Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

967

.pdf
Скачиваний:
3
Добавлен:
08.01.2021
Размер:
254.56 Кб
Скачать

Министерство образования и науки РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

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

Управление техническими системами лесопромышленного комплекса

Методические указания для самостоятельной работы по направлению подготовки 15.03.02 – Технологические машины и оборудование

Воронеж 2016

2

УДК 681.5

Поляков С.И., Мещерякова А.А. Управление техническими системами лесопромышленного комплекса: Методические указания для самостоятельной работы по направлению подготовки бакалавра 15.03.02 – «Технологические машины и оборудование» / С.И. Поляков, А.А. Мещерякова. - Воронеж: ВГЛТУ,

2016. - 12 с.

Печатается по решению редакционно-издательского совета ВГЛТУ

Рецензент: д.т.н., профессор, зав. кафедрой электротехники и автоматики ФГБОУ ВО «Воронежский государственный аграрный университет имени Петра I» Афоничев Д.Н.

3

Введение

Учебным планом по направлению подготовки бакалавров 15.03.02 – «Технологические машины и оборудование» предусмотрено изучение курса «Управление техническими системами лесопромышленного комплекса».

Целью изучения курса является получение знаний и профессиональных навыков проектирования и разработки локальных систем управления техническими объектами разной физической природы.

Целью изучения курса является формирование у студентов знаний о принципах и методах построения систем регулирования и автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП) на основе современных технических средств автоматизации, включая микропроцессорную технику и управляющие ЭВМ.

Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:

ознакомиться с общими принципами математического описания систем регулирования и управления;

изучить методы построения систем автоматического регулирования;

уяснить структуру и организацию систем регулирования и управления;

усвоить методы автоматизации типовых объектов, технологических процессов и производств;

изучить современные технические средства автоматизации при создании АСУ ТП;

ознакомиться с современными системами микропроцессорного и компьютерного управления в АСУ ТП.

В результате освоения дисциплины студент должен:

знать: методические, нормативные и руководящие материалы, касающиеся выполняемой работы; проблемы создания машин различных типов, приводов, систем, принципы работы, технические характеристики, конструктивные особенности разрабатываемых и используемых технических средств; методы исследований, правила и условия выполнения работ;

уметь: выполнять работы в области научно-технической деятельности по проектированию, информационному обслуживанию, организации производства, труда и управлению, метрологическому обеспечению, техническому контролю в машиностроении;

владеть: методами проведения комплексного технико-экономического анализа для обоснованного принятия решений, изыскания возможности сокращения цикла работ, содействия подготовке процесса их реализации с обеспечением необходимых технических данных в машиностроительном производстве.

4

2. Общие указания

Методические указания предназначены для бакалавров 3-го курса (6-й семестр) очного обучения. Объем дисциплины и виды учебной работы по семестрам приведены в табл. 1.

Цель лекций – дать основные направления по наиболее сложным разделам дисциплины, а также изложить материал по новейшим достижениям, не получившим достаточного освящения в учебной литературе.

Обзорный характер лекций не дает основание рекомендовать их в качестве единственного источника при подготовке к зачету.

Таблица 1 - Объем дисциплины и виды учебной работы

 

Трудоемкость

Семестр

Виды учебной работы

Всего

В зачетных

6

 

часов

единицах

 

 

1

2

3

4

Общая трудоемкость дисциплины

72

2

72

Аудиторные занятия

36

1

36

Лекции (Л)

18

0,5

18

Практические занятия (ПЗ)

-

-

-

Лабораторные работы (ЛР)

18

0,5

18

Семинары (С)

-

-

-

Занятия, проводимые в интерактивной

9

0,25

9

форме

 

 

 

Самостоятельная работа (Сам)

36

1

36

Курсовой проект (работа)

-

-

-

Расчетно-графические работы

-

-

-

Реферат

-

-

-

Другие виды самостоятельной работы

-

-

-

Виды итогового контроля (зачет, экзамен)

 

 

зачет

3. Содержание разделов дисциплины

Раздел 1. Введение

Современный уровень автоматического управления деревообрабатывающего производства и перспективы ее развития. Общие сведения об автоматизированных системах управления (АСУ) и регулирования.

Раздел 2. Управление непрерывными технологическими процессами.

Основные понятия и определения непрерывных технологических процессов. Аналоговые, аналого-цифровые и цифровые системы, используемые для управления и регулирования непрерывных технологических процессов. Управ-

5

ление и регулирование типовыми технологическими процессами лесопромышленного комплекса.

Раздел 3. Управление периодическими и дискретными технологическими процессами лесопромышленного комплекса.

Специфика периодических и дискретных технологических процессов как объектов управления.

Раздел 4. Автоматизированные системы управления производственными процессами.

Основные функции и структура систем управления технологическими процессами на базе вычислительной техники: лесозаготовительное и лесопильное производство, тарное производство, фанерное производство, производство ДСтП, столярно-мебельное производство.

Раздел 5. Задачи и алгоритмы обработки информации в автоматизированных системах управления.

Алгоритмы сбора и первичной обработки технологической информации в производстве ДСтП (выбор частоты опроса, теорема Котельникова, фильтрация сигналов и их коррекция с учетом условий измерения и статической характеристики канала измерения).

Раздел 6. Задачи и алгоритмы оптимального управления производственными процессами.

Задачи и алгоритмы оптимального управления сложными технологическими комплексами деревообрабатывающих производств.

Раздел 7. Организация работы управляющего вычислительного комплекса.

Организация работы управляющего вычислительного комплекса в режиме реального времени. Общее и специальное программное обеспечение АСУТП.

Раздел 8. Автоматическое управление производством пиломатериа-

лов.

Система компьютеризации учета объемов круглых лесоматериалов на предприятиях лесопильного производства.

Автоматическое регулирование скорости подачи лесопильной рамы 2Р80 на базе тиристорного электропривода.

Структура технологического процесса раскроя пиловочника на ленточнопильных станках с последующим сращиванием коротких пиломатериалов.

Компьютеризация управления процессом раскроя бревен на пиломатериалы на линиях ленточнопильных станков.

6

Раздел 9. Автоматическое управление производством фанеры.

Автоматизация технологического процесса гидротермообработки фанерных чураков.

Автоматизация процесса лущения шпона.

Система электроавтоматики тиристорного электропривода лущильных станков.

Автоматизация процесса сушки шпона.

Система автоматизации роликовых сушильных камер СУР-4. Автоматизация процессов склеивания фанеры.

Раздел 10. Автоматическое управление производством древесных

плит.

Автоматизация процесса сушки измельченной древесины. Автоматизация клеесмесительного отделения.

Автоматизация формирования древесно-стружечного ковра при производстве ДСтП.

Автоматизация процесса горячего прессования ДСтП.

Раздел 11. Автоматическое управление процессами деревообработки.

Автоматизация процесса сушки пиломатериалов. Автоматизация сушки паркетной фризы.

Автоматизация процессов механической обработки брусковых заготовок. Автоматизация процессов отделки лаком профильных изделий из нату-

ральной древесины (линия «Cefla»).

Раздел 12. Автоматическое управление производством мебели.

Автоматизация раскроя плитных материалов.

Автоматизация процессов облицовывания щитовых деталей пленками или натуральным шпоном.

Автоматизация процессов профильного фрезерования деталей на обрабатывающих центрах.

7

4. Лабораторные занятия

Перечень лабораторных работ по курсу для студентов очного обучения представлен в табл.2.

Таблица 2 - Перечень лабораторных работ

№ п/п

№ раздела дисциплины

Наименование лабораторных работ

1

Раздел 2-5, 7

Изучение

промышленного контроллера

OMRON SYSMAC CPM2A

 

 

 

 

2

Раздел 2-5, 7

Изучение сенсорного монитора NT21

3

Раздел 2-5, 7

Управление виртуальными объектами

4

Раздел 2, 3

Изучение пультового оборудования

5

Раздел 2, 3

Изучение

интеллектуального

реле

OMRON ZEN-10C1DR – D

 

 

 

 

6

Раздел 8-12

Изучение датчиков технологической ин-

формации

 

 

 

 

 

 

7

Раздел 9, 10

Изучение

микропроцессорного

регуля-

тора температуры

 

 

 

 

 

5. Самостоятельная работа магистров

 

Поскольку лекции читаются не в полном объеме дисциплины, то студентам на самостоятельное изучение выносится ряд разделов. Преподаватель сообщает студентам содержание данных разделов и организует контроль знаний по заявленным темам. Темы этой работы представлены в табл.3.

Самостоятельно студенты в компьютерном классе кафедры автоматизации производственных процессов дорабатывают лабораторные работы, готовят отчеты по ним.

Контроль самостоятельной работы студентов осуществляется преподавателем. Контроль качества освоения дисциплины проводится посредством текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации обучающихся. Результаты контроля отражаются в баллах модульно-рейтинговой системы оценки знаний магистра.

После прослушивания курса лекций, выполнения лабораторных работ магистр допускается к сдаче зачета. Контрольные вопросы к зачету для магистров очного обучения приведены ниже.

8

Таблица 3 - Перечень вопросов, выносимых на самостоятельное изучение

№ п/п

Тема самостоятельной работы

Номер источника

 

 

 

1

2

3

 

 

 

2

Аналоговые, аналого-цифровые и цифровые системы,

2 осн. (С. 87-98, 184-185,

 

используемые для управления и регулирования непре-

298-302, 362-368)

 

рывных технологических процессов. Управление про-

 

 

 

цессом первичной обработки древесины в ЛПХ, в лесо-

 

 

пилении и сушки пиломатериалов, шпона, фанеры, ков-

 

 

ра ДСП; управление режимом горячего прессования;

 

 

управление процессами пропарки древесины; управле-

 

 

ние процессами жидкомассовой фазы производства

 

 

ДВП.

 

3

Лесозаготовительное и лесопильное производство, тар-

2 осн. (С.87-100)

 

ное производство, фанерное производство, производст-

 

 

во ДСтП, столярно-мебельное производство.

 

5

Многопроцессорные вычислительные комплексы в сис-

2 осн. (С. 161-182)

 

темах управления участка лущения шпона.

 

7

Пример оптимизации раскроя хлыстов и бревен на сор-

2 осн. (С. 174-190)

 

тименты по критериям оптимальности. Сравнительный

 

 

анализ этих алгоритмов.

 

10

Особенности специального программного обеспечения

2 осн. (С. 399-407 )

 

распределенных АСУ для деревообрабатывающих

 

 

предприятий (АСУТП лесопильного цеха). Конфигури-

 

 

рование и параметрирование в распределенных

 

 

АСУТП.

 

13

Система автоматизации подачи бревен из бассейна в

2 осн. (С. 257-259 )

 

лесопильных цехах. Аналоговые системы автоматиза-

 

 

ции учета пиловочника

 

14

Автоматизированная система управления линией сор-

2 осн. (С. 265-270 )

 

тировки бревен (АСУ ЛСБ). Автоматизация впереди-

 

 

рамной тележки подачи пиловочных бревен в лесо-

 

 

пильные рамы 1-го ряда.

 

15

Система автоматики вырезки пороков древесины пило-

2 осн. (С. 283-286 )

 

материалов. Раскрой пиловочника на обрезные пилома-

 

 

териалы с учетом мест вырезки бревен из хлыстов.

 

16

Система автоматической оптимизации распиловки бре-

2 осн. (С. 304-328 )

 

вен для станков «Барс». Система управления продоль-

 

 

но-распиловочным двухдисковым станком БАРС-1А70.

 

 

Гидравлическая система автоматического регулирова-

 

 

ния подачи лесопильной рамы РД75-4. Системы гидро-

 

 

автоматики ленточнопильных станков распиловки бре-

 

 

вен.

 

9

6.Контрольные вопросы

1.Современный уровень автоматического управления деревообрабатывающего производства и перспективы ее развития.

2.Общие сведения об автоматизированных системах управления (АСУ) и регулирования.

3.Основные понятия и определения непрерывных технологических процессов.

4.Аналоговые, аналого-цифровые и цифровые системы, используемые для управления и регулирования непрерывных технологических процессов.

5.Управление и регулирование типовыми технологическими процессами лесопромышленного комплекса.

6.Управление периодическими и дискретными технологическими процессами лесопромышленного комплекса.

7.Специфика периодических и дискретных технологических процессов как объектов управления.

8.Автоматизированные системы управления производственными процессами.

9.Основные функции и структура систем управления технологическими процессами на базе вычислительной техники: лесозаготовительное производство.

10.Основные функции и структура систем управления технологическими процессами на базе вычислительной техники: лесопильное производство.

11.Основные функции и структура систем управления технологическими процессами на базе вычислительной техники: тарное производство.

12.Основные функции и структура систем управления технологическими процессами на базе вычислительной техники: фанерное производство.

13.Основные функции и структура систем управления технологическими процессами на базе вычислительной техники: производство ДСтП.

14.Основные функции и структура систем управления технологическими процессами на базе вычислительной техники: столярно-мебельное производство.

15.Задачи и алгоритмы обработки информации в автоматизированных системах управления.

16.Алгоритмы сбора и первичной обработки технологической информации в производстве ДСтП (выбор частоты опроса, теорема Котельникова, фильтрация сигналов и их коррекция с учетом условий измерения и статической характеристики канала измерения).

17.Задачи и алгоритмы оптимального управления производственными процессами.

18.Задачи и алгоритмы оптимального управления сложными технологическими комплексами деревообрабатывающих производств.

19.Организация работы управляющего вычислительного комплекса.

20.Организация работы управляющего вычислительного комплекса в режиме реального времени.

10

21.Общее и специальное программное обеспечение АСУТП.

22.Автоматическое управление производством пиломатериалов.

23.Система компьютеризации учета объемов круглых лесоматериалов на предприятиях лесопильного производства.

24.Автоматическое регулирование скорости подачи лесопильной рамы 2Р80 на базе тиристорного электропривода.

25.Структура технологического процесса раскроя пиловочника на ленточнопильных станках с последующим сращиванием коротких пиломатериалов.

26.Компьютеризация управления процессом раскроя бревен на пиломатериалы на линиях ленточнопильных станков.

27. Автоматизация технологического процесса гидротермообработки фанерных чураков.

28.Автоматизация процесса лущения шпона.

29.Система электроавтоматики тиристорного электропривода лущильных станков.

30.Автоматизация процесса сушки шпона.

31.Система автоматизации роликовых сушильных камер СУР-4.

32.Автоматизация процессов склеивания фанеры.

33.Автоматизация процесса сушки измельченной древесины.

34.Автоматизация клеесмесительного отделения.

35.Автоматизация формирования древесно-стружечного ковра при производстве ДСтП.

36.Автоматизация процесса горячего прессования ДСтП.

37.Автоматизация процесса сушки пиломатериалов.

38.Автоматизация сушки паркетной фризы.

39.Автоматизация процессов механической обработки брусковых заготовок. 40.Автоматизация процессов отделки лаком профильных изделий из нату-

ральной древесины (линия «Cefla»). 41.Автоматизация раскроя плитных материалов.

42.Автоматизация процессов облицовывания щитовых деталей пленками или натуральным шпоном.

43.Автоматизация процессов профильного фрезерования деталей на обрабатывающих центрах.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]