452

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова»

Автоматика и автоматизация производственных процессов

лесопромышленных предприятий

Методические указания для самостоятельной работы аспирантов

по направлению подготовки 09.06.01 Информатика и вычислительная техника

направленность программы 05.13.06 Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)

Воронеж 2018

2

УДК 630*79:65.011.56+674.093:65.011.54/56

Стариков А. В. Автоматика и автоматизация производственных процессов лесопромышленных предприятий [Электронный ресурс]: методические указания для самостоятельной работы аспирантов по направлению подготовки 09.06.01 Информатика и вычислительная техника; направленность программы 05.13.06 Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) / А.В. Стариков; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». – Воронеж, 2018. – 10 с.

Печатается по решению редакционно-издательского совета ВГЛТУ

Рецензент: заведующий кафедрой электротехники и автоматики ФГБОУ ВО «Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I», доктор технических наук, профессор Афоничев Д.Н.

3

Введение

Учебный план подготовки аспирантов по направлению 09.06.01 Информатика и вычислительная техника; направленность программы 05.13.06 Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (лесной комплекс) включают изучение дисциплины «Автоматика и автоматизация производственных процессов лесопромышленных предприятий» в объёме 108 часов, из которых 36 часов отводится для лекционных занятий, 36 часов для практических занятий, 36 часов для самостоятельной работы студентов. Форма промежуточного контроля освоения дисциплины зачёт.

Рабочая программа дисциплины определяет в качестве основной цели формирование у аспирантов необходимого уровня знаний в области производственных процессов, устройств автоматики, автоматизированных и автоматических систем лесопромышленных предприятий.

Для достижения данной цели в ходе изучения дисциплины решаются следующие задачи:

ознакомление со структурой и содержанием основных производственных процессов лесопромышленных предприятий;

изучение принципов и особенностей работы устройств автоматики, автоматизированных и автоматических систем управления технологическим оборудованием лесопромышленных предприятий;

усвоение принципов организации и использования различных видов обеспечения для систем автоматизации производственных процессов лесопромышленных предприятий.

В результате освоения дисциплины «Автоматика и автоматизация производственных процессов лесопромышленных предприятий» аспиранты должны:

знать структуру и содержание технологических процессов лесопромышленных предприятий, существующий уровень и проблемы автоматизации технологических процессов, основные схемы и технические средства автоматизации типовых объектов лесопромышленных предприятий, структуру и функции автоматизированных систем управления технологическими процессами;

уметь выполнять анализ технологического процесса как объекта автоматизации, разрабатывать алгоритмы контроля и управления объектами автоматизации, проводить технико-экономическую оценку вариантов использования систем автоматизации;

4

владеть методами обоснованного выбора устройств и систем автоматики при решении задач автоматизации технологических процессов и производств лесопромышленных предприятий.

1 Содержание учебной дисциплины

В соответствии с рабочей программой освоение дисциплины «Автоматика и автоматизация производственных процессов лесопромышленных предприятий» предусматривает изучение следующих разделов (тем) и вопросов, входящих в их состав:

Раздел 1. Структура и содержание технологических процессов на ле-

сопромышленных предприятиях. Основные сведения о структуре и содержании технологических процессов на лесопромышленных предприятиях. Современный уровень развития автоматизации, проблемы автоматизации технологических процессов на лесопромышленных предприятиях. Задачи в области автоматизации технологических процессов лесопромышленных предприятий в условиях рыночной экономики.

Раздел 2. Автоматизация непрерывных, периодических и дискретных технологических процессов. Основные сведения о непрерывных технологических процессах. Аналоговые, аналого-цифровые и цифровые системы управления и регулирования непрерывных технологических процессов. Примеры систем управления и регулирования непрерывными технологическими процессами на лесопромышленных предприятиях. Периодические и дискретные технологические процессы как объекты управления и регулирования, особенности их математического моделирования.

Раздел 3. Автоматизированные системы управления технологиче-

скими процессами. Основные функции и структура систем управления технологическими процессами, построенных на основе вычислительной техники и специализированных устройств автоматики. Примеры АСУТП для различных видов производств: лесопильного, тарного, фанеры, ДСтП, мебельного и других. Многоуровневая система управления технологическими процессами. Многопроцессорные вычислительные комплексы в управлении технологическими процессами. Типичная структура распределенной АСУТП, виды обеспечения, особенности их разработки и использования.

Раздел 4. Автоматика и автоматизация технологических процессов лесопильного производства. Автоматизация учета и сортировки пиловочного сырья. Автоматизированная система учета объемов круглых лесоматериалов на

5

предприятиях лесопильного производства. Автоматизированная система управления линией сортировки бревен. Автоматика и автоматизация технологического процесса лесопиления. Автоматизированное формирование схемы раскроя бревен. Автоматизация участка подачи пиловочных бревен. Автоматизация технологического процесса раскроя бревен на ленточнопильных станках. Автоматизация вырезки пороков древесины пиломатериалов. Автоматизация технологии сращивания коротких пиломатериалов. Пример автоматизированной системы оптимизации распиловки бревен для отечественных станков «Барс».

Раздел 5. Автоматика и автоматизация технологических процессов деревоперерабатывающего производства. Автоматизация технологического процесса производства фанеры. Автоматизация процессов гидротермообработки фанерных чураков, лущения и сушки шпона, склеивания фанеры. Автоматизация технологического процесса производства древесно-стружечных плит. Автоматизация процессов сушки измельченной древесины, смешения клея, формирования древесно-стружечного ковра, горячего прессования и шлифовки плит. Автоматизация технологического процесса производства древесноволокнистых плит. Автоматизация технологического процесса производства плит

MDF.

Раздел 6. Автоматика и автоматизация технологических процессов мебельного производства. Автоматизация процесса раскроя листовых, плитных и погонажных материалов. Автоматизированная подготовка карт раскроя и управляющих программ для форматно-раскроечных станков с ЧПУ (на примере САПР БАЗИС). Автоматизация процессов облицовывания мебельных деталей пленкой, декоративным слоисто-бумажным пластиком или шпоном. Автоматизация процесса профильного фрезерования мебельных деталей на деревообрабатывающих центрах. Автоматизация процесса облицовывания кромок мебельных деталей. Автоматизация процесса выполнения присадки мебельных деталей. Автоматизация процессов раскроя и шлифования сложных стеклоизделий. Автоматизация процессов сборки, упаковки и отгрузки мебельных изделий.

3 Учебно-методическое обеспечение дисциплины Основная литература

1. Петровский, В. С. Автоматизация технологических процессов и производств лесопромышленного комплекса [Текст] : учебник / В. С. Петровский. – Воронеж : ВГЛТА, 2011. – 400 с. – Электронная версия в ЭБС ВГЛТУ.

6 2. Петровский, В. С. Управление в автоматизированном производстве

(лесопромышленный комплекс) [Текст] : учебник / В. С. Петровский. – Воро-

неж : ВГЛТА, 2013. – 448 с.

Дополнительная литература

1.Основы автоматизированного проектирования изделий и технологических процессов [Текст] : учеб. пособие / П. Ю. Бунаков, А. В. Виноградов, Ю. И. Рудин, А.В. Стариков ; под общ. ред. С. Н. Рыкунина. – М. : ГОУ ВПО МГУЛ, 2008. – 312 с.

2.Петровский, В. С. Автоматизированные системы учета лесоматериалов [Текст]: монография / В. С. Петровский, М. В. Филипцов. – Воронеж: ВГЛТА,

2012. – 228 с.

3.Поляков, С. И. Автоматизация технологических процессов и производств. Изучение промышленного контроллера OMRON SYSMAC CPM2A [Электронный ресурс] : метод. указания к выполнению лабораторных работ / С. И. Поляков. – Воронеж: ВГЛТА, 2012. – ЭБС ВГЛТУ.

Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной

сети «Интернет»

Для освоения дисциплины необходимы следующие ресурсы информационно-телекоммуникационной сети «Интернет»:

1.http://window.edu.ru – портал «Единое окно доступа к образовательным ресурсам».

2.http://www.asutp.ru – сайт «Средства и системы компьютерной автоматизации».

3.http://www.automatization.ru – сайт «Современные технологии промышленной автоматизации».

4.http://195.98.72.241:8080/ – сайт научной библиотеки ВГЛТУ.

4 Темы самостоятельной работы

Самостоятельная работа аспирантов по ряду разделов дисциплины предполагает анализ информации, необходимой для качественного выполнения практических работ, оформление отчётов о выполненных практических работах, подготовку к их защите. Преподаватель сообщает аспирантам перечень разделов (тем) и организует контроль знаний по заявленным темам (таблица 1).

7

5Вопросы промежуточного контроля (зачёта)

1.Основные понятия о структуре и содержании технологических процессов на лесопромышленных предприятиях.

2.Современный уровень развития автоматизации на лесопромышленных предприятиях

3.Проблемы автоматизации технологических процессов на лесопромышленных предприятиях.

4.Задачи в области автоматизации технологических процессов лесопромышленных предприятий в условиях рыночной экономики.

5.Основные сведения о непрерывных технологических процессах.

6.Аналоговые, аналого-цифровые и цифровые системы управления и регулирования непрерывных технологических процессов.

8

7.Примеры систем управления и регулирования непрерывными технологическими процессами на лесопромышленных предприятиях.

8.Периодические и дискретные технологические процессы как объекты управления и регулирования, особенности их математического моделирования.

9.Основные функции и структура систем управления технологическими процессами, построенных на основе вычислительной техники и специализированных устройств автоматики.

10.Примеры АСУТП для различных видов производств: лесопильного, тарного, фанеры, ДСтП, мебельного и других.

11.Многоуровневая система управления технологическими процессами.

12.Многопроцессорные вычислительные комплексы в управлении технологическими процессами.

13.Типичная структура распределенной АСУТП, виды обеспечения, особенности их разработки и использования.

14.Автоматизация учета и сортировки пиловочного сырья.

15.Автоматизированная система учета объемов круглых лесоматериалов на предприятиях лесопильного производства.

16.Автоматизированная система управления линией сортировки бревен.

17.Автоматика и автоматизация технологического процесса лесопиления.

18.Автоматизированное формирование схемы раскроя бревен.

19.Автоматизация участка подачи пиловочных бревен.

20.Автоматизация технологического процесса раскроя бревен на ленточнопильных станках.

21.Автоматизация вырезки пороков древесины пиломатериалов.

22.Автоматизация технологии сращивания коротких пиломатериалов.

23.Пример автоматизированной системы оптимизации распиловки бревен для отечественных станков «Барс».

24.Автоматизация технологического процесса производства фанеры.

25.Автоматизация процессов гидротермообработки фанерных чураков, лущения и сушки шпона, склеивания фанеры.

26.Автоматизация технологического процесса производства древесностружечных плит.

27.Автоматизация процессов сушки измельченной древесины, смешения клея, формирования древесно-стружечного ковра, горячего прессования и шлифовки плит.

9

28.Автоматизация технологического процесса производства древесноволокнистых плит.

29.Автоматизация технологического процесса производства плит MDF.

30.Автоматизация процесса раскроя листовых, плитных и погонажных материалов.

31.Автоматизированная подготовка карт раскроя и управляющих программ для форматно-раскроечных станков с ЧПУ (на примере САПР БАЗИС).

32.Автоматизация процессов облицовывания мебельных деталей пленкой, декоративным слоисто-бумажным пластиком или шпоном.

33.Автоматизация процесса профильного фрезерования мебельных деталей на деревообрабатывающих центрах.

34.Автоматизация процесса облицовывания кромок мебельных деталей.

35.Автоматизация процесса выполнения присадки мебельных деталей.

36.Автоматизация процессов раскроя и шлифования сложных стеклоиз-

делий.

37.Автоматизация процессов сборки, упаковки и отгрузки мебельных из-

делий.

10

Стариков Александр Вениаминович

Автоматика и автоматизация производственных процессов

лесопромышленных предприятий

Методические указания для самостоятельной работы по направлению подготовки аспирантов:

09.06.01 Информатика и вычислительная техника направленность программы 05.13.06 Автоматизация и управление технологиче-

скими процессами и производствами (по отраслям)

Редактор С.Ю. Крохотина

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова»