3 Технология разработки программного комплекса

3.1 Информационное описание химико-технологического процесса как объекта управления/проектирования. Постановка задачи выбора режимных/геометрических параметров процесса

Например:

Информационное описание стадии изотермической выдержки процесса спекания порошковых прессовок в производстве твердых сплавов, составленное в результате анализа характеристик процесса, проведенного в подразделе 1.2, представлено на рисунке 3.

Рисунок 3 – Информационное описание стадии изотермической выдержки

На рисунке 3 использованы следующие обозначения:

X – вектор входных параметров процесса;

T_M – тип спекаемого керамического материала;

T_F – тип печи для спекания (консолидации) порошковых прессовок;

U – вектор управляющих воздействий на процесс;

T – температура спекания, С;

 – время изотермической выдержки при спекании, мин;

Y – вектор критериальных показателей процесса;

H_R – твердость спеченного сплава по Роквеллу, ед.

На основе информационного описания стадии изотермической выдержки процесса спекания сформулирована задача управления твердостью сплава:

Для заданного типа керамического материала T_M и типа печи T_F по математической модели стадии изотермической выдержки процесса спекания определить оптимальные значения времени выдержки ^opt  [^min; ^max] и температуры спекания T^opt  [T^min; T^max], которые обеспечивают максимум твердости сплава

,

где ^min, ^max – регламентные пороговые значения времени изотермической выдержки, зависящие от типа керамического материала и типа печи, мин;

T^min, T^max – регламентные пороговые значения температуры спекания, зависящие от типа керамического материала и типа печи, С.

Или:

Информационное описание процесса одношнековой экструзии рукавных полимерных пленок, составленное в результате анализа характеристик процесса, проведенного в подразделе 1.2, представлено на рисунке 3.

Рисунок 3 – Информационное описание процесса одношнековой экструзии

На рисунке 3 использованы следующие обозначения:

X – вектор входных параметров процесса;

_E – вектор геометрических параметров шнека и кольцевой формующей головки экструдера;

H_M – вектор характеристик полимерного материала, зависящих от типа материала T_M;

– диаметр шнека, м;

L/D – относительная длина шнека;

– шаг нарезки шнека, м;

– осевая толщина витков нарезки шнека, м;

 – геометрическая степень сжатия шнека;

– толщина формующей щели головки, м;

d – диаметр формующей щели головки, м;

l – длина формующей щели головки, м;

a₀, a₁ – эмпирические коэффициенты модели, описывающей зависимость плотности расплава полимерного материала от температуры;

– температура, соответствующая необратимому изменению цвета материала при термической деструкции, С;

– энергия активации процесса термической деструкции полимера, Дж/моль;

– время, соответствующее необратимому изменению цвета материала при термической деструкции, с;

U – вектор управляющих воздействий на процесс экструзии;

N – частота вращения шнека экструдера, об/с;

T_b – температура корпуса экструдера, С;

Y – вектор критериальных показателей процесса экструзии;

– производительность экструдера, кг/с;

– индекс термической деструкции экструдата, %.

На основе информационного описания процесса одношнековой экструзии рукавных полимерных пленок сформулирована задача управления производительностью экструдера и качеством экструдата:

Для заданного типа полимерного материала T_M и геометрических параметров одношнекового экструдера с кольцевой головкой _E по математической модели процесса экструзии определить допустимые значения частоты вращения шнека N  [N^min, N^max] и температуры корпуса T_b  [T_b^min, T_b^max], которые обеспечивают выполнение ограничений на производительность экструдера и индекс термической деструкции экструдированной рукавной пленки

, .

где N^min, N^max – регламентные пороговые значения частоты вращения шнека, зависящие от типа полимерного материала и типа экструдера, об/с;

T_b^min, T_b^max – регламентные пороговые значения температуры корпуса, зависящие от типа полимерного материала и типа экструдера, С;

G₀ – заданная производительность экструдера, кг/с;

I_d^max – предельно допустимый индекс термической деструкции экструдированной рукавной пленки, %.

Примечание – Информационное описание объекта составляется на основе постановки задачи управления/проектирования, приведенной в приложении А к заданию, и условных обозначений параметров, приведенных в приложении В к заданию. При этом часть условных обозначений параметров расшифровывается под рисунком с информационным описанием (названия и единицы измерения параметров берутся из приложений А и Б к заданию), поэтому повторять их после постановки задачи не следует.