545

2

УДК 62-192:52

Управление в автоматизированном производстве: Методические указания

для самостоятельной работы студентов по направлению подготовки 15.03.04 –

Автоматизация технологических процессов и производств для очной формы

обучения / А.А. Грибанов; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВО

«ВГЛТУ». – Воронеж, 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 императора Петра I» Афоничев Д.Н.

3

1. Введение

Учебным планом по направлению подготовки бакалавра 15.03.04 – «Автоматизация технологических процессов и производств» предусмотрено изучение курса «Управление в автоматизированном производстве».

В результате освоения дисциплины студент должен:

–знать: основные схемы автоматизации типовых технологических объектов отрасли; структуры и функции автоматизированных систем управления; задачи и алгоритмы: централизованной обработки информации в автоматизированной системе управления технологическими процессами (АСУ ТП) отрасли, оптимального управления технологическими процессами с помощью элек- тронно-вычислительных машин; принципы организации и состав программного обеспечения АСУ ТП, методику ее проектирования;

–уметь: выбирать для данного технологического процесса функциональную схему автоматизации; разрабатывать алгоритмы централизованного контроля координат технологического объекта; рассчитывать одноконтурные и многоконтурные системы автоматического регулирования применительно к конкретному технологическому объекту;

–владеть: навыками анализа технологических процессов, как объекта управления и выбора функциональных схем их автоматизации.

2.Общие указания

Методические указания предназначены для бакалавров 3-го курса (7-й семестр) очного обучения. Объем дисциплины и виды учебной работы по семестрам приведены в табл. 1.

Таблица 1 – Объем дисциплины и виды учебной работы

4

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.

Лабораторные занятия посвящены изучению процессов управления в автоматизированном производстве.

3. Содержание разделов дисциплины

РАЗДЕЛ 1. УПРАВЛЕНИЕ В АВТОМАТИЗИРОВАННОМ ПРОМЫШЛЕННОМ ПРОИЗВОДСТВЕ ЛЕСНОГО ХОЗЯЙСТВА

Управление в автоматизированных системах производства лесных семян. Автоматизированное управление микроклиматом хранения лесных семян. Анализ и синтез систем автоматизированного управления параметрами микроклимата лесных теплиц. Анализ и синтез систем автоматизированного вождения колесных тракторных агрегатов на лесных питомниках. Система автоматизации управления процессом сушки хвойно-витаминной муки в барабанных агрегатах. Синтез математического, программного, технического обеспечения АСУТП сушки хвойно-витаминной муки.

РАЗДЕЛ 2. УПРАВЛЕНИЕ В АВТОМАТИЗИРОВАННОМ ПРОИЗВОДСТВЕ ПРОДУКЦИИ ЛЕСОЗАГОТОВИТЕЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Математическое, информационное обеспечение систем автоматизированного учета лесоматериалов. Алгоритмическое, программное обеспечение систем автоматизированного учета лесоматериалов. Машинное обеспечение, техническая реализация систем автоматизированного учета лесоматериалов. Автоматизированные системы управления мобильными сучкорезнораскряжевочными машинами. Раскряжевка хлыстов в автоматизированном производстве сортиментов круглого леса. Системы автоматизированных раскряжевочных установок. Управление в автоматизированном производстве круглых лесоматериалов на раскряжевочных установках с одной пилой. Управление автоматизированными многопильными раскряжевочными установками.

5

Основы построения автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП) производства сортиментов круглого леса. Математическое обеспечение автоматизированных систем управления технологическими процессами раскряжевки хлыстов. Максимизация цилиндрического объема древесины бревен при раскрое хлыстов. Вычислительные процедуры оптимизации раскроя хлыстов. Вычислительные процедуры оптимизации раскроя хлыстов на пиловочные бревна для максимизации объемного выпуска обрезных пиломатериалов. Автоматизированные системы управления сортировкой сортиментов круглого леса. Автоматизированные системы маркировки сортиментов круглого леса. Автоматизированные системы раскряжевочносортировочных линий.

РАЗДЕЛ 3. УПРАВЛЕНИЕ В АВТОМАТИЗИРОВАННОМ ПРОИЗВОДСТВЕ ПИЛОМАТЕРИАЛОВ

Автоматизированная система учета объемов пиловочного сырья на предприятиях лесопильного производства. Автоматизированная система управления линией сортировки и учета бревен (АСУ ЛСБ) на предприятиях лесопильного производства.

Моделирование и оптимизация раскроя пиловочного сырья. Управление в автоматизированном производстве пиломатериалов на ленточнопильных станках. Автоматическая оптимизация раскроя пиловочника на обрезные пиломатериалы с учетом мест вырезки бревен из хлыстов. Автоматизированная система управления процессом раскроя бревен на пиломатериалы на линиях ленточнопильных станков. Система автоматической оптимизации распиловки бревен для станков «Барс». Автоматизированная система управления линией МОДУЛЬ700 учета поступающих из цеха досок, сортировки пиломатериалов и учета штабелей досок. Информационная система автоматизации управления ОАО «УстьИлимский лесопильно-деревообрабатывающий завод».

РАЗДЕЛ 4. УПРАВЛЕНИЕ В АВТОМАТИЗИРОВАННОМ ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕМ ПРОИЗВОДСТВЕ

Управление в автоматизированных системах гидротермической обработки фанерного сырья. Алгоритм автоматизированного управления процессом лущения фанерных чураков. Автоматизированные системы процесса сушки шпона. Автоматизированные системы процесса сушки измельченной древесины. Синтез системы многокритериального автоматизированного управления процессом сушки измельченной древесины. Автоматизированная система процесса горячего прессования ДСтП. Управление в автоматизированном производстве однородных древесных плит (ДВП, МДФ). Автоматизированные системы процесса сушки пиломатериалов. Синтез системы многокритериального автоматизированного управления процессом сушки мебельных заготовок дуба.

6

Синтез системы многокритериального автоматизированного управления процессом сушки паркетной фризы. Математическое обеспечение АСУ раскроя плитных материалов. Анализ и синтез автоматизированных систем пневмотранспорта и учета технологической щепы на предприятиях лесопильной и целлюлозно-бумажной промышленности.

4. Лабораторные занятия

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

Таблица 2 – Перечень лабораторных работ

Часть материала курса вынесена на самостоятельное изучение бакалавров. Темы этой работы представлены в табл.4.

Таблица 4 – Перечень вопросов, выносимых на самостоятельное изучение

8

Контроль самостоятельной работы бакалавров 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 бакалавра.

После прослушивания курса лекций, выполнения лабораторных работ бакалавр допускается к сдаче экзамена. Контрольные вопросы к экзамену для бакалавров очного обучения приведены ниже.

7. Курсовое проектирование

Выполнение курсового проекта производится за счет самостоятельной работы студентов при организации регулярных консультаций.

Таблица 5 – Наименование разделов курсового проектирования

1.Управление в автоматизированных системах производства лесных семян.

2.Автоматизированное управление микроклиматом хранения лесных семян.

3.Анализ и синтез систем автоматизированного управления параметрами микроклимата лесных теплиц. Теоретические сведения.

4.Анализ и синтез систем автоматизированного управления параметрами микроклимата лесных теплиц. Структурная схема программного регулирования трех параметров микроклимата в лесной теплице.

5.Анализ и синтез систем автоматизированного вождения колесных тракторных агрегатов на лесных питомниках. Системы автоматизированного вождения: копирующие, индукционные, оптические и программные

9

6.Анализ и синтез систем автоматизированного вождения колесных тракторных агрегатов на лесных питомниках. Структурная схема управляющего устройства САВ.

7.Система автоматизации управления процессом сушки хвойновитаминной муки в барабанных агрегатах.

8.Синтез математического обеспечения АСУТП сушки хвойно-витаминной муки.

9.Синтез математического, программного, технического обеспечения АСУТП сушки хвойно-витаминной муки. Функциональная схема систе-

мы управления процессом сушки витаминной муки 10.Математическое, информационное обеспечение систем автоматизирован-

ного учета лесоматериалов.

11.Математические модели древесных стволов, хлыстов с использованием базовых размеров по высоте и диаметру на половине высоты.

12.Разработка математических моделей круглых лесоматериалов.

13.Математическое, информационное обеспечение систем автоматизированного учета лесоматериалов.

14.Математическое и информационное обеспечение системы автоматизированного учета запасов стволовой древесины в древостоях.

15.Математическое и информационное обеспечение системы автоматизированного учета сортиментного состава и запасов сортиментов в выделах древостоев

16.Математическое и информационное обеспечение системы автоматизированного учета объемов выпускаемых лесоматериалов при машинной разработке лесосек харвестером.

17.Математическое и информационное обеспечение системы автоматизированного учета объемов лесоматериалов на складских работах по геометрическим размерам

18.Математическое и информационное обеспечение системы автоматизированного учета объемов лесоматериалов в АСУТП первичной обработки древесины

19.Математическое и информационное обеспечение системы автоматизированного учета объемов лесоматериалов на складских работах по массе 20.Алгоритмическое обеспечение системы автоматизированного учета объ-

емов лесоматериалов в древостоях.

21.Алгоритмическое обеспечение системы автоматизированного учета объемов лесоматериалов при машинной разработке лесосек.

22.Алгоритмическое обеспечение систем автоматизированного учета объемов лесоматермалов на складских работах.

23.Построение алгоритмического и программного обеспечения системы автоматизированного учета объемов лесоматериалов складских работах по их массе

10

24.Алгоритмическое, и программное обеспечение системы автоматизированного учета лесоматериалов в АСУТП первичной обработки древесины 25.Машинное обеспечение, техническая реализация систем автоматизиро-

ванного учета лесоматериалов 26.Автоматизированные системы управления мобильными сучкорезно-

раскряжевочными машинами 27.Основы построения автоматизированных систем управления технологи-

ческими процессами (АСУТП) производства сортиментов круглого леса. Технико-экономическая эффективность АСУТП производством круглых лесоматериалов.

28.Автоматизированные системы маркировки сортиментов круглого леса. 29.Автоматизированная система учета объемов пиловочного сырья на пред-

приятиях лесопильного производства.

30.Автоматизированная система управления линией сортировки и учета бревен (АСУ ЛСБ) на предприятиях лесопильного производства.

31.Моделирование и оптимизация раскроя пиловочного сырья.

32.Управление в автоматизированном производстве пиломатериалов на ленточнопильных станках.

33.Система автоматической оптимизации распиловки бревен для станков «Барс».

34.Управление в автоматизированных системах гидротермической обработки фанерного сырья.

35.Алгоритм автоматизированного управления процессом лущения фанерных чураков.

36.Автоматизированные системы процесса сушки шпона.

37.Автоматизированные системы процесса сушки измельченной древесины.

38.Автоматизированные системы процесса сушки пиломатериалов.

39.Анализ и синтез автоматизированных систем пневмотранспорта и учета технологической щепы на предприятиях лесопильной и целлюлознобумажной промышленности.

Библиографический список

Основная литературы

1. Петровский, В. С. Управление в автоматизированном производстве (лесопромышленный комплекс) [Текст] : доп. УМО вузов по образованию в обл. автоматизир. машиностр. (УМО АМ) в качестве учеб. для студентов высш. учеб. заведений / В. С. Петровский; ВГЛТУ. - Воронеж, 2013. - 448 с. - Электронная версия в ЭБС ВГЛТУ.