программного обеспечения, разработанного как консольное приложение к среде Borland Delphi 7.0.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и списка использованной литературы (83 наименования). Общее количество машинописных страниц - 168. Количество иллюстраций - 61.

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цель и задачи исследований, отмечены научная новизна, практическая ценность и результаты реализации работы.

В первой ¿лаве приведена характеристика технологического оборудования и процесса отжига стеклоизделий как объектов управления. Выявлены недостатки в подходах к проектированию режимов отжига стеклоизделий, особенно проявляющиеся при отжиге стеклоизделий сложной конфигурации, в геометрии которых имеют место резкие изломы, ребра, утолщения и т.п., а также наличие внутренних полостей. Проведена оценка состояния автоматизации технологического процесса отжига стеклоизделий и потенциал существующих систем управления в реализации энергосберегающих режимов отжига. На основе объективных предпосылок, вытекающих из проведенного анализа, сформулирована цель исследования и задачи, решение которых приводит к достижению поставленной цели.

Вторая глава посвящена разработке и исследованию математических моделей поля температур стеклоизделий сложной конфигурации при их отжиге в лере, поскольку эти модели являются определяющими в характере изменения механических напряжений, возникающих в стекле при его охлаждении. В работе показано, что трудности, связанные с геометрией объекта (стеклоизделия), можно было бы преодолеть, опираясь на алгебро-логические методы и использование аппарата Я-функций, однако здесь возникают неудобства из-за роста числа неопределенных компонент с увеличением числа участков, описываемых элементарными функциями. Серьезную проблему составляет и учет особенностей поведения решения в окрестности угловых и других нестандартных точек. В связи с этим предложен подход к построению математических моделей температурного поля стеклоизделий цилиндрическо-конической и призматическо-цилиндрической конфигурации при их отжиге, основанный на адаптации существующих математических моделей отжига стеклянных труб и строительных стеклоблоков применительно к указанным геометрическим формам. Тогда, разбивая стеклоизделие в зависимости от его формы на цилиндрические слои, вложенные последовательно один в другой, для стеклоизделия цилиндрическо-конического типа и на параллелепипеды,

примыкающие друг к другу, для изделий с призматической частью корпуса, дифференциальные уравнения в частных производных, описывающие процесс теплообмена для цилиндрического стеклоизделия,

дТ,(г,р_ Л,(Т,Гг,0) (д'Г/г.р | / дТ,(г,1)

д( дг2 г дг У (1)

дт2(г,1) _ Я2 \д2Т2(г,1) 1 / дТ2(г,1)] 3/ с2р21 дг2 г дг

и дифференциальные уравнения в частных производных, описывающие теплообмен в стеклоблоке с внутренней полостью, \аг1(ху.ж.от Щху.г.р)-

Э/ с,{Т,(х,у,2^))р,(Т,(Х,у,гЛ)) " ' " (2)

Ы с2р2

где Т:(г,1) - температура слоя стекла, г - радиус слоя, X/, с/ и р/ -эффективная теплопроводность, теплоемкость и плотность стекла соответственно, зависящие от температуры Т^Л), Т2(гЛ) -температура слоя воздуха во внутренней полости, 12, с2 и р2 -теплопроводность, теплоемкость и плотность воздуха соответственно,

а у2 - 1 д | ^ > с учетом граничных условий, задаваемых

\дх2 ду2 дг2]

для наружной и внутренней поверхности цилиндрического или призматического стеклоизделия, можно представить в виде систем конечно-разностных уравнений. При этом приняты следующие допущения:

- теплообмен между поверхностью стеклоизделия и воздушным пространством снаружи осуществляется, в основном, конвекцией;

- теплообмен между поверхностью стеклоизделия и воздушным пространством внутри изделия осуществляется, в основном, теплопроводностью;

- воздушное пространство внутри изделия представляет собой замкнутый объем;

- температура воздуха внутри изделия изменяется в соответствие с уравнением теплопроводности;

- коническая часть стеклоизделия рассматривается как совокупность цилиндрических элементов;

- основное тело стеклоизделия (корпус) рассматривается как совокупность элементарных параллелепипедов, а в случае цилиндрической формы как совокупность цилиндрических элементов различного радиуса, примыкающих друг к другу;

- теплоемкость (с), плотность (р) стекла считаются постоянными величинами;

- радиационная составляющая теплообмена учитывается эффективной теплопроводностью стекла.

Полученные математические модели теплообмена в форме систем конечно-разностных уравнений позволили осуществить цифровое моделирование динамики теплового поля стеклоизделий цилиндрическо-конической и призматическо-цилиндрической конфигурации. Исследование температурных полей для различных участков стеклоизделия коническо-цилиндрического типа по координате г (высоте) и различных слоев по толщине изделия (по координате г), проведенные для множества тепловых полей, позволили выбрать наиболее показательные для иллюстрации с точки зрения критических скоростей охлаждения - средний слой (рис. 1,а) и внутренний слой (рис. 1, б), для которых приведено распределение температур во времени по высоте изделия (каждая кривая соответствует определенному уровню по координате г).

Результаты компьютерного моделирования динамики теплового поля для стеклоизделий призматическо-цилиндрической формы для различных слоев привели к получению аналогичного семейства кривых.

Анализ семейств кривых для стеклоизделий различных конфигураций показал, что кривые температурного поля как для среднего, так и для внутреннего слоя стеклоизделия имеют явно выраженные миноранту (кривая 1) и мажоранту (кривая 2), причем миноранта соответствует распределению температур во времени в областях конической части или перехода от призматической части к цилиндрической, соответствующих полувысоте этих участков стеклоизделия, а мажоранта характеризует распределение температур во времени в областях переходов от цилиндрического корпуса или призматического корпуса к дну стеклоизделия. Поскольку для других значений координат по высоте температурные кривые располагаются между минорантой и мажорантой, то целесообразно исследовать более детально распределение температур и изменение их во времени по толщине стеклоизделия для характерных областей, соответствующих минорантной и мажорантной кривым. Результаты цифрового моделирования для указанных областей в форме кривых изменения температур во времени по толщине изделия приведены на рис. 2.

Т,°С

" н

I,—

1 300

1,н 100

\х

V

\\

т,°с

в

«о

1

К

V.

Чс

40 «0 Их

I, С

Рис. 2. Распределение температуры по толщине изделия

миноранты - б

О»40Я0-44вда □ *46Я>-*52£0

В 462/00-458 ДО в 4900-46* ДО в <в4Д)-4?0£0

■ 4Т0В0-476ДО

■ 47в0О-4Я2Д)

Рис. 3. Распределение температур среднего слоя донной части стеклоизделия

Для изделия

призматическо-цилиндрической конфигурации на основе математической модели

построена картина

распределения температурного поля среднего слоя донной части, которая охлаждается с наименьшей скоростью (мажоранта),

причем как следует из рис. 3. медленнее всего охлаждается стеклоизделие по углам дна.

Таким образом, построенные математические модели динамики температурных полей стеклоизделий различной конфигурации с воздушной внутренней полостью позволили путем цифрового моделирования процесса отжига этих стеклоизделий выявить критичные области стеклоизделия, наиболее опасные с точки зрения возможного возникновения повышенного напряженного состояния в стекле, способного привести к разрушению. Выявление критичных участков стеклоизделия существенно ускоряет процедуру получения параметров режимов отжига, так как допускает значительное сужение объема вариантов при цифровом моделировании, ограничиваясь только зоной критичных областей.

В третьей главе проведена модификация математической модели поля механических напряжений стеклянных труб и строительных стеклоблоков при их отжиге в лере применительно к процессу отжига стеклоизделий цилиндрическо-конической и призматическо-цилиндрической конфигурации. Поскольку поле механических напряжений стеклоизделия является производным его температурного поля, то нет необходимости в детальном описании прочностного состояния изделия по вертикали, достаточно ограничиться критичными участками стеклоизделия, которым соответствует миноранта и мажоранта теплового поля. Исходя из этого, фиктивная температура 7}, являющаяся количественной характеристикой структуры вещества и соответствующая нахождению вещества в равновесии после скачка температуры Л Т на предыдущем, ¿-том шаге, определяется на основании результатов цифрового моделирования теплового поля, отвечающего миноранте (minor) и мажоранте (maj) этого поля. Тогда возникает возможность получения величин дилатометрических размеров радиусов слоев rd и дилатометрических объемов элементарных параллелепипедов Vd[i,j,v,t] для цилиндрических и призматических форм стеклоизделий соответственно, а учитывая связь между радиальными ег и тангенциальными е, относительными деформациями и напряжениями аг и ах, а также, принимая во внимание соотношение ar=2erI, можно найти свободный радиус г/ слоя цилиндрического стеклоизделия и свободный объем Vj{i,j,v,t] элементарного параллелепипеда для стеклоизделия призматической формы.

Объединив уравнения для расчета характерных параметров физического состояния стеклоизделий, получены математические модели, отражающие динамику поля механических напряжений в

критичных зонах (миноранта, мажоранта) стеклоизделий цилиндрическо-конической формы

\ (•»") V (та) <-11 ))

мЬии / I 7 н\

'Г*['.кУ = у /+ а" 1—£Л I

V 1тфЕ]

1щ4> 0*4) О"*)

■■Ш Ю1ВОГ ППФг

Лг) к] = г/ "»/л* У - г/ тч}{1,к-1],

Лг твог \ /

(?)

Дг1т*>[к]

<-■¡1 Омй №Ш) ^ \.Г»/'.*У ---

¿1/

и призматическо-цилиндрической формы г*"*" П.*.']+ /у),

1-2ц

"А

" *=./ /=/ | Ыг Ыг*Кг

г"~1Ч=тЬЪ I у.

/»Г ,./

(4)

/'.>•■'У = """/'■ -г—Ц])-* """//, Х./-.7).

^ — /'.".'У = (о-, /'. V./ ■- /у + /1а, „„ Л.МУ)«^-^ ^ |

где верхние индексы «minor» и «maj» указывают на принадлежность соответствующей переменной участкам стеклоизделий с минорантной и мажорантной кривыми теплового поля, of - радиальные напряжения, отрелаксировавшие в /-том слое стекла, например, на к-том шаге, Ааг - приращение радиального или объемного напряжения, bi, b2, b„ b„- постоянные, зависящие от состава стекла.

Р, Па а Р, Па б

Рис. 4. Текущие напряжения при отжиге стеклоизделий призматическо-цилиндрической формы в критичных зонах, соответствующих: а-мажоранте; б-миноранте

Pcond, tfla

Pconst, rfla

500 400 300 200 100 0 -100 -200 -300 -400 -500

Э 4 слой

Рис. 5. Распределение остаточных напряжений в стеклоизделии призматическо-цилиндрической формы после отжига в критичных зонах, соответствующих: а-мажоранте; б-миноранте Анализ результатов цифрового моделирования (рис. 4, а, б) множества типоразмеров стеклоизделий показал, что математические модели (3), (4) хорошо отражают как качественную, так и количественную картину изменения поля механических напряжений при отжиге с течением времени, т.е. по мере охлаждения текущее напряжение нарастает как во внутреннем, так и в наружных слоях

изделий, причем для внутреннего слоя эти напряжения положительные, что соответствует растяжению, а в наружном слое -отрицательные, соответствующие деформации сжатия. Это полностью

отвечает механизму

возникновения и изменения напряженного состояния

стеклоизделия в тепловом поле, подробно изложенному в диссертационной работе.

Помимо текущих напряжений интерес представляет

распределение остаточных

напряжений, которые собственно и определяют эксплуатационные свойства и качество отожженных стекпоизделий. Из

сопоставительного анализа

напряженных состояний

придонной части корпуса и переходной части конического или овально-цилиндрического вида, определяющим остаточным напряжением является

напряжение сжатия внешнего слоя, причем для выявленных критичных зон стекпоизделий разной конфигурации эти напряжения оказываются одного порядка. С другой стороны геометрические размеры изделия существенно влияют на значения остаточных напряжений, причем с уменьшением толщины стенок стеклоизделия кривая остаточных напряжений становится положе, а максимальные значения

напряжений - ниже.

Блок-схема процедуры

формирования температурно-временных параметров отжига (рис. 6.), в основу которого

Рис. 6. Блок-схема процедуры формирования температурно-временных параметров технологического режима отжига тарного стекла

положены математические модели теплового поля и поля механических напряжений и соответствующие им цифровые модели, представляют собой верхний уровень микропроцессорной системы автоматизации, реализующий методику автоматизированного формирования параметров отжига по заданному типоразмеру изделия, исходя из выполнения технологических и эксплуатационных ограничений вида

тах {а'"}**™,

т ах {*"'}£* <::",

где атек и <тжт - текущее и остаточное напряжения по слоям в образце соответственно. Для сравнительной характеристики режимов прочностные показатели стеклоизделий сведены в таблицу 1.

Таблица 1.

Прочностные характеристики режимов работы лера_

Виды напряжений Существующий режим Предлагаемый режим

мажо ранта мино ранта мажо ранта мино ранта

1 слой N слой 1 слой N слой 1 слой N слой 1 слой N слой

а "" ,Па Шах 5,97*10' 3,28*10' 6,36*10' 6,33*104 4,23*10' 1,51*10' 3.37М05 6,68*104

а "" ,Па -2,95*10' 3,28*10' -8,4*104 5*104 -6,87*10' 1,51*10' -1,31*10' 6,68*104

Из таблицы 1 видно, что максимальные текущие напряжения стеклоизделий при отжиге по предложенному режиму ниже, чем при отжиге по существующему режиму работы лера. С другой стороны, уровень остаточных напряжений оказывается немного выше, чем при существующем режиме, но все напряжения ниже допустимого предела прочности стеклоизделия. Это позволяет сделать вывод о том, что качественные характеристики изделий не ухудшатся при их отжиге по предлагаемому режиму работы лера, однако такой режим позволяет снизить время отжига на 10-15 %, что повлечет за собой повышение производительности и снижение энергозатрат на единицу изделия.

В четвертой главе осуществлен синтез системы автоматизации лера отжига стеклоизделий сложной конфигурации с комплексированными источниками энергии, в основу которого положены математические модели процесса отжига стеклоизделий, разработанные в главах 2 и 3, инженерная методика компьютерного формирования температурно-временных параметров рациональных режимов отжига и принципы проектирования микропроцессорных систем управления, сформулированные в разделе 4.1.

Исходя из указанных положений, система автоматизации технологическим процессом отжига стеклоизделий в лере построена

как распределенная иерархическая система, причем распределение задач между уровнями иерархии осуществляется на основе дифференциации функций, возложенных на систему, и их ранжирования. В соответствие с этим все множество решаемых задач распределено в три группы, отнесенные к соответствующему уровню иерархии трехуровневой системы автоматизации (рис. 7.).

Рис. 7. Иерархическая структура системы автоматизации процесса отжига и распределение функций по уровням

На рис. 8. представлен вариант реализации иерархической сетевой вычислительной управляющей системы на модулях 17000. Для связи персонального компьютера с микроконтроллерами среднего уровня иерархии могут использоваться модуль 17520 или плата 18А-7520Я. Модуль 17520 преобразует сигналы интерфейса 118-232 в Я8-485, плата

ISA-7520R устанавливается в ISA-слот компьютера и выполняет те же функции.

HOJT-K^Miunnp

COM2 * IU-232 »

I

Шгттшт внтеата

Кшл»1в»р Терминал

Рис. 8. Пример построения иерархической распределенной АСУ ТП

на базе модульного исполнения микроконтроллеров серии 17000

Модуль 17188 является процессорным модулем. Он имеет четыре СОМ-порта для связи с различными устройствами преобразования информации. Удаленный терминал с четырехстрочным дисплеем DK-8070 предназначен для ввода и вывода информации посредством системы меню. Имеется возможность программирования клавиш данного функционального блока, задания режимов работы с клавиатуры, диагностики оборудования.

Для реализации работы процессорного модуля 17188 существует целый ряд устройств сбора информации о технологическом процессе, включающих блоки ввода-вывода аналоговых сигналов (1 - 8 каналов); блоки ввода-вывода дискретных сигналов (до 16 каналов); ввода сигналов с термопар различных унифицированных типов, терморезистров, тензодатчиков, счетчики частоты; блоки релейного ввода и др.

В работе предложены аппаратные средства микропроцессорной системы автоматизации лера с комплексированными источниками энергии, обеспечивающие наблюдение за состоянием объекта и исполнение управляющих воздействий, формируемых микроконтроллерами, и включающие схемную организацию ввода-

вывода информации, оригинальную схемную реализацию микропроцессорной подсистемы управления газовой горелкой лера, защищенную двумя патентами на изобретение, схемы управления приводов вентиляторов и коммутации выходов модуля 17043, схемы управления скоростью протяжки конвейера, а также программные средства, обеспечивающие работу микроконтроллеров, работающие в среде Trace Mode Lagoon. Кроме того, созданы графически экраны, отображающие информацию на мониторе верхнего уровня в виде мнемосхем технологического процесса, функционирования системы автоматизации, состояния основных технологических параметров, заданных уставок и др.

Результаты работы

В диссертационной работе решена актуальная задача автоматизации технологического процесса отжига стеклоизделий сложной конфигурации в лере с комплексированными источниками энергии на базе микроконтроллерной управляющей системы, выполняющей функции компьютерного формирования параметров отжига по заданному типоразмеру изделия и автоматического обеспечения синтезированных режимов отжига.

Результатами работы, послужившими развитием теоретических основ создания автоматизированных систем управления технологическим процессом отжига стеклоизделий сложной конфигурации, являются:

- разработанные математические модели, описывающие динамику температурного поля и поля механических напряжений при отжиге стеклоизделий цилиндрическо-конической и призматическо-цилиндрической конфигураций и позволившие выявить наиболее критичные области стеклоизделий с точки зрения их прочностного состояния методом цифрового моделирования;

- предложенная методика автоматизированного формирования параметров отжига стеклоизделий сложной конфигурации по их заданному типоразмеру, базирующаяся на основе цифровых моделей динамики полей температуры и механических напряжений;

- разработанная методика проектирования многоуровневой микроконтроллерной системы автоматизации с применением SCADA-технологий при учете особенностей объекта управления, связанных с использованием комплексированных источников энергии;

- синтезированная структура микропроцессорной системы автоматизации, обеспечивающей рациональные режимы отжига стеклоизделий с учетом сложности их конфигурации.

Список научных трудов, опубликованных по теме диссертации:

1. Рубанов В.Г., Прокопенко М.Н., Кузенко A.A. Моделирование геометрической конфигурации стеклоизделий с помощью R-функций / Сб. трудов 13 Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях». - Спб., 2000, т.З, - с. 65-67.

2. Рубанов В.Г., Прокопенко М.Н., Кузенко A.A., Филатов А.Г. Модель температурного поля стеклоизделий при отжиге / Сб. трудов 13 Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях». СПб, 2000, т.З, - с. 67-68.

3. Кузенко A.A., Филатов А.Г. Идентификация передаточных функций процесса термообработки листового стекла / Сб. трудов 13 Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях». СПб, 2000,т.З,-с. 68-70.

4. Рубанов В.Г., Кузенко A.A. Исследование теплового поля стеклоизделий призматическо-цилиндрической конфигурации при их отжиге в лере / Сб. трудов «Современные проблемы технического, естественнонаучного и гуманитарного знания». Губкин, 2004, - с. 194-198.

5. Рубанов В.Г., Кижук A.C., Луценко О.В., Кузенко A.A. Автоматизированная система управления производством пеностекольных теплоизолирующих блоков / Изв. вузов «Строительство», 2000, №10, - с. 93-97.

6. Рубанов В.Г., Кижук A.C., Луценко О.В., Кузенко A.A. Система автоматизированного процесса отжига при производстве пеностекольных блоков на базе однокристальных ЭВМ / Сб. докладов МНПК «Качество, безопасность и ресурсосбережение в ПСМ», - Белгород, БелГТАСМ, 2000, ч.5 - с. 183-186.

7. Рубанов В.Г., Кижук A.C., Кузенко A.A., Ветров Е.В. Микроконтроллерное устройство автоматического контроля и управления процессом розжига горелки и горением / Патент РФ на изобретение №2211406,2003, - 8 с.

8. Рубанов В.Г., Кижук A.C., Кузенко A.A., Ветров Е.В. Микроконтроллерное устройство автоматического управления горелкой / Патент РФ на изобретение №2211407,2003, - 7 с.

9. Рубанов В.Г., Кижук A.C., Касьянов Ю.В., Кузенко A.A. О повышении точности преобразования непрерывных сигналов датчиков с различными диапазонами измерения параметров при помощи АЦП с аппаратно-программной настройкой / Сб. докладов МНПК «Качество, безопасность и ресурсосбережение в ПСМ», - Белгород, БелГТАСМ, 2000, ч.5 - с. 187-191.

Ю.Рубанов В.Г., Кижук A.C., Кузенко A.A., Ветров Е.В. Система диагностики и управления розжигом и горением горелки / Сб. докладов МНПК «Современные проблемы строительного материаловедения», - Белгород, БелГТАСМ, 2001, ч.2, - с. 142146.

11.Кузенко A.A. Микропроцессорная система управления технологическим оборудованием и температурными режимами лера с комплексированием энергоносителей. // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова, 2003, №6, - с. 153-155.

12.Кузенко A.A., Кижук A.C., Сасин А.П. Использование новых технологий проектирования для автоматизации температурных режимов в лере. // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова, 2003, №6, -с. 156-158.

1 З.Рубанов В.Г., Кузенко A.A. Подсистема автоматизированного формирования технологических режимов отжига в лере стеклоизделий сложной конфигурации. // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова, 2005, №11,- с. 68-71.

М.Кузенко A.A. Микропроцессорная система управления приводом сетчатого конвейера отжигового лера. // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова, 2005, №11,- с. 21-24.

Подписано в печать Формат бумаги 60X84 1/16

Усл. печ. л. 1.0. Тираж 100 экз. Заказ № № Отпечатано в Белгородском государственном технологическом университете им. В.Г. Шухова 308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46

I

V

i

I I

i I

! i

! t

I

»

t

YO/jt-

И -1 О 17

Введение

Глава 1. Анализ объекта управления и состояние вопроса автоматизации технологического процесса отжига стеклоизделий

1.1. Характеристика технологического оборудования и процесса 9 отжига стеклоизделий как объектов управления

1.2. Исследование возможностей применения существующих 22 математических моделей процесса отжига стеклоизделий для синтеза энергоэкономичных режимов отжига

1.3. Оценка состояния автоматизации технологического процесса 38 отжига стеклоизделий и потенциала существующих систем управления в реализации энергосберегающих режимов отжига

1.4. Постановка задач исследования и пути их решения

Глава 2. Разработка и исследование математических моделей поля 45 температур стеклоизделий сложной конфигурации при их отжиге в

2.1. Анализ возможностей построения конфигуративной 45 математической модели стеклоизделий на основе Я-функций и её применения для расчета тепло-механических полей изделия

2.2. Разработка и исследование математической модели 63 температурного поля стеклоизделия цилиндрическо-конической формы при его отжиге

2.3. Построение математической модели отжига для стеклоизделия 78 призматическо-цилиндрической конфигурации

Глава 3. Построение математических моделей поля механических напряжений стеклоизделий сложной конфигурации при отжиге в

3.1. Анализ механизма возникновения напряженного состояния стеклоизделия в тепловом поле

3.2. Модификация математической модели поля механических 97 напряжений стеклянных труб при их отжиге в лере применительно к процессу отжига стеклоизделий цилиндрическо-конической конфигурации

3.3. Адаптация математических моделей прочностного состояния 103 стеклоблоков и труб при их отжиге к описанию поля механических напряжений стеклоизделий призматическо-цилиндрической конфигурации

3.4. Разработка инженерной методики машинного формирования 110 технологических режимов отжига стеклоизделий сложной конфигурации в лере

Глава 4. Синтез системы автоматизации лера отжига стеклоизделий сложной конфигурации

4.1. Формирование принципов, положенных в основу автоматизации 118 лера

4.2. Синтез системы автоматизации лера ПЭУ-323 с 122 комплексированными источниками энергии на функциональном уровне

4.3. Разработка аппаратных средств микропроцессорной системы 127 автоматизации лера с комплексированными источниками энергии

4.4. Разработка программного обеспечения функционирования 145 микропроцессорной системы автоматизации процесса отжига стеклоизделий в лере с комплексированными источниками энергии Основные результаты работы 159 Список литературы

Актуальность. Стекло принадлежит к универсальным материалам, нашедшим широкое применение в самых различных сферах человеческой деятельности, в первую очередь это строительство, где современная архитектура выдвинула стеклоизделия в качестве прочного строительного материала [1] на одно из первых мест, применяя их не только для остекления световых проемов и дверей, но используя и в качестве художественного оформления различных интерьеров и перегородок из стеклоизделий сложной конфигурации, во-вторых, это медицинская и пищевая промышленность, где в силу высокой гигиеничности и химической стойкости стеклоизделий другие материалы являются неконкурентоспособными при создании технологических линий по производству и транспортировке пищевых продуктов и медицинских препаратов с использованием стеклянных труб для транспортировки в самом технологическом процессе или тарного стекла различной конфигурации при поставках продукта и препаратов для реализации. Потребность в стеклоизделиях с каждым годом растет [2], при этом усложняется конфигурация стеклоизделий, приобретая все более изысканные художественные формы, однако появление переходов сложной формы, различного рода сужений, ребер, овальных и эллиптических сопряжений, утолщений стенки и т.п. создает предпосылки к снижению прочностного состояния изделия за счет возможного возрастания остаточных механических напряжений в изделии, снижение которых можно достичь только правильно выбранным режимом отжига, учитывающим особенности геометрической конфигурации изделия.

При производстве стеклоизделий процесс отжига по энергоемкости стоит на втором месте после варки стекломассы. Реализация режимов отжига стекла порождает следующие конфликтующие ситуации: снижение продолжительности отжига выгодно с точки зрения энергетических затрат, но ведет к увеличению временных и остаточных напряжений в стекле, что негативно сказывается на прочности изделия и может повлечь их разрушение как на этапе термообработки, так и при последующей эксплуатации; напротив, увеличение времени отжига благотворно сказывается на потребительских свойствах продукции, но ведет к росту энергетических затрат, а также к снижению производительности. Следовательно, выбор рациональных режимов отжига стеклоизделий с учетом требований, предъявляемых к качеству изделий сложной геометрической конфигурации, позволит снизить себестоимость выпускаемой продукции за счет внедрения энергосберегающих технологий.

Наиболее значительные результаты в выборе рациональных режимов отжига листового стекла получены Нарайанасвами, О.В. Мазуриным, Н.В. Лалыкиным, которые доказали эффективность трехступенчатых режимов отжига, снижающих остаточные напряжения в листовом стекле на 30% при том же времени отжига, что и в случае применения традиционных режимов отжига по Адамсу и Вильямсону. Достаточно эффективные и адекватные математические модели процесса термообработки листового стекла Р. Гардона, О.В. Мазурина, Н.В. Лалыкина, Р.З. Фридкина, А.И. Шутова, В.А. Кузнецова, позволили решать задачу оптимизации режимов закалки и отжига стеклоизделий плоской формы, а математические модели процесса отжига изделий сложной формы (трубы, стеклоблоки), отражающие процесс изменения теплового поля и поля механических напряжений во времени (модели В.Г. Рубанова, A.B. Маматова, А.Г. Филатова), дали возможность решить задачу оптимизации режимов термообработки стеклоизделий сложной конфигурации. Однако расширение номенклатуры стеклоизделий, появление оригинальных геометрических форм, используемых в архитектуре при оформлении внутренних интерьеров зданий, или при производстве тарного стекла, выдвинули ряд актуальных задач, связанных с отжигом стеклоизделий сложной конфигурации. Прежде всего это разработка универсальных инженерных методик расчета оптимальных или рациональных режимов термообработки стеклоизделий заданной конфигурации в автоматизированном диалоговом режиме, для чего необходимо располагать такими динамическими моделями процесса отжига, которые бы включали информацию геометрического характера, как раз и порождающую основные математические трудности при решении краевых задач. Далее, располагая синтезированными режимами термообработки стеклоизделия заданной конфигурации, возникает задача точной реализации этих режимов, что несомненно требует создания современной микропроцессорной системы автоматизации технологического процесса отжига. Применение автоматизированных систем управления процессом термообработки стеклоизделий сложной геометрической конфигурации с развитыми функциями контроля и управления позволит уменьшить энергопотребление и удельные энергетические затраты и, в конечном итоге, снизить себестоимость выпускаемой продукции при сохранении ее потребительских свойств.

Цель работы заключается в разработке инженерной методики проектирования и структуры автоматизированной системы управления процессом отжига стеклоизделий сложной геометрической конфигурации в конвейерных печах непрерывного действия с комплексированными источниками энергии, реализующей синтезированные рациональные режимы отжига при производстве заданного типа стеклоизделий.

Научная новизна работы состоит в следующем:

- разработаны математические модели технологического процесса отжига стеклоизделий цилиндрическо-конической и призматическо-цилиндрической конфигурации, отражающие динамику теплового поля и поля механических напряжений в стеклоизделии при его охлаждении;

- выявлены критические области для стеклоизделий сложной геометрической конфигурации, в окрестности которых возникают максимальные остаточные механические напряжения;

- получены алгоритмы расчета рациональных режимов термической обработки стеклоизделий по заданной геометрической конфигурации изделия и математическим моделям теплового поля и поля механических напряжений стеклоизделия при его охлаждении;

- разработана инженерная методика проектирования и структура микропроцессорной системы автоматизации отжига стеклоизделий, обеспечивающей снижение энергопотребления конвейерной печи с комплексированными источниками энергии.

Практическая ценность работы состоит в разработке инженерной методики автоматизированного расчета параметров режимов отжига, используемых в качестве уставок и алгоритмов управления в системе автоматизации технологического процесса отжига стеклоизделий сложной конфигурации в конвейерной печи с комплексированными источниками энергии, а также в создании методики проектирования микропроцессорной системы автоматизации конвейерной печи класса ПЭУ-323 с применением SCADA-технологий.

Результаты работы внедрены в ОАО «Стекольный завод им. А. В. Луначарского», а также используются в учебном процессе кафедры технической кибернетики Белгородского государственного технологического университета им. В. Г. Шухова.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на 13-ой Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» г. С. Петербург, 2000 г., на Международном конгрессе «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии» г. Белгород, 2003 г., на региональной научно-практической конференции «Современные проблемы технического, естественно-научного и гуманитарного знания» г. Губкин, 2004 г. По теме диссертации опубликовано 12 работ, в том числе: 3 статьи, 7 докладов и 2 патента на изобретения.

Методы исследования. В работе при решении задач были применены методы математического моделирования, дифференциального и интегрального исчисления, теории систем. Расчеты и цифровое моделирование выполнялись на ПЭВМ с использованием пакетов "MatLab", "Matead" и специализированного программного обеспечения, разработанного как консольное приложение к среде Borland Delphi 7.0.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и списка использованной литературы (83 наименований). Общее количество машинописных страниц - 167. Количество иллюстраций -61.

Основные результаты работы

В диссертационной работе решена актуальная задача совершенствования способов автоматизированного управления технологическим процессом отжига стеклоизделий сложной конфигурации в лере с комплексированными источниками энергии, приводящего к повышению эффективности производства стеклоизделий за счет снижения удельных затрат энергии.

Результатами работы, послужившими развитием теоретических основ создания автоматизированных систем управления технологическим процессом отжига стеклоизделий сложной конфигурации, являются:

- разработанные математические модели, описывающие динамику температурного поля и поля механических напряжений при отжиге стеклоизделий цилиндрическо-конической и призматическо-цилиндрической конфигураций и позволившие выявить наиболее критичные области стеклоизделий с точки зрения их прочностного состояния методом цифрового моделирования;

- предложенная методика автоматизированного формирования параметров отжига стеклоизделий сложной конфигурации по их заданному типоразмеру, базирующаяся на основе цифровых моделей динамики полей температуры и механических напряжений; разработанная методика проектирования многоуровневой микроконтроллерной системы автоматизации с применением ЗСАЭА-технологий при учете особенностей объекта управления, связанных с использованием комплексированных источников энергии;

- синтезированная структура микропроцессорной системы автоматизации, обеспечивающей рациональные режимы отжига стеклоизделий с учетом сложности их конфигурации.

Кроме того, в диссертационной работе выполнены программно-аппаратные разработки, обладающие оригинальностью в построении.

Предложены схемные решения и программное обеспечение микропроцессорной подсистемы управления газовыми горелками лера отжига с учетом особенностей, возникающих при использовании комплексированных источников энергии-электроэнергии и газа, и связанные с обеспечением безопасности, что потребовало создание подсистем контроля состояния и диагностики. Разработаны подсистемы управления приводом вентиляторов и приводом сетчатого конвейера Лера, построенного на базе асинхронного трехфазного двигателя. Схемные решения и программно-аппаратные средства, предложенные в работе, обладают практической ценностью. Отдельные фрагменты внедрены в производство.

1. Пух В.П. Прочность и разрушение стекла. Л.: Наука, - 1973, - 155 с.

2. Болотин В. Тенденции структурной перестройки стекольной промышленности СНГ в ближайшей перспективе // Стекло мира, 1996, № 1. -с. 5 -6.

3. A.C. №480654 СССР, МКИ С03В25/04. Способ отжига стекла / В.Ю.Резник,- 1975.

4. A.C. №499233 СССР, МКИ С03В25/04. Способ отжига стекла в лере непосредственно после формования / В.Ю.Резник. 1976.

5. A.C. №500089 СССР, МКИ С03В25/00. Способ охлаждения стекла в процессе отжига / В.Ю.Резник. 1976.

6. A.C. №1191431 СССР, МКИ С03В25/04. Способ отжига стекла / О.В.Мазурин, Р.З. Фридкин. 1985.

7. Будов В.М., Саркисов П.Д. Производство строительного стекла. -М.:Высш. школа, 1974. 650 с.

8. Тютюник В. Излучательные печи отжига. / Стекло и керамика. 2001. №1.-С.62.

9. Лукашин С.А. Автоматизация процесса отжига полированного листового стекла. Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. техн. наук. Владимир, 2001, - 18 с.

10. Гутман М.Б., Пронько М.Г., Пылаева З.А. Электрические печи сопротивления с принудительной циркуляцией атмосферы. М.: Энергоатомиздат, 1985. - 285 с.

11. Китайгородский И.И. Технология стекла. М.: Стройиздат, 1967. - 688 с.

12. Справочник по производству стекла. Под редакцией проф. Китайгородского И.И. М.: Стройиздат, 1963. - 694 с.

13. Adams L.H., Williamson E.D. Journal of the Franklin-Inst., v. 190,№6,1920,p.p.597-631.

14. Гейтвуд Б.Е. Температурные напряжения. M.: Наука, 1959. - 225 с.

15. Инденбом BJL, Видро Л.И. Термопластические и структурные напряжения в твердых телах. / Физика твердого тела.-1964.-т.6.-№4. с.992-1000.

16. Кононко В.П. Отжиг и закалка стекла. / Известия Киевского политехнического института. 1960. - №4. - с.69-81.

17. Tool A.Q. Relation between inelastic deformability and thermal expansion of glass in its annealing range. / J. Amer. Ceram. Soc., 1946, v.29, №9, p.240-253.

18. Narayanaswamy O.S. Model of structural relaxation in glass. / J. Amer. Ceram. Soc., 1971, v. 54, №10, p.491-498.

19. Мазурин O.B. Стеклование. Л.: Наука, 1986. - 158 с.

20. Мазурин О.В. Стеклование и стабилизация неорганических стекол. Л.: Наука, 1978.-62 с.

21. Фридкин Р.З., Мазурин О.В., Шагинян Л.А. Усовершенствованный способ расчета температурного поля, возникающего в стеклянной пластине при ее нагреве и охлаждении. / Физика и химия стекла. 1982. т.8. №6.-с.747-749.

22. Лалыкин Н.В., Мазурин О.В. Математическая модель процесса отжига листового стекла. / Стекло и керамика. -1984. №1. с.733-736.

23. Фридкин Р.З., Мазурин О.В. Алгоритм расчета с учетом теплопередачи излучением температурного поля в стеклянной платине при ее нагреве и охлаждении / Физика и химия стекла. 1979.- т.5 - с. 733-736.

24. Бартенев Г.М., Фридкин Р.З. К теории процеса термообработки неорганических стекол. Нагрев и охлаждение стеклянной пластины. / Физика и химия обработки материалов. -1971. №6. с.747-749.

25. Лалыкин Н.В., Мазурин О.В. Расчет оптимальных параметров отжига листового стекла. / Стекло и керамика. -1985. №3. с.7-9.

26. Лалыкин Н.В., Махноведский A.C. О выборе высшей температуры отжига листового стекла. / Стекло и керамика. -1981. №5. с. 10-11.

27. Кузнецов В.А., Куролесова Т.И. Инженерный метод расчета температурного поля при формовании и термической обработке стеклоизделий. / Стекло и керамика. -1993. №5. с.12-13.

28. Белоусов Ю.Л., Николенко Н.В., Новоселов В.Е. Оптимизация отжига стеклоблоков. / Стекло и керамика. -1992. №3. с.2-3.

29. Белоусов Ю.Л., Фирсов В.А., Донской Е.С., Гребенюк Д.С. Оптимизация отжига бутылок для шампанских вин. / Стекло и керамика. -1990. №1. с. 1718.

30. Краснов M.JL, Макаренко Г.И., Киселев А.И. Вариационное исчисление. -М.: Наука. -1973.-192 с.

31. Беллман Р. Динамическое программирование. -М.: Изд. Иностранной лит., 1960.-400 с.

32. Болтянский В.Г. Математические методы оптимального управления. -М.: Наука.-1969.-408 с.

33. Маматов A.B., Рубанов В.Г. Оптимизация процесса термической обработки листового стекла при закалке. / Строительные материалы.-1994. №12.-с.13-16.

34. Шутов А.И., Маматов A.B. Оптимизация процесса нагрева стекла при закалке. / Стекло и керамика. -1994. №9-10. с.3-4.

35. Шутов А.И., Маматов A.B. Синтез оптимального управления процессом нагрева листового стекла. / Сборник научных трудов "Машины и комплексы для новых экологически чистых производств строительных материалов". -Белгород. -БТИСМ. -1994. с. 107-113.

36. Маматов A.B. Ограничения в задачах оптимизации процесса термообработки стекла при закалке. / Сборник научных трудов "Машины и комплексы для новых экологически чистых производств строительных материалов". -Белгород. -БТИСМ. -1994. с. 177-180.

37. Рубанов В.Г., Филатов А.Г. Математическая модель для расчета температурного поля и напряжений при отжиге стеклянных труб. / Стекло и керамика. -1998. №6. с.3-5.

38. Рубанов В.Г., Филатов А.Г., Луценко О.В. Оптимизация процесса отжига стеклоизделий. / Тезисы докладов X международной научной конференции «Математические методы в химии и технологии». —Новомосковск -1997-с.80.

39. Рубанов В .Г., Филатов А.Г. Математическая модель процесса отжига строительных стеклоблоков. / Тезисы докладов международной научной конференции «Моделирование в материаловедении». -Одесса -1998.-е. 122.

40. Рубанов В.Г., Филатов А.Г. Математическая модель процесса отжига строительных стеклоблоков. / Тезисы докладов XI международной научной конференции «Математические методы в химии и технологии». -Владимир -1998.-с.17.

41. Рубанов В.Г., Филатов А.Г. Математическая модель процесса отжига строительных стеклоблоков. / Стекло и керамика. -1998. №7. с.8-10.

42. Рубанов В.Г., Филатов А.Г. Оптимизация процесса отжига стеклоизделий. / Современные проблемы естественных наук (сборник трудов). Курск. -1998. - с.213-119.

43. Рубанов В.Г., Филатов А.Г. Оптимизация процесса отжига стеклоизделий. / Стекло и керамика. -1997. №8. с.3-6.

44. Рубанов В.Г., Филатов А.Г. Управление процессом отжига стекла с помощью изменения коэффициента теплообмена. / Известия вузов. Строительство. -1998. -№8. с.50-52.

45. Рубанов В.Г., Филатов А.Г. Адекватность математической модели процесса отжига стеклоизделий // Стекло и керамика, 1999, №2, с. 10-11.

46. Мазурин О.В., Белоусов Ю.Л. Отжиг и закалка стекла. М.: Изд. МИСИ и БТИСМ, -1984. -114 с.

47. Касман А.Я. Определение толщины стенки полых стеклоизделий при расчетах режимов отжига. / Стекло и керамика.- 1991. №8. с.14-15.

48. Аралов А.Д., Некрасова Е.И., ЮдаевБ.Н. Расчет температурного поля и напряжений в стенке стеклянной трубы, непрерывно вытягиваемой из расплава. / Стекло и керамика.- 1985. №4. с.13-14.

49. Некрасова Е.И. Математическое моделирование теплообмена при изготовлении цилиндрических полых изделий из стекла. / Стекло и керамика.- 1996. №5. с.6-7.

50. Рубанов В.Г., Филатов А.Г. Математическая модель процесса отжига стеклянных труб. / Тезисы докладов XI международной научной конференции «Математические методы в химии и технологии». -Владимир -1998.-c.16.

51. Рубанов В.Г., Филатов А.Г. Математическая для расчета температурного поля и напряжений при отжиге стеклянных труб. / Стекло и керамика.- 1998. №6. -с.3-5.

52. Самуль В.И. Основы теории упругости и пластичности. М.: высшая школа, 1982. 264 с.

53. Прикладная механика. / Под ред. А.Т. Скобейды. Минск: вышейшая школа, 1997. - 552 с.

54. Александров A.B., Потапов В.Д., Державин Б.П. Сопротивление материалов. М.: высшая школа, 1995 . - 560 с.

55. Пехович А.И., Жидких В.М. Расчеты теплового режима твердых тел. -Л.: Энергия, 1976.-352 с.

56. Ильченко О.Т. Расчеты теплового состояния конструкций. -Харьков: вища школа, 1979. 169 с.

57. Hall G. Watt J.M. Modern numerical methods for ordinary differential equations. -Clarendon Press, Oxford. 1976. -312 p.

58. Рвачев B.JI. Теория R-функций и некоторые ее приложения. — Киев: Наукова думка, 1982. 452 с.

59. Свенчанский А.Д. Электрические промышленные печи. М.: Энергия, 1975.-384 с.

60. Рубанов В.Г., Прокопенко М.Н., Кузенко A.A. Моделирование геометрической конфигурации стеклоизделий с помощью R-функций / Сб. трудов 13 Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях». Спб., 2000, т.З, - с. 65-67.

61. Краевые задачи и автоматизация их решений / Тематический сборник научных трудов. Харьков, ХАИ, 1985, - 196 с.

62. Автоматизация предприятий стекольной промышленности / Под ред. Г. Бретфельда. М.: Стройиздат, 1985. - 164 с.

63. Вальков В.М. Микроэлектронные управляющие вычислительные комплексы. Системное проектирование и конструирование. Л.: Машиностроение, 1990. - 224 с.

64. Вальков В.М., Вершин В.Е. Автоматизированные системы управления технологическими процессами. Л.: Политехника, 1991. - 269 с.

65. Микропроцессорные контроллеры для регулирования и управления технологическими процессами: сб. научн. тр. (тематический выпуск по микропроцессорному комплекту «Ремиконт»), Под ред. Певзнера B.B. М.: НИИ Теплоприбор, 1989. - 650 с.

66. Анисимов В.Л., Шаров A.B. Взаимодействие сети контроллеров «Ремиконт Р-130» с ПЭВМ // Приборы и системы управления. 1994, №12, -с. 5-9.

67. Амосов А.Е. Контроллер Р-130М заменяет три «Ремиконта» и дает новые возможности // Приборы и системы управления. 1994, №2, - с. 15.

68. Рубанов В.Г., Прокопенко М.Н., Кузенко A.A., Филатов А.Г. Модель температурного поля стеклоизделий при отжиге / Сб. трудов 13 Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях». СПб, 2000, т.З, с. 67-68.

69. Кузенко A.A., Филатов А.Г. Идентификация передаточных функций процесса термообработки листового стекла / Сб. трудов 13 Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях». СПб, 2000, т.З, с. 68-70.

70. Рубанов В.Г. Принципы проектирования микропроцессорных систем управления для автоматизации технологических процессов // Строительные материалы. 1994, №8, с. 26-27.

71. Рубанов В.Г., Кижук A.C., Луценко О.В., Кузенко A.A. Автоматизированная система управления производством пеностекольных теплоизолирующих блоков / Изв. вузов «Строительство», 2000, №10, с. 9397.

72. Рубанов В.Г., Кижук A.C., Кузенко A.A., Ветров Е.В. Микроконтроллерное устройство автоматического контроля и управления процессом розжига горелки и горением / Патент РФ на изобретение №2211406, 2003,-8 с.

73. Рубанов В.Г., Кижук A.C., Кузенко A.A., Ветров Е.В. Микроконтроллерное устройство автоматического управления горелкой / Патент РФ на изобретение №2211407, 2003, 7 с.

74. Рубанов В.Г., Кижук A.C., Кузенко A.A., Ветров Е.В. Система диагностики и управления розжигом и горением горелки / Сб. докладов МНПК «Современные проблемы строительного материаловедения», -Белгород, БелГТАСМ, 2001, ч.2, с. 142-146.

75. Кузенко A.A. Микропроцессорная система управления технологическим оборудованием и температурными режимами лера с комплексированием энергоносителей. // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова, 2003, №6, с. 153-155.

76. Кузенко A.A., Кижук A.C., Сасин А.П. Использование новых технологий проектирования для автоматизации температурных режимов в лере. // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова, 2003, №6, с. 156-158.

77. Рубанов В.Г., Кузенко A.A. Подсистема автоматизированного формирования технологических режимов отжига в лере стеклоизделий сложной конфигурации.// Вестник БГТУ им. В.Г.Шухова, 2005, №11, с.68-71.

78. Кузенко A.A. Микропроцессорная система управления приводом сетчатого конвейера отжигового лера. // Вестник БГТУ им. В.Г.Шухова, 2005, №11,с.21-27.