автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.07, диссертация на тему:Технические и программные средства систем автоматизации процессов приготовления технологических смесей в строительстве

Г;ГЙ ОА V \ о

- * і.... Київським національним університет

будівництва і архітектури

Цилюрик Олександр Леонідович

УДК-693.542.3:62-52

ТЕХНІЧНІ ТА ПРОГРАМНІ ЗАСОБИ СИСТЕМ АВТОМАТИЗАЦІЇ ПРОЦЕСІВ ПРИГОТУВАННЯ ТЕХНОЛОГІЧНОЇ СУМІШІ У БУДІВНИЦТВІ

Спеціальність 05.13.07 Автоматизація технологічних процесів

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

Київ - 2000

Дисертацією с рукопис.

Робота виконана у Київському національному університеті будівництва архітектури, м. Київ.

Науковий керівник

Офіційні опоненти:

доктор технічних наук, професор Григоровський Євген Павлович,

Київський національний університет будівництва і архітектури (КНУБА),

зав. кафедрою електротехніки і електроприводу.

доктор технічних наук, професор Стенін Олександр Африканович,

Національний технічний університет “КПІ”, професор кафедри технічної кібернетики

Провідна організація:

кандидат технічних наук, доцент Кишенько Василь Дмитрович,

УДУХТ, доцент кафедри автоматизації та комп’ютерно-інтегрованих технологій

Національний аграрний університет Міністерства освіти і науки України (м. Київ)

Захист відбудеться 29.05. 2000 р. о 13— годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.056.01 при Київському національному університеті будівництва і архітектури за адресою: 03037, м. Київ-37, Повітрофлотський проспект, 31.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Київського національного університету будівництва і архітектури за адресою: 03037, м. Київ-37, Повітрофлотський проспект, 31.

Автореферат розісланий 'С$4'п

Р-

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради, кандидат технічних наук

Цюцюра С.В.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актупльність теми. Приготування технологічної суміші являється основою виробництва продукції у багатьох галузях господарства України. Особливо велике значення мають технологічні суміші у будівельному виробництві. Важкий і легкий бетони, різні типи розчинів, технологічна маса для виробництва лінолеуму - ось далеко не повний список технологічних сумішей, що використовуються у будівництві.

Оскільки якість технологічної суміші значно впливає на якість виробів, що виготовляються, на Україні і особливо за кордоном велика увага приділяється питанню удосконалення ділянок і процесів по її виготовленню. У розвинутих країнах більшість ділянок по виробництву технологічної суміші являються ділянкою одного робітника.

Підвищити якість технологічної суміші, скоротити витрати на її приготування, знизити вплив шкідливих факторів (шуму, пилу, вібрації) на оператора можна шляхом автоматизації технологічного процесу. Том> питанням автоматизації процесу приготування технологічної суміші присвячено багато робіт.

Таким чином актуальність теми дисертації обумовлена широким використовуванням технологічних сумішей у будівельному виробництві України, а також необхідністю удосконалення процесу в умовах постійного підвищення вимог до якості технологічних сумішей шляхом використання сучасних елементів і систем автоматики, а також сучасних методів управління, основаних на програмній реалізації більшості функцій системи.

Мета і задачі досліджень. Метою дисертаційної роботи є дослідження та розробка основних компонентів автоматизованих систем приготування технологічних сумішей у будівництві.

Основні задачі полягають в:

1) розробці теорії і наукових основ автоматизованого управління виробництвом технологічних сумішей;

2) реалізації теоретичних положень у вигляді технологічних пристроїв, моделей і алгоритмів та пакетів прикладних програм для впровадження у виробництво;

3) впровадження одержаного інструментарію у практику виробництва технологічних сумішей з ціллю підвищення якості продукції та продуктивності технологічного комплексу.

Предмет досліджень -технічне і програмне забезпечення сучасних комп’ютерних систем управління технологічним процесом приготування технологічних сумішей у будівництві.

ОО’скт досліджень - система автоматизованого приготування технологічної суміші.

Наукова новизна - заключається у наступному:

1) запропонований потенційний метод перетворення вага - код на безконтактного сельсину з оптимальним розподілом функцій між техні та програмним забезпеченням, який враховує особливості суча мікропроцесорних елементів автоматики і дозволяє побуд\ перетворювач з мінімальною вартістю та підвищеною надійністю:

2) розроблені математичні та імітаційні моделі основних агрс технологічного процесу, а також штучну реальність прогр: технологічного комплексу;

3) на основі прогнозування довірчих інтервалів можливих значень пох дозування запропонований оптимальний по швидкодії алгоритм управ, дозатором з автоматичним вибором режимів дозування (по вазі . чи за ч; і виключенням можливості передозування, при цьому відомий алго управління без прогнозування можливих значень похибки, с част к випадком запропонованого;

4) запропонована двохрівнева адаптивна система управління дозатором дискретної дії з підвищеною швидкістю збіжності і мінімальною помилк дозування;

5) па основі проведеного аналізу, а також запропонованих математичі цифрових моделей основних агрегатів, розроблено типовий пакет про шо дозволяє виконувати генерацію програмного забезпечення конкр системи з меншими затратами та з більшою надійністю функціонування

6) на основі типового пакету запропонована система побудови un; реальності, шо імітує роботу конкретної системи управління конкре технологічним процесом.

Вищевказані результати дисертаційної роботи виносяться на захист.

Практичне значення одержаних v дисертації результатів.

Розроблений, досліджений і впроваджений у виробництво потенці метод виміру кута оберту ротору сельсина відносно статору шляхом в: миттєвих значень напруг на двох виходах обмоток ротору відносно ві третьої обмотки. Показані переваги цього методу при реалізації перетворь вага-код у системі управління дозатором ваги.

Розроблені цифрові моделі основних агрегатів ділянок приготуї технологічної суміші і на їх основі побудована імітаційна модель процес; може використовуватись при дослідженні алгоритмів управління, пав операторів та на етапах аналізу конкретного технологічного прош обгрунтуванні технічних рішень, що приймаються.

з

На основі дослідження динаміки управління дозатором запропонований оптимальний по швидкодії прогнозуючий алгоритм управління дозатором і підвищеною точністю і виключенням можливості передозування .

Проведений аналіз операційних систем реального часу і на його основі розроблений пакет задач реалізації основних функцій системи автоматизованого управління процесом приготування технологічної суміші.

Розроблений пакет програм, що дозволяє генерувати з мінімальними витратами програмне забезпечення конкретної системи і легко будувати її демонстраційну систему для обгрунтування рішень, шо приймаються, а також для навчання операторів технологічного процесу.

Особистий внесок у розробку наукових результатів.

Особисто автором розроблені положення, яки визначають наукову новизну дисертації.

В статті “Дослідження динаміки дозатору дискретної дії з метою зменшення помилки дозування// Гірн., будів., дор.. та меліорат. машини: Республіканський міжвідомчий науково-технічний збірник.-] 999.-Вип.54.". написаній спільно з Є.П. Григоровськнм, автору належить побудова і дослідження адаптивної моделі системи управління дозатором дискретної дії.

Решта статей написані без співавторів. П'ять статей опубліковані \ виданнях, затверджених ВАК України.

Впровадження результатів дисертаційної побоги.

Розроблене технічне та програмне забезпечення системи автоматизованого управління приготування технологічних сумішей впроваджено на комбінаті «Буд індустрія» при приготуванні суміші для виробництва лінолеуму.

Реальний економічний ефект від впровадження результатів дисертаційної роботи досягається за рахунок таких факторів:

- економії матеріалів за рахунок підвищення точності дозування:

- підвищення якості виробів за рахунок забезпечення більш точного співвідношення компонентів у технологічній суміші:

- зменшення кількості браку кінцевого продукту шляхом чіткого виконання вимог до параметрів технологічної суміші, контролю за ходом технологічних процесів дозування і перемішування, а також реєстрації ходу технологічного пронесу з можливим подальшим його аналізом, виявленням і запобіганням ситуацій, що приводять до зниження якості виробів;

- зменшення кількості операторів за рахунок автоматичного виконання більшості функцій системи управління:

- скорочення строків впровадження системи у виробництво за рахунок паралельного виконання монтажу та наладки системи автоматики і навчанню операторів за допомогою демонстраційної системи;

- зменшення витрат на розробку програмного забезпечення сі управління ділянками по виробництву технологічних сумішей шл використання запропонованого у дисертації типового пакету програм.

Одночасно досягається такі важливі для сучасного виробні результати, як:

- зменшення впливу шкідливих факторів (пилу, вібрації, шуму та ін на операторів технологічного процесу за рахунок переміщення п; управління із цеху з технологічним обладнанням у кімнату оператс комфортними для людини умовами;

- підвищення культури праці за рахунок використання суч; мікропроцесорних засобів автоматики і персональних комп’ютерів.

Результати дисертаційної роботи також використовуються у навчаль процесі Київського національного університету будівництва і архітектурі викладанні курсів для студентів спеціальності 7.092501 “Автомати технологічних процесів та виробництв”. Розділ ‘‘Дослідження перетвори ваги з метою підвищення точності та зниження вартості” використовуст курсі “Електроніка, електричні вимірювання і електротехніка”. Запропоної подальших розділах моделі агрегатів процесу приготування технолої суміші, модель адаптивної системи управління дозатором дискретної ідентифікатором у колі зворотного зв’язку, а також демонстраційна си< автоматизованого управління бетонозмішувальним вузлом використовую': курсі “Ідентифікація та моделювання об’єктів та систем”.

Апробація результатів лнеертанії.

Основні результати роботи доповідались і обговорювались на: науково-практичних конференціях професорсько-викладацького сі Київського національного університету будівництва і архітектури (м. 1997.1998.1999,2000 р.); '

Міжнародній конференції по математичному моделюванню "‘Матема моделі і сучасні інформаційні технології"” (м. Херсон, 1998 р.);

П’ятій міжнародній науково-технічній конференції “Контро: управління в складних системах” (м. Вінниця, 1999 р.);

об’єднаному науковому семінарі кафедр автоматизації будівельного виробництва, електротехніки та електроприводу та прикладної математики керівництвом д.т.н., проф. Бушуєва С.Д.

Публікації. По результатам наукових досліджень опублікова: друкованих праць , в яких викладено основний зміст виконаних досліджені Структура та обсяг дисертації. Дисертація складається із вс основної частина (5 розділів), списку використаних джерел та 4 дод Загальний обсяг тексту складає 145 сторінок, в тому числі 25 рисунків. Сі літератури складається із 99 найменувань.

основний зміст

У вступі обгрунтовано актуальність теми, відзначено вклад вчених в установлення та розвиток теорії і практики побудови автоматизованих систем управління процесами приготування технологічної суміші, сформульовані цілі та основні завдання досліджень, показана наукова новизна і практична цінність одержаних результатів, а також викладено основний зміст роботи.

У першому розділі виконаний огляд наукових робіт у цій галузі, проведений аналіз структури системи управління приготуванням технологічної суміші. На основі рівняння Мещерського надана класифікація похибок дозування , можливих шляхів їх зменшення . а також існуючих алгоритмів управління дозатором дискретної дії.

У другому розділі аналізуються вимоги до перетворювача вага-код . та пропонується потенційний метод даного перетворення. На основі аналіз;, сучасних мікропроцесорних елементів автоматики пропонується схема перетворювача з оптимальним розподілом функцій між програмною і технічною реалізацією. Миттєві значення двох сигналів Іііь, ІЬь з обмоток ротора сельсинів (рис. 1) після нормування поступають на схеми слідкування запам'ятовування, випрямляються за допомогою прецизійних схем і поступають на однокристальний контролер системи МС5-196 у вигляді абсолютних миттєвих значень ІІ|, и? і їх знаків 5,. Б: Код КА. та сигнал початку перетворення формує контролер, який програмно реалізує алгоритм подальшого перетворення.

Спочатку знаходиться відношення:

"Іи І

7-4,якщо|£ЛІ>|6г,| ;

и, і - і -

■ , , 111

—^.якщо[С,1 < \и,\ .

[с/,Г

Інтервали однакових знаків напруг, а також однакових логічних умов виразу (1) визначаються кодом Грея. Кут оберту ротора сельсину відносно статора знаходиться наступним чином:

Ф = Рі(ІГ) на інтервалі 101;

<р = 60" - Р|(и ) на інтернаті 001;

Ф = 60° + р2(и’) на інтервалі 000;

Ф = 1801’- Р2(ІГ) на інтервалі 100;

<І> = 180° + Р[(и’) на інтервалі 1 ¡0;

Ф = 240° - Рі(и’) на інтервалі 010: (2)

Ф = 240° + Р:(и’) на інтервалі 011;

де

ф = 360° - Р2(и’) на інтервалі 111;

Fl = ;

и'-2

її' /з Р2 = Лгсгя(¥-2~) .

ьи'+2

Для зменшення випадкової складової похибки перетворення пропону(

Рис. 1 . Структурна схема нормування та мультиплексування сигнал

застосовувати КІХ - фільтр арифметичного усереднення з парною кількість результатів перетворення.

У третьому розділі розглядаються методи побудови математичн імітаційних моделей основних агрегатів технологічного процесу. Оскі математичні моделі повинні задовольняти ієрархічним рівням заді

координації роботи агрегатів і управління агрегатами у реальному часі, для кожного рівня пропонується своя модель.

Математична модель дозатору одержана на основі рівняння Мещерського

Н-’»Г- +СГ ^+сг^^)+сА, =^, . (4)

Дг' Дх ^ Лх )

де Мо - приведена до координати х маса всіх рухомих частин вимірювальної системи дозатору;

т(0 - маса матеріалу в бункері в момент ї;

х,+ ь х,, х,.г значення координати просідання бункеру з матеріалом під дією ваги у наступному, поточному і попередньому кроках моделювання.

С\ - коефіцієнт демпфірування;

Ст - коефіцієнт тертя ковзання;

С\ - коефіцієнт пружності;

Р^) - сила динамічної дії струму матеріалу, що падає, на вантажоприймальний пристрій;

§ - прискорення вільного падіння.

Показано, що коефіцієнт тертя спокою не впливає на параметри перехідного процесу. Але цей тип тертя визначає момент зупинки руху і впливає на випадкову складову похибки дозування. Одержані логічні вирази визначення моменту зупинки руху.

Модель змішувача примусової дії одержана на основі поняття динамічної системи. Ставиться і вирішується задача адекватності математичної моделі змішувача відносно задачі управління консистенцією суміші. Показано, що математичну модель змішувача можна представити у вигляді адитивної с\ми двох складових: детермінованої і стохастичної. Для забезпечення адекватності детермінованої складової необхідно використовувати тривалість змішування, як змінну стану динамічної системи. При цьому додаткове значення активної потужності двигуна змішувача \Уа. обумовлене тривалістю змішування, можна одержати за допомогою функцій виходу та переходу математичної моделі д и н а м і ч н ої с 11 сте м и:

Кім) =Кі+КіЛт, ~трп) ; (5)

тргіМ)=ті,

де Ш1(1Т|Г значення \Уа на наступному кроку моделювання:

XVл - значення \Уа на поточному кроку моделювання; т, - маса матеріалу в змішувачі у поточний момент часу; трп - маса матеріалу у змішувачі у попередній момент часу;

гсіргіі-п - попередня маса матеріалу в наступний момент часу;

Куі- - коефіцієнт збільшення потужності, шо споживається при надходженні матеріалу.

Для одержання стохастичної складової моделі змішувача пропонує використовувати КІХ фільтр

У, = + • • - + айх,_а, (6)

де У, - значення збурення на і-му кроку моделювання,

хі ■> хі-\•• хі-п - п останніх значень послідовності дійсних некорельованих, рівномірно розподілених у інтервалі [-1,1] лсевдовипадкових чисел;

а0,а1,...,а>і . п коефіцієнтів, від яких залежить форма кореляційної функції.

У дисертації пропонується алгоритм і на його основі програма звороті

рішення задачі знаходження коефіцієнтів • • •>ап по значенням зад

кореляційної функції.

У четвертому розділі на основі одержаної у третьому розділі імітаці моделі дозатору проведено дослідження ефективності управління використанні двох принципів: “по вазі” і “за часом” (рис. 2). Для побуі верхньої та нижньої границь імовірних значень похибки по результ: моделювання використано правило двох сигм. Як показують графіки 4 і 5

2) дозування малих доз “по вазі” виконується з великою похибкою, а велик з малою. Графіки 6 і 7 показують, що при дозування “за часом”, навл дозування малих доз відбувається з малою похибкою, а великих - з велиі Враховуючи цю особливість пропонується алгоритм управління дозато який у процесі функціонування визначає і виконує кроки управління “по і та “за часом”, поки вага дози з визначеною точністю не буде відпові, заданій (рис. 3).

Згідно з цим алгоритмом на початку блоком 1 визначається доцільніст дозування матеріалу “по вазі”. Умовою доцільності

РгЖрДР (7)

вважається перевищення заданого значення ваги дози Р2 збільшеного у КР р; вибігу АР. Значення Кр являється параметром настройки алгоритму.

Якщо умова (7) не виконується, то з метою запобігання передозув; вище дозволеної межи задане значення Р2 зменшується блоком 4 на вели1 очікуваного передозування, визначеного за допомогою правила К„ сигм сигм визначається довірчою імовірністю знаходження похибки у м<

довірчого інтервалу. У цьому випадку виконується перехід до циклу дозування "за часом”. З початку блоком 5 обчислюється термін дозування

Т,=Р,ІМ[0]. (8)

де М[0\- математичне очікування щільності надходження матеріал;.

0(1).

[кГ]

Рис. 2 Графіки залежності помилки дозування від розміру дози

з врахуванням випадкового характеру поступу матеріалу у дозатор. І'математичне очікування вибігу;

-^-верхня та нижня границі імовірних значень похибки;

"*’5" верхня та нижня граниш імовірних значень похибки дозування при управлінні з компенсацією математичного очікування; верхня та нижня границі імовірних значень похибки при управлінні по часу. ,

Потім блоком 6 перевіряється умова знаходження очікуваної похибки ' межах дозволеної

&2>ка%/£>Л, (9)

де Ое - дисперсія щільності надходження матеріалу.

Рис. З Схема алгоритму управління дозатором на протязі одного кроку.

Якщо справедлива умова (9) то це означає, що очікувана похі знаходиться у межах дозволеного простору і можна починати крок дозув; "за часом”. Якщо умова (9) не виконується, то, з метою запоб передозування, знаходиться максимальне значення терміну Т2, при яь очікуване значення дози знаходиться у межах дозволенного

Якщо умови (8) і (9) виконуються завжди, то як частковий випадок одержуємо відомий алгоритм. Коли ці умови не виконуються, то застосування відомого алгоритму може привести до передозування вище дозволеної межі. Запропонований алгоритм вільний від цього недоліку. За його допомогою, шляхом послідовності кроків дозувань “по вазі” та “за часом”, досягається задане значення дози навіть тоді, коли випадкова складова процесу дозування по вазі перевищує дозволене значення похибки. У роботі показано, що даний алгоритм буде оптимальним по швидкодії. Показано, що запропонований алгоритм може ефективно використовуватись також у системах зв’язаного управління, наприклад, при завантаженні бетоновозів товарним бетоном.

Використовуючи запропонований алгоритм у дисертації пропонується двухрівнева адаптивна система управління з ідентифікатором у колі зворотнього зв’язку. Розглянуто алгоритми параметричної ідентифікації та обгрунтовано вибір однокрокових процедур по критерію швидкості збіжності.

У п'ятому розділі на підставі теорії управління паралельними процесами проведемо дослідження комп’ютерної системи управління приготуванням технологічної суміші з метою визначення основних принципів побудови програмного забезпечення цієї системи. Узагальнена схема (рис. 3) покладена в основу розробки типового пакету програм, на базі якого пропонується виконувати генерацію програмного забезпечення конкретної системи. У основу схеми покладена концепція розподілу задач на два класи, що породжують слабко і сильно зв’язані процеси. Поставлені і вирішені задачі управління складом технологічної суміші на рівні системи реального часу, реалізації інтерфейсу з оператором, та інші. Показано, що задача управління складом суміші може бути зведена до рішення системи лінійних рівнянь змінної розмірності. Розглянуті часткові випадки рішення системи, та їх зв’язки з реальним процесом.

Запропонований пакет дозволяє замість реального технологічного процесу використовувати розроблену автором імітаційну модель процесу приготування технологічної суміші Одержана таким чином демонстраційна модель являє собою штучну реальність майбутньої системи, що підлягає розробці. В цьому розумінні вона може використовуватись на етапі постановки задач та аналізу особливостей управління конкретною системою на етапах технічного завдання та її розробки. Як показала практика, демонстраційна модель може ефективно використовуватись також при навчанні операторів процесу. Важливою особливістю такого навчання є можливість підготовки операторів одночасно з виконанням робіт по створенню системи управління технологічним процесом.

Поставлено та вирішено задачу побудови інтерфейсу між програмним комплексом управління та технологічним об’єктом (реальним процесом чи

імітаційною моделлю), таким чином, щоб звести до мінімуму кількість програм комплексу які підключаються або відключаються при переході від імітаційної моделі до реального процесу і в зворотному напрямку. Це дозволяє виконати весь цикл розробки та доводки програмного забезпечення для конкретного технологічного процесу приготування суміші по імітаційній моделі, що значно знижує вартість впровадження систем автоматичного управління і підвищує надійність отриманих програмних комплексів.

Рис. З Узагальнена структурна схема програмного забезпечення АСУ ТП приготування технологічної суміші.

ВИСНОВКИ ТА РЕЗУЛЬТАТИ

Основним результатом дисертаційної роботи є дослідження та розробка

основних компонентів технічного та програмного забезпечення комп’ютерної

системи приготування технологічних сумішей у будівництві. Основні наукові та

практичні результати роботи полягають у наступному:

1. Автором запропоновано метод вимірювання кутових переміщень на основі миттєвих значень напруг між виходами двох обмоток роторів сельсинів і виходом третьої, при якому точність вимірювань не залежить від форми і параметрів напруги живлення сельсина. За допомогою цього методу можливо вимірювати кутові переміщення при використанні сельсинів в індикаторному режимі без зміни схеми їх з’єднання.

2. Проведена експериментальна перевірка запропонованого у дисертації методу шляхом виготовлення і дослідження лабораторного макету з подальшим впровадженням у виробництво. Таким чином підтверджені теоретичні висновки і показана практична цінність запропонованого в дисертації методу перетворення вага - код.

3. Розроблені математичні і на їх основі цифрові моделі основних агрегатів технологічного процесу приготування технологічної суміші.

4. На основі розроблених цифрових моделей проведено дослідження динаміки

управління процесами дозування матеріалів, у результаті якого

запропонований оптимальний по швидкодії алгоритм з прогнозуванням похибки дозування і автоматичним вибором способу дозування: “за часом” чи “по вазі”.

5. Проведено дослідження динаміки адаптивної системи управління

дозуванням матеріалів. На основі дослідження розроблена система

параметричної ідентифікації запропонованого у дисертації оптимального по швидкодії прогнозуючого алгоритму управління дозатором.

6. Проведений аналіз операційних систем реального часу, на основі якого виконано розподілення задач на сильно зв’язані і слабко зв'язані. Показано, що більшість задач програмного забезпечення мікропроцесорної системи приготування технологічної суміші можна реалізувати у середовиші слабко зв’язаних процесів, що дозволяє збільшити наочність більшості задач, придати їм просту і чітку структуру, більш ефективно використовувати стек.

7. На основі проведеного аналізу, а також запропонованих математичних і цифрових моделей основних агрегатів, розроблено типовий пакет програм, що дозволяє виконувати генерацію програмного забезпечення конкретної системи з меншими затратами та з більшою надійністю функціонування.

8. На основі типового розробленого пакету, розроблена система побудови штучної реальності, що дозволяє більш детально обгрунтувати технічні

рішення, проводити дослідження алгоритмів управління і відладіо програмного забезпечення, виконувати підготовку операторів процес; одночасно з створенням реальної системи (практично з моменту підписанні договору) і з більшою ефективністю.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Цилюрик А.Л. Цифровое моделирование процессов дозирования і перемешивания в АСУ ТП приготовления технологических смесей./ Физико-технические и технологические приложения математической моделирования. Национальная академия Украины. Институт математик», Сборник трудов. КИЕВ - 1998. -с. 257-260.

2. А. Л.Цилюрик Автоматизация приготовления бетонной смеси в условия чрезвычайных ситуаций. .// Науково-практичні проблеми цивільної оборон а системі МНС. Збірник наукових статей .Випуск 1. Київ-1998, -с. 117-і! 9.

3. Цилюрик О.Л. Метод виміру кутових переміщень з використанням .миттсви значень напруг на обмотках ротору сельсина // Автоматика, автоматизациі электротехнические комплексы и системы. - .-№1, 1998, -с. 72-77.

4. Цилюрик О.Л. Алгоритми моделювання випадкових збурень у імовірнії імітаційних моделях прогнозування ситуацій.// Науково-практичні проблем моделювання та прогнозування надзвичайних ситуацій. Україна, МНС збірник наукових статей .Випуск 2. Київ-1999. -с. 22-25.

5. О.Л.Цилюрик Математична модель управління складом технологічне суміші у мікропроцесорних системах автоматики. Будівництво України Ж 1999, -с.42-43.

6. О.Л.Цилюрик. Вимір кутових переміщень з використанням безконтактни сельсинів. Книга за матеріалами п’ятої міжнародної науково-технічне конференції “Контроль і управління в складних системах ” (КУСС-99).Том ’ “УНІВЕРСУМ-Вінниця”. 3-5 лютого 1999 року. -с. 239-245.

7. Григоровский Є.П., Цилюрик О.Л. Дослідження динаміки дозатор

дискретної дії з метою зменшення помилки дозування// Гірн.. будів.,дор.. ’ меліорат. машини: Республіканський міжвідомчий науково-технічні1

збірник,-1999.-Вип.54, -с. 64-66.

Цилюрик О.Л. Технічні та програмні засоби систем автоматизації

процесів приготування технологічної суміші у будівництві. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеню кандидата технічних наук

спеціальністю 05.13.07 Автоматизація технологічних процесів. - Київські

національний університет будівництва і архітектури, Київ. 2000.

Дисертацію присвячено питанням розробки та дослідження комп’ютерних систем управління приготуванням технологічної суміші у будівництві. Запропонований потенціальний метод перетворювання вага-код. Па його основі реалізований перетворювач на базі сучасних мікропроцесорних елементів. Реалізовані математичні і імітаційні моделі дозатора дискретної дії та змішувача. На основі моделей проведено дослідження динаміки управління дозатором дискретної дії. Запропонований оптимальний по швидкодії прогнозуючий алгоритм управління дозатором з підвищеною точністю і виключенням можливості передозування. Розроблена двохрівнева адаптивна система управління дозатором з ідентифікатором в колі зворотного зв’язку. Розроблений пакет програм управління процесами приготування суміші з різною конфігурацією технічного обладнання і зв’язків по матеріальному потоку. Забезпечена можливість використання програм моделювання роботи агрегатів сумісно з програмами управління процесами для побудови штучної реальності, яка може бути застосована для дослідження алгоритмів, відладки програм комплексу, а також для навчання операторів. .

Ключові слова: технологічний комплекс, технологічна суміш,

перетворювач вага-код, дозування, моделювання, адаптивне управління, демонстраційна модель.

Tsiluyrik A.L. Hardware and software elements for technological mix production automation in construction. - Manuscript.

Dissertation for candidate degree of technical science by specialty 05.13.07 -Technological processes automation. - Kiev National University of Building and Architecture, Kiev, 2000.

The dissertation is devoted to questions of development and research of computer aided control systems for preparation of a technological mix in construction. The original - potential method of Weight - code conversion is offered. That method is implemented on the basis of modem microprocessor elements. The mathematical and imitating models of discrete acting weighting equipment and mixers are developed. On the basis of these models the research of control dynamic of discrete acting weighting equipment is carried out. Optimum on speed, predicting algorithm for weighting equipment control with increased accuracy and exception of an opportunity of overrun is given. The two-level adaptive control system of weighting equipment with the identifier in a circuit of a feedback is developed. The software package for control mixes preparation processes with a various configurations of the technical equipment and different material flow diagrams is developed. That package gives the opportunity to use the programs for units modeling together with the process control programs to construct an artificial reality, which

could be used for research the features of control algorithms, software debugging anc also for training the operators.

Keywords: technological complex, technological mix, weight-code converter, weighting, modeling, adaptive control, demonstration model.

Цилюрик А.Л. Технические и программные средства систе\ автоматизации процессов приготовления технологических смесей t строительстве. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук пс специальности 05.13.07. Автоматизация технологических процессов. -Киевский национальный университет строительства и архитектуры, Киев. 2000.

Диссертация посвяшена вопросам разработки и исследованш компьютерных систем управления приготовлением технологической смеси I строительстве.

Система управления процессом рассматривается как двухуровневая иерархическая. На первом уровне (локальных подсистем) выполняете; управление отдельными агрегатами технологического процесса: дозаторами смесителями, распределительными узлами и т.д. На втором уровне решаете! задача координации работы локальных подсистем, таким образом, чтобы от функционировали согласованно.

Важнейшей локальной подсистемой является подсистема управлени* дозатором. В диссертации предложен потенциальный метод преобразован!» вес-код, позволяющий по двум мгновенным значениям напряжений н; обмотках статора сельсина вычислить угол поворота ротора. На основе этоп метода реализован преобразователь на базе современных микропроцессорны.' элементов с оптимальным распределением функций между техническим i программным обеспечением. Для снижения случайной составляюше! погрешности преобразования предлагается использовать КИХ фильтр е парны.% количеством слагаемых.

Разработаны математические и имитационные модели дозатор; дискретного действия и смесителя. На основе этих моделей проведень исследования динамики управления дозатором дискретного действия. Е результате исследования предложен оптимальный по быстродействии прогнозирующий алгоритм управления дозатором с повышенной точностью i исключением возможности передозирования. Прогнозирование доверительны: интервалов ошибки дозирования производится на основе дисперсш погрешности набора дозы исходя из предположения нормального закон; распределения вероятностей.

Для управления дискретным дозированием предложена двухуровнева адаптивная система управления дозатором с идентификатором в цепи обратно!

связи. Разработаны алгоритмы идентификации параметров математической модели в процессе управления и обоснован выбор одношаговых процедур по критерию скорости сходимости.

На основе анализа взаимодействий задач системы реального времени разработан пакет программ управления процессами приготовления технологических смесей. На его основе можно производить генерацию программного обеспечения конкретной системы с учётом конфигурации технологического оборудования и связей по материальному потоку.

Поставлены и решены задачи управления составом технологической смеси при управлении в реатьном времени, реализации интерфейса с оператором и другие. Показано, что задача управления составом смеси сводится к решению системы линейных уравнений переменной размерности. Рассмотрены частные случаи решения системы, показаны их связи с реальным процессом.

Для построения искусственной реальности обеспечена возможность использования программ моделирования 'работы агрегатов совместно с программами управления технологическим процессом. При этом интерфейс между программами управления и объектом управления построен таким образом, чтобы при переключении управления от реального объекта к его имитационной модели, и в обратном направлении, обеспечить минимальное количество переключаемых программ. Полученная таким образом демонстрационная система может быть использована для исследования алгоритмов управления, отладки программного комплекса, а также для обучения операторов технологического процесса.

Ключевые слова: Технологический комплекс, технологическая смесь, преобразователь вес-код, дозирование, моделирование, адаптивное управление, демонстрационная модель.