автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.07, диссертация на тему:Оптимизация автоматического управления сушкой витаминной муки в пневмо-барабанных агрегатах

т

псгогаслсии политехническкя институт

На пропах рукописи

В£Н"2ИТ1!Н Александр Александрович

оптимизация автоматического управления супеоп витаминнол муки в пнешо-барабашшх агрегатах

Специальности 05.13.07 - Автоматизация технологических процессов и производств ( промышленность )

Автореферат диссертации на соисканий ученой степени кандидата технических наук

Вороне* - 1991

ТлО<>та гылолиепа i-;a клФедре азтоиатлзацил лролзводстпекншс лрОмесссв Воронежского ордена Дружбы кародоа лесотехнического института.

ЫаучныЛ рукоьодителъ

Официальные оппоненты

Еидущая организация

доктор технических наук, профессор В.С.Петровский

доктор технических наук, профессор Л.В.Леонов кандидат технических наук, доцент А. Л. Диордиев

Всесоюзный научно-исследовательски центр по созданию и эксплуатации экспериментально!1! ¿штоматизи-рооашюй информационно-управляющей системы "АИУС-АГРОРЕСУРСЫ "

Защита диссертации состоится 4 " сентября 1991 года в

часо& на заседании специализированного совета Д O63.6t.02 при Воронежском политехническом институте по адресу; 39402С г. Воронеж, Московский г.р,, 14.

С циссертациеЛ можно ознакомиться в библиотеке института. Автореферат разослан -из- иклдя 1991 года.

Ученей секретарь специализированного совета доктор технических наук, профессор

Я. Е. Львович

■ •• 1 , :'х

ОГЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТУ.

I

•' Актуальность теми. Одним из »<К>ектьп;п.1х промышленных методов лояученич кормов. обеспечивзл'лчггх наиболее полную питательную цггнно«-тъ и надежную кокс-гряз цию. явлпетгя искусственное обеэро-танис. В оснобс метода лежит сутки ь пнесмо*Зарабаинмх агрегатах, позвиляюшак обеспечить поточность процесса, интенсифицировать использование посегних площадей» применять б качестве сырья отходы лесозаготовительной гром спн о с ти и получать вита -мииную муку» поддающуюся длительному хранению.

Витаминная мука яиляется лродуктом биологического г.рсисвождения, поэтому особое виг.ките должно уделяться важнейшей технологической операции производственного цикла - впеокотемпера-турнеч* суйте, эф ¡'ективность которой определяется качеством конечного продукта и энергетическими затратами на его производство. Ш<те:*снфнкация процесса сутки, растущие тТ'аСоиакия к объему випуска и КДЧОСТБу ВИТАМИННОЙ муки 17'О О уют РГ;12СЧ1ИЯ новых задач комплексной автоматизации, путем создания компьютерных систем управления технологическим процессом. АСУ 7Л сушки витаминной муки должна обеспечивать максимальную про ко водитель к ость сушильного агрегата, пр.. сохранении заданного кичсства готового продува. Получение режимов суш:и витаминной муки, согласно выбранным критериям и управление этими режимами, явклется актуал>-но1\ задачей, которая может быть успешно решена с внедрением 'АСУ ТП сушки. Эффективная работа АСУ ТЛ сушки возможна при научно обоснованных расчетах реального доведения системц управления и оборудования, участвующего в реализации заданного технологического процесса. Тправление процессом сушки витаминной муки, с целью обеспечения его высокой г»41 активности, требует создания » рамках АСУ ТП специальных моделей и алгоритмов, учитывающих технологические особенности процесса и пригодных для использования управляющими микро-ЭВИ.

Цель и задачи работы.

Целью диссертационной работы является разработка и внедрение эффективной системы автоматизации технологического процесса сушки витаминной муки в пньгмо-барабанных сушильных агрегата* непрерывного действия н^ создания оптимальных моделей и алгоритмов управления процессом.

г

В соответств;т с доставленной целью, основными задачами работы являются:

- синтез и исследование математической недели процесса высокотемпературной сушки с учетом механических, энергетические и кинетических закономерностей.

- разработка алгоритмов и программ для решения задачи оптимального управления процессом сушки.

- техническая реализация полученных моделей, алгоритмов и программ , производственные испытания и внедрение в производство системы автоматического управления процессом сушки.

Методика исследования. В основе создания АСУ ТП сушки витаминной муки, на базе пнеьмо-барабанных сушильных агрегатов лежат методы моделирования и оптимизации управления, которые Омлн реализованы с помощью аппарата теории планирования эксперимента, регрессионного анализа, теории дифференциальных уравнений, математического программирования, теории систем автоматического регулирования. При решении задачи оптимизации использовался принцип декомпозиции. Научная новизна работы.

- установлены и экспериментально подтверждены закономерности высокотемпературной сушки, отличающиеся учетом изменений качественных показателей производимого продукта от текущих параметров технологического процесса.

- построена математическая модель процесса высокотемпературной сушки Бнтаишшой муки, отличающаяся учетом аэродинамических условий движения частиц материала и высокотемпературного удара в начальный период сушки, позволяющая находить распределение температурных vi илажнсстных профилей материала и сушильного агента по длине аппарата.

- разработана процедура оптимизации управления процесса сушки витаминной муки, отличающаяся применением перехода от нахождения оптимальных траекторий сушки к оптимизации в конечной точке аппарата.

- предложено алгоритмическое и программное обеспечение оптимального управления процессом сушки, обеспечивающего работоспособность двухуровневой системы.

- разработано устройство для непрерывного измерения влажности витаминной муки, отличающееся возможностью работы в потоке теплоносителя и защищенное А. С. К 1571493 ( СССР ).

Практическая ценность. На основании предложенных моделей и процедур оптимизации разработаны алгоритмы и программы оптимального управления сущкой витаминной муки в пневмо-барабанных агрегатах, ьнврама структура технических средств для реализации АСУ ТП суьки.

Реализация работ. Результат« диссертации использованы при создании АСУ ТП сушей витаминной муки в супегвиэорпон режиме. Эксплуатация АСУ ТП сушки на базовом агрегате ЛЕН-1.5. м зависимости от производственно!*! ситуации позволяет получать максимальное количество готового процукгта заданного качества при сушз^т-пенной экономии топлива и электроэнергии. Реальный годовая экономический эффект от внедрения разработки в Графском Нехлесхозе, Госплемсовхоэе * Касловстшй " Воронежской области, составляет 40 тысяч рублей на один агрегат.

Апробация работы. Натериали отдельных глав диссертации докладывались на Всесоюзной конференции " Динамика процессов и аппаратов х1:мической технологии"( Воронеж, 1990г. ), Всесоюзном сове-цании по автоматизащт лесопромышленного гроизводства ( Носква. 1990г.), Всесоюзной конференции, посвященной 60 лети» Воронежского лесотехнического института ( Вороне», 1990Г. ), Всесоюзной конференции ""Совершенствование лесопромышленного производства и обеспечение ресурсосберегающей технологии и охрана окружающей среды" ( Хвано-франковск, 19901*. )

Публикация работы. По теме диссертационной работы опубликовано 9 статей, 1 информационный листок, получено 1 авторское свидетельство на изобретение.

Структура и объем работа- Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов, списка мггературы из 102 наименований, приложений и сюгж"чает . 2? рисунков, 5 таблиц. Объем основного текста составляет машинописных страниц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, ол-реаеяеии задачи и направления исследований, структура работы, приведено краткое содержание.

• 3 первой глав« приводится описание технологического процесса. сложного обьекта управления, рассматривается конег-

рукция лневмо-барабашшх сушильных агрегатов, дается оценка су-щестоусщнх систем автоматизации. Проводится анализ возмущающих воздействий и качественных показателей витаминной муки. Рассматриваете. вопрос аппаратного и метрологического обеспечения экспериментальных исследований. На основании проведенного анализа сформулированы цель и задачи исследований.

Бысокотемперату^ная искусственная сушка зеленых кормов -сложный технологический процесс, зависящий от множества факторов. К их числу можно отнести влажность сырья, сложность форм связи между материалом и влагой, обусловленных его физико-механическими характеристиками, ограничения на технологические режимные параметры, вызванные биологической природой сырья, конструктивные особенности сушильного агрегата. Эти Факторы оказывает существенное влияние на эффективность процесса и качественные показатели готового продукта.

3 главе рассмотрена конструкция пневмо-барабанного агрегата и определены основные каналы регулирования. На современном уровне автоматизации большинство установок оснащены локальными средствами регулирования ло отклонили» и частично обеспечивают стабилизации лишь одного параметра - температуру сушильного агента, являющегося косвенным показателем качества процесса. Анализ технологических особенностей высокотемпературной сушки позволил определить допустимый уровень режимных параметров, нарушение которых резко снижает качество витаминной муки. Выявлена группа гознущасщих-воздействий на процесс сушки. К наиболее сущестснньы из них относится изменение влажности исходного си-рья, требуыыее целенаправленного корректирования технологического режима, что приводит к необходимости создания совершенной системы автоматизированного управления.

Во второй главе приводится математическое описание процесса сушки, в которое включены три типа моделей. Первая модель, составленная на основании обработки результатов эксперимента, проведенного на реальной установке, дает представление о степени взаимосвязи качественных показателей процесса и значимости технологических параметров. Второй тип модели представляет собой композиции "элементарных" процессов, отражающих механические, термодинамические, кинетические и материальные закономерности происходящие в объекте. Третий тип модели является прак-

Б

Тическим. рабочим вариантом предыдущей. Основные соотношения, полученные с явном зиде, позволяют создать алгоритм решения задачи оптимального управления процессом сушки витаминной муки.

4 результате эксперимента было установлено, что на влажность витаминной муки IV и сохранность в ней каротина К , наибольшее влияние оказывают температура сушильного агента 7^. и время пребывания материала в тракте сушильного барабана 4 , то есть:

В сисю очередь Л. и Ь есть:

<а)

Ъ = Ке) ( 3 '

где : - расход топлива, М /С ;

Йе - расход смрья, КГ/С ; \*/с. - влажность сырья, У. ; ¿О/ - скорость вращения барабана, РАД/С ; расход сушильного агента, Н /С

Таким образов

На основании трехуровнего плана Еокса-Бенкина был реализован активно-паесишый эксперимент, при обработке результатов которого получена система уравнений регрессии, отражающих зависимость ( 4 )!

V* -15,9*1, 5-га1*!^«®, вгй, 40, 72^11, чв чв*!^««, г5ис ( 5 ) Е = -91,6+1, 3-К*4!^-®, И^'З, г<И^-7, 9в^ ( 6 )

Траакенил ( 5, в ) верны в рабочем диапазоне переменных: 1,25 КГ/С ' Ке< 1,8 КГ/С

в, «а н^/с < ит< а, 16 к1/с

0, 3 РАЛ/С < <0.6 РАД/С

в в, 4 М /С < в. в Н /С

60 И < \ < Й5 У.

Анализ полученных уравнений позволяет сделать вывод о существу-

t-щей взаимосвязи между качестЕ^нными показателями витаминной муки и технологическими параметрами, основными иь которых являются ргсходи топлива и сырья. * Для более полного описания, с учетом всех закономерностей, происходящих в объекте исследования составлена аналитическая модель процесс, путем осуществления перехода от непрерывного объекта с распределенными параметрами к сосредоточенному. При этом используется допущение о квасг.птацпонарпостп процесса, справедливость которого подтверждается динамикой сушки, так как время установления теплового равновесия между сушильным агентом и материалом гораздо меньше времени сушки. Поэтому вдоль барабана устанавливаются стационарные температурные траектории, как агента сушки, так и материала. Допущение квазистационирности позволяет для описания процесса использовать обыкновенные дифференциальны«? уравнения, с уранением связи временной координаты ►с координатой продольного перемещения Л :

Общее математическое описание квазистационарного объекта исследования и процессов происходящих в нем/ можно представить в виде системы дифференциальных уравнений, составленных на основании теплового, материального балансов, с учетом механических и кинетических закономерностей.

В результате решения уравнений движения частиы, с учетом аэродинамически:: условий протекания про ее с а сушки, получено уравнение определяющее время прохождения частией сушильного тракта или время сушки:

( 9 )

f^(^i-lía^) «i»)

гл

( и )

примем:

где:

СпГ время падения частиы , С ; 1С- скорость витания частиы , М/С

D - угол попорота поворота барабана г.ри этл(.жке часткы , ГАД ;

Ю - угловая скорость вращения барабана , РАД/С ;

L, - длина барабана , И ;

скорость агента , И/С ;

t,L - высота падения частим , М ;

У>\- касса частим , КГ ;

1С - коэффи|1е!гг лобового сопротивления ;

Р - плотпостъ воздуха , КГ/И4;

Ftf - Миделево сечение чаcnal , М*

формула ' 5 ) учитывает влияние конструктивных особенностей барабана, таких как L . ft. , & , режимных параметров , и индивидуальных свойств материала .

Теплообмен между сушильным агентом и материалом осуществляется за счет вынужденной конвекции. Решение системы уравнений теплового баланса, позволило получить формулы, описьгвахяцие изменение температуры сушильного агента и материала, а также Бла-госодержания материала с течением времени:

alT _ e*Vi -Т) + Гт.^ f 1? >

Те--mTcT^ITJ-— ' 12 '

itt c^S^-Tt^cM-X. . ■

CLV ~ Mc.(C + C.U.)

(.iu. SiCTk-T) е(Ъ ~ Г т. ( It )

в<м - коэф. теплопроводности от агента к материалу, КДХ/Н -Ч-К ' 2

Si- поверхность испарения материала , Н ;

т- масса материала , КГ ;

AL- масса сухого агента , КГ ;

уд. теплоемкость сушильного агента , КДЗЕ/КГ- К ;

с,- уд. теплоемкости, пара , 2Д1/ЕГ- К ;

С - уд. теплоемкость сухого продукта , КДГ/КГ-Z ;

с- уд. тепяо»мкость воды , КДГ/КГ-К ;

г - теплота парообразования воды КДХ/КГ' ;

г: - потег-и тепла

При решении уравнений материального баланса с учетом уравнения

подучено выражение, устанавливающее взаимосвязь между влагооо-дсржанием материала и агента сушки: Ли*. т. V с/и.

ТлГ < 15 )

Особый интерес представляет кинетика сушки витаминной муки с учетом высокотемпературного удара в.начальный период сушки. Сущность высокотемпературного удара состоит в том, что испарение' внешней влаги материала не сразу переходит в кинетический процесс диффузионной сушки, а происходит резкое структурное изменение лриграничного слоя, вызванное большим градиентом температур на поверхности и внутри материала. При этом эффект деструкции пористой структуры материала достигает 50Я, что снижает долю влаги, удаляемой диффузионным путем до 2в-25Х, в то время как при низкотемпературной сушке, доля этой влаги составляет Ч0-Ч5Х. Основное кинетическое уравнение высокотемпературной сушки имеет вид:

»{ты . ( 16,

, // ,

причем г < »7 >

где: К - коэффициент сушки

Уравнение (46) означает, что процесс сушки происходит в два периода. Первый период, Когда скорость сушки N постоянна и не зависит от начального влагосодержания материала и» и второй, когда кинетика сушки есть процесс первого порядка и N линейно зависит от 4» .

Совместное решение уравнений теплового, материального балансов и кинетики сушки при учете уравнения связи (!) , обобщенная математическая модель процесса сушки имеет вид:

й-^ъ-п/щ <1в>

7х fm.ee %-с,а.)

¡К _ -Тхс„Ни)-1)

Репение системы дифференциальных уравнений при заданных начальных условиях метопом Рунге-Кутта 4-го порядка Л"зно,п«ет определять распределение слагосолержания и температуры материала и сушильного агента ло длине аппарата, при этом конечное вли оо; -держание и температура витаминной муки есть функции:

= Тс)

22 }

Система уравнений (16-21) представляет собой модель задами оптимизации оптимизации режимов сушки, однако пал управления процессом желательно иметь более простую модель, отра*аюдук> осиоп-кые закономерности удаления ьлаги из материала. С этой целью произведена линеаризация модели (16-21) »о результате чего процесс сушки можно оллсать системой уравнений:

<?с

с/Г _ Ш.

Ш

Т" , и <. и

(О , и.>

1-А ' "•<

/к и./к

и./к

и*/к и >и,/к

( 23 )

( гч )

( 25 )

- константы , определяемые при идентификации процесса ло экспериментальным пли ним;

С - безразмерная величина,

Ь -1г

При аналитическом решелии сястемы 111-21)получ.ены формулы с помощью которых можно получить к.-нечные значения параметров и^ , Т^ . Г} при любых начальных условиях, лричем зависимости получены в явном виде:

и

Ьшф + ЭЬ^&Ь ' .1)

Ъ -71 +¿(-2-и,)-

26 )

где:

В третьей Г»Л!С производится разработка алгоритмических процедур олтичн^ацпы упх ашшнил процессом суи.сн.

Оценит.ая величину приведенного похода от произьодства вита-ииичой муки, приходим 1 ьыводу, что экономически выгодно производить витаминную муку 1-го класса, с конечной влажностью 1012/. и потерях каротина не превышающих В этой связи, задача оптимизации по экономическому критерии сводится к задаче оптимизации по критерию технологическому, заключающемуся в следующем: иар.ти тсхнологичсс1сий режим,' который Си не выходил из пределов заданного отклонения по влажности и давал минимальные потерн каротина в муке.

Учитывая взаимосвязь потерь кар о тика с температурными реж;2мами сутки, критсрлЛ уг.т агиегад можно сформулировать, как минимальное отклошчше температуры в пределах заданной влажности материна в виео: ,г „ о

О 4 о , " ДдГ

4-1*4-1

где: 1,ССОЕ1"" коэффициенты ;

И/г - оптимальное заданное конечное влагоесдержа-ние витаминной муки, КГ/КГ ; - конечное значение температуры витаминной муки, превышение которой приводит к резкому!, росту потерь каротина, ГРАД

I

С уметом средних потерь каротина яо длине сушильного аппарата, крчтер^ управления выразится функционалом: | ' 1

Ь ■* Я-ж

где: ДК^- средние потери кар о ТЫ) а ло длине аппарата, У. ;

- начальная температура сусилшого агента, ГРАД ; Яс- расход сырья, КГ/С

Аппроксимация реальной зависимости Т?С) ло (29)и (30) в конечной точке сушильного аппарата совпадают по значению. Так как определяющими факторами качества витаминной муки являются конечные значения Ешагосодержаниа и сохранности каротина, то для управления процессом используется более простой критерий <Я9), при-Еодр.оа! к тем же результата«, что и (30). Переход от раслреде-

ленного /лрарлсь'ия к сосредоточенному п. кокгчпоЛ точке? но противоречит условию задачи, так как в рабочей диапазоне о греднеЛ части аппарата не происходит резких изменений технологии реки.;: параметров

В качестве метода ре пен и я задачи оптимизации кгнменен комплексный метод Бокса. D результате оптимизации находятся значения и , обеспечио^ощие оптимальные 'траектории влагосо-деркаиия и температуры материала по длине сушильного аппарата. Для управления процессом су.ч*си используется ;ст>итериЛ (¿9),учи-тывакчции отклонение гшачетш т е х н о j 1 о г ич с с i cux параметров от оптимальных именно г» конечной точке. Гсахохдепие оптииэльнйх упу>ав-лений в соответствии с критерием, производит»,я киазиградиент-ным методом. В качестве управляющих ьоздеЛстг.и.» используется ;тзненение температура агента 7*. и расход сырья Дс , которые через уравнения математической модели связаны с конечными значениями Uf и *T¿ . На каждом шаге управления, упразляодие боздгй-стеля выбираются такими, чтобы значение критерия J уменьшалось и п идеале-стремилось к нулю. Для этого определяются векторы;

с1*- Т - iLI

• ** ~ эг, > ~ вяс

у " < 51 >

Тогда выбор управляющих воздействий в виде:

дг;« -1 (зг)

обеспечивает уменьшение зеучггернл качества управления на величину Д . Такой выбор управления называется субоптнкалышм н о С -спечиваст качество улравдения не хуже расроделенмых ПИД-регуля-тороз, параметра которых подобрана оптимальном образом. Очевидно, что при достижении стационарного состояния, на выходе имеем а,, и Ъ, . обеспечивающие нинималыше потери питательных веществ, получим, что 4Х = О ■ Итерационный процесс на

каждом шаге производится по формулам:

1«Ч = Ui JfoZTJ?i < 31 '

-.¡Г '* . ( 31 )

При енходо системы на стадиочарняй реши, локальным!-* '.хеками ре-

гуяирования осуществляется его стабилизация. Управляющие воздействия реализуются в каналах расхода топлива Rr и сырья.Rc . Исходя ил динамических характеристик сушильного аппарата и допустимой точности поддержания регулируемых величин, управляющие воздействия по каналам формируются по П и ПИ-законам регулирования.

В четвертой главе обосновывается примецнение иерархической стру|п'ури системы управления, рассматриваются вопросы ее техни- . ческой реализации и работы.

Система оптимального управления имеет двухуровневую структуру. Верхний уровень управления CAY осуществляет расчет оптимально режимов процесса сушки и представлен YBM с соответству-i/ivw математическим и программным обеспечением. Нижний уровень представлен локальными регуляторами, стабилизирующими значения технологических параметров, средствами получения информации и средствами непосредственного воздействия на процесс. Исходя из соображений надежности и более широких возможностей, ACT ТП сушки Функционирует в супервизорном режиме работы. Этот режим характерен тем, что непосредственное регулирование процессом осуществляют локальные регуляторы, a YBK выдает им задание на поддержание оптимального режима.

Работа системы управления осуществляется следующим образом. Сигналы с датчиков технологических параметров, через преббразо-ватег.п поступают в подсистему сбора и обработки первичной; информации, откупа передаются на верхний.уровень, где осуществляется формирование базы дашшх, необходимой для решения задачи оптимизации. С пульта оператора производится запуск подпрограммы оптимизации и ввод в диалоговом режиме конкретных данных для ее работы. Программа функционирует в автономном режиме. Б процеасе работы программы находятся оптимальные рабочие режимы процесса сушки. Результаты расчета заносятся в базу данных оптимальных решений задачи, откуда поступают в подпрограмму расчета оптимальных управлений. Здесь, » соответствии с критерием управления, производится сравнение текущих параметров с оптимальными и V зависимости от величины рассогласования, выбор и коррекция* , управляющих воздействий. Оптимальные управления поступают на локальные схемы регулирования каналов расхода топлива и сырья, где производится стабилизация выбранных режимов. Работа схем регулирования происходит в режиме реального времени, путем фор-

1 3

мирования П и ПИ законов регулирования. Опрос датчиков и ьыда».а управлений произкодится один раз в минуту, что вполне достаточно исходя из динамики процесса сушки, функциональная схема системы оптимального управления процессом сутки витаминной муки на пневно-борайанпои агрегате АВН-1,5АХ показана на рисунке 1.

Техническая реализация системы базируется в основном на серийно выпускаемых приборах отечественного производства. К нестандартному оборудовании относится разработанное устройство измерения влажности витаминной муки в потоке теплоносителя.

В литой главе рассматривается пример реализации системы оптимального управления на сертЧном агрегате витаминной муки АВИ-1.5АХ По казаки направления дальнейшего развития, даны рекомендации по ислользовашвэ КТС и внедрение системы. ГТроизггеден расчет экономической эффективности от внедрения АСУ ТП сушки. Эксплуатация системы подтвердила работоспособность систем автоматики, алгоритмического и программного обеспечения. Контрольные замеры качества витаминной муки показали, что сохранность каротина в.пробах, полученных при оптимальных режимах сушки, увеличена в среднем на 15-202 по сравнению с обычными режимами, при этом колебания влажности от заданной составляли не более

5'/.. Расход топлива снизился на в'/.. При пересчете на акономи-ческий эффект, система оптимального /правления дает тысяч

рублей в год на один агрегат.

П заключении сформулированы основные результаты диссертационной работы.

В приложениях приведены таблицы, графики, результаты экспериментальных исследований, листинги программ и документы, подтверждающие внедрение результатов работы в производство.

Основиыг результаты работы заключаются в следугядем:

1. Определены особенности управления технЬлогическим процессом сушки витаминной муки в пневио-барабаиных агрегатах непрерывного действия, связанзше с биохимическим строением исходного сырья, конструкиеЛ сушильного аппарата и видом возмущающих воздействий.

2. На основанья» экгпер'лмектадыпя« дачкым установлении закономерности, позволяющие оцеичть степень взаимосвязи качественных крклэлтелеЛ ситпминноЛ муки с токологическими параметрами про-

1Ъ

цесса сушки.

3. Синтезирована математическая, модель процесс:! гме о ко температурной сушки, в основе которой лежат аэродинамические закономерности движения частиц материала по аппарату, уравнения теплового, материального балансов и кинетики с у виси, учитывающей наличие высоко тем лературного удара в начальном период сушки. Модель позволяет производить расчет оптимальных трлокторий ¿>>.1-госодержания и температуры материала и сушильного агента по длине аппарата.

С целью практической реализации, проведена линеаризация математической модели процесса, в результате чего установлена взаимосвязь между технологическими параметрами в яв«ом виде.

5. Анализ адекватности математической модели показал, что относительная погрешность идентификации процесса ъ рабочей области изменения режимов не хуже S'A.

6. На основании оценки приведенного дохода, сформулирован экономический критерий оптимизации процесса сушки, отличающийся наличием качественных показателей витаминной муки и энергетических затрат па ведение технологического процесса.

7. На•основании взаимосвязи качественных показателей продукта с технологически«! параметрами процесса обоснован переход от экономического критерия оптимизации к технологическому.

Û. 'Учитывая особенности каналов управления, задача нахождения оптимальных траекторий по длине сушильного аппарата сведена к задаче нахождения оптимального состояния технологических параметров на выходе. ''

9. Проведенная декомпозиция исходной задачи оптимизации позволила использовать решение каждого очередного этапа, как начальное приближение для решения следующих.

10. Разработанное алгоритмическое и программное обеспечение па* дачи оптимизации управления реализовано ъ двухуровневой системг управления, особенность которой заключается t* разделении задач

• снятая и первичной обработки информации одя каждого уровня и объединении по каналам выдачи управляющих воздействий, tt. В качестзе основного режима работы системы управления выбран супервизорный режим, позволяющий повысить е«г надежность, 12. Техническую реализацию АСУ ТП сушки витаминной мух-л уда-

Лось реализовать благодаря разработанному устройству для измерения влажности, работающему в потоке теплоносителя. 1?. Э^ектиниость системы оптимального управления, подтверждена актами внедрения разработки. Экономический эффект на один агрегат составляет ££-40 тысяч рублей в год.

14. Новизне! технических решений, IIi'UHt:нясмы>: в системе оптимального управления процессом сушки витаминной .чуки, подтверждена авторским свидетельством N 1571493 ( СССР ).

15. Разработанное программное и техническое обеспечение пригодны для массового использования на действующих пневмо-барабанных агрегата::.

16 Предетаьлнет*.'я реальна возможным провести дальнейшую техническую и конструкторскую доработку с целью серийного производства ноьых систем компьютерного управления агрегатами витаминной муки.

0СКЭВ1ШЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В РАЕОХАХ

1. Еенсьитин A.A. Система автоматического регулирования температуры агрегата витаминной муки АВМ-1,5. К. , 1957.-129с. - Дсп. »j ВШШИЭИлеснром. 19. ®9. 67, К 1964

2. Го ев В. Е. , Венеьитин А. А- Автоматизация процесса сушки витаминной муки / ЦКТИ, Информационный листок, Н155-86. - Воронеж, 19SB. 4с.

3. Ьеневитин А. А. Автомагическое регулирование параметров сушки на агрегатах сгрии ABK. Н. , 1939. -11 7с.-Деп. в ВНИПИЭИлеспром 27.

I '

ез. во, я zwt

4. Венсвнтии А. А. Статистическое моделирование процесса сушки в пневмо -барабанной сукиалке. И. , 199в-в7с.-Деп. в ВНИПИЭИлеспром

?.3. 07. 90. Н 209S

С. Венепнтин A.A., ПС-ТГ'ОЬСКИЙ B.C., Чепслев С. А. Ноделированле и оптимизация процесса сушки внеоковлажиых мелкодисперсных капиллярно-пористых материалов. // Третья Всесоюзная конференция ■ Динамика процессов и аппаратов химической технологии " :Тез. ,-скл. -Воронеж. 1993. -с. 21.

i. ВинеЕИтиа A.A. Разработка процедуры управления технологическим процессом суажи хвойно-витаминкой муки в стационарных и переходных режимах // Каучно-техяическая конференция "Совершенст-ьевание ресурсосберегающих технологий и охрани окружающей среды

лесопромышленных предприятий" : Тез. докл.,- У.ллпо урднкоьск, 1993. -С, 73.

7. Веневитии А. А. Оптимизация автоматического у прав л он;! я сушм'Л витаминной муки з пневмо-барабанных сушилках // Научмо-техниче- -кая конференция "Научно -технический прогресс в лесной отрасли центрального черноземья" : Тез. до »сл. -Вороне*. 1990. -с. 91. Ô. Веневитин А. А. Разработка компьютерной системы управ л ения агрегатами сушки витаминной муки // Всесоюзное научно-техническое совещание "Современные проблемы аЕ1Томатиза.ции и внедрения вычислительной техники в целлюлозно-бумажной и деревообрабатывающей промышленности" :Теэ. докл. -Москва, 1990. -с. 51.

9. Ееневитии А. А. , Петровский В. С. , Чепелев С. Л. Математическая модель процесса г.ai с о к о темпера ту р н о Л сушки витаминн ой муки в пневмо-барабанной сушилке. H. , 1091- ■ 64с. -Деп. в СНКПпЭИлеспром, là. 01.91, КЗ739

10. Веневитии А. А. Микропроцессорная система упрдьл* кия процесса су&ки в пкогмо-барабанной сушилке. М. , 1991. - 12 Je. R ГНИ-П:{ЭЯлеспрОМ, 4. 04. 91, К 2742

11. А. с. 1571493 СССР ,Ш( (3 О! К 27/22. Устройство для измерения влажности сыпучего материала в потоке теплоносителя / А. А. Веневитии, В. С. Петровский, Ю. Ч. Меремъянин, В. В. Геев (СССР).

U 4431926/31-25; Заявлено 30. 05, 66:Опубл.Н2Й. -lflôc. : ил.