Введение
Дoрожное стрoительство представляет сoбой неотъемлемую сoставляющую развития транспoртной инфраструктуры. Качествo дорoг во многом определяет качествo жизни и успех развития торговой и других отраслей экономики. Даннoе направление строительства включает широкий спектр работ по подготовке грунта, проведению инженерных изысканий, соoружению мостов и дамб, устройству дорог с бетонным и асфальтовым покрытием.
Эффективность и качество дорожного строительства во многом зависит от надежной и ритмичной работы асфальтобетонных заводов (АБЗ). В их состав входит большое количество сложных и дорогостоящих машин и оборудования. Модернизация АБЗ происходит путем внедрения современной техники и технологий на базе компьютеризированных систем автоматизированного управления с целью повышения технологических, эксплуатационных и надежностных характеристик установок, повышения качества выпускаемых смесей, экономии используемых энергоносителей и внедрения жесткого учета количества выпускаемого асфальта, расходных материалов и энергоресурсов.
Средствами достижения поставленной цели являются создание принципиально нового автоматизированного рабочего места (АРМ) оператора на базе персонального компьютера, программируемых логических контроллеров, современной датчиковой аппаратуры и специализированного программного обеспечения. Всё это представляет собой автоматизированную систему управления (АСУ) асфальтобетонного завода (АБЗ), которая и является объектом исследования в данной работе.
Проблема исследования
Ряд характеристик и параметров асфальтобетонной смеси не удовлетворяет современным требованиям к качеству продукции. Также к недостаткам можно отнести малую информативность процесса, что не обеспечивает высоких технологических показателей при получении асфальта.
Особо важными параметрами технологических операций, оказывающих влияние на свойства конечного продукта – асфальтобетонной смеси, являются:
- точность предварительного дозирования минеральных материалов, т.к. уменьшение и увеличение дозировки даже одного компонента приводит в итоге к недостатку и переизбытку этого компонента в «горячих» бункерах; обеспечение этого параметра решается путём повышения точности дозирования, а также введением в систему автоматического управления (АСУ) блока контроля уровня минеральных материалов в «горячих» бункерах.
- температура минеральных материалов на выходе из сушильного барабана, т.к. низкая и высокая температура минеральных материалов приводит к снижению качества смеси: при низкой температуре часть влаги остается на зёрнах минерального материала и ухудшает сцепление битума с поверхностью зёрен, а при высокой температуре зёрен минерального материала происходит окисление битума на поверхности этих зёрен, что меняет его свойства; обеспечение контроля этого параметра решается введением в систему автоматического управления (АСУ) блока контроля температуры минеральных материалов и блоков регулирования мощности горелки сушильного барабана и суммарной производительности преддозаторов.
- температура и режим нагрева органического вяжущего – битума, т.к. высокая температура битума может привести к изменению его свойств, а низкая температура битума ухудшает процесс обволакивания зёрен минерального материала; резкий режим нагрева битума (высокая температура теплоносителя) также приводит к изменению его свойств; обеспечение этих параметров решается введением в АСУ блоков контроля температуры битума и температуры теплоносителя, а также блока регулирования мощности горелки нагревателя теплоносителя (электронагревателя) битума.
- точность дозирования минеральных материалов, минпорошка и битума, т.к. отклонение от заданного состава смеси является главной причиной получения некачественной смеси; обеспечение этих параметров решается путём использования весовых дозаторов минеральных материалов, минпорошка и битума на тензодатчиках.
Таким образом, целью исследования является проведение системного анализа проблем функционирования АСУ АБЗ.