автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Автоматизированная система управления толщиной каландрованных полимерных материалов в многоассортиментных производствах

На правах рукописи

ии^иьЭ234

Куликов Сергей Иванович

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ТОЛЩИНОЙ КАЛАНДРОВАННЫХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ В МНОГОАССОРТИМЕНТНЫХ ПРОИЗВОДСТВАХ

Специальность 05.13.06 Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (промышленность)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 2007

003053234

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)"

Научный руководитель

доктор технических наук,

профессор Чистякова Тамара Балабековна

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

кандидат технических наук

Кондрашкова Галина Анатольевна Камакин Александр Николаевич

Ведущая организация:

ООО "Клекнер Пентапласт Рус". Санкт-Петербург

Защита диссертации состоится "27" февраля 2007 года в_часов на

заседании диссертационного совета Д 212.230.03 при Санкт-Петербургском государственном технологическом институте (техническом университете) по адресу 190013, Санкт-Петербург, Московский пр., 26 (ауд. 61)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института

Отзывы на автореферат, заверенные печатью, просим направлять по адресу: 190013, Санкт-Петербург. Московский пр., 26, СПбГТИ(ТУ), Ученый Совет; тел.: (812) 495-75-75, тел./факс (812)316-18-26 (кафедра САПРиУ)

Автореферат разослан января 2007 года

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

'1 /

V В. И. Халимон

У

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

Повышение экологических требований и обострение конкурентной борьбы на мировом рынке определяют необходимость повышения эффективности каландровых производств полимерных материалов, которое заключается в снижении матсриало- и энергоемкости, улучшении качества выпускаемой продукции и прежде всего толщины и равнотолщинности формуемого материала.

Современные каландровые производства характеризуются многостадийностью, возможностью возникновения множества нештатных ситуаций, сложностью принятия решений по их устранению, разнообразием способов управления качеством целевого продукта, каждый из которых влияет на комплекс физико-химических свойств материала, определяющих эффективность производства на рынке. Системы управления такими производствами являются автоматизированными, поэтому качество каландруемых материалов в значительной степени зависит от знаний и производственного опыта операторов.

В этих условиях для повышения эффективности управления качеством полимерных материалов актуальна разработка математических моделей, позволяющих исследовать влияние различных типов управляющих воздействий на профиль толщины материала и выбирать наиболее рациональные управления и значения управляющих воздействий в номинальном режиме, а также построение интеллектуальной подсистемы для распознавания наиболее вероятных причин возникновения брака продукции и формирования советов по его устранению, для запоминания наилучших результатов управления толщиной и равнотолщинносггью.

Таким образом, актуальным направлением является разработка автоматизированной системы-советчика по управлению профилем толщины каландрованных полимерных материалов в различных режимах производства (номинальном, при переходе на новое задание, при возникновении брака материала), включающей математические модели и подсистему промышленного интеллекта, аккумулирующую передовой производственный опыт каландровожатых по управлению толщиной материалов и знания экспертов-технологов.

Цель работы.

Целью работы является разрабо1ка авшмашзированной системы управления толщиной полимерных каландрованных материалов, формирующей советы по управлению на базе математических моделей промышленных способов управления толщиной и подсистемы промышленного интеллекта в номинальном режиме и при возникновении брака материала по толщине.

Для достижения цели поставлены и решены следующие задачи:

• исследован процесс каландрования тонких материалов различных классов (полимерная пленка, резина, бумага) и системы контроля толщины,

выявлены конструктивные и технологические характеристики процесса, влияющие на профиль толщины, определены параметры используемого оборудования и требования к системе управления;

• проанализированы математические модели для управления толщиной тонких каландрованных материалов, на основании которых предложено математическое описание способов компенсации прогиба валков каландра;

• составлено формализованное описание каландрования полимерных материалов, необходимое для построения системы управления толщиной;

• разработано математическое обеспечение системы управления, включающее математические модели для управления толщиной каландрованных тонких полимерных материалов, критерии оценки качества материала по толщине и методику поиска наилучших значений управляющих воздействий;

• разработана подсистема промышленного интеллекта, включающая базу правил управления толщиной при возникновении брака полимерного материала и базу данных значений управляющих воздействий, обеспечивающих заданную толщину и минимальную разнотолщинность материала, для управления при перенастройке производства на новый тип материала или производительность;

• разработан программный комплекс системы управления толщиной тонких полимерных материалов, включающий подсистему управления в номинальном режиме, реализованную на базе математических моделей с учетом измеренного профиля толщины материала, и подсистему промышленного интеллекта для поддержки принятия решений по управлению при возникновении брака по толщине и при переходе на новое производственное задание;

• проведено тестирование и внедрение системы управления на многоассортиментном каландровом производстве полимерных пленок.

Научная новизна работы заключается в следующем:

• разработаны математические модели, описывающие влияние различных типов управляющих воздействий на профиль толщины материала (перекрещивание, контризгиб, нагрузка, время работы электродвигателей);

• предложен способ комбинированного управления профилем толщины каландрованных материалов в номинальном режиме, заключающийся в поиске значений перекрещивания и контризгиба по математическим моделям с учетом измеренного на объекте профиля толщины, учитывающего характеристики полимерного материала и воздействие производственных факторов;

• разработана подсистема промышленного интеллекта, работающая в режиме управления при возникновении брака материала по толщине и режиме обучения системы, связанном с запоминанием наилучших значений управлений и достигнутых при этом показателей качества материала для управления при перенастройке производства на новый тип материала или производительность;

• разработан программный комплекс системы управления профилем толщины тонких материалов, позволяющий формировать советы управленческому персоналу в виде наилучших значений управляющих воздействий и рекомендаций по устранению брака в режиме интеллектуального советчика оператора.

Методы исследования.

При выполнении работы использовались основы теории управления химико-технологическими производствами, методы математического моделирования, теория сопротивления материалов, аналитическая геометрия, методы проектирования баз данных, методы теории искусственного интеллекта, методы и средства объектно-ориентированной разработки сложных программных комплексов.

Практическая ценность результатов.

Разработано информационное, математическое, алгоритмическое и программное обеспечение для управления толщиной каландрованных полимерных материалов. Программный комплекс системы управления используется на действующем многоассортиментном производстве полимерных пленок, позволяет осуществлять более рациональное управление толщиной и равнотолщинностыо, способствует улучшению качества продукции, снижению брака и возвратных отходов. Комплекс может быть использован на аналогичных производствах, выпускающих тонкие материалы каландровым способом.

Реализация результатов.

Результаты диссертационной работы внедрены в учебный процесс кафедры систем автоматизированного проектирования и управления СПбГТИ(ТУ) и используются для управления толщиной производимой пленки на заводе ООО «Клекнер Пентапласт Рус», Санкт-Петербург.

Апробация работы.

Результаты работы докладывались и обсуждались на Международной научной конференции ММТТ-17, Кострома, 2004, Международной научной конференции ММТТ-19, Воронеж, 2006 (опубликованы тезисы докладов).

Публикации.

По материалам диссертационной работы опубликовано 6 работ, в том числе получено 2 свидетельства об официальной регистрации программ для ЭВМ.

Структура и обьем работ.

Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, выводов и 5 приложений. Работа изложена на 159 страницах, содержит 50 рисунков и 27 таблиц, библиографический список включает 95 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цели и задачи исследования, перечислены основные результаты, полученные при решении поставленных задач, дано краткое изложение работы.

В первой главе представлены результаты анализа литературы, связанной с особенностями производства тонких материалов различных классов каландровым способом, а также приведены результаты сравнения систем управления этими производствами. Выполнен анализ влияния различных технологических параметров на качество целевого продукта и прежде всего на его толщину и равнотолщинность, представлены результаты обзора математических моделей для управления толщиной тонких каландрованных материалов.

В результате анализа литературных источников по проблемам управления толщиной и равнотолщинностью тонких каландрованных материалов в многоассортиментных производствах выделены основные характеристики каландровых линий, систем контроля толщины, формуемых материалов и режимов производства, что позволило предложить систему управления толщиной полимерных материалов в различных режимах функционирования каландровой линии, приведенную на рисунке 1. Основной особенностью предлагаемой системы является расчет по математическим моделям промышленных способов управления толщиной наилучших значений управляющих воздействий с учетом измеренного профиля толщины, учитывающего характеристики формуемого материала и воздействие производственных факторов.

Рисунок 1 - Блок-схема системы управления толщиной

Толщина и равнотолщинность каландрованного материала зависят от геометрических характеристик валков каландра и реологических свойств перерабатываемого материала. Толщина производимого материала регулируется калибрующим зазором каландра. Если уровень автоматизации не позволяет непрерывно измерять текущие позиции валков, образующих калибрующий зазор, то он регулируется с помощью времени работы электродвигателей. Для формирования профиля толщины материала (компенсации прогиба валков, возникающего под действием распорных усилий в деформируемом материале) в производствах полимеров и резины используются следующие способы, приведенные на рисунке 2.

Бомбировка валков каландра (на стадии проектирования каландра)

Перекрещивание валков каландра

Переменная бомбировка (под действием внутренних механизмов)

Контризгиб валков каландра

1 - слой материала

тг

1л

Тг

1г

3-

Рисунок 2 - Способы формирования профиля толщины каландрованных материалов

Таким образом, необходима разработка системы управления толщиной полимерных материалов, включающей:

• математические модели для оценки влияния управляющих воздействий и выработки наилучших управлений толщиной и равнотолщинностью;

• базы данных характеристик материала и каландровой линии, технологических параметров, показаний толщиномера, результатов управления толщиной и равнотолщинностью, базу знаний нештатных ситуаций для перенастройки системы на различный ассортимент выпускаемой продукции, конфигурации каландровых линий, режимы производства и требования к качеству каландрованных материалов;

• подсистему промышленного интеллекта для управления процессом производства при возникновении брака материала по толщине и в условиях перехода на новый тип материала или производительность.

Во второй главе на основе анализа конфигураций каландровых линий, геометрических и технологических характеристик каландровых агрегатов, параметров физических свойств перерабатываемых материалов и показателей •качества продукции разработано формализованное описание процесса каландрования, сформулированы задачи управления толщиной материала в различных режимах производства, разработана структура и алгоритм функционирования системы управления толщиной тонких полимерных каландрованных материалов.

Формализованное описание процесса каландрования представлено в виде:

у=р(хк,хм,хт,тп,и,р)у={от>ок},

где У - вектор выходных параметров;

С)1 - вектор показателей качества каландрованного материала по толщине, <3Т = {Я™ - измеренный профиль толщины материала, учитывающий характеристики формуемого материала, влияние технологического режима и неконтролируемых возмущений, мкм; ДБ1 - величина отклонения толщины материала от задания слева, мкм; Лв" - величина отклонения толщины материала от задания справа, мкм; О - предельная разнотолщинность материала, мкм);

- вектор показателей качества поверхности материала, С)к = (В - черные точки; О - булавочные дырки; С - цвет; I - прозрачность; Я - линии тока};

Хк - вектор параметров каландра, Хк = {\у - ширина валка, мм; Эа - диаметр валка, мм; а - расстояние от валка до первой опоры, мм; Ь - расстояние от первой опоры-валка до второй, мм; § - расстояние от края валка до кромки полотна материала, мм; Е - модуль упругости материала валка, Н/мм2; 1„ - полярный момент инерции сечения валка, мм4; 1ш - полярный момент инерции сечения шейки валка, мм"; - время запаздывания работы электродвигателя; Ь - расстояние от калибрующего зазора каландра до толщиномера, м};

Xй - вектор характеристик каландрованного материала, Хп = {8,а, - заданная толщина материала, мкм; Д8ЛШ, - допустимое отклонение толщины от задания, мкм; 01011 - допустимый диапазон разнотолщинности материала, мкм; 4 - ширина материала, мм; к - экспериментальный коэффициент для оценки времени работы двигателя, который зависит от ширины и типа материала, с/мкм};

X' - вектор характеристик системы мониторинга толщины, X1 = (ш - число измерений толщины по ширине полотна; е - погрешность измерения толщиномера, мкм; Т - время опроса толщиномера, с};

Т11 - вектор технологических параметров каландровой линии, Т" = {Уи -окружные скорости валков каландра, м/с; Тк! - температуры валков каландра, (,С; Ъ - запас материала в питающем зазоре каландра; - окружные скорости вытяжных валков, м/с; ТЕЕ| - температуры вытяжных валков, °С};

и - вектор управляющих воздействий, I) = {х - величина перекоса предпоследнего валка каландра, мм; г - величина усилия контризгиба, приложенного к последнему валку, Н; 1д', ц" - время работы левого и правого электродвигателей, с помощью которых регулируется калибрующий зазор, с};

Я - вектор возмущающих воздействий, Р = {К - колебания состава и свойств сырья, N - нестабильность подачи материала в питающий зазор каландра по массе и вязкости, № - колебания усадки, Н - неточность вращения главных подшипников валков. М - неточность вращения валков каландра).

На основе разработанного формализованного описания были сформулированы задачи управления толщиной и равнотолщинностью тонких каландрованных материалов, решаемые на базе математических моделей и подсистемы промышленного интеллекта.

Задача управления толщиной каландрованных материалов заключается в определении по математической модели времени работы электродвигателей t/, t", регулирующих зазор между калибрующими валками каландра, которое обеспечит отклонение толщины материала от задания слева AS" и справа ASn меньше погрешности измерения толщиномера для различных типов материалов Хп и конфигураций каландровой линии Хк:

t/.t/1 -> AS'1 = |S(0) - Sjajl|< е; AS" = |S(fb)-S3a,|<e.

Задача управления равнотолщинностью заключается в определении по математическим моделям на основе измеренного профиля толщины, учитывающего характеристики формуемого материала, влияние технологического режима и неконтролируемых возмущений, значений перекоса предпоследнего валка х и усилия контризгиба г последнего валка, при которых предельная разнотолщинностъ материала D будет наименьшей для различных классов материалов Хп и характеристик каландровой линии Хк:

x,r->D(x, r)=S„aKC(x,r)-SMml(x,r)= min D(x,r).

var x,r

Задача управления толщиной и равнотолщинностью в нештатных ситуациях заключается в следующем: для заданного типа материала Хп и конфигурации каландровой линии Хк на основе описания нештатных ситуаций, связанных с отклонениями толщины и равнотолщинности материала выше допустимых, и причин их возникновения, связанных с выходом технологических параметров Т11 за регламентные ограничения функционирования каландрового агрегата, определить наиболее вероятную причину возникновения брака по толщине и направление изменения управляющих воздействий для его устранения:

t/\t;\x,r,Tn ->ASJI <AS.lon;AS" <ASÄm;D<D;(0n.

Задача управления профилем толщины при переходе на новый тип материала заключается в поиске из разработанного информационного обеспечения наилучших значений управляющих воздействий х, г и технологических параметров Тп, обеспечивающих заданную толщину, минимальную разнотолщинность материала и требуемые параметры качества поверхности материала QK:

х, г,Тп -»AS*1 <г; AS" <s; minD; QK->QKJM.

Для решения поставленных задач управления толщиной материала в разных условиях функционирования каландровой линии и при различном ее аппаратурно-технологическом оформлении разработана автоматизированная система управления, функциональная структура которой представлена на рисунке 3.

Система управления состоит из двух подсистем:

1. Подсистема управления профилем толщины в номинальном режиме, которая реализована на базе математических моделей и предназначена для выдачи

оператору информации о наилучших значениях управляющих воздействий в технологическом диапазоне, обеспечивающих минимальную разнотолщинность;

2. Подсистема промышленного интеллекта, реализованная на базе экспертных знаний и предназначенная для выдачи интеллектуальных советов по управлению в нештатных ситуациях, связанных с отклонениями толщины от задания выше предельно допустимых, а также для помощи в принятии решений по управлению при перенастройке производства на новый тип продукции или производительность. Подсистема работает в трех режимах: управления при возникновении брака по толщине, обучения оператора и обучения системы (запоминание наилучших '¿качений управлений и достигнутых показателей качества по толщине).

В третьей главе описаны разработанные информационное, математическое и алгоритмическое обеспечения системы управления толщиной и равнотолщинностью каландрованных полимерных материалов в различных режимах производства, которые позволяют решить поставленные в диссертационной работе задачи и значительно облегчают работу оператора каландровой линии.

Информационное обеспечение включает: базу данных характеристик материала и каландровой линии: базу данных технологических параметров: базу данных показаний толщиномера; базу данных результатов управления толщиной и равнотолщинностью, в которой запоминаются значения управляющих воздействий, при которых разными операторами достигнуты наилучшие показатели качества материала по толщине; базу знаний, содержащую 6 нештатных ситуаций, связанных с браком материала по толщине, 20 причин их возникновения и 20 рекомендаций по их устранению. Информационное обеспечение реализовано с учетом требования адаптивности, предъявляемого к системе управления, что позволяет решать функциональные задачи управления для различных режимов производства, конфигураций кштандровых линий и типов производимой продукции.

Анализ литературы по математическому моделированию способов компенсации прогиба валков каландров методами перекрещивания и контризгиба позволил сформулировать следующие допущения, учитывающие конструктивно-технологические характеристики каландров и свойства полимерных материалов:

1. Геометрические размеры валка каландра являются постоянными и не изменяются при нагревании.

2. Расстояние от центра валка до кромки формуемого материала слева и справа является одинаковым.

3. При моделировании коктризгиба и нагрузки принята расчегная схема оалки на двух шарнирных опорах (балка считается статически определимой).

4. Материал полностью заполняет калибрующий зазор, поэтому профиль толщины материала соответствует профилю калибрующего зазора каландра.

Библиотека ММ способов ^управлениям

Модуль расчета разного л шинное™ материала

Модуль поиска наиболее вероятной причины брака по толщине

I

Модуль выдачи рекомендаций по устранению брака материала

БЗ ситуаций, причин, рекомендаций

модуль построения 2!) и Л) моделей и формирования советов по управлению толщиной и савнотолщинностью

Модуль

формирования рекомендаций по управлению толщиной при перенастройке на новое задание

5Д технологических Оара метро

Подсистема управления профилем толщины в !_ _ ________ номинальном режиму |* . ™. _ ^

! @—»

Направление перемещением последнего вапка справа""!^ -| Управление перемещением последнего валка слева ^ " Управление контризгибом последнего вапка Управление перекосом предпоследнего валка Управление технологическими параметрами

БД

результатов управления толщиной,

I

ц.

( (

I Подсистема промышленного | 1_ _ интеллекта

Рисунок 3 - Функциональная структура системы управления толщиной каландрованных полимерных материалов

С учетом сделанных допущений на основе методов аналитической геометрии была получена математическая модель, описывающая зависимость профиля толщины материала от величины перекрещивания:

\2

1-2 —

(1)

где г - координата по ширине листа материала, мм; 8х(г) - профиль толщины материала при перекрещивании.

Для построения модели, описывающей влияние усилия контризгиба на профиль толщины материала, составлена расчетная схема валка, представленная на рисунке 4.

I I

I

II

III

IV

тг

~2 —

I

w

Рисунок 4 - Расчетная схема валка при действии контризгиба

Для каждого грузового участка рассчитаны внутренние усилия 0| и изгибающие моменты М,:

I участок (0 < гх < Ь) II участок (0 < гг < Ь) III участок (0 < гъ < Ь)

— г — сопя! О, = О, — г = 0 = сопв! = 0 = сопб1

М,=Г-2, М2=Г-Ь = СОП51 М3=Г-Ь = СОП51

Из уравнений, описывающих перемещения при переменном сечении валка, определены прогибы валка уг, уз и углы поворота сечения валка у2, у3 на втором и третьем участках соответственно:

Г-Ь 2

У2г=У02-22+-—г

2-Е-I,, г-Ь

У2=У02+;--2->

2 »

Е-1„

Уз=Уоз+Уоз-^ +

г-Ь 2-Е-1.

•г.

г-Ь

УЗ=Уоз+^-7--2З. Е-1„

(2)

(3)

(4)

(5)

где у02, уоз - начальные прогибы валка на втором и третьем участках, мм; уог, Уоз начальные углы поворота сечения валка, рад.

Так как угол поворота а цен.ре залкг (прк г3 = ш/2) у, = 0. то из выражения (5) .".олучен начальный угол поворота для тре1ьгго участка. В результате подстановки пслучснно- о выражения в формулу (3) с учетом условия сопряжения участков

Уоз ~ У2 /■>=<. определен начальный угол поворота для второго участка:

У 02 =

Подстановка (6) в (4) дает: У 2=-

г-Ь 2-Е!,

г-Ь Е1„,

г-Ь

г-Ь

•а

(6)

(7)

ч2-Е-1„ 2-Е-1„, Так как у1й = у2 |/2,а, то подстановкой (7) в (4) получена математическая модель для определения прогиба валка под действием контризгиба:

г-Ь

У,00=:

(

- -2, - а •! w +

7-4

(8)

В соответствии с принятыми допущениями Бг(г)= уг(г). -■де 8г{г) - профиль толщины материала под действием контризгиба.

В процессе каландрования внешний калибрующий валок прогибается под действием распределенной нагрузки, которая представляет собой суммарное давление, производимое на последний валок каландра другими валками через слой полимерного материала. Если при управлении равнотолщинностью материала имеется измеренное значение на:рузки. то относительно нее рассчитываются управляющие воздействия (контризгиб, перекрещивание).

По методике, аналогичной методике, использованной при построении модели кектризгиба, на основе расчетной схемы валка, представленной на рисунке 5, разработана модель для расчета влияния нагрузки на профиль толщины:

ч-П

24-Е-1.

/

--2-2л

-6-(а + ё)-22+(б-Гь-а + 6-Гь-Е + С)-(г + Е + а)+

ч Ч-, ">-,"' 1 к

(9)

1 де 8Ц(/) - профиль толщины под действием распределенной нагрузки.

Время работы электродвигателей, по которому осуществляется управление толщиной материала, определяется 1.0 эмпирической модели, которая получена путем обработки измеренных профилей толщины и представляет собой линейные зависимости между величинам отклонений толщины от задания слева и справа и ¡гракенгм включения электродвигателей.

С =к • ДБ

л I

' = к- ДБ" +1-1,.

(¡0)

где 1 - признак предыдущего режима работы двигателя валка (1=0, если текущее направление перемещения валка совпадает с предыдущем; 1=1, если текущее направление перемещение валка противоположно предыдущему).

I , II , III , IV . V

О

I

АчЛ 2

ТУ

а I Т I

1 I * З-Щ*.

I

к п

V/

Рисунок 5 - Расчетная схема валка под действием распределенной нагрузки

На основе построенных математических моделей разработан алгоритм управления толщиной каландрованных полимерных материалов в номинальном режиме, который позволяет найти управляющие воздействия, обеспечивающие отклонение толщины в пределах погрешности измерения толщиномера и минимум разнотолщинности материала. Алгоритм представлен на рисунке 6.

Разработанное информационное, математическое и алгоритмическое обеспечение позволяет рассчитывать влияние на профиль толщины материала различных управляющих воздействий, управлять толщиной тонких каландрованных материалов разных типов в различных режимах производства, при различных конфигурациях каландровых линий и характеристиках систем контроля толщины.

В четвертой главе описывается разработанный программный комплекс, обобщающий все разработанное информационное, математическое и алгоритмическое обеспечение. Производится проверка адекватности построенных математических моделей по экспериментальным данным, собранным с двух каландровых линий по производству полимерной пленки на заводе ООО "Клекнер Пентапласт Рус". Проверка работоспособности системы управления, результаты которой приведены в таблице 1, подтверждает возможность применения системы для различных конфигураций каландровых линий и типов производимых материалов.

Сравнение начального и расчетного профиля разнотолщинности, а также экспериментального и расчетного профиля разнотолщинности при наилучших управляющих воздействиях приведено на рисунке 7. Результаты показали, что среднеквадратическое отклонение расчетного профиля от экспериментального не превышает 10 %, что соответствует погрешности измерений толщиномера.

Разработанная компьютерная система позволяет:

• рассчитывать значения времени работы электродвигателей, при которых отклонение толщины материала от задания будет в пределах погрешности измерения;

• рассчитывать наилучшие значения перекрещивания и контризгиба в технологическом диапазоне, при которых разнотолщинность материала минимальна, а также представлять результаты в виде двух- и трехмерных моделей;

( Начало

Настройка на (еометричсские параметры каландровой линии и характеристики каланлрованного материала

Наст ройка на характеристики системы контроля толшины ввод диапазонов и числа

шаюв варьирования управляющих воздействий

ХП - вектор параметров конфигурации каданлра X1 - векюр чарактсрионк каландрованною материала

ш - число измерений толшины но ширине полотна (число показаний толщиномера). С • погрешность измерения толщиномера (мкм). п - кол-во усредняемых профи тей толщины, Т • время опроса толщиномера (с) с,,с3- весовые ко)ффициенты

текущее значение перекрещивания (мм), текущее значение конгри!Гиба (Н)

J - номер участка «о ширине пологна материала

Расчет усредненною профиля толшины материа

I - номер считанного профиля толщины

Управ тение равнотолшинностью

Расчет профиля толщины материала но моделям

Расчет суммарного профиля толшины материала

Обработка суммарною профиля толщины и оценка коэффициентов линейной регрессииа,,Ь|Методом наименьших квадратов

Расчет профиля толшины материала без учета текущих значений перекрещивания и контризгиба г"*6*

\н. хк - начальное н максимальное значение перекрещивания (мм) гн г, - начальное и максимальное усилие контризгиба (Ш

- число разбиений диапазонов значений перекрещивания и усилий контризгиба, Дх, Дг - шаги варьирования перекрещивания и контри згиба

Рисунок 6, Лист 1 - Алгоритм управления толщиной каландрованных полимерных материалов

% о—

Расчет толщины на - м участке материала по моделям

=к |д8*| + 1 I, |д5*[+1

5,(^,х„) = 50(2))+8>(ггхЛ

Выдача оператору рекомендаций по регулированию калибрующею зазора каландра

1ДЛ- время работы лево1 о двнгатс м. 1Д"- время работы правого двигателя, 1 - примак

предыдущею режима рабо!ы двшателя

Я,„,(*.) Я; Б

>1 п. л*.; *-, & (2, • * Л). 5, „ (х,) ■= (в, (г,, X,)),

(О=К и,■'Л О»)=& (г, ■Г. )}• - | -

Определение минимальной и максимальной то.нцины для профилей

,х% ;г„). j = 1, т

0,(х„) = 5,гах(х.)-5,„т(хЛ Ог(гЛ = 81^(гЛ-8г™,(гЛ

0,(ху.гЛ = 8,т„(х1;гЛ-8а„т(х>;ги)

Расчет «видимости разнотолщинности материала от значений перекрещивания и контриз! иба

и • номер шага разбиения диапазона усилий контризгиба

Определение наилучшего значения перекрещивания

"" О^х"8"')- тт Э,(х

Определение наилучшего усилия конгризгиба

' вДг'-и тт 02(г„)

Определение наилучших значений перекрещивания и усилия контризгаба

хкаил,гнаил

0,(хивмл,гнаил)= тт 03(х4,ги)

Решение об изменении управляющих воздействий принимает каландровожашй

Визуализация 20 н 30 моделей разнотолщинности Вывод текущих и наилучших значений параметров выбранных меюдов управления и профиля го.(Шины при наилучших значениях управления

I

Изменение перекрещивания на ша| Дх и (И1И) конприз! иба на 11Ш Дгнаправлении наилучшею значения = хт" ± Аг,гт" = г™ ± Аг

0|(хД02(гД0з(хч.;гД

хн < ху й хк, < ги < гл • функции отклика разнотолщинности.

53(гл;х1Ш,я,гн4,1Л), г, £ £ здрофили толщины при наилучших управляющих воздействиях

х г - текущие значение перекрещивания и усилие контриз! иба. х,,4ИЯ, Г"^рскоме нду е м ые наилучшие значение перекрещивания и усилие контризгиба

Рисунок 6, Лист 2

• получать информацию о возникшем браке материала по толщине, наиболее вероятной причине его появления и направлении изменения управляющих воздействий для его устранения;

• выбирать наилучшие значения управляющих воздействий при переходе каландровой линии на новое производственное задание.

Таблица 1 - Проверка работоспособности системы управления

N Тип материала Толщина - ширина материала, мкм - мм Начальные значения Наилучшие значения

Д мкм X, мм г, Н Ц мкм х, мм г,Н

Каландровая линия 1 (Г-образный каландр = 650 мм, Оа= 2300 мм)

1 ПВХ 205-2000 29 4 0 10 0 - 60000

2 ПВХ 400- 1800 28 6 0 12 8 20000

-> ПВХ 300 - 2000 27 0 - 20000 9 4 0

4 ПВХ 350-1460 22 0 0 8 8 0

5 Полиэтилен 320- 1800 23 0 0 9 6 0

6 Полиэтилен 280-1450 18 2 0 10 0 - 50000

7 Полипропилен 430 - 1200 29 4 0 12 10 40000

8 Полипропилен 500- 1460 27 6 0 9 10 0

Каландровая линия 2 (Ь-образный каландр = 670 мм, Ба = 2500 мм)

9 ПВХ 250- 1460 19 0 20000 8 0 - 80000

10 ПВХ 280- 1800 20 0 20000 10 0 - 60000

11 Полипропилен 480- 1460 27 6 0 8 10 0

Рисунок 8 - Распределение отклонений толщины материала по ширине полотна

На рисунке 8 представлена трехмерная модель, на которой отображается зависимость предельной разнотолщинности материала от значений управляющих

воздействий (перекрещивание и контризгиб), а также текущие и наилучшие значения управлений, при которых предельная разшпадщинность материала минимальна. По фехмерной модели оператор оценивает направление изменения и количество шагов изменения управляющих воздействий для достижения минимума разнотолщинности. Величина шага при построении модели связана с возможностями физической реализации управлений на каландре.

Тин материала пвх

Заданная толщина 450 мкм

Заданная ширина 1600 мм

Начальные значения:

раз!ююл щи к ноет ь 28 мкм

контризгиб ОН

перекрещивание 4 мм

Наилучшие значения:

разнотолщинность 10 мкм

1 -й способ

контризгиб 20000 H

перекрещивание 7 мм

2-й способ

контризгиб 60000 H

Перекрещивание 5 мм

Рисунок 7 - Трехмерная модель, отображающая наилучшие значения управляющих воздействий и пути их достижения

л

рздлгти,1|цннн"сть. МКМ

Пфекрещ-иэнне. мм

KùinçKirHG, H

Таким образом, разработанная система управления позволяет решать задачи управления толщиной и равнотолщинностью тонких полимерных материалов различных типов, выпускаемых на каландровых линиях разных конфигураций в различных режимах производства. Интеграция данной системы в единую систему управления каландровым производством способствует повышению его эффективности за счет улучшения качества выпускаемой продукции, снижения брака и возвратных отходов.

ВЫВОДЫ

). Анализ литературных источников по управлению толщиной тонких каландрованных материалов различных классов {полимерная пленка, резина, бумага), формуемых на многоассортиментных производствах, показал необходимость разработки автоматизированной системы, позволяющей решать основные функциональные задачи управления толщиной и равнотолщинн остью материала, настраиваемой па различные конфигурации каландровой линии, различные типы выпускаемого материала и производительность.

2. Разработано формализованное описание многоассортиментного каландрового производства полимерных материалов, являющееся основой для построения системы управления толщиной.

3. Сформулированы и решены задачи управления толщиной тонких полимерных материалов в различных режимах функционирования каландрового производства: номинальном, при возникновении брака материала по толщине, а также при перенастройке на новый тип продукции или производительность.

4. Построены математические модели, которые позволяют рассчитывать профиль толщины материала и выбирать управляющие воздействия (время работы электродвигателей, контризгиб, перекрещивание валков) для обеспечения наилучших значений толщины и равнотолщинности полимерных материалов для различных характеристик каландровых линий.

5. Для обеспечения возможности перенастройки системы управления на различные конфигурации каландровых линий, типы полимерных материалов, режимы функционирования производства разработано информационное обеспечение включающее базы данных геометрических характеристик каландровой линии и типов полимерных материалов, технологических параметров, показаний толщиномера.

6. Разработан алгоритм управления профилем толщины каландрованных полимерных материалов в номинальном режиме, в основе которого лежит способ комбинированного управления, заключающийся в поиске наилучших значений перекрещивания и контризгиба по математическим моделям с учетом измеренного профиля толщины, учитывающего характеристики полимерного материала и воздействие производственных факторов.

7. Разработана подсистема промышленного интеллекта, включающая базу правил управления толщиной при возникновении брака полимерного материала и базу данных значений управляющих воздействий, обеспечивающих наилучшее качество материала по толщине, для управления толщиной при перенастройке производства на новый тип материала или производительность.

8. Разработан программный комплекс системы управления толщиной и равнотолщинностью полимерных каландрованных материалов, реализованный в среде объектно-ориентированного программирования, включающий подсистему .автоматизированного управления профилем толщины в номинальном режиме, реализованную на базе математических моделей, и подсистему промышленного интеллекта, позволяющий решать основные функциональные задачи управления толщиной и равнотолщинностью для различных конфигураций каландровых линий и типов производимого материала.

9. Выполнена проверка работоспособности системы на основе экспериментальных данных по толщине собранных с двух каландровых линий на заводе по производству полимерной пленки ООО "Клекнер Пентапласт Рус".

Результаты проверки показали, что ереднеквадратическое отклонение расчетных данных по профилю толщины от эксперимента не превышает 10%, что свидетельствует об адекватном описании реального объекта.

10. Программный комплекс автоматизированной системы управления протестирован по данным каландрового производства полимерных пленок на базе ПВХ и полипропилена для различных конфигураций четырехвалкового каландра. Результаты тестирования показали возможность использования разработанной компьютерной системы для управления толщиной и равнотолщинностью полимерных каландрованных материалов разных типов в различных режимах функционирования каландрового производства, что позволило внедрить ее в опытно-промышленную эксплуатацию на производстве полимерной пленки в России и в учебный процесс кафедры САПРиУ СПбГТИ (ТУ).

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Куликов, С.И. Информационно-управляющая система для регулирования толщины и равнотолщинности полимерной пленки [Текст]/ С.И. Куликов, Т.Б. Чистякова, С.И. Баранов, Математические методы в технике и технологиях (ММТТ-17): сб. тр. XVII Междунар. науч. конф., 1-3 июня 2004 г.- Кострома, 2004.- Т.10. -С. 33-34.

2. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ 2005610311 Рос. Федерация. Система управления качеством полимерной пленки [Текст]/ Чистякова Т.Б. (Рос. Федерация) Колерт К. (Германия) Пичкунов С.А. Блинов С.Г. Баранов С.А. Куликов С.И. Иванов А.Б. (Рос. Федерация).-№2004612521; заявл. 14.12.2004; зарег. 7.02.2005.

3. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ 2006610991 Рос. Федерация. Программный комплекс для управления толщиной полимерной пленки («ТЫкпе8БСоп1го1») [Текст]/ Чистякова Т.Б. Куликов С.И. Басенко Д.С. Никитин С.Е. Ковалев И.В. Наумов А.Ю. Баранов С.А. (Рос. Федерация).-№2006610156; заявл. 23.01.2006; зарег. 16.03.2006.

4. Куликов, С.И. Компьютерная система для управления толщиной полимерной пленки [Текст]/ С.И. Куликов, Т.Б. Чистякова, К. Колерт, Д.С. Басенко // Информационные технологии моделирования и управления - 2006 - №2,- С. 269-277.

5. Чистякова, Т.Б. Программный комплекс для управления качеством полимерной пленки [Текст]/ Т.Б. Чистякова, С.И. Куликов, Д.С. Басенко, Математические методы в технике и технологиях (ММТТ-19): сб. тр. XIX Междунар. науч. конф., 30 мая - 2 июня 2006 г.- Воронеж, 2006 - Т.6.- С. 174-176.

6. Чистякова, Т.Б. ПО для управления толщиной каландрованных тонких материалов [Текст]/ Т.Б. Чистякова, С.И. Куликов, А.Н. Полосин, К. Колерт // Автоматизация в промышленности,- 2007 - №1.- С. 8-11.

23.01.07 г. Зак. 15-75 РТП Ж «Синтез» Московский пр., 26

20

Введение.

1. Описание технологического процесса каландрования и анализ существующих систем управления каландровыми линиями.

1.1 Характеристика каландровых линий, применяющихся при производстве тонких материалов.

1.2 Характеристика автоматизированных систем управления каландровыми линиями.

1.3 Анализ влияния конструктивных и технологических параметров на толщину и равнотолщинность каландрованных тонких материалов.

1.4 Математические модели для управления толщиной и равнотолщинностью тонких каландрованных материалов.

1.5 Выводы по главе 1.

2. Разработка структуры и алгоритма функционирования системы управления толщиной каландрованных полимерных материалов.

2.1 Каландровая линия как объект управления.

2.2 Функциональная структура системы управления толщиной каландрованных полимерных материалов.

2.3 Алгоритм функционирования системы управления толщиной каландрованных полимерных материалов.

2.4 Выводы по главе 2.

3. Разработка информационного, математического и алгоритмического обеспечения системы управления толщиной каландрованных полимерных материалов.

3.1 Разработка информационного обеспечения.

3.2 Разработка математических моделей.

3.2.1 Математическая модель перекрещивания валков.

3.2.2 Математическая модель контризгиба валка.

3.2.3 Математическая модель бомбировки валка.

3.2.4 Математическая модель распределенной нагрузки.

3.2.5 Математические модели для управления толщиной материала.

3.3 Разработка алгоритмического обеспечения.

3.3.1 Алгоритм управления толщиной каландрованных полимерных материалов.

3.3.2 Алгоритм расчета наилучших управляющих воздействий при известном значении нагрузки.

3.3.3 Алгоритм распознавания наиболее вероятной причины нештатной ситуации.

3.4 Выводы по главе 3.

4. Описание разработанного программного комплекса. Проверка адекватности моделей и внедрение системы управления.

4.1 Возможности программного комплекса.

4.2 Описание интерфейса программного комплекса.

4.3 Анализ адекватности разработанных математических моделей.

4.4 Проверка работоспособности системы.

4.5 Интеграция программного комплекса в единую систему управления производством.

4.6 Выводы по главе 4.

Выводы.

Тонкие материалы (полимерные пленки, резина), производимые на каландровых линиях, находят самое широкое применение в различных отраслях промышленности, строительстве, сельском хозяйстве и в быту человека, что обусловлено их высокими эксплуатационными характеристиками, возможностью модифицирования в нужном направлении в сочетании с широким ассортиментом, позволяющим выбирать материал с необходимыми свойствами, и приемлемой для потребителя стоимостью. Важнейшим направлением повышения эффективности производств тонких материалов наряду со снижением материало- и энергоемкости является улучшение качества выпускаемой продукции и прежде всего толщины и равпотолщинности каландрованного материала.

Современные каландровые производства тонких материалов характеризуются многостадийностью, частой перенастройкой оборудования и технологии на новый тип продукции, большим числом контролируемых различными способами технологических параметров, возможностью возникновения множества нештатных ситуаций, как в штатных, так и в переходных режимах, сложностью принятия решений по их устранению, разнообразием способов управления качеством целевого продукта, каждый из которых влияет на комплекс физико-химических свойств материала, определяющих эффективность и конкурентоспособность производства на рынке. Так, толщина и равнотолщинность каландруемых материалов зависят от многих производственных факторов, основными из которых являются: зазор между валками каландра, величина перекоса предпоследнего валка каландра, усилие контризгиба, приложенное к последнему валку каландра, температура и равномерность нагрева валков каландра, равномерность распределения материала в питающем зазоре каландра, окружная скорость вытяжных валков. Кроме того, качество каландруемых материалов в значительной степени зависит от знаний и производственного опыта операторов, которые принимают окончательные решения по управлению.

Несмотря на то, что западные производители предлагают современное 1 валковое оборудование, в котором используются последние достижения в области каландрования, широкое применение этих разработок сдерживается высокой стоимостью. Как правило, предлагаемое оборудование рассчитано на создание новых производственных мощностей, а не на модификацию старых. При этом основной тенденцией развития каландровых производств является повышение информационной мощности и управляемости процесса каландрования, и как следствие, эффективности производства за счет внедрения современных автоматизированных интеллектуальных систем управления показателями качества.

В этих условиях для повышения эффективности управления качеством каландрованных полимерных материалов актуальна разработка математических моделей, позволяющих исследовать влияние различных типов управляющих воздействий на толщину и равнотолщинность и выбирать наиболее рациональные способы управления и значения управляющих воздействий, как в номинальном режиме, так и при переходе производств различной конфигурации на новый тип материала или производительность. При этом необходимо учитывать квалификацию и опыт операторов по применению различных методов компенсации прогиба валков каландра (контризгиб, перекрещивание). Кроме того, при управлении в нештатных ситуациях, связанных с браком материала по толщине, распознавание наиболее вероятных причин дефектов качества и формирование советов по управлению основывается на использовании моделей представления знаний. Таким образом, актуальным направлением является разработка гибридной интеллектуальной системы управления толщиной и равиотолщинностью тонких полимерных материалов в различных режимах производства, включающей математические модели и подсистему промышленного интеллекта, аккумулирующую передовой производственный опыт каландровожатых и экспертов-технологов, являющихся высококвалифицированными специалистами в данной предметной области.

В связи с этим целью диссертационной работы является разработка автоматизированной системы управления толщиной полимерных каландрованиых материалов, формирующей советы по управлению на базе математических моделей промышленных способов управления толщиной и подсистемы промышленного интеллекта в номинальном режиме и при возникновении брака материала по толщине.

Для достижения поставленной цели были поставлены и решены следующие задачи:

• исследован процесс каландрования тонких материалов различных классов (полимерная пленка, резина, бумага) и системы контроля толщины, выявлены конструктивные и технологические характеристики процесса, влияющие на профиль толщины, определены параметры используемого оборудования и требования к системе управления;

• проанализированы математические модели для управления толщиной тонких каландрованиых материалов, на основании которых предложено математическое описание способов компенсации прогиба валков каландра;

• составлено формализованное описание каландрования полимерных материалов, необходимое для построения системы управления толщиной;

• разработано математическое обеспечение системы управления, включающее математические модели для управления толщиной каландрованиых тонких полимерных материалов, критерии оценки качества материала по толщине и методику поиска наилучших значений управляющих воздействий;

• разработана подсистема промышленного интеллекта, включающая базу правил управления толщиной при возникновении брака полимерного материала и базу данных значений управляющих воздействий, обеспечивающих заданную толщину и минимальную разнотолщинность материала, для управления при перенастройке производства на новый тип материала или производительность;

• разработан программный комплекс системы управления толщиной тонких полимерных материалов, включающий подсистему управления в номинальном режиме, реализованную на базе математических моделей с учетом измеренного профиля толщины материала, и подсистему промышленного интеллекта для поддержки принятия решений по управлению при возникновении брака по толщине и при переходе на новое производственное задание;

• проведено тестирование и внедрение системы управления на многоассортиментном каландровом производстве полимерных пленок.

Для решения поставленных задач были использованы основы теории управления химико-технологическими производствами, методы математического моделирования, теория сопротивления материалов, аналитическая геометрия, методы проектирования баз данных, методы теории искусственного интеллекта, методы и средства объектно-ориентированной разработки сложных программных комплексов.

Результаты диссертационной работы изложены в четырех главах.

В первой главе представлены результаты анализа литературы, посвященной особенностям производства тонких материалов различных классов каландровым способом и системам контроля толщины, а также приведены результаты сравнения систем управления этими производствами. Выполнен анализ влияния различных технологических параметров на качество целевого продукта и, прежде всего на его толщину и равнотолщинность, представлены результаты обзора существующих математических моделей для управления толщиной тонких материалов.

Во второй главе на основании анализа конфигураций каландровых линий, геометрических и технологических характеристик каландровых агрегатов, параметров физических свойств перерабатываемых материалов и показателей качества продукции представлено формализованное описание процесса каландрования с точки зрения управления толщиной . и равнотолщинностыо. Технологический процесс каландрования анализируется как объект управления. Формулируются задачи управления толщиной материала в различных режимах производства. В соответствии с поставленными задачами производится разработка структуры и алгоритма управления толщиной каландрованных полимерных материалов.

Третья глава посвящена описанию разработанного информационного, математического и алгоритмического обеспечения системы управления толщиной каландрованных полимерных материалов в различных режимах производства, которые позволяют решить поставленные в данной диссертационной работе задачи и значительно облегчают работу оператора каландровой линии.

В четвертой главе описывается разработанный программный комплекс, обобщающий все разработанное информационное, математическое и алгоритмическое обеспечение. Приводится краткое описание его основных возможностей, а также результаты проверки адекватности математических моделей и тестирования автоматизированной системы управления толщиной каландрованных полимерных материалов.

Научная новизна работы заключается в следующем:

• разработаны математические модели, описывающие влияние различных типов управляющих воздействий на профиль толщины материала (перекрещивание, контризгиб, нагрузка, время работы электродвигателей);

• предложен способ комбинированного управления профилем толщины каландрованных материалов в номинальном режиме, заключающийся в поиске значений перекрещивания и контризгиба по математическим моделям с учетом измеренного на объекте профиля толщины, учитывающего характеристики полимерного материала и воздействие производственных факторов;

• разработана подсистема промышленного интеллекта, работающая в режиме управления при возникновении брака материала по толщине и режиме обучения системы, связанном с запоминанием наилучших значений управлений и достигнутых при этом показателей качества материала для управления при перенастройке производства на новый тип материала или производительность;

• разработан программный комплекс системы управления профилем толщины тонких материалов, позволяющий формировать советы управленческому персоналу в виде наилучших значений управляющих воздействий и рекомендаций по устранению брака в режиме интеллектуального советчика оператора.

Основные результаты работы докладывались на Международной научной конференции ММТТ-17, Кострома, 2004, Международной научной конференции ММТТ-19, Воронеж, 2006 (опубликованы тезисы докладов).

По материалам диссертационной работы опубликовано 6 работ, получено 2 свидетельства об официальной регистрации программы для ЭВМ.

Эффективность проведенных исследований подтверждена актами о внедрении.

выводы

1. Анализ литературных источников по управлению толщиной тонких каландрованных материалов различных классов (полимерная пленка, резина, бумага), формуемых на многоассортиментных производствах, показал необходимость разработки автоматизированной системы, позволяющей решать основные функциональные задачи управления толщиной и равнотолщинностью материала, настраиваемой на различные конфигурации каландровой линии, различные типы выпускаемого материала и производительность.

2. Разработано формализованное описание многоассортиментного каландрового производства полимерных материалов, являющееся основой для построения системы управления толщиной.

3. Сформулированы и решены задачи управления толщиной тонких полимерных материалов в различных режимах функционирования каландрового производства: номинальном, при возникновении брака материала по толщине, а также при перенастройке на новый тип продукции или производительность.

4. Построены математические модели, которые позволяют рассчитывать профиль толщины материала и выбирать управляющие воздействия (время работы электродвигателей, контризгиб, перекрещивание валков) для обеспечения наилучших значений толщины и равнотолщинности полимерных материалов для различных характеристик каландровых линий.

5. Для обеспечения возможности перенастройки системы управления на различные конфигурации каландровых линий, типы полимерных материалов, режимы функционирования производства разработано информационное обеспечение включающее базы данных геометрических характеристик каландровой линии и типов полимерных материалов, технологических параметров, показаний толщиномера.

6. Разработан алгоритм управления профилем толщины каландрованных полимерных материалов в номинальном режиме, в основе которого лежит способ комбинированного управления, заключающийся в поиске наилучших значений перекрещивания и контризгиба . по математическим моделям с учетом измеренного профиля толщины, учитывающего характеристики полимерного материала и воздействие производственных факторов.

7. Разработана подсистема промышленного интеллекта, включающая базу правил управления толщиной при возникновении брака полимерного материала и базу данных значений управляющих воздействий, обеспечивающих наилучшее качество материала по толщине, для управления толщиной при перенастройке производства на новый тип материала или производительность.

8. Разработан программный комплекс системы управления толщиной и равнотолщинностью полимерных каландрованных материалов, реализованный в среде объектно-ориентированного программирования, включающий подсистему автоматизированного управления профилем толщины в номинальном режиме, реализованную на базе математических моделей, и подсистему промышленного интеллекта, позволяющий решать основные функциональные задачи управления толщиной и равнотолщинностью для различных конфигураций каландровых линий и типов производимого материала.

9. Выполнена проверка работоспособности системы на основе экспериментальных данных по толщине собранных с двух каландровых линий на заводе по производству полимерной пленки ООО "Клекнер Пентапласт Рус". Результаты проверки показали, что среднеквадратическое отклонение расчетных данных по профилю толщины от эксперимента не превышает 10%, что свидетельствует об адекватном описании реального объекта.

10. Программный комплекс автоматизированной системы управления протестирован по данным каландрового производства полимерных пленок на базе ПВХ и полипропилена для различных конфигураций четырехвалкового каландра. Результаты тестирования показали возможность использования разработанной компьютерной системы для управления толщиной и равнотолщинностью полимерных каландрованных материалов разных типов в различных режимах функционирования каландрового производства, что позволило внедрить ее в опытно-промышленную эксплуатацию на производстве полимерной пленки в России и в учебный процесс кафедры САПРиУ СПбГТИ (ТУ).

1. Торнер, Р.В. Теоретические основы переработки полимеров (механика процессов) Текст. / Р.В. Торнер. М.: Химия, 1977. - 464 с.

2. Колерт, К. Интенсификация процессов каландрования полимеров Текст. / К. Колерт, A.M. Воскресенский, В.П. Красовский В.П. [и др.] JL: Химия, 1991.-224 с.

3. Торнер, Р.В. Основные процессы переработки полимеров (теория и методы расчета) Текст. / Р.В. Торнер. М.: Химия, 1972. - 456 с.

4. Торнер, Р.В. Оборудование заводов по переработке пластмасс Текст. / Р.В. Торнер, М.С. Акутин. М.: Химия, 1986. - 400 с.

5. Кошелев, Ф.Ф. Общая технология резины Текст. / Ф.Ф. Кошелев, А.Е. Корнев, A.M. Буканов. 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Химия, 1978. - 528 с.

6. Карпов, В.Н. Оборудование предприятий резиновой промышленности Текст. / В.Н. Карпов. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Химия, 1987. - 336 с.

7. Спорягин, Э.А. Оборудование заводов резиновой промышленности

8. Текст. / Э.А. Спорягин, Р.В. Красовский; под ред. Д.Г. Мирзоева. Мн.:1

9. Вышейшая школа, 1971.-295 с.

10. Тадмор, 3. Теоретические основы переработки полимеров Текст. / 3. Тадмор, К. Гогос; пер. с англ.; под ред. Р.В. Торнер. М.: Химия, 1984. - 632 с.

11. Холмс-Уокер, В.А. Переработка полимерных материалов Текст. / В.А. Холмс-Уокер; пер. с англ.; под ред. M.J1. Фридмана. М.: Химия, 1979. - 304 с.

12. Красовский, В.Н. Сборник примеров и задач по технологии переработки полимеров Текст. / В.Н, Красовский, A.M. Воскресенский. Мн.: Вышейшая школа, 1975.-320 с.

13. Воскресенский, A.M. Теоретические основы переработки эластомеров Текст. / A.M. Воскресенский. Л.: изд. ЛТИ им. Ленсовета, 1986. - 88 с.

14. Лукач, Ю.Е. Оборудование для производства полимерных пленок Текст. / Ю.Е. Лукач, А.Д. Петухов, В.А. Сенатос. М.: Машиностроение, 1981. -224 с.

15. Гуль, В.Е. Физико-химические основы производства полимерных пленок Текст.: учеб. пособие для вузов /В.Е. Гуль, В.П. Дьяконова. М.:Высш. школа, 1978.-279 с.

16. Крыжановский, В.К. Технические свойства полимерных материалов Текст. / В.К. Крыжановский, В.В. Бурлов, А.Д. Паниматченко [и др.]. 2-е изд., доп. - СПб.: Профессия, 2005. - 280 с.

17. Гуль, В.Е. Основы переработки пластмасс Текст. / В.Е. Гуль, М.С. Акутин. М.: Химия, 1985 - 400 с.

18. Бортников, В.Г. Основы технологии переработки пластических масс Текст. / В.Г. Бортников. Л.: Химия, 1983. - 192 с.

19. Мартин, Дж. М. Производство и применение резинотехнических изделий. Справочник Текст. / Дж. М. Мартин, В.К. Смит; пер. с англ.; под ред. В.Н. Красовского. СПб.: Профессия, 2005. - 600 с.

20. Бекин, Н.Г. Оборудование заводов резиновой промышленности Текст. / Н.Г. Бекин, Н.П. Шанин. JI.: Химия, 1978. - 400 с.

21. Постернак, А.Г. Исследование и разработка оборудования для полимерного и бумагоделательных производств Текст.: сб. науч. тр. / под ред. А.Г.Постернака. Тамбов: ВНИИРТмаш, 1991.- 171 с.

22. Добрынина, JI.E. Технология полимерных пленочных материалов и искусственной кожи Текст.: учеб. для сред. спец. учеб. завед. / JI.E. Добрынина. -JI.: Химия, 1993.-333 с.

23. Монастырская, М.С. Технология полимерных пленочных материалов и искусственных кож Текст. / М.С. Монастырская, Т.П. Швецова. М.: Легкая индустрия, 1974 - 424 с.

24. Евдокимов, В.В. Оборудование и механизация производства полимерных пленочных материалов и искусственных кож Текст. / В.В. Евдокимов. М.: Легпромбытиздат, 1992-272 с.f

25. Холмс-Уолкер, В.А. Переработка полимерных материалов Текст. / В.А. Холмс-Уолкер. М.: Химия, 1979. - 245 с.

26. Шерышев, М.А. Переработка листов из полимерных материалов Текст. / М.А. Шерышев, B.C. Ким. Л.: Химия, 1984. - 217 с.

27. Ким, B.C., Диспергирование и смешение в процессах производства и переработки пластмасс Текст. / B.C. Ким, В.В. Скачков. М.: Химия, 1988.-240 с.

28. Крыжановский, В.К. Производство изделий из полимерных материалов Текст. / В. К. Крыжановский, M.JI. Кербер, В.В. Бурлов [и др.]. СПб.: Профессия, 2004. - 464 с.

29. Шварц, О. Переработка пластмасс Текст. / О. Шварц, Ф.В. Эбелинг, Б. Фурт. СПб.: Профессия, 2005. - 320 с.

30. Стерлин, М.Д. Управление теплофизическими процессами. Новые модели и алгоритмы Текст. / М.Д. Стерлин. СПб.: СПбГТУ, 1997. - 120 с.

31. Лукач, Ю.Е. Валковые машины для переработки пластмасс и резиновых смесей Текст. / Ю.Е. Лукач, Д.Д. Рябинин, Б.Н. Метлов. М.: Машиностроение, 1967.-295 с.

32. Малкин, А.Я. Методы измерения механических свойств полимеров Текст. / А.Я. Малкин, А.А. Аскадский, В.В. Коврига. М.: Химия, 1978.-336 с.

33. Заиков, Г.Е. Полимерные пленки Текст. / Г.Е. Заиков. СПб.:I1. Профессия, 2005. 352 с.

34. Кондрашкова, Г.А. Автоматизация технологических процессов производства бумаги Текст. / Г.А. Кондрашкова, В.Н. Леонтьев, О.М. Шапоров. М.: Лесн. пром-ть, 1989. - 328 с.

35. Исследовано в России Электронный ресурс. / Производитель валкового оборудования для переработки полимеров, 2006. Режим доступа : http://www.kuesters.com, свободный. - Яз. англ., немецк.

36. Исследовано в России Электронный ресурс. / Производитель валкового оборудования для переработки бумаги и полимеров, 2006. Режим доступа : http://www.dericiis-gmbh.de, свободный, - яз. немецк.

37. Мак-Келви, Д.М. Переработка полимеров Текст. / Д.М. Мак-Келви. М.: Химия, 1965.-444 с.

38. Лукач, Ю.Е. Автоматизированное проектирование валковых машин для переработки полимеров Текст. / Ю.Е. Лукач, Л.Г. Воронин, Л.И. Ружинская [и др.]. К.: Тэхника, 1988. - 208 с.

39. Бристон, Дж.Х. Полимерные пленки Текст. / Дж.Х. Бристон, Л.Л. Катан; пер. с англ. М.: Химия, 1993. - 384 с.

40. Михайлин, Ю.А. Термоустойчивые полимеры и полимерные материалы Текст. / Ю.А. Михайлин. СПб.: Профессия, 2006. - 480 с.

41. Узина, Р.В. Техника обработки шинного корда Текст. / Р.В. Узина. М.: Химия, 1986.- 192 с.

42. Шварц, А.И. Механизация и автоматизация производств РТИ Текст. / А.И. Шварц. М.: Химия, 1979. - 236 с.

43. Лукомская, А.И. Автоматическое управление технологическими процессами в резиновой промышленности Текст. / А.И. Лукомская, В.Г. Пороцкий. М.: Химия, 1984. - 158 с.

44. Андроникова, Т.Н. Приборы, системы и средства автоматизации технологических процессов Текст.: справочник по автоматизации / под ред. Т.Н. Андрониковой.-СПб.: Энергия, 2001.-207 с.

45. Кулезнев, В.Н. Химия и физика полимеров Текст. / В.Н. Кулезнев, В.А. Шершнев. М.: Высшая школа, 1988. - 312 с.

46. Розин, Л.А. Задачи теории упругости Текст. / Л.А. Розин. СПб.: СПбГТУ, 1988.-532 с.

47. Уайт, Дж. Полиэтилен, полипропилен и другие полиолефины Текст. / Дж. Уайт, Д. Чой. СПб.: Профессия, 2006. - 240 с.

48. Богданов, В. В. Смешение полимеров Текст. / В.В. Богданов, Р.В. Торнер, В.Н. Красовский [и др.]. Л.: Химия, 1979. - 192 с.

49. Мирзоев, Р. Г. Машины и технология переработки полимеров Текст.: сб. науч. тр. / под ред. Р. Г. Мирзоева. Л.: ЛТИ им. Ленсовета, 1969. - 174 с.

50. Восторокнутов, Е.Г. Реологические основы переработки эластомеров Текст. / Е.Г. Восторокнутов, Г.В. Виноградов. М.: Химия, 1988. - 235 с.

51. Бернхардт, Э. Переработка термопластичных материалов Текст. /, Э. Бернхард; под ред. Г. В. Виноградова. М.: Химия, 1965. - 747 с.

52. Северес, Э.Т. Реология полимеров Текст. / Э.Т. Северес. М.: Химия, 1966.-200 с.

53. Мидлман, С. Течение полимеров Текст. / С. Мидлман. М.: Мир, 1971.-264 с.

54. Кацнельсон, М.Ю. Полимерные материалы Текст.: справочник / М.Ю. Кацнельсон, Г.А. Балаев. Л.: Химия, 1982.

55. Астарита, Дж. Основы гидромеханики неньютоновских жидкостей Текст. / Дж. Астарита, Дж. Маруччи; пер. с англ.; под ред. Ю.М. Бузевича. -М.: Мир, 1978.- 178 с.

56. Ван-Кревелен, Д.В. Свойства и химическое строение полимеров Текст. / Д.В. Ван-Кревелен; пер. с англ.; под ред. А.Я. Малкина. М.: Химия,1976.-267 с.

57. Белозеров, Н.П. Технология резины Текст. / Н.П. Белозеров. Л.: Химия, 1965.-297 с.

58. Ким, B.C. Оборудование подготовительного производства заводов пластмасс Текст. / B.C. Ким, В.В. Скачков. М.: Машиностроение,1977.-344 с.р.

59. Оленев, Б.А. Проектирование производств по переработке пластических масс Текст. / Б.А. Оленев, Е.М. Мордкович, В.Ф. Колошин. М.: Химия, 1982.-364 с.

60. Козулин, Н. А. Оборудование для производства и переработки пластических масс Текст. / Н.А. Козулин, А.Я. Шапиро, Р.К. Гавурина. Л.: ГНТХИ, 1963.-786 с.

61. Шеин, B.C. Основные процессы резинового производства Текст. / B.C. Шеин, Ю.Ф. Шутилин, А.П. Гриб. Л.: Химия, 1988 - 160 с.

62. Шварц, А.И. Механизация и автоматизация производства формовых РТИ Текст. / А.И. Шварц. М.: Химия, 1987. - 176 с.

63. Павлов, К.Ф. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии Текст. / К.Ф. Павлов, П.Г. Романков, А.А. Носков. -Л.: Химия, 1976.-552 с.

64. Тагер, А.А. Физикохимия полимеров Текст. / А.А. Тагер. М.: Химия, 1978.-228 с.

65. Андрашников, Б.И. Справочник по автоматизации и механизации производства шин и РТИ Текст. / Б.И. Андрашников. М.: Химия, 1981.-294 с.

66. Аскадский, А.А. Химическое строение и физические свойства полимеров Текст. / А.А. Аскадский, Ю.И. Матвеев. М.: Химия, 1983. - 254 с.

67. Привалко, В.П. Молекулярное строение и свойства полимеров Текст. / В.П. Привалко.-Л.: Химия, 1986.-276 с.

68. Федюкин, Д.Л. Технические и технологические свойства резин Текст. / Д.Л. Федюкин, Ф.А. Махлис. М.: Химия, 1985. - 240 с.

69. Чистякова, Т.Б. ПО для управления толщиной каландрованных тонких материалов Текст./ Т.Б. Чистякова, С.И. Куликов, А.Н. Полосин, К. Колерт // Автоматизация в промышленности 2007 - №1.- С. 8-11.

70. Липаев, В.В. Системное проектирование сложных программных средств для информационных систем Текст. / В.В. Липаев М.: СИНТЕГ, 2002.- 268 с.

71. Годовский, Ю.К. Теплофизика полимеров Текст. / Ю.К. Годовский. М.: Химия, 1982,-196 с.

72. Дженнингс, Р. Использование Microsoft Access 97 Текст. / Р. Дженнингс. -М.: Вильяме, 2000.-1148 с.

73. Мамаев, Е. Администрирование MS SQL Server 7.0 Текст. / Е. Мамаев. -СПб.: БХВ Санкт-Петербург, 2000. - 496 с.

74. Database Design on SQL Server Текст. / СПб.: Издательство «Питер», 2000. - 560 с.

75. Чеппел, Д. Технологии ActiveX и OLE Текст. / Д. Чепел. М.: Русская редакция, 1997. - 320 с.

76. Роджерсон, Д. Основы СОМ Текст. / Д. Роджерсон. М.: Издательско-торговый дом «Русская редакция», 2000. - 400 с.

77. Сивухин, Д.В. Общий курс физики Текст. / Д.В. Сивухин. М.: МФТИ, 2005. -560 с.

78. Степин, П.А. Сопротивление материалов Текст. / П.А. Степин. М.: Интеграл-Пресс, 1997. - 320 с.

79. Федосеев, В.И. Сопротивление материалов Текст. / В.И. Федосеев. М.: Наука, 1972.-544 с.

80. Поляков, А.А. Механика химических производств Текст. / А.А. Поляков; под ред. Ю.И. Макарова. М.: Путь, 2005. - 392 с.

81. Равдель, А.А. Краткий справочник физико-химических величин Текст. / под ред. А;А. Равделя, A.M. Пономаревой 10-е изд., перераб. и доп. - СПб.: Профессия, 2002. - 238 с.

82. Каханер, Д. Численные методы и программное обеспечение Текст. / Д. Каханер, К. Моулер, С. Неш. М.: Мир, 1998. - 356 с.

83. Липаев, В.В. Обеспечение качества программных средств. Методы и стандарты Текст. / В.В. Липаев. М.: СИНТЕГ, 2001. - 380 с.

84. Герберт, Ш. MFC. Основы программирования Текст. / Ш. Герберт. -Киев.: BHV, 1997.-556 с.

85. Крокет, Ф. MFC. Мастерская разработчика Текст. / Ф. Крокет. М.: Русская редакция, 1998.-400 с.

86. Беннет, Д. Visual С++ 5. Руководство разработчика Текст. / Д. Беннёт. -М.: Диалектика, 1998. 766 с.

87. Архангельский, А.Я. Программирование в С++ Builder 5 Текст. / А.Я. Архангельский. М.: Издательство БИНОМ, 2000. - 1152 с.

88. Страуструп, Б. Язык программирования С++ Текст. / Б. Страуструп; пер. с англ. 3-е изд. - М.: Издательство БИНОМ, 1999. - 991 с.

89. Вайнер, Р. С++ Изнутри Текст. / Р. Вайнер, Л. Пинсон. Киев.: ДиаСофт, 1993.-300 с.

90. Липаев, В.В. Документирование и управление конфигурацией программных средств. Методы и стандарты Текст. / В.В. Липаев. М.: СИНТЕГ, 1998.-220 с.

91. Томпсон, Н. Секреты программирования трехмерной графики Текст.'/ Н. Томпсон. СПб.: Издательство «Питер», 2000.-340 с.

92. Куликов, С.И. Компьютерная система для управления толщиной полимерной пленки Текст./ С.И. Куликов, Т.Б. Чистякова, К. Колерт, Д.С. Басенко // Информационные технологии моделирования и управления 2006.-№2.- С. 269-277.

93. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ 2006610991 Рос. Федерация. Программный комплекс для управления толщиной полимерной пленки («ThiknessControl») Текст./ Чистякова Т.Б. Куликов С.И.