CC BY
60
Общая и прикладная механика Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, 2011, № 4 (2), с. 245-247
УДК 621.01:677.21
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И АЛГОРИТМ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ ДЖИНИРОВАНИЯ
© 2011 г. Д-М. Мухаммадиев
Институт механики и сейсмостойкости сооружений им. М.Т. Уразбаева АН РУз,
Ташкент (Узбекистан)
davlat_mm@mail.ru
Поступила в редакцию 15.06.2011
Создана автоматизированная система, исключающая забойные режимы пильных джинов, волокно-очистителей и линтеров путем наблюдения процесса питания их хлопком. Найдены условия бесперебойного режима работы машин и механизмов, расположенных до и после пильных джинов, волокноочистителей и линтеров. Определены основные конструктивные, технологические и технико-эксплуатационные характеристики: повышение производительности, снижение затрат на переработку хлопка и сохранение качественных показателей выпускаемой продукции.
Ключевые слова: математическая модель, алгоритм управления, режим работ, механизм, машина, пильный джин, волокноочиститель, линтер, хлопок, питание, снижение затрат, сохранение качественных показателей волокна.
Принцип построения автоматизированной системы управления технологическими процессами джинирования
В иерархической системе управления производством хлопкоочистительной промышленности, которая должна насчитывать несколько ступеней, управление технологическими процессами находится на низшем уровне и должно обеспечить требуемое качество и количество продукции переработки хлопка-сырца (волокно, линт, семена) [1]. Это возможно при наличии совершенной системы управления технологическими процессами. Кроме того, совершенствование управления производством предоставляет комплексную задачу и требует системного подхода.
Необходимость системного подхода диктуется еще и тем, что применяемые в хлопкоочистительной промышленности технологические процессы представляют собой сложные объекты управления с большим числом входных и выходных параметров.
Сложные взаимосвязи между параметрами, характеризующими технологический процесс, наличие неоднородностей, распределенности в пространстве, нестационарности параметров, высокий уровень производственных шумов, недостаточная априорная информация о процессах и другие затруднения создают трудности в
построении адекватных моделей технологических процессов и приходится уточнять математические модели объектов во время нормальной эксплуатации технологического оборудования [2].
Введение технологического процесса на хлопкоочистительном заводе должно удовлетворять нескольким, зачастую противоречивым требованиям, основными среди которых являются требования к качеству продукции и производительности установки.
Идентификация объектов хлопкоочистительного завода предусматривает решение задачи выбора структуры модели, оценки параметров, стационарности, линейности, выбора информативных переменных, оценки степени адекватности реальному объекту и т.п. Поэтому естественно стремление к объединению процессов идентификации и оптимального управления и к созданию общих подходов и алгоритмов, которые могут быть использованы для решения задач идентификации и оптимального управления. Адаптивный подход с использованием идентификатора как части блока управления по схеме объект—управляющее устройство —идентификатор дает возможность объединить решение задач идентификации и оптимизации. Проблема идентификации наряду с проблемой оптимизации является одной из основных в теории и практике управления технологическими процессами.
Алгоритмы функционирования технологических машин джинирования хлопка, волокноочистки и линтерования семян
Для определения основных факторов, влияющих на процесс джинирования, и нахождения оптимального рабочего состояния джина, при ко -тором повысится качество выпускаемого продукта и возрастет производительность машин, необходим системный подход.
Одним из органов, обеспечивающих равномерное питание и требуемую производительность технологического оборудования, является питатель (рис. 1). Подачу хлопка в питатель регулируют изменением числа оборотов питающих валиков. Для организации бесперебойной работы необходимо оптимизировать режим работы питателя, что вызывает необходимость построения его математической модели. В качестве выходного параметра выбрана производительность Q питателя.
Q'=3186.7 + 872x1 + 525.3x2 +133.3 x3 +
+ 2266.7X4 + 216X1X2 +125.3 X2 X3 +
+ 149,3x2X4 - 120x1 x2x3 , (1)
где х1 — влажность хлопка-сырца; х2 — высота загрузки; х3 — сорт хлопка-сырца, х4 — скорость вращения питающих валиков.
Учитывая (1), можно описать производительность питателей по хлопку (Q1 и Q2) для двух пильных джинов и производительность волокно-очистителя по волокну (q1 и q2), находящемуся на поточной линии:
Qi = Q2 = 2390+654x1 +394x2 +100x3 +1700x4 + +162x1x2 + 94x2 x3 +112x2x4 - 90x1x2 x3 , q1 =q2=796,7+218x1+131.3x2 +33.3x3+566.7x4+ +54x1x2+31.3x2x3 +37.3x2x4 —30x1x2x3 . (2) В результате найденные математические модели позволяют получить оптимальные варианты автоматизированного управления процесса джи-нирования, обеспечивающего бесперебойный режим работы машин и механизмов, расположен
Рис.1. Последовательность операций при джинировании хлопка, очистке волокна и линтеровании семян
В результате обработки экспериментальных данных (ЦФЭ типа 24) была получена адекватная математическая модель производительности питателя хлопкоочистительной линии 4УХК по хлопку 2 и математическая модель производительности линтеров семян <2Л 2 = 4780 + 1308x1 + 788 х2 + 200х3 + 3400х 4 + + 324х1 х2 + 188х2х3 + 224х2х4 - 180х1х2х3,
ных до и после пильных джинов, в зависимости от влажности хлопка-сырца, высоты загрузки шахты, сорта хлопка-сырца и скорости вращения питающих валиков.
Список литературы
1. Салихов З.М., Камалов Н.З. К вопросу исследования и построения математической модели очисти-
тельного производства // Автоматизация с применением электротехнических устройств и автоматизированное управление производственными процессами в отраслях народного хозяйства: Тез. докл. науч.-техн.
конф. Ташкент, 1978.
2. Омонов Ф.Б. Технологический регламент по первичной переработке хлопка (ПДИ 01-2007). Ташкент: «Paxtatozaíash ПСЬБ» ОАІ, 2007. 81 с.
MATHEMATICAL MODELS AND AN ALGORITHM OF CONTROL OF TECHNOLOGICAL PROCESS OF GINNING
D.M. Mukhammadiev
An automated system preventing jamming of saw gins, fibrecleaners and linters by controlling the cotton feeding process is created. Conditions of uninterrupted operation of machins and mechanisms located before and after the saw gins, fibrecleaner and linters are determined. The basic design, technological and technique-operational characteristics aredefined: increasing the productivity, decreasing the expenses for processing of cotton, and maintaining the qualitative indicators of the production.
Keywords: mathematical model, mode algorithm, mode of works, mechanism, the machine, saw gin, fibrecleaner, linter, cotton, feeder, decrease in expenses, preservation of quality indicators of a fibre.
