автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.05, диссертация на тему:Исследование и разработка методов проектирования информационных систем на основе дозаторов дискретного действия

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ТАГАНРОГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ РАДИОТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ

С74М

На правжг^кописи

Давиденко Павел Николаевич

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ ДОЗАТОРОВ ДИСКРЕТНОГО ДЕЙСТВИЯ

05.13.05 "Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Таганрог 2005

Работа выполнена в Закрытом акционерном обществе «Специальное конструкторско-технологическое бюро весоизмерительной техники с опытным производством» (г. Армавир)

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ:

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ:

доктор технических наук, профессор Рогозов Юрий Иванович

доктор технических наук, профессор Самойлов Леонтий Константинович

кандидат технических наук, Заковоротнов Евгений Анатольевич

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ:

Ростовский научно-исследовательский институт специальных информационно-измерительных систем (г. Ростов-на-Дону)

Защита диссертации состоится ((?3 » 2005 г. в - часов

на заседании диссертационного совета Д-212.259.02 по защите диссертаций при Таганрогском государственном радиотехническом университете по адресу: 347915, г. Таганрог, Некрасовский пер., 44, ауд. Д-406.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ТРТУ. Автореферат разослан « ¿У» ил&Я 2005г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д-212.259.02

доктор технических наук, профессор У" V Бабенко Л. К.

2.42. $3 73

3

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Дозирование является одной го основных операций в технологических процессах различных отраслей промышленности. При производстве большого количества материалов и продуктов используются различные вещества, состав и масса порции которых определяет качество продукции. Большой ассортимент фасованной продукции, а также различные физические свойства самих продуктов, при необходимости достижения высокой точности и производительности, делают проблему дозирования одной из самых сложных. В условиях автоматизации производственных процессов взвешивание и дозирование материалов выполняется автоматическими весами, дозаторами дискретного действия (порционными дозаторами). Дозаторы дискретного действия широко применяются в производстве удобрений, пластмасс, красителей, комбикормов, строительных и других материалов. Кроме того, дозаторы дискретного действия используются для фасовки сыпучих материалов в мешки и пакеты при подготовке их к отправке с заводов-изготовителей различным потребителям продукции. Область применения дозаторов дискретного действия очень велика и расширяется по мере их совершенствования. Таким образом, проблема исследования и разработки методов проектирования дозаторов дискретного действия является весьма актуальной.

При дозировании и транспортировке в контейнерах сыпучей продукции с разными значениями величин доз более 100 кг требуемая коммерческая точность доз значительно превосходит среднюю для этого класса точность 1%. Для повышения точности дозирования ряд предприятий применяют систему контрольного взвешивания, что снижает производительность при отбраковке порций. После дозатора устанавливаются контрольные весы, также применяется контрольное взвешивание автотранспорта после отгрузки в него продукта. Использование большегрузных автоматических дозаторов дискретного действия с коммерческой (высокой) точностью дозировки 0,1% без потери производительности дозирующей системы решило бы много проблем, связанных с контрольным взвешиванием на производстве. Широкое использование различных типов порционных дозаторов от 100 кг до 100 т в мартеновских цехах по производству различных сталей и чугуна, а также в строительной промышленности и агропромышленном комплексе подтверждает необходимость исследования методов проектирования систем автоматического дозирования с наибольшим пределом дозирования (НПД) более 100 кг. Все это говорит об актуальности исследования проблем повышения точности и производительности в системах автоматического порционного дозирования с НПД от 100 до 5 000 кг.

В нашей стране основополагающие рабо

точности и производительности дозаторов

выполнены Н. Я. Гроссманом, Г. Д. Шныряевым, С. И. Гаузнером и С. С. Кивилисом, С. П. Орловым. В данных работах был рассмотрен автоматический режим работы дозаторов дискретного действия, который обеспечивается рычажно-механическими системами. Интенсивное развитие электронных систем управления в весовом дозировании получило с применением датчиков силы, позволяющих преобразовать деформацию упругого тела с тензорезистором (под действием массы продукта в бункере) в аналоговый сигнал. В работах В.А. Годзиковского, А. А. Цивина, Ю. Н. Базжина, А.Н. Кузнецова, А.Н. Давиденко предложены методы расчета конструктивных параметров тензорезисторных датчиков, направленные на повышение точности. Следует отметить работы Ю. Л. Полунова, В.Д. Гальченко, Н.Я. Гроссмана и Г. Д. Шныряева, которые разработали и предложили различные методы построения основных узлов дозаторов дискретного действия. С развитием цифровых систем управления число работ, посвященных вопросам повышения точности и производительности дозаторов дискретного действия, постоянно растет. Самыми перспективными и наукоемкими на сегодняшний день являются автоматические весовые дозаторы дискретного действия, построенные на комбинационном методе дозирования. Впервые они были разработаны в Японии в начале 70-х гг. XX в., в настоящее время проблемам комбинационного дозирования посвящено множество патентов в ряде стран - США, Италии, Германии. В нашей стране исследование комбинационного метода дозирования отражено в работах Б. Н. Синицына и Г. П. Разумовского, П. Л. Иванова и А. Н. Сахарова, A.B. Шечкова. Небольшое число работ в России, посвященных комбинационному методу дозирования, говорит о недостаточном исследовании предмета. В существующих работах не отражены методы построения весоизмерительной системы комбинационного дозатора. Развитие комбинационных дозаторов, как высокоточного и производительного метода дозирования, открывает новые области применения, требующие дополнительного исследования для использования комбинационного метода дозирования с НПД от 100 до 5 ООО кг.

Основными направлениями в развитии дозаторов дискретного действия были и остаются повышение производительности и точности величины дозы. Характерной особенностью современных дозирующих систем является автоматизация процесса дозирования, использование в дозаторах цифровых систем управления, которые значительно превосходят по параметрам точности и производительности механические дозаторы.

Выпускаемые дозаторы дискретного действия условно можно разбить на три класса по НПД:

• 10-15 ООО г;

• 15 - 100 кг;

• 100—5 000 кг.

Анализируя весь спектр представленных дозаторов дискретного действия, можно сделать выводы:

1. Наибольшей точностью и универсальностью обладают дозаторы весового типа.

2. Дозаторы весового типа используют тензометрические датчики

(ТД).

3. Наибольших показателей точности в сочетании с высокой производительностью (0.1%, до 120 доз/мин) достигают в области дозирования от 20 до 15 ООО г, применяя относительно новый принцип весового дозирования - комбинационный.

Анализируя точность дозирования дозаторов дискретного действия согласно классу НПД и производительности, можно сделать вывод, что самых высоких показателей точности (до 0,1%) и производительности добились в классе дозаторов от 10 до 15 000 г, наиболее точная и высокопроизводительная система в этом классе дозаторов — это комбинационный весовой дозатор. Самые низкие показатели точности (в среднем 1%) и производительности имеют дозаторы класса с величинами доз от 100 до 5 000 кг, что говорит о проблемности в разработке дозаторов данного класса.

Применение высокоточных ТД обуславливает использование в весоизмерительном канале дозаторов дискретного действия цифровых тензодатчиков (ЦТД). ЦТД обладают высокой точностью от 3 000 до б 000 поверочных делений. Применение современных ЦТД является актуальным направлением в развитии весоизмерительной техники. Исследование проблем разработки и проектирования ЦТД является необходимым условием дальнейшего совершенствования дозаторов дискретного действия.

Объект исследования. Объектом исследования являются:

• поиск путей повышения точности и производительности в дозаторах дискретного действия с НПД от 100 до 5 000 кг;

• развитие теоретических положений по расчету и проектированию комбинационных дозаторов с НПД от 100 до 5 000 кг;

• разработка технических решений по интеллектуальному (ЦТД), а также методам их расчета.

Цель и задачи работы. Целью диссертационной работы являются разработка и исследование методов проектирования информационных систем на основе дозаторов дискретного действия.

Диссертационная работа направлена на повышение точности и производительности в дозаторах дискретного действия с НПД от 100 до 5 000 кг за счет разработки и исследования метода комбинационного дозирования для дозаторов с НПД от 100 до 5 000 кг.

Исходя из изложенного, для достижения поставленной цели решаются следующие основные задачи:

• разработка метода анализа погрешности дозирования для дозатора дискретного действия с НПД от 100 до 5 ООО кг;

• разработка и исследование математической модели комбинационного дозатора с НПД от 100 до 5 ООО кг;

• разработка метода расчета высокоточного ЦТД;

• разработка метода построения структуры комбинационного дозатора с НПД от 100 до 5 000 кг;

• разработка имитационной модели комбинационного дозатора с НПД от 100 до 5 000 кг.

Методы исследования. Для решения поставленных задач используются методы математической статистики, вероятностные методы расчета случайного процесса дозирования комбинационным дозатором и метод сил. Кроме аналитических методов в исследовании используются имитационное моделирование и эксперименты на конкретных объектах.

Основные положения выносимые на защиту. На защиту выносятся следующие положения и результаты:

• метод анализа погрешности дозатора дискретного действия с НПД от 100 до 5 000 кг;

• метод расчета параметров комбинационного дозатора с НПД от 100 до 5 000 кг;

• структурная схема комбинационного дозатора с НПД от 100 до 5 000 кг;

• имитационная модель комбинационного дозатора с НПД от 100 до 5 000 кг;

• структурная схема ЦТД и метод расчета упругого элемента ЦТД;

• математическая модель ЦТД.

Научная новизна. Научная новизна заключается в получении следующих научных результатов:

в предложен метод анализа случайной погрешности дозаторов дискретного действия;

• разработан метод компенсации систематической погрешности дозирования;

• предложен метод комбинационного дозирования для дозаторов с НПД от 100 до 5 000 кг и разработана математическая модель комбинационного дозатора;

• разработана структурная схема комбинационного дозатора с НПД от 100 до 5 000 кг;

• предложен алгоритм выбора годной комбинации бункеров комбинационного дозатора;

• осуществлено имитационное моделирование комбинационного дозатора с НПД от 100 до 5 000 кг;

• предложен метод расчета параметров комбинационного дозатора с НПД от 100 до 5 ООО кг;

• предложен метод определения параметров ЦТД повышенной точности;

• разработан алгоритм расчета упругого тела ЦТД с наибольшим пределом взвешивания (НПВ) равным 2 ООО кг.

Практическая ценность работы:

1. ЦТД, изготовленный с НПВ 2 ООО кг, при расчете упругого тела которого использован метод определения основных геометрических параметров упругого тела.

2. Цифровая весоизмерительная система.

3. Имитационная модель комбинационного дозатора с НПД от ЮОдо 5 ООО кг.

Использование результатов работы. Теоретические и практические результаты работы использованы в рамках выполнения договорных обязательств ЗАО "СКТБ ВИТ с ОП", ОАО "Весоизмеритель" при разработке и изготовлении АСУ вагонных весов, работающих в режиме дозирования с НПД 100 ООО кг ОАО "Павловскгранит", ОАО "Армалит" в изготовлении товарных весов НПВ 5000кг, с непосредственном участии автора, что позволило повысить эффективность выполнения договорных обязательств.

Апробация работы и публикации. Оригинальность предложенных принципов и методов подтверждается двумя полезными моделями и патентом РФ.

Результаты диссертационной отражены в четырех публикациях.

Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях:

• Всероссийская научно-практическая конференция "Современное оборудование для механических испытаний материалов, конструкций и сооружений" НИКЦИМ Точмашприбор. Армавир, 2000 г.

• Межвузовская научно-практическая конференция КубГТУ. Армавир, 2001 г.

• Межрегиональный семинар по современным проблемам математики и информатики, АГПУ. Армавир,. 2003 г.

• ХЫХ научно-техническая конференция. ТРТУ. Таганрог, 2003 г.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит

из введения, пяти глав, заключения, списка используемой литературы из 94 наименований и трех приложений. Работа изложена на 156 страницах машинописного текста, который содержит 43 рисунка и 13 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность диссертационной работы, формулируются основные цели и задачи исследования, определена научная

новизна и практическая ценность работы, приведено краткое описание основных разделов диссертации.

Первая глава является постановочной. В ней проводится анализ проблем повышения точности и производительности дозаторов дискретного действия. Рассматриваются существующие методы дискретного дозирования. Рассматривается класс дозаторов дискретного действия с НПД от 100 до 5 ООО кг, для которого повышение параметров точности и производительности является актуальной задачей. Дается анализ основных погрешностей дискретного дозирования, которыми являются:

1. Запаздывание продукта в "падающем столбе".

2. Запаздывание продукта с момента подачи команды системы управления о прекращении набора дозы до фактического прекращения подачи продукта питателями (просыпание продукта за время срабатывания питателя на закрытие).

3. Внешние воздействия на весовое измерительное устройство: механические вибрации, колебания аэродинамических сил и т.д.

4. Нестабильность запаздывания продукта из-за неравномерности поступления продукта в питатель в течение длительного периода времени.

Делается вывод об актуальности задачи математического анализа погрешности дозирования, разработки и исследования динамической модели дозатора дискретного действия.

Проводится анализ производительности и точности при различных методах набора дозы. Среди рассмотренных методов набора дозы лучшую точность дозирования обеспечивает метод набора дозы на загрузку, в котором при достижении объема 80-90 % отключается "грубая" подача, а на оставшийся объем продукта до достижения заданной величины дозы включается "точная". Проблема повышения точности и производительности дозаторов дискретного действия представлена в виде разветвленного многоуровневого дерева.

Одним из современных методов повышения точности весоизмерительного устройства является применение ЦТД. ЦТД позволяет компенсировать ошибки при измерении за счет децентрализованной, предварительной обработки сигнала ТД. Преобразование аналогового сигнала тензоизмерительного моста в цифровой происходит непосредственно в месте измерения.

Основным направлением систем управления дозаторов дискретного действия является разработка цифровых систем управления, позволяющих производить адаптацию к систематическим изменениям входного потока продукта.

Анализируя различные методы дозирования и структуры дозаторов дискретного действия с НПД от 100 до 5 000 кг делается акцент на исследование проблемы повышения точности и производительности

комбинационным дозатором, позволяющим устранить составляющие случайной погрешности.

Рассматривая комбинационный метод как самый перспективный, ставится задачи разработки и исследования метода комбинационного дозирования для дозаторов с НПД от 100 до 5 ООО кг, метода определения оптимальных технических и конструктивных параметров комбинационного дозатора с НПД от 100 до 5 ООО кг.

Во второй главе для исследования влияния основных источников погрешности дозирования производится анализ основных составляющих случайной и систематической погрешностей дозаторов дискретного действия. Предлагаются методы снижения случайной и систематической погрешностей дозирования без потери в производительности.

Случайная погрешность дозы продукта представляется через сумму двух независимыми случайных величин:

= ВЕС +

г

где д - случайная погрешность набора дозы (погрешность отсечки питателем потока продукта); дВЕС - случайная погрешность

весоизмерительной системы, измеряющей массу набранной дозы продукта. Основное влияние на погрешность дозирования оказывает погрешность отсечки питателем потока продукта §ИАБ. Масса действительного значения дозы представляется следующим образом:

М д = Мт +МСТ +МПР

г

где мт - текущая масса продукта на момент подачи команды системы управления о прекращении набора дозы (измеряется в динамике, во время набора дозы); м„ - масса "падающего столба" продукта; мПР - масса

просыпаемого продукта за время выполнения питателем операции прекращения набора дозы. Раскрывая составляющие мд> предложена

формула общей случайной погрешности дозирования для дозаторов исследуемого класса:

где: ¿Юп - отклонение расхода продукта питателем; И - среднее расстояние по вертикали, проходимое материалом при падении "падающего столба" продукта в режиме точной загрузки, в метрах; тшх - время

прекращения набора дозы питателем; /щп - скорость преобразования

аналого-цифрового преобразователя (АЦП) системы управления процессом дискретного дозирования (СУПДД), в Гц.

Основной определяющий источник ошибки набора дозы ¿/ив -величина отклонения расхода продукта питателем 50п характеризуется производительностью питателя и свойствами самого продукта, поэтому является практически неустранимым источником погрешности, по крайней мере, до такой степени, чтобы погрешность юп стала пренебрежимо мала. Снижение величины расхода продукта питателя повысит точность отсечки продукта, но при этом понизит производительность дозатора. Предложены направления снижения случайной погрешности дозирования без потери в производительности дозатора:

• увеличение АЦП СУПДД (т. е. увеличение скорости оцифровки

аналогового сигнала тензодатчика);

• повышение точности весоизмерительной системы дозатора.

Для решения данных задач становится очевидным применение цифровых тензодатчиков веса как наиболее точных и имеющих в своей структуре микроконтроллерную обработку весовых данных.

Исследуется систематическая погрешность, вызванная нестабильностью запаздывания продукта (неравномерность подачи продукта в питатель). Экспериментально исследуется функция зависимости массы запаздывания от расхода продукта питателем {Бп) ■ По результатам

проведенного исследования делается вывод, что при исправной работе механизмов питателя полученная функция ГЗАП(0П) остается неизменной и

может использоваться для расчетов текущей массы мг (в,,) = мт - {вп)

(точки запуска операции прекращения подачи загружаемого потока продукта питателем), где мт - номинальное значение массы дозы. Предлагается

метод снижения систематической погрешности в дозаторе дискретного действия, за счет вычисления изменяющегося значения расхода продукта (производительности) питателем и упреждающего расчета массы запаздывания. Для снижения систематической погрешности дозирования предложен и описан алгоритм работы системы управления дозатором.

Для исследования математической модели и расчета параметров комбинационного дозатора с НПД от 100 до 5 ООО кг формулируются требования к математической модели функционирования комбинационного дозатора. Наилучший показатель для относительной погрешности дозирования _£я_.100% берется ±0,1% (что соответствует классу точности НмПД'

0,2 для дозаторов дискретного действия). Погрешность набора массы

продукта в каждом бункере после отсечки потока ву 10(Е, приняли

НмПД

величиной, равной ±1%, реально отражающей возможности существующих дозаторов дискретного действия данного класса НПД. Таким образом, ставится задача: повысить точность дозирования (в дозаторах с НПД от 100 до 5 ООО кг) без потери производительности, имея механизм отсечки продукта питателем в бункерах точностью 1%, до точности дозы 0,1%, с помощью применения комбинационного метода дозирования.

Проведен анализ существующих методов оценки процесса комбинационного дозирования. Исследуется вероятностная модель функционирования комбинационного дозатора применительно к дозаторам с НПД от 100 до 5 000 кг. Предлагается метод определения погрешности весоизмерительной системы комбинационного дозатора (погрешность измерения массы набранной дозы) в зависимости от различных соотношений НПД и наименьшего предела дозирования (НмПД). Получена формула относительной погрешности весоизмерительной системы комбинационного дозатора:

где ыет,к - число поверочных делений весоизмерительной системы для

одного бункера дозатора, Ь - число бункеров участвующих в комбинации.

Согласно поставленным требованиям к математической модели производится расчет параметров модели функционирования комбинационного дозатора (Р, т, £> -вероятность нахождения годной комбинации, математическое ожидание и дисперсия числа годных комбинаций) при значениях номинальной дозы с! = 800 кг, погрешностях ±0,1% (¿„^ = ¿.0,001) и ±1% Ссх — с1 • 0,01)* При расчете параметров весоизмерительной системы получены выводы: для получения дозатора с соотношением _ЩЩ_>5 необходимо применить высокоточные тензодатчики

с Ne >5000е, какими являются ЦТД.

Учитывая важность ситуации "нет годной комбинации" и проблему выхода системы из нее, предлагается критерий выбора количества бункеров, при котором количество бракованных доз будет менее 1% от общего количества доз Р -¿1%. Данному условию удовлетворяет дозатор с минимальным количеством бункеров, участвующих в комбинационном дозировании, равным 9.

По результатам расчетов, работу рассматриваемого комбинационного дозатора с НПД = 4 000 кг и НмПД = 800 кг, состоящего из 9-ти бункеров представляется как комплекс "линейных" дозаторов с HUB бункера ~ 1 000 кг

НмПД

и НмПВ бункера ~ 200кг. Недостатками исследованного комбинационного дозатора с НПД = 4 ООО кг являются:

• большие габариты конструкции, общий вес дозируемого продукта (9 тонн), и как следствие, высокая стоимость системы;

• двухрежимная работа питателей для каждого бункера усложняет конструкцию.

Так как общая масса продукта в бункерах зависит только от значения дозы MoCui = x-N = 2d (гДе х - математическое ожидание массы продукта в

бункере, N - общее число бункеров, d - значение номинальной дозы), для решения вопроса больших габаритных размеров бункеров комбинационного дозатора предлагается уменьшить величину дозы, отгружаемую комбинационным дозатором, дозируя комбинационным методом лишь часть общей дозы, а не всю, как было рассмотрено ранее. Данный метод предполагает разбить дозу на две части, где первая часть дозы дозируется традиционным методом дискретного дозирования (основной бункер), а вторая часть - комбинационным методом (дополнительные бункера). Габариты дозирующей системы уменьшатся, так как общая масса продукта, находящегося в бункерах мсВщ -d-k0CH + 2-d-(\-k0CH) (где косн -

коэффициенты относительной величины дозы, дозируемой основным бункером.)уменьшится 2-d>d-kOCH+2-d-(\-kOCH)=>2-d>2-d-d-kOCH-Основные особенности предлагаемого метода:

• дозатор состоит из основного бункера и нескольких малых дополнительных бункеров;

• в основной бункер производится набор продукта в режиме "грубая" подача (с высоким значением расхода питателя) до заданного значения массы загрузки в основной бункер d0CH ;

• дополнительные бункеры представляют собой малый комбинационный дозатор и обеспечивают режим "точной" загрузки (досыпки) оставшегося количества продукта j _ а _ д/^, при

доп .

N

"доп

Предложенный метод дозирования ставит ряд вопросов: каким должен быть коэффициент косн\ может ли обеспечить данный метод необходимую

точность дозирования; какое необходимо количество дополнительных бункеров дг. Необходимо математически исследовать предлагаемый

комбинационный метод дозирования и ответить на поставленные вопросы.

На основе математической модели исследуется работа комбинационного дозатора, обеспечивающего досыпку нужного количества продукта до необходимой величины номинальной заданной дозы.

о«

053 0.?7 0 55 0.95

0 20 40 ¡с^ 60 80 100

Рис. 1

Из полученных результатов (для с? = НмПД = 1 ООО кг, ндоп = 8) видно

(рис. 1), что при увеличении коэффициента косн до 90% и выше растет вероятность нахождения годных комбинаций Р (при переборе с нефиксированным числом бункеров). Это происходит из-за увеличения относительных погрешностей набранной дозы 5шб_доп (кдоп = \-коси)

^'кдоп

продукта в комбинационном дозаторе досыпки, состоящем из дополнительных бункеров, и увеличения относительной погрешности набора массы продукта в дополнительном бункере (7х_доп . Определены ограничения

^ • кдОП

на минимальные относительные размеры дозы комбинационного дозатора досыпки:

ах_осн____ Nдоп • <тх Д0П

~Т~кдоп 2~гл

' г- - а'.оси , Nдоп ' ах.доп

доп а + гГа .

Полученные условия дают ограничение на уменьшение относительных размеров дозы комбинационного дозатора досыпки, а также ограничивают отклонение набора массы продукта ах 0С!! в основном бункере.

Выведена формула общей случайной погрешности весоизмерительной системы комбинационного дозатора:

и , I нпд ' кдоп 'кОСИ 1 ,

ВЁС~\ ДОП{ьдоп.Ыедоп)+\ Ме0СИ J

где ¿доп - число дополнительных бункеров участвующих в формировании дозы; Ыедоп и Ыеосн .число поверочных делений весоизмерительной системы

основного и дополнительного бункера.

Предложен метод нахождения параметров весоизмерительной системы комбинационного дозатора Ыедоп и ЫеОСИ.

В третьей главе при определении требований к основным техническим параметрам ЦТД, рассматривается два подхода:

• ЦТД является самостоятельным изделием;

• ЦТД является частью весов.

Для рассмотрения ЦТД как самостоятельного изделия, необходимо рассматривать его как составную часть весовой системы, что является наиболее правильным и предпочтительным. Исходя из этого вырабатываются технические параметры, где соотношения между чувствительностью ЦТД и числом поверочных делений весов (е) кратно целому числу, е = п-а, где п -целое число от 3 до 10, «-чувствительность. В соответствии с полученными техническими параметрами вырабатывается структурная схема ЦТД.

Предлагается структурная схема ЦТД, в состав которой входят: весовая ячейка (состоящая из источника напряжения питания, устройства нагружения, ТД и аналогового измерительного преобразователя (АИП)); аналого-цифрового преобразователя (АЦП); микроконтроллера (МК); приемопередатчика - 118-485. Далее ставятся задачи для программного обеспечения ЦТД: управления коэффициентом усиления АИП; фильтрации оцифрованного сигнала, поступающего от АЦП; вычисление необходимого коэффициента масштаба и данных о взвешивании.

Высокие требования к метрологическим параметрам ЦТД вызывают необходимость разработки математической модели ЦТД. В качестве основной модели расчета упругого элемента принимается модель прямоугольной рамы для датчика параллелограммного типа. Упругий элемент данной модели представляет собой систему замкнутого контура, который трижды статически неопределим (рис. 2).

Р

X,

Рис.2

Каноническое уравнение в окончательном виде имеет следующее выражение: Х[= Р/2, Х2 = 0, язз х Х} + Д,я = 0, где XI, Х2, ХЗ - единичные

силы; Б33 - перемещение по направлению действия единичной силы ХЗ;

Рзр - перемещение от заданной нагрузки. Рассматривая принятую расчетную схему, значения коэффициентов 833 иВ3р будут равны

где М3 и МР - ордината эпюры момента от внешней (единичной) нагрузки в сечении, соответствующем центру тяжести площади эпюры от единичной нагрузки; Е - модуль упругости упругого элемента; I - момент инерции.

На основании полученных результатов производится расчет напряжения от суммарного изгибающего момента. В соответствии с полученными значениями напряжения упругого тела производится расчет выходного напряжения моста ТД, которое усиливается АИП и оцифровывается АЦП. Математическая модель ЦТД позволяет определить оптимальные параметры ЦТД в зависимости от различных параметров упругого тела и величины веса.

Разработан алгоритм работы МК, обеспечивающий фильтрацию сигнала, поступающего от АЦП, масштабирование и передачу данных о взвешивании по протоколу последовательного интерфейса.

В четвертой главе на основе разработанной математической модели комбинационного дозатора производится расчет параметров структуры ! дозатора. Основной целью расчета является получение структуры комбинационного дозатора с лучшими параметрами по точности и производительности дозирования. Для расчета параметров структуры комбинационного дозатора с НПД от 100 до 5 ООО кг решаются две задачи:

1. Выбор количества дополнительных бункеров и определение относительных размеров основного и дополнительных бункеров.

2. Определение параметров весоизмерительной системы бункеров комбинационного дозатора (число поверочных делений и НПВ весоизмерительной системы бункеров).

В соответствии с разработанной математической моделью комбинационного дозатора предлагается методика синтеза структуры комбинационного дозатора с НПД от 100 до 5 ООО кг. Исходными параметрами для расчета будут являться величины: §д> <тх доп> ах ос,, НПД,

НмПД. Далее рассчитывается параметры математической модели (ть т, Б, Б', Р) при доп Основываясь на предложенном ранее критерии выбора

числа бункеров (1-р 1%), рассчитано число дополнительных бункеров дгдоп и соответствующий коэффициент кдоп относительных размеров дозы

комбинационного дозатора досыпки. Рассчитаем кдоп с помощью условия

егх_осн ] Мдоп 'а*_доп. Далее устанавливается доступное значение доп <1 г-а

точности весоизмерительной системы дополнительного бункера (Иедоп ~

3 ООО е). Расчет погрешности весоизмерительной системы основного бункера Иеоа, производится из условия

4г -нпд-кос

: « №п

( НПД • к доп }

. АйОП ' Мвдоп ;

уЪУ--2-ЬД0П.

По полученным параметрам кдоп, ЫД0П строится схема комбинационного дозатора, где Нтжи = НПД ■ к^,, + ах_осн,

НмПВоа, =НмПД-кос -сх0СН, НПВШ =НПД-ктп +2'°*-ос" +СГх доп>

N доп

и пг> и .ПГТ /. 2'ах_0СН „ . По найденным Мг„„ и НмПВдоп = НмПД • кдоп------<=гх_доп доп "еосн

"доп

определяется, какой тип тензодатчиков необходимо использовать для весоизмерительной системы бункеров дозатора.

Используя представленную методику, рассчитаны параметры структуры комбинационного дозатора при заданных значениях: 8Д - 0,1% ,

С7Х_Д0П = 1%, ах 0а1 = 5%, НПД=2 ООО кг, НмПД= 500 кг. Получили: Яай„=10;

кос = 0,85; НПВосн = 1 950 кг; НПВдоп = 25 кг; Ыеосн > 4 800; Ыедоп = 3 000. На рис. 3 представлена рассчитанная таким образом, структурная схема комбинационного дозатора

1ППГ

17

1 Г1]ПППП1

ЩИ/ ЧШШ

ч Допопкктепькыо бункера

• Осмос коЯ бункер

-а

Рис. 3

Достоинствами рассчитанной и приведенной структурой схемы (рис. 3) комбинационного дозатора с НПД = 4 ООО кг является следующее:

• меньшие габариты конструкции;

• упрощение конструкций питателей, каждый бункер дозатора работает в одном режиме расхода питателя;

• в начале каждого цикла дозирования продукт из всех дополнительных бункеров разгружается в основной, что упрощает переход на новый диапазон номинального значения дозы и снижает вероятность возникновения ситуации "отсутствие годной комбинации".

Одним из основных вопросов проверки достижения заданной точности является, каким образом необходимо осуществлять поверку комбинационного дозатора НПД от 100 до 5 ООО кг. Необходимость рассмотрения двух подходов к разработке метода поверки объясняется тем, что значение величины дозы определяется путем статического взвешивания и в то же время данный комбинационный дозатор состоит из множества дозаторов дискретного действия. Поэтому предлагается рассматривать задачу поверки комбинационного дозатора с НПД от 100 до 5 ООО кг в два этапа: аттестация (поверка) весоизмерительной системы; поверка дозаторов дискретного действия исходя из требований стандарта для дозаторов дискретного действия.

Предлагается для поверки весоизмерительной системы и ТД использовать установку типа "неравноплечего рычага", состоящего из двух рычагов с соотношением 1:25.

Метод поверки выполняется в три этапа. Первые два включают в себя поверку всех блоков (элементов) используемой установки, а третий, непосредственно - поверка исследуемого ТД. Такой подход даёт возможность

с высокой точностью и без особых затрат гарантировать исследуемые метрологические характеристики ТД.

Если весоизмерительная система не является образцовой, то первым этапом необходимо его поверить с помощью малогрузного ТД класса С4 (4-5 тыс. делений). Таким образом, обеспечивается точность 4-5 тыс. поверочных делений. Для малогрузного ТД не требуется специальных устройств нагружения и поверка может происходить в нормальных условиях.

Второй этап описываемого метода - поверка рычажного устройства нагружения. Для этих целей используется ТД класса С4, НПВ которого соответствует диапазону исследуемого поверяемого ТД (< 10 т). То есть ТД устанавливается на рычажное устройство нагружения и прогружается гирями весь исследуемый диапазон, тем самым обеспечивается поверяемая точность установки - 2-5 тыс. поверочных делений.

Поверенная по данной схеме установка может гарантировать поверочную точность - 2-5 тыс. поверочных делений, что соответствует характеристикам используемых в дозирующих устройствах ТД.

Последним этапом поверяется исследуемый ТД: нагружая гирями рычажное устройство в разных точках всего диапазона, фиксируются показание ТД.

Поверка дозаторов дискретного действия производится путем поверки каждого "линейного" дозатора, входящего в состав комбинационного дозатора. Для поверки дозатора дискретного действия с 100 < НПД < 5 ООО кг используется метод последовательных замещений. В конструкции бункера дозатора необходимо предусмотреть лонжероны для установки образцовых гирь массой < 20 кг (класс точности IV), до достижения 25 % от номинальной заданной дозы (ГОД). После достижения 25 % и определения погрешности А = Инзд-^»/» находятся пределы допустимой погрешности (где КНзд -значение массы гирь при нагрузке 25% от ГОД, N25% - показание весоизмерительной системы при нагрузке 25% от НЗД). Нагружение второй ступени производится после разгрузки образцовых гирь и подачи массы продукта в бункер дозатора в пределах < 25 % от ГОД и последующим нагружением образцовых гирь <25% с определением абсолютной погрешности. Погрешность по данной методике составит А = 4Д25% и определяется суммарной погрешностью образцовых гирь.

Проверка дозирования массы продукта комбинационного дозатора происходит исходя из апробированных требований международных стандартов. Производится дозирование массы продукта и определение предела отклонения действительных значений массы дозы от среднего значения массы дозы. Среднее значение массы дозы определяется путем взвешивания массы дозируемого продукта на весах, имеющих точность, соответствующую точности комбинационного дозатора.

В пятой главе разработана имитационная модель процесса комбинационного дозирования, алгоритм которой реализован программно на компьютере.

Предложенная математическая модель комбинационного дозатора с НПД от 100 до 5 ООО кг показала, что аналитически учесть все факторы, влияющие на процесс дозирования, очень сложно, что приводит к значительным математическим выкладкам. Решение данной задачи -применение метода статистического моделирования, который более прост, чем аналитический метод, и основан на использовании моделей случайных величин.

Определены основные задачи разрабатываемой имитационной модели:

• установление факторов, влияющих на точность работы комбинационного дозатора;

• проверка результатов аналитических исследований, проведенных в главе 2;

• синтез оптимальных параметров структуры комбинационного дозатора с НПД от 100 до 5 ООО кг и параметров весоизмерительной системы бункеров дозатора.

Разрабатывается и описывается алгоритм работы имитационной модели комбинационного дозатора (рис. 4).

Главными процедурами алгоритма имитационной модели можно назвать: генерирование независимых случайных величин с нормальным законом распределения для имитации загрузки продукта в бункеры; выбор комбинации дополнительных бункеров для формирования дозы; расчет и накопление результатов эксперимента; обработку и выдачу данных. Входные параметры имитационной модели перед имитацией:

• номинальное значение массы дозы с1;

• точность дозирования 5Д, задает диапазон годности {с1+8д <Мд<с1 -

Зд) комбинаций дополнительных бункеров, участвующих в

формировании дозы, где Мд - набранная и взвешенная масса продукта в бункерах дозатора;

• среднеквадратичное отклонение набора массы продукта в основном ах оа, и дополнительных бункерах ^ доп;

• коэффициент относительного размера основного бункера * ;

• цена поверочного деления весоизмерительной системы бункеров дозатора воси и е , определяющая точность весоизмерительной

системы;

• число дополнительных бункеров комбинационного дозатора N.

( К»а.гэ |

Рис.4

Для генерации нормально распределенной независимой случайной величины применим один из распространенных алгоритмов, реализуемых на компьютере, метод Марсальи-Брея. Одним из важных факторов, влияющих на работу дозатора, является алгоритм подбора дополнительных бункеров для выгрузки. Задачи данного алгоритма: перебор комбинаций из дополнительных бункеров; выбор годной комбинации. Количество всех

"дол

возможных комбинаций при этом будет равно ^ q^-оп . Предлагается

рекурсивный алгоритм перебора всех комбинаций дополнительных бункеров и обработки масс продукта (рис. 5). Суть предлагаемого алгоритма заключается в следующем: для множества Kombin, в котором существует исходная комбинация бункеров, перебирают все существующие комбинации с еще одним бункером, при этом в каждой новой комбинации запускается рекурсивный вызов такой же процедуры. Завершение процедуры происходит после заполнения множества Perebor (перебор закончен). На каждом цикле новой комбинации производится расчет погрешности и сохранение наилучшей комбинации, а также подсчет годных комбинаций.

После завершения имитации запускается процедура расчета выходных данных имитационной модели. К выходным параметрам имитационной модели относятся:

• математическое ожидание и среднеквадратичное отклонение массы набранной и взвешенной доз;

• математическое ожидание и среднеквадратичное отклонение числа годных комбинаций;

• число непроизводительных циклов дозирования; « вероятность нахождения годной комбинации;

• НПВ дополнительного и основного бункеров;

• число поверочных делений в основном и дополнительном бункерах. Программа имитационного моделирования написана на языке

программирования Borland DELPHI. Она состоит из двух основных программных модулей (форм): формы расчета параметров имитационной модели и формы расчета графиков варьирования параметров модели.

I 1 >

Рис. 5

Согласно поставленным задачам на имитационной модели были исследованы факторы, влияющие на работу комбинационного дозатора. Проведены исследования при варьировании входных параметров: относительный размер основного бункера (рис. 6) и среднеквадратичное отклонение набора массы продукта в основном бункере.

Рис. 6

Проведен сравнительный анализ данных, полученных на имитационной модели, с аналитически выведенными ранее в главе 2 и сделан вывод, что они адекватны. Результаты моделирования показали, что изменение относительного размера основного бункера дало схожие графики с полученными ранее аналитически. В полученных на имитационной модели графиках отраженно ограничение на увеличение относительных размеров основного бункера, что ранее было выведено аналитически через условия. Расчет, произведенный с учетом дополнительных факторов, не отраженных в аналитической модели, показал незначительное уменьшение вероятности нахождения годной комбинации при увеличении дисперсии набора массы продукта в основном бункере.

С помощью варьирования исследовано влияние среднеквадратичного отклонения набора массы продукта в дополнительном бункере на работу дозатора (от 0,5 до 1,5 %). Получен график вероятности нахождения годной комбинации (рис. 7), из которого можно сделать вывод, что при установленных оптимальных параметрах модели (для среднеквадратичного отклонения 1 %) не только при увеличении, но и при снижении погрешности набора массы продукта в дополнительном бункере вероятность нахождения годной комбинации уменьшается. Данный факт говорит о необходимости точного определения среднеквадратичного отклонения набора массы продукта в дополнительном бункере при синтезе структуры дозатора (или управлении процессом дозирования) и необходимости разработки метода оптимизации управления процессом комбинационного дозирования при изменении данного параметра во время дозирования.

■ 1

\--Вероятн, нахоодения годн. комб. |

Рис.7

Определены основные критерии для выбора оптимальных параметров структуры комбинационного дозатора на основе полученной имитационной модели. В диссертационной работе предложен метод синтеза параметров структуры комбинационного дозатора с НПД от 100 до 5 ООО кг, с помощью разработанной имитационной модели, суть которого в следующем:

1. Установить входные параметры имитационной модели:

• точность дозирования;

• погрешность набора массы в дополнительном бункере;

• погрешность набора массы в основном бункере;

• доза (НмПД) и НПД;

• размер основного бункера;

• число дополнительных бункеров.

2. Задать период варьирования для размеров основного бункера. Запустить моделирование, получить график "Вероятности годной комбинации".

3. Если максимальное значение полученного графика функции менее 0,99, увеличить число дополнительных бункеров и повторить п. 2, иначе принять максимум как значение относительного размера основного бункера комбинационного дозатора.

4. Установить значение параметра "цена поверочного деления основного бункера" меньшее, чем значение параметра "точность дозирования".

5. Задать период варьирования для цены поверочного деления дополнительного бункера. Запустить моделирование, получить график "Точность набора массы".

6. Выбрать из графика значение цены поверочного деления, при котором точность набора массы дозы менее заданного параметра "точность дозирования". Если такой точки нет, то уменьшить значение параметра "цена поверочного деления основного бункера" и перейти к п.5.

7. Запустить модель при выбранных значениях цены поверочного деления основного и дополнительного бункеров. Если полученные значения числа поверочных делений менее 5 ООО делений, то принять полученные значения (НПВ основного и дополнительного бункеров и число поверочных делений бункеров) как параметры весоизмерительной системы дозатора. Иначе увеличить значение параметра "цена поверочного деления основного бункера" и перейти к п. 5.

В заключении приведены основные результаты работы.

Приложения содержат таблицы и листинги моделирующих программ.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Предложен математический метод анализа погрешности дозаторов дискретного действия, учитывающий основные источники погрешности в дозаторах дискретного действия. Разработан алгоритм снижения систематической погрешности дозирования для реализации его в системе управления дозированием.

2. Разработана математическая модель комбинационного дозатора с НПД от 100 до 5 000 кг, учитывающая параметры весоизмерительной системы. Представлены теоретические положения по расчету параметров весоизмерительной системы комбинационного дозатора.

3. Разработана методика расчета параметров упругого тела цифрового тензодатчика.

4. Впервые предложена структура комбинационного дозатора с НПД от 100 до 5 000 кг и методика расчета структурных элементов. Полученная структура подтверждена патентом РФ.

5. Разработана имитационная модель комбинационного дозатора с НПД от 100 до 5 000 кг, отражающая в совокупности влияние всех основных параметров дозатора, в том числе точность весоизмерительной системы.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Давиденко П.Н., Давиденко А.Н. Методы анализа погрешности дозирования в дозаторах дискретного действия //Современные проблемы математики и информатики: Сборник научных трудов. — Армавир: Редакционный центр АГПУ, 2004. Вып. 1.— С. 57—58.

2. Давиденко ПЛ. Методы повышения точности в автоматических весовых дозаторах дискретного действия //Известия ТРТУ. Специальный выпуск: Материалы научно-технической конференции. — Таганрог 2004. №1.

3. Давиденко П.Н. Повышение точности и производительности дозирующей системы на основе порционных дозаторов. //Материалы межвузовской научно-практической конференции. АЦВО КубГТУ: В 2-х частях, 41. — Армавир: АФЭИ, 2001.— С. 204.

4. Давиденко П. Н. Метод поверки тензорезисторных датчиков, применяемых в дозирующих устройствах //Современное оборудование для механических испытаний материалов, конструкций и сооружений. Всероссийская научно-пракическая конференция: Тез. докл..— Армавир: Армавирский ЦРИА. НИЩИМ Точмашприбор, 2001. № 1 —С. 25.

5. Патент РФ №2229103 Давиденко П. Н., Рогозов Ю. И. на изобретение "Комбинационный дозатор". Кл. 7G01F11/00, G01G19/22. Бюл. № 14,2004.

6. Свидетельство РФ № 12241 Буканова Г.Г., Горбань A.M., Давиденко П.Н., Петов И.Ю., Седых Ю.В. на полезную модель "Система дозирования". Кл. 6G01F1/00. Бюл. № 12,1999.

7. Свидетельство РФ №20170 Алхазов В.А., Давиденко Н.И., Давиденко П.Н., Кокарев В. П. на полезную модель "Виртуальные весы с изменением диапазона". Кл. 7G01G19/413. Бюл. № 29,2001.

с

РЫБ Русский фонд

2007-4 9684

Типография ТРТУ. Тираж 100 экз. Заказ № 121 /

ШШШ5

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ПРОБЛЕМ ПОВЫШЕНИЯ ТОЧНОСТИ,

ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ДОЗАТОРОВ ДИСКРЕТНОГО ДЕЙСТВИЯ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Обзор существующих методов дискретного дозирования.

1.2. Существующие направления развития систем управления дозаторов дискретного действия.

1.3. Анализ основных составляющих погрешности дозирования в дозаторах дискретного действия.

1.4. Анализ производительности и точности при различных методах набора дозы.

4 1.5. Анализ существующих методов повышения точности и производительности дозаторов дискретного действия с НПД от 100 до 5 ООО кг.

1.6. Постановка цели и задач исследования.

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДА КОМБИНАЦИОННОГО ДОЗИРОВАНИЯ ДЛЯ ДОЗАТОРОВ С НПД ОТ 100 ДО 5 ООО КГ.

2.1. Анализ погрешности дозирования дозаторов дискретного действия.

2.1.1. Исследование динамической модели дозатора дискретного действия.

2.1.2. Выбор методов снижения случайной погрешности дозирования.

2.1.3. Разработка методов снижения систематической погрешности дозирования.

2.2. Формулирование требований к математической модели дозатора.

2.3. Исследование математической модели функционирования комбинационного дозатора.

2.4. Расчет параметров математической модели функционирования комбинационного дозатора с НПД от 100 до 5 ООО кг.

2.4.1. Критерий выбора числа бункеров комбинационного дозатора.

2.4.2. Расчет параметров весоизмерительной системы комбинационного дозатора.;.

2.4.3. Анализ составляющих точности и производительности комбинационного дозатора

2.5. Разработка метода комбинационного дозирования для дозаторов с НПД от 100 до 5 000 кг.

2.6. Исследование параметров весоизмерительной системы комбинационного дозатора с НПД от 100 до 5 000 кг.

2.7. Выводы по главе.

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДА РАСЧЕТА ЦИФРОВОГО

ТЕНЗОДАТЧИКА.

3.1. Определение требований к основным техническим параметрам цифрового тензодатчика.

3.2. Разработка структурной схемы цифрового тензодатчика.

3.3. Разработка метода расчета упругого элемента цифрового тензодатчика.

3.4. Разработка математической модели цифрового тензодатчика.

3.5. Разработка алгоритмов программного обеспеченияЮЭ

3.5.1. Фильтрация оцифрованного сигнала, поступающего от АЦП.■.

3.5.2. Вычисление необходимого коэффициента масштаба и данных о взвешивании.

3.5.3. Преобразование полученных данных в протокол обмена по RS

3.6. Экспериментальные результаты исследования.

3.7. Выводы по главе.

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ КОМБИНАЦИОННОГО

ДОЗАТОРА С НПД ОТ 100 ДО 5 ООО КГ.

4.1. Разработка метода расчета параметров структуры комбинационного дозатора.

4.2. Метод поверки комбинационного дозатора.

4.3. Выводы по главе.

ГЛАВА 5. ИМИТАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ КОМБИНАЦИОННОГО

ДОЗАТОРА С НПД ОТ 100 ДО 5 ООО КГ.

5.1. Постановка задачи имитационного моделирования

5.2. Алгоритмы работы имитационной модели комбинационного дозатора с НПД от 100 до

5 000 кг.

5.3. Особенности программы имитационной модели работы комбинационного дозатора с НПД от 100 до

5 000 кг.

5.4. Анализ результатов имитационного моделирования

5.5. Выводы по главе.

Актуальность темы. Дозирование является одной из основных операций в технологических процессах различных отраслей промышленности. При производстве большого количества материалов и продуктов используются различные вещества, состав и масса порции которых определяет качество продукции. Большой ассортимент различной фасованной продукции, а также различные физические свойства самих продуктов, при необходимости достижения высокой точности и производительности, делает проблему дозирования одной из самых сложных. В условиях автоматизации производственных процессов взвешивание и дозирование материалов выполняется автоматическими весами, дозаторами дискретного действия (порционными дозаторами). Дозаторы дискретного действия широко применяются в производстве удобрений, пластмасс, красителей, комбикормов, строительных и других материалов. Кроме того, дозаторы дискретного действия используются для фасовки сыпучих материалов в мешки и пакеты при подготовке их к отправке с заводов-изготовителей различным потребителям продукции. Область применения дозаторов дискретного действия очень велика и расширяется по мере их совершенствования, таким образом, проблема исследования и разработки методов проектирования дозаторов дискретного действия является весьма актуальной.

При дозировании и транспортировке в контейнерах сыпучей продукции с разными значениями величин доз более 100 кг требуемая коммерческая точность доз значительно превосходит среднюю для этого класса точность '0,5 - 1%. Для повышения точности дозирования ряд предприятий применяют систему контрольного взвешивания, что снижает производительность при отбраковке порций. После дозатора устанавливаются контрольные весы [1] , также применяется контрольное взвешивание автотранспорта после отгрузки в него продукта. Использование большегрузных автоматических дозаторов дискретного действия с коммерческой (высокой) точностью дозировки 0,1 - 0,2% без потери производительности дозирующей системы решило бы много проблем, связанных с контрольным взвешиванием на производстве. Широкое использование различных типов порционных дозаторов от 100 кг до 100 т в мартеновских цехах по производству различных сталей и чугуна, а также в строительной промышленности и агропромышленном комплексе [1,2,3], подтверждает необходимость исследования методов проектирования систем автоматического дозирования с наибольшим пределом дозирования (НПД) более 100 кг. Все это говорит об актуальности исследования проблем повышения точности и производительности в системах автоматического порционного дозирования с НПД от 100 до 5 000 кг.

В нашей стране основополагающие работы по исследованию проблем точности и производительности дозаторов дискретного действия были выполнены Н.Я. Гроссманом, Г. Д. Шныряевым [1], С. И. Гаузнером и С.С. Кивилисом [3], С.П. Орловым [4]. В данных работах был рассмотрен автоматический режим работы дозаторов дискретного действия, который обеспечивается рычажно-механическими системами. Электронные системы управления в весовом дозировании получили интенсивное развитие с применением датчиков силы, позволяющих преобразовывать деформации упругого тела с тензорезистором (под действием массы продукта в бункере) в аналоговый сигнал. В работах В.А. Годзиковского [5], A.A. Цивина, Ю.Н. Базжина, А.Н. Кузнецова [б], А.Н. Давиденко [7] предложены методы расчета конструктивных параметров тензорезисторных датчиков, направленные на повышение точности. Следует отметить работу Ю. JI. Полунова, В.Д. Гальченко [8], которые разработали и предложили различные методы построения основных узлов дозаторов дискретного действия. Основы проектирования автоматических дозаторов дискретного действия освещены в работе Н.Я. Гроссмана и Г. Д. Шныряева [1] . С развитием цифровых систем управления число работ, посвященных вопросам повышения точности и производительности дозаторов дискретного действия постоянно растет. Самыми перспективными и наукоемкими на сегодняшний день являются автоматические весовые дозаторы дискретного действия, построенные на комбинационном методе дозирования. Впервые они были разработаны в Японии в начале 70-х гг. XX в., сейчас проблемам комбинационного дозирования посвящены сотни патентов в ряде стран - США, Италии, Германии. В нашей стране исследование комбинационного метода дозирования отражено в работах Б.Н. Синицына и Г. П. Разумовского [2], П.Л. Иванова и А.Н. Сахарова [9,11], A.B. Шечкова [10]. Небольшое число работ в России, посвященных комбинационному методу дозирования, говорит о недостаточном исследовании предмета. В существующих работах не отражены методы построения весоизмерительной системы комбинационного дозатора. Развитие комбинационных дозаторов как высокоточного и производительного метода дозирования открывает новые области применения, требующие дополнительного исследования для использования комбинационного метода дозирования в таких областях, как большегрузное дозирование с НПД от 100 до 5 000кг.

Дозаторы дискретного действия разрабатывают и выпускают ряд известных фирм таких как: "Бестром", "Сигнал-пак", "Русская трапеза", АООТ "Упаковочные машины", ОАО "345 Механический завод", "ТЕХПАК", "Тензо-М", ЗАО "СКТБ ВИТ с ОП". Основными направлениями в развитии дозаторов дискретного действия были и остаются повышение производительности и точности величины дозы [1,2,4]. Характерной особенностью современных дозирующих систем является автоматизация процесса дозирования, использование в дозаторах цифровых систем управления, которые значительно превосходят по параметрам точности и производительности механические дозаторы [12]. В прил. 1 приведены технические параметры выпускаемых крупными российскими и зарубежными фирмами автоматических дозаторов дискретного действия и их технические параметры, взятые из рекламных проспектов.

Анализируя весь спектр представленных дозаторов дискретного действия, можно сделать выводы:

1.Наибольшей точностью и универсальностью обладают дозаторы весового типа.

2. Дозаторы весового типа используют тензометрические датчики (ТД).

3.Наибольших показателей точности в сочетании с высокой производительностью ( 0,1%, 120 доз/мин) достигают в области дозирования от 20 до 15 ООО г, применяя относительно новый принцип весового дозирования - комбинационный [2,10].

Выпускаемые дозаторы дискретного действия (прил. 1) по НПД условно можно разбить на три класса:

• 10 -15 000 г;

• 15 -100 кг;

• 100 -5 000 кг.

Анализируя точность дозирования дозаторов дискретного действия согласно классу НПД и производительности, можно составить табл. 1.

Таблица 1

Точность дозирования,% л в 10 - 15 ООО г 15 - 100 кг 100 - 5 ООО кг

О о Я л Весовой Объемный Весовой Весовой

Производит® доз/мин Линейный Комбинацио нный Шнековый Стакнчико-вый шнековый бункерный шиберный или шнековый

ДО 0,5 -1 0,5-2

5

До 0,5 1 1

20 - 1 1,5

До 1 - 0,05 1,5 - 1

80 1,5 - 0,1 2 до од - 1 -

140 0,2 1,5

Из таблицы видно, что самых высоких показателей точности (до 0,1%) и производительности добились в классе дозаторов от 10 до 15 ООО г, наиболее точная и высокопроизводит ельная система в этом классе дозаторов - это комбинационный весовой дозатор. Самые низкие показатели точности (в среднем :1%) и производительности имеют дозаторы класса с величинами доз от 100 до 5 000 кг. Однако некоторые даже известные фирмы, выпускающие такие дозаторы, не показывают в своих рекламных проспектах точность своих систем или указывают точность весоизмерительной системы, а не отгружаемой дозы в целом. Все это говорит о проблемности в разработке дозаторов данного класса.

Проблема точности дозирования и производительности связаны между собой. Для дозатора высокой точности дозирующая система должна обеспечивать малую величину потока подачи дозируемого продукта, что в 2-10 раз уменьшит производительность всей системы, такой подход в современном производстве не находит применения. Оптимальное решение задачи высокой точности дозирования без потери производительности в дозаторах класса НПД от 100 до 5 ООО кг не найдено в сравнении с дозаторами НПД от 10 до 15 ООО г, то есть данная проблема не достаточно исследована.

Введение в действие нового ГОСТ 10223-97 [13] добавило много сложностей для разработчиков дозаторов дискретного типа [12]. Так, для дискретных дозаторов класса точности

0,4 и (НмПД - наименьший предел дозирования)

НмПД удовлетворяет весоизмерительный канал с числом поверочных делений (Ые) не менее 5 000, что само по себе является сложной задачей, требующей новых и нестандартных решений с применением высокоточных тензодачиков. Применение высокоточных ТД обуславливает использование в весоизмерительном канале дозаторов дискретного действия -цифровых тензодатчиков (ЦТД) [24,94]. ЦТД обладают высокой точностью от 3 000 до б 000 поверочных делений. Применение современных ЦТД является актуальным направлением в развитии весоизмерительной техники. Исследование проблем разработки и проектирования ЦТД является необходимым условием дальнейшего совершенствования дозаторов дискретного действия.

Объект исследования. Объектом исследования являются:

• поиск путей повышения точности и производительности в дозаторах дискретного действия с НПД от 100 до 5 000 кг;

• развитие теоретических положений по расчету и проектированию комбинационных дозаторов с НПД от 100 до 5 ООО кг;

• разработка технических решений по интеллектуальному цифровому тензодатчику, а также методам их расчета.

Цель и задачи работы. Целью диссертационной работы являются разработка и исследование методов проектирования информационных систем на основе дозаторов дискретного действия.

Диссертационная работа направлена на повышение точности и производительности в дозаторах дискретного действия с НПД от 100 до 5 ООО кг за счет разработки и исследования метода комбинационного дозирования для дозаторов с НПД от 100 до 5 000 кг.

Исходя из изложенного выше, для достижения поставленной цели необходимо решить следующие основные задачи:

• разработка метода анализа погрешности дозирования для дозатора дискретного действия с НПД от 100 до 5 000 кг;

• разработка и исследование математической модели комбинационного дозатора с НПД от 100 до 5 000 кг;

• разработка метода расчета высокоточного ЦТД;

• разработка метода построения структуры комбинационного дозатора с НПД от 100 до 5 000 кг;

• разработка имитационной модели комбинационного дозатора с НПД от 100 до 5 000 кг.

Методы исследования. Для решения поставленных задач используются методы математической статистики, вероятностные методы расчета случайного процесса дозирования комбинационным дозатором и метод сил. Кроме аналитических методов в исследовании используются имитационное моделирование и эксперименты на конкретных объектах.

Основные положения, выносимые на защиту. На защиту выносятся следующие положения и результаты:

• метод анализа погрешности дозатора дискретного действия с НПД от 100 до 5 ООО кг;

• метод расчета параметров комбинационного дозатора с НПД от 100 до 5 ООО кг;

• структурная схема комбинационного дозатора с НПД от 100 до 5000 кг;

• имитационная модель комбинационного дозатора с НПД от 100 до 5 000 кг;

• структурная схема ЦТД и метод расчета упругого элемента ЦТД;

• математическая модель ЦТД.

Научная новизна. Научная новизна предлагаемой работы заключается в получении следующих научных результатов:

• предложен метод анализа погрешности дозаторов дискретного действия;

• разработан метод компенсации систематической погрешности дозирования;

• предложен метод комбинационного дозирования для дозаторов с НПД от 100 до 5 000кг и разработана математическая модель комбинационного дозатора;

• разработана структурная схема комбинационного дозатора с НПД от 100 до 5 000 кг;

• предложен алгоритм выбора годной комбинации бункеров комбинационного дозатора;

• осуществлено имитационное моделирование комбинационного дозатора с НПД от 100 до 5 000 кг;

• предложен метод расчета параметров комбинационного дозатора с НПД от 100 до 5 ООО кг;

• предложен метод определения параметров ЦТД повышенной точности;

• разработан алгоритм расчета упругого тела ЦТД с наибольшим пределом взвешивания (НПВ), равным 2 ООО кг.

Практическая ценность работы:

1. Изготовлен ЦТД с НПВ 2 ООО кг, при расчете упругого тела которого использован метод определения основных геометрических параметров упругого тела.

2. Разработана цифровая весоизмерительная система.

3. Создана имитационная модель комбинационного дозатора с НПД от 100 до 5 ООО кг.

Акты внедрения прилагаются.

Использование результатов работы. Теоретические и практические результаты работы использованы в рамках выполнения договорных обязательств ЗАО "СКТБ ВИТ с ОП", ОАО "Весоизмеритель" при разработке и изготовлении АСУ вагонных весов, работающих в режиме дозирования с НПД 100 ООО кг, ОАО "Армалит" в изготовлении товарных весов НПВ. 5 000 кг, при непосредственном участии автора, что позволило повысить эффективность выполнения договорных обязательств.

Апробация работы и публикации. Оригинальность предложенных принципов и методов подтверждается полезными моделями и патентом [14,15,16].

Результаты диссертационной отражены в публикациях [17,18,20,53].

Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях:

• Всероссийская научно-практическая конференция "Современное оборудование для механических испытаний материалов, конструкций и сооружений" НИКЦИМ Точмашприбор. Армавир, 2000 г.

• Межвузовская научно-практическая конференция КубГТУ. Армавир, 2001 г.

• Межрегиональный семинар по современным проблемам математики и информатики. АГПУ. Армавир, 2003 г .

• ХЫХ Научно-техническая конференция. ТРТУ. Таганрог, 2003 г.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка используемой литературы и приложений.

5.5. Выводы по главе

Разработана программа имитационного моделирования процесса комбинационного дозирования дозатором с НПД от 100 до 5 ООО кг. Программа в диалоговом режиме дает возможность оператору задать исходные параметры для комбинационного дозирования: точность дозирования; погрешность набора массы в дополнительном бункере; погрешность набора массы в основном бункере; доза (НмПД) и НПД; размер основного бункера; число дополнительных бункеров; цена поверочного деления основного бункера; цена поверочного деления дополнительного бункера. По завершении экспериментов можно получить результаты моделирования: доза набранная; доза взвешенная; вероятность нахождения годной комбинации; число годных комбинаций; число поверочных делений основного бункера; число поверочных делений весоизмерительной системы дополнительного бункера; НПВ основного бункера; НПВ дополнительного бункера. Программа имитационного моделирования позволяет производить варьирование значениями всех входных параметров модели и получать графики по всем выходным параметрам.

Разработан универсальный алгоритм перебора комбинаций дополнительных бункеров и выбора годной комбинации, который является основной задачей для системы управления комбинационным дозатором.

Проведен сравнительный анализ данных, полученных на имитационной модели с аналитически выведенными ранее в главе 2 и сделан вывод, что они адекватны. Полученные данные имитационной модели отразили влияние всех основных факторов на работу комбинационного дозатора. Исследовано влияние среднеквадратичного отклонение набора массы продукта в основном бункере, не отраженного в аналитической модели, на вероятность нахождения годной комбинации.

Получены графики изменения основных параметров дозатора с учетом факторов, влияющих на работу дозатора, на их основе предложен метод синтеза структуры комбинационного дозатора с НПД от 100 до 5 ООО кг, с помощью разработанной имитационной модели.

В данной работе были поэтапно реализованы теоретические основы и средства повышения точности дозирования без потери производительности в дозаторах дискретного действия с НПД от 100 до 5 ООО кг:

1. Выполнен системный анализ и классификация методов повышения точности и производительности в дозаторах дискретного действия.

2. Проведены исследования анализа погрешности дозаторов дискретного действия. Выведена формула случайной погрешности дозирования, отражающая основные источники погрешности в дозаторах дискретного действия, на основании которой предложены методы снижения случайной погрешности.

3. Разработан алгоритм снижения систематической погрешности дозирования для реализации его в системе управления дозированием.

4. Проведен анализ и исследования методов расчета параметров комбинационного дозатора. Предложен метод комбинационного дозирования для дозаторов с НПД от 100 до 5 ООО кг. Разработана математическая модель комбинационного дозатора с НПД от 100 до 5 000 кг.

5. Разработана методика расчета параметров упругого тела цифрового тензодатчика и алгоритмы обработки данных.

В результате работы получены следующие научные и практические результаты:

1. Предложен математический метод анализа погрешности дозаторов дискретного действия, учитывающий основные источники погрешности в дозаторах дискретного действия. Разработан алгоритм снижения систематической погрешности дозирования для реализации его в системе управления дозированием.

2. Разработана математическая модель комбинационного дозатора с НПД от 100 до 5 ООО кг, учитывающая параметры весоизмерительной системы. Представлены теоретические положения по расчету параметров весоизмерительной системы комбинационного дозатора.

3. Разработана методика расчета параметров упругого тела цифрового тензодатчика.

4. Впервые предложена структура комбинационного дозатора с НПД от 100 до 5 ООО кг и методика расчета структурных элементов. Полученная структура подтверждена патентом РФ.

5. Разработана имитационная модель комбинационного дозатора с НПД от 100 до 5 000 кг, отражающая в совокупности влияние всех основных параметров дозатора, в том числе погрешности весоизмерительной системы.

Полученные результаты позволяют сделать вывод, что разработан новый метод расчета параметров и структуры комбинационного дозатора.

Предложенный метод комбинационного дозирования для дозаторов с НПД от 100 до 5 000 кг позволит- повысить точность дозаторов данного класса без значительных затрат, при меньшем количестве бункеров и габаритных размеров дозатора.

Отдельные теоретические исследования представляют технический интерес при разработке дозаторов дискретного действия и различных типов весов.

1. Гроссман Н.Я. Шныряев Г. Д. Автоматизированные системы взвешивания и дозирования. М.: Машиностроение , 1988.-296е., ил.

2. Гаузнер С. И., Кивилис С. С., Осокина А. П., Павловский А. П. Измерение массы, объёма и плотности: Учебник. — М.: Изд-во стандартов, 1982. — 528 е., ил.

3. Орлов С. П. Дозирующие устройства. М. : Изд-во Машиностроение, 1966. - 288 е., ил.

4. Давиденко А.Н. Исследование и разработка методов повышения точности в каналах обработки и передачи информации автоматизированных весоизмерительных систем.

5. Диссертация канд. техн. наук. Таганрог: ТРТУ, 1999.-157с.

6. Полунов Ю. JI., Гальченко В.Д. Цифровые измерительно-управляющие устройства тензометрических весов и дозаторов. — М.: Энергоатомиздат, 1986. — 152 е., ил.

7. Иванов П. JI., Сахаров А. Н. Перспективность и особенности использования дозаторов комбинационного принципа действия //Приборы и системы управления.- 1989. № 2.- С. 20-22.

8. Ю.Шечков A.B. Оптимизация системы управления процессом комбинированного дозирования продуктов кондитерского производства. Дисс. Канд. техн. наук.- М. : МГАПП, 1994.-127с.

9. Иванов П. JI. Анализ методов построения дискретных дозаторов комбинационного типа и их отдельных узлов //Международная конференция по измерительной технике (ИМЕКО). Мера-90. Ч. 1.- М. : ВНТО приборостроителей им. С.И. Вавилова, 1990.- С. 68-74.

10. Зяблицев В., Починчук Н., Пахоменко А. Новый стандарт на дозаторы: новые проблемы //Комбикорма. 2000. №7.

11. ГОСТ 10223-97 Дозаторы весовые дискретного действия. Общие технические требования. -М.: Изд-во стандартов, 1997.-5с.

12. Патент РФ № 2229103 Давиденко П. Н., Рогозов Ю. И. на изобретение "Комбинационный дозатор". Кл. 7G01F11/00, G01G19/22. Бюл. № 14, 2004.

13. Свидетельство РФ №20170 Алхазов В.А., Давиденко Н.И., Давиденко П.Н., Кокарев В. П. на полезную модель "Виртуальные весы с изменением диапазона". Кл. 7G01G19/413. Бюл. № 29, 2001.

14. Свидетельство №12241 Буканова Г.Г., Горбань A.M., Давиденко П.Н., Петов И.Ю., Седых Ю.В.на полезную модель "Система дозирования". Кл. 6G01F1/00. Бюл. №12, 1999.

15. Давиденко П.Н., Давиденко А.Н. Методы анализа погрешности дозирования в дозаторах дискретного действия //Современные проблемы математики и информатики: Сборник научных трудов. Армавир: Редакционный центр АГПУ, 2004. Вып. 1.- С. 57-58.

16. Давиденко П.Н. Методы повышения точности в автоматических весовых дозаторах дискретного действия //Известия ТРТУ. Специальный выпуск: Материалы научно-технической конференции. Таганрог: 2004. №1.

17. Давиденко А.Н., Давиденко П.Н. Разработка многодиапазонной весоизмерительной системы //Вестник АИСО (филиала) МГСУ. Армавир: АИСО, 2004. №2.-С.221-224 .

18. Давиденко П.Н. Повышение точности и производительности дозирующей системы на основе порционных дозаторов. //Материалы межвузовской научно-практической конференции. АЦВО КубГТУ: В 2-х ч., 41.-Армавир:АФЭИ, 2001.-С. 204.

19. Артемьев Б.Г. Иссакович Е.Г. Метрологическое обеспечение учета и контроля массы в агропромышленном комплексе/Под. ред. канд. тех. наук И.Х. Сологяна.- М. : Изд-во стандартов, 1984.— 304 е., ил.

20. Розанцев Э.Г. Способы упаковки //Тара и упаковка,- М. : МГУПБ, 1999.- С.10-15.

21. Миндин A.A., Каро B.C. К вопросу о погрешности весов для измерения больших масс. Исследование в области измерения больших масс //Труды метрологических институтов СССР.- ВНИИМ им Д.И. Менделеева, 1978. Вып. 165 (245). С. 40-46.

22. Синицын В.Н. Весоизмерительные приборы построенные на новых принципах //Приборы и системы управления. 1989. №2. С. 17-22.

23. Классен К.Б. Основы измерений. Электронные методы и приборы в измерительной технике.- М. : Постмаркет, 2000.— 352 с.

24. Техническое описание и инструкция по эксплуатации ТЕНЗОД-200-4.5 ТО. Одесса: Научно-производственная фирма "ТЕНЗО-ЭВМЛТД", 2000.-25с.

25. Батенко А. Как улучшить управление многокомпонентными весами //Комбикормовая промышленность. 1995. №4.

26. Поротов В.Н., Смирнов А. В. Программно-аппаратные средства распределенных систем управления // Приборы и системы управления. 1998. № 12.

27. Тейлор Дж. Введение в теорию ошибок: Пер. с англ.- М. Мир, 1985.- 272 е., ил.

28. ГОСТ 29323-92 Весы для статического взвешивания. М. : Изд-во стандартов, 1992.-10с.

29. Все необходимое для автоматизации. ADVANTECH. //Каталог. Русское издание. М. : Prosoft. Передовые технологии автоматизации, 2001.-362с.

30. Секулевич М. Метод конечных элементов.- М. : Стройиздат, 1993. -664с.

31. Экспериментальная механика. В 2-х кн., Кн. 1 /Пер. с англ.; Под ред. Кобаяси М.: Мир, 1990. - 616с., ил.

32. Бауманн Э. Измерение сил электрическими методами /Пер. с нем. А. С. Вишенкова и С. Н. Герасимова; Под ред. Н.И. Смыслова. -М.: Мир, 1978.- 430с.

33. Рекомендации МОЗМ OIML R60 "International Recommendation metrological regulation for load cells", 1980.

34. Сопротивление материалов /Под ред. акад. АНУССР Г.С. Писаренко 5-е изд., перераб. и доп. Киев: Вища шк. Головное изд-во, 1986.-775 с.

35. Сопряжение датчиков и устройств ввода данных с компьютерами IBM PC: Пер. с англ.; Под. ред. У. Томпкинса, Дж. Уэбстера.-М.: Мир, 1992.-592 е., ил.

36. Пьявченко Т. А. Автоматизированные системы управления технологическими процессами и техническими объектами: Учебное пособие.- Таганрог: ТРТУ, 1997. -128с.

37. Авраменко. Р. Пример применения микросхемы МАХ1480. //Электронные компоненты. 2001. №6.

38. Бендат Дж. Пирсол А. Прикладной анализ случайных данных: Пер. с англ.- М.: Мир, 1989.-540с.

39. ГОСТ 8.453-82 Весы для статического взвешивания. Методы и средства поверки. М.: Изд-во стандартов, 1982.-12с.

40. Вишенков А. С. Методы и средства аттестации, поверки и испытаний силоизмерительных приборов.- М.: Изд-во стандартов, 1985.- 184с., ил.

41. Берник В., Матвеев С., Харин Ю. Математические и компьютерные основы криптологии.- М. : Новое знание,2003.- 282с.

42. Яворский Б. М., Селезнев Ю. А. Справочное руководство по физике для поступающих в вузы и самообразования. -М.: Наука, 1984.- 383с.

43. Турецкий В. Я. Математика и информатика. 3-е изд., испр. и доп. М.: ИНФРА-М, 2000.-560с.

44. Феллер В. Введение в теорию вероятностей и ее приложения: В 2-х т. Т.1: Пер. с англ. М.: Мир, 1984.-528с., ил.

45. Смирнов Ю. Система управления бетоносмесительной установкой //Современные технологии автоматизации.2004. № 1. С.6.4 8. Ульянов В. Обзор рынка фасовочно-упаковочного оборудования стран СНГ и Балтии //Упаковка и этикетка в Белоруссии. 2001. №1.

46. АСУ процессами приготовления бетонных смесей. Научно-производственная фирма "ЭЛТИКОН" //Современные технологии автоматизации. 1996. №1.

47. Перепечаенко В., Шипка С., Майнов В., Михалев Н. Автоматизированная система контроля массы продуктов //Современные технологии автоматизации. 1999. №3.

48. А.с. СССР № 1654674. "Автоматический комбинационный дозатор". Кл. С 01 С 19/22. Опубл. 07.06.1991.

49. Патент США № 4548287. "Весы комбинационные". Кл. С 01 С 19/22. Опубл. 22.10.1985.

50. Патент США №4618013. "Весы комбинационные". Кл. в 01 в 19/22. Опубл. 21.10.1986.

51. Ситниченко В. М., Альтман И. А. Тензометрические весовые устройства для систем непрерывного взвешивания и дозирования //Приборы и системы управления. 1982. №9. С. 19.

52. Шечков А. В., Благовещенская М. М. Новый метод весового дозирования крупнофракционных пищевых продуктов, вероятностные оценки комбинационного дозирования //Автоматизация и современные технологии. 1993. №3. С. 23-25.

53. Патент США №4 642788 "Комбинационный метод взвешивания и устройство его реализующее". Кл. 9 01 Г 19/22. Опубл. 10.02.1987.

54. Советов Б. Я., Яковлев С. А. Моделирование системы: Учеб. для вузов. 3-е изд., прераб. и доп. М. : Высш. шк., 2001.-343 е., ил.

55. Вентцель. Е. С. Теория вероятности: Учеб. для вузов. 8-е изд., стер.- М.:Высш. шк., 2002.- 575с., ил.

56. Финаев В. И. Моделирование систем: Учебное пособие. -Таганрог: ТРТУ, 1995.-160с.

57. Патент США №4565253. "Взвешивающее устройство комбинационного типа с ЭВМ". Кл. 9 01 9 19/00, 19/22, 13/02. Опубл. 21.01.1986.

58. Назаров Н. Г. Метрология. Основные понятия и математические модели: Учеб. пособие для вузов.- М.: Высш. шк., 2002.- 348с., ил.

59. Анализ современного состояния и перспективы развития вторичных преобразователей для тензорезисторных датчиков /М.М. Парфенов, Г. Н. Старцева, О. М. Еруслданова и др. М.: ЦНИИТЭИ приборостроения, 1978. 62с.

60. Ан П. Сопряжение ПК с внешними устройствами: Пер. с англ. М.: ДМК Пресс, 2001.-320 е., ил.

61. Корниенко Д.И. Применение микропроцессоров в весоизмерительных приборах.- М.: ЦНИИТЭИ приборостроения, .1983. 49с.

62. Сергиенко Ю. М., Ракаев А.П., Плискин Ю. С. Применение микропроцессорных комплексов в весовой технике //Приборы и системы управления. 1982. №9. 18с.

63. Малиновский В.Н., Панфилов В.А. Классификационные признаки схем автоматической компенсации систематических погрешностей //Измерительная техника. 1982. №12. С. 5153.

64. Цифровое измерительно-управляющее устройство тензометрического дозатора дискретного действия /Г. А. Быстреева, В.Д. Гальченко, Ю.Л. Полунов и др. //Механизация и автоматизация производств. 1983. № 12, С.13-15.

65. Автоматизация технологических процессов пищевых производств /Под. ред. Е.Б. Карпина.-М.: Агропромиздат, 1985.- 53с.

66. Гмурман В. Е. Теория вероятности и математическая статистика.- М.: Высшая школа, 1972.- 368с.

67. Имитационное моделирование производственных систем /Под. ред. А. А. Вавилова. М. : Машиностроение; Берлин: Техник, 1983.

68. Клейнен Дж. Статистические методы в имитационном моделировании. М.: Статистика, 1978.

69. Кузовников А. М., Кочнов Г. В. Способ компенсации динамической помехи в тензовесах //Измерительная техника, 1981. № 7. С. 24-25.

70. Кемени Т. Новейшие достижения в весостроении //Измерение, контроль, автоматизация.- М. : ЦНИИТЭИ приборостроение. 1981, №5. С28-35.

71. Варфоломеев В. И. Алгоритмическое моделирование элементов экономических систем: Практикум. Учеб. пособие. М.: Финансы и статистика, 2000.-208с., ил.

72. Шеннон Р. Имитационное моделирование систем искусство и наука. - М.: Мир, 1978.7 9.Бусленко Н. П. Моделирование сложных систем. -М.: Наука, 1978.

73. Гмурман В. П. Введение в теорию вероятностей и математическую статистику.-М.: Высш. шк., 1966.

74. Малышев Н. Г. Вероятностные методы при моделировании и индентификации объектов управления. Таганрог: ТРТИ, 1980.

75. Коваленко И.Н., Филиппова А. А. Теория вероятностей и математическая статистика. Учеб. пособие. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Высшая школа, 1982.- 25бс.

76. Бурдон. Г. Д., Марков Б. Д. Основы метрологии.- М. : Изд-во стандартов, 1980.

77. Дарков А. В., Шпиро Г. С. Сопротивление материалов. -М. : Высш. шк., 1975.-654с.

78. Вольмир А. С., Григорьев Ю.П., Марьин В. А., Станкевич А. И. Лабораторный практикум по сопротивлению материалов.- М.: Изд-во МАИ, 1997.-352с., ил.

79. Белл Дж.Ф. Экспериментальные основы механики деформируемых твердых тел.- М.: Наука, 1984.-432с.

80. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов. М.: Наука, 1986.-512с.

81. Сопротивление материалов с основами теории упругости и пластичности: Учебник /Под ред. Г. С. Варданяна.- М.: Изд-во АСВ, 1995.-568с., ил.

82. Биргер H.A., Шорр Б.Ф., Шнейдерович P.M. Расчет на прочность деталей машин: Справочное пособие /Под общей ред. д-ра техн. наук, проф. Н.А.Биргера. 2-е изд., испр. и доп.- М.: Машиностроение, 1996.-61бс.

83. Ицкович Г. М., Минин Л. С., Винокуров А. И. Руководство к решению задач по сопротивлению материалов: Учеб. пособие для вузов /Под ред. JI.C. Минина. 3-е изд., прераб. и доп.- М.: Высш. шк., 2001.- 592с., ил.

84. Однокристальные микроконтроллеры PIC12C5X, PIC12C6X, PIC12x8X, PIC14000, М16С/61/62/ Перевод с англ. и ред. Б. Я. Прокопенко. 2-е изд. — М. : Издательский дом «Додека-ХХ1», 2001. ЗЗбс.

85. Тейксейра, Стив, Пачеко, Ксавье. Delphi 5. Руководство разработчика. Т. 1. Основные методы и технологии программирования: Уч. Пос. /Пер. с англ. — М. : Издательский дом "Вильяме", 2000. — 832с., ил.

86. Епанешников A.M., Епанешников В.A. Delphi 5/ Язык Object Pascal. М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 2000. - 368с.

87. МЕТОДЫ практического конструирования при нормировании сигналов с датчиков. По материалам семинара "Practical design techniques for sensor signal conditioning" /Пер. Б.Л. Горшков М.: ЗАО "АВТОЭКС", 2003.-276с.