451

2

УДК 630*79:65.011.56+674:65.011.54/.56

Петровский, В. С. Управление в автоматизированном производстве (лесопромышленный комплекс) [Текст] : методические указания к выполнению

В. С. Петровский, А. А. Грибанов ; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВПО «ВГЛТА». – Воронеж, 2014. – 15 с.

Печатается по решению учебно-методического совета ФГБОУ ВПО «ВГЛТА» (протокол № 4 от 13 декабря 2013 г.)

Рецензент д-р техн. наук, проф. А.Д. Платонов

Научный редактор д-р техн. наук, проф. B.C. Петровский

3

Введение

Целью курсового проекта является закрепление научно-теоретических знаний в области управления в автоматизированном производстве на отраслевых конкретных примерах автоматизированного управления производствами лесопромышленного комплекса. Обращаясь к информационным ресурсам сети Интернет, студенты получают материал расширенного понимания отраслевых технологий, производств и систем автоматизированного управления.

Темы курсовых проектов имеют общее название «Разработка и исследование систем управления в автоматизированном производстве лесопромышленного комплекса».

При выполнении курсового проекта его разделы иллюстрируются схемами, графиками и по каждому разделу студент дает свое заключение о научно-технической значимости этого материала.

Выполняется проект индивидуально каждым студентом по заданному варианту с обязательным использованием литературных источников, показанных для каждого варианта в конце данных методических указаний.

Проект выполняется последовательно по представленным задачам проектирования.

Порядок выполнения проекта

1.В библиотеке ВГЛТА студенты получают методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине «Управление в автоматизированном производстве» (лесопромышленный комплекс).

2.Одновременно в библиотеке ВГЛТА для заданного варианта студенты получают обязательные литературные источники, которые указаны в конце данных методических указаний.

3.Необходимо ознакомиться с перечнем задач проекта полученного варианта.

4.Во введении показать актуальность темы курсового проекта.

5.В основной части курсового проекта последовательно дать решение каждой задачи с подробным описанием.

6.Графики, рисунки, схемы представить в формате А4.

7.По каждой задаче проекта дать свои выводы.

8.В заключении по всему проекту показать актуальность проектируемой системы управления в автоматизированном производстве лесопромышленного комплекса, отметить сущность проектных решений, показать качественные характеристики системы, отметить ее технологический уровень и практическую реализуемость.

9.В конце проекта привести библиографический список используемых литературных источников.

4

Варианты Вариант 1

Управление в автоматизированном производстве лесных семян

Задачи:

1.Дать описание технологий, оборудования заготовки и сушки сосновых

шишек.

2.Представить по литературному источнику особенности управления в автоматизированных системах производства лесных семян.

3.Представить и описать схему автоматизации процесса сушки сосновых шишек с управлением по параметрам сушильного агента в камере.

4.Подобрать марки, типы технических средств автоматизации по [2] и дать описание, характеристики.

В общем виде определить передаточные функции АСР в разомкнутом и замкнутом состоянии W p раз , W p

Определить характеристическое уравнение системы 1 W p раз 0 и объяснить необходимые условия устойчивости этой АСР.

Вариант 2 Автоматизированное управление параметрами микроклимата

лесных теплиц

Задачи:

1.Дать описание технологий и оборудования выращивания лесопосадочного материала в теплицах.

2.По литературному источнику изучить и сделать анализ и синтез систем автоматизированного управления параметрами микроклимата лесных теплиц.

3.По структурной схеме [1] программного регулирования трех параметров микроклимата разработать принципиальную схему с использованием конкретных типов, марок программных регуляторов, датчиков, исполнительных механизмов. Описать устройство, принцип действия этих средств автоматики.

4.Предложить и описать использование персонального компьютера, контроллера, цифровых датчиков, средств индикации и управления.

5.Рассмотреть интерфейсную часть системы управления.

5

6. Дать общее описание программного обеспечения (ПО) автоматизированной системы управления (АСУ) микроклиматом лесных теплиц.

Вариант 3 Система автоматизированного вождения колесных тракторных

агрегатов на лесных питомниках

Задачи:

1.Представить описание существующих систем автовождения тракторных агрегатов.

2.Рассмотреть и дать описание систем автовождения тракторных агрегатов на лесных питомниках.

3.По литературным источникам [1, 4] сделать анализ и синтез систем автовождения колесных тракторных агрегатов на лесных питомниках.

4.По литературному источнику [1], используя структурные схемы рис. 1.12, рис. 1.14 составить алгоритм управления.

5.Подобрать программируемый микроконтроллер управления и по алгоритму управления дать свои соображения по составлению программ работы микроконтроллера.

Вариант 4 Математическое, техническое обеспечение системы автоматизации

управления процессом сушки хвойно-витаминной, травяной муки в барабанных агрегатах типа АВМ

Задачи:

1.Дать описание технологии, оборудования сушки витаминной травяной муки в барабанных сушилках.

2.По литературному источнику [1] представить описание синтеза математического, программного, технического обеспечения АСУТП сушки хвойно-витаминной суки в сушилках АВМ.

3.По локальным каналам регулирования расхода топлива (газа) и сырья построить систему регулирования температуры топочных газов на выходе сушильного агрегата.

4.Представить подробное описание функциональной схемы управления процессов сушки витаминной муки по литературному источнику [1], рис. 1.27.

Вариант 5 Разработка математического, информационного, программного

обеспечения системы автоматизированного учета запасов стволовой древесины в древостоях

Задачи:

1.По литературным источникам [1, 4, 6] представить, описать математическое, информационное, программное обеспечение системы автоматизированного учета запасов стволовой древесины в древостоях.

2.По тем же литературным источникам сделать описание

6

автоматизированного учета сортиментного состава и запасов сортиментов в выделах древостоев.

3. Представить алгоритмическое, программное обеспечения системы автоматизированного учета объемов лесоматериалов в древостоях и показать из [1] табл. 2.7 коэффициенты математических моделей стволов деревьев.

Вариант 6 Разработка математического, информационного, программного

обеспечения системы автоматизированного учета объемов лесоматериалов на складских работах по массе

Задачи:

1.Описать современные автоматизированные системы взвешивания материалов на подъемно-транспортных механизмах.

2.Предоставить описание, марки, типы средств автоматики и радиосвязи взвешивания и передачи информации на пункты регистрации результатов взвешивания лесоматериалов.

3.Сделать проектное решение по составу структурной и функциональной схемы автоматизированного учета объемов лесоматериалов на складских работах по массе.

4.Представить таблицу марок, типов, технических характеристик средств автоматики и телеметрии.

Вариант 7 Разработка и исследование систем автоматизированного учета

объемов лесоматериалов при машинной разработке лесосек

Задачи:

1.Представить описание конструкции, технологии работы лесосечных машин типа «харвестер».

2.Используя рекомендованную учебную литературу представить свою идею и содержание математического, алгоритмического, программного обеспечения системы автоматизированного учета объемов лесоматериалов при машинной разработке лесосек.

3.Составить структурную и функциональную схемы технической реализации систем автоматизированного учета объемов лесоматериалов при машинной разработке лесосек харвестером.

4.Представить таблицу средств автоматики и вычислительной техники для рассматриваемой системы автоматизированного учета.

7

5. Дать описание работы средств автоматики и вычислительной техники этой системы автоматизированного учета лесоматериалов.

Вариант 8 Разработка системы управления автоматизированными

многопильными раскряжевочными установками

Задачи:

1.Используя рекомендуемую учебную литературу дать описание конструкций и технологию работы многопильных раскряжевочных установок с поперечной подачей с программируемой перестройкой работы пил типа «триммер».

2.Дать описание технологий раскряжевки хлыстов в автоматизированном производстве сортиментов круглого леса рассматриваемой системы.

3.Рассмотреть и дать описание управления автоматизированными многопильными раскряжевочными установками.

4.Рассмотреть основы АСУТП производства сортиментов круглого леса.

5.Представить математическое обеспечение автоматизированных систем управления технологическими процессами раскряжевки хлыстов.

Вариант 9 Разработка автоматизированной системы управления сортировкой,

маркировкой сортиментов круглого леса и управления раскряжевочносортировочными линиями

Задачи:

1.Дать описание конструкции и работы сортировочного транспортера

ЛВ-187.

2.Представить описание автоматизированной системы управления сортировкой сортиментов круглого леса.

3.Рассмотреть и дать описание автоматизированных систем маркировки материалов.

4.Представить приемлемые для практики автоматизированные системы маркировки сортиментов круглого леса.

5.Разобраться и дать свое описание автоматизированных систем раскряжевочно-сортировочных линий.

Вариант 10 Управление в автоматизированном производстве пиломатериалов

на ленточнопильных станках

Задачи:

1.Представить описание управления в автоматизированном производстве пиломатериалов на ленточнопильных станках со схемами технологического процесса и раскроя бревен.

2.Представить описание системы автоматической оптимизации раскроя пиловочника на обрезные пиломатериалы с учетом мест вырезки бревен из хлыстов.

8

3. Используя в [1] формулу 3.5 для комлевых бревен сосны произвести на компьютере расчеты по формулам 3.6, 3.7, 3.8, 3.9 вычислительных операций оптимизации раскроя бревен: толщина досок 20 мм db = 0,18м и H =

5м; db = 0,24м и H = 6м; db = 0,34м и H = 4м.

Полученные результаты представить в таблице.

4.Дать описание автоматизированной системы управления процессом раскроя бревен на пиломатериалы.

5.По [4] (стр. 44-52) представить описание системы автоматизированного управления вырезкой пороков древесины пиломатериалов и сращивания коротких досок.

Вариант 11 Управление в автоматизированных системах гидротермической

обработки фанерного сырья

Задачи:

1.Дать описание современных технологий и оборудования проварки (гидротермообработки) фанерного сырья.

2.Представить описание управления в автоматизированных системах гидротермической обработки фанерного сырья.

3.По литературному источнику [2] для рис. 4.1 [1] подобрать современные технические средства автоматизации.

4.Представить разработку систем автоматизированного управления с охватом бассейнов гидротермической обработки древесины простыми гибкими положительными обратными связями.

5.Показать синтез систем автоматизированного управления режимами прогрева древесины, инвариантных к изменениям температуры окружающей среды.

Вариант 12 Автоматизированная система управления процессом сушки шпона

Задачи:

1.Ознакомиться и описать современные технологии сушки шпона.

2.Рассмотреть и дать описание системы автоматизации процесса сушки

шпона.

3.Рассмотреть системы электропривода подачи шпона в роликовых сушильных камерах.

4.Разобраться и описать систему автоматизации роликовых сушильных камер СУР-4 и для 2.21 [4] по [2] подобрать современные технические средства автоматизации.

5.Дать описание системы автоматического управления процессом сушки шпона в многозонной конвейерной сушилке.

9

Вариант 13 Автоматизированная система процесса сушки измельченной

древесины

Задачи:

1.Изучить и составить описание современных технологий, оборудования сушки измельченной древесины.

2.По [1] дать описание автоматизированной системы процесса сушки измельченной древесины в барабанных сушильных установках с представлением функциональной схемы и элементов автоматики.

3.В принципиальную электрическую схему [1] (рис. 4.15) добавить световую сигнализацию «работа – остановка» приводов газовой, воздушной заслонки и заслонки вторичного воздуха.

4.Представить описание синтеза системы многокритериального автоматизированного управления процессом сушки измельченной древесины.

5.Сделать анализ показателей эффективности рассматриваемой автоматизированной системы.

Вариант 14 Автоматизированная система управления процессом горячего

прессования древесностружечных плит

Задачи:

1.Выполнить обзор и дать описание технологий и оборудования горячего прессования ДСтП (древесностружечных плит).

2.С помощью [1] описать технологию и автоматизированную систему горячего прессования ДСтП.

3.Представить идею синтеза системы многокритериального автоматизированного управления процессом горячего прессования ДСтП.

4.Подобрать необходимые технические средства автоматизации.

5.Сделать анализ эффективности автоматизированной системы управления процессом горячего прессования древесностружечных плит.

Вариант 15 Автоматизированная система управления процессом сушки

пиломатериалов

Задачи:

1.Представить краткий обзор современных методов, технологий сушки пиломатериалов.

2.По материалам [1] дать описание автоматизированной системы процесса сушки пиломатериалов.

3.Для построения АСУТП [2] (рис. 4.24, 4.25) подобрать датчики и исполнительные механизмы.

4.Рассмотреть, дать описание алгоритма автоматизированного управления процессом сушки пиломатериалов.

5.Представить описание функциональной схемы прибора МПР51.

10

Вариант 16 Система многокритериального автоматизированного управления

процессом сушки паркетной фризы

Задачи:

1.Представить обзор методов, технологий сушки трудно сохнущих пиломатериалов дуба, бука, лиственницы.

2.По [1] представить идею и описание синтеза многокритериального автоматизированного управления процессом сушки паркетной фризы.

3.Для структурных схем [1] (рис. 4.31, 4.32) подобрать марки датчиков, исполнительных механизмов.

4.Рассмотреть и представить описание многокритериальной оптимизации процесса сушки паркетной фризы.

5.Рассмотреть и дать описание структурной схемы АСУ в [1] (рис. 4.34,

4.35, 4.36, 4.37, 4.38).

6.Сделать выводы об эффективности рассматриваемой автоматизированной системы управления.

Вариант 17 Автоматизированная система пневмотранспорта и учета

технологической щепы

Задачи:

1.Представить обзор технологий и систем автоматики пневмотранспорта сыпучих материалов.

2.По [1] рассмотреть одноконтурную систему автоматического регулирования расхода воздуха в системе пневмотранспорта технологической щепы.

3.Подобрать марки, типы датчиков, исполнительного механизма и регулятора [2].

4.Рассмотреть комбинированную САУ пневмотранспортом технологической щепы [1] (рис. 4.40).

5.Рассмотреть решение задачи автоматизации учета технологической щепы в пневмотранспортных системах.