CC BY
54
ПРОБЛЕМА ДОСТИЖЕНИЯ ТОЧНОСТИ ДОЗИРОВАНИЯ
МАТЕРИАЛОВ
Поляков С.И. (ВГЛТА, г.Воронеж, РФ)
In the article the rating of accuracy of dosage of cement is carried conducted by metering devices of AD-series at manual and computer process control, experimental data of a dynamic error of dosage are parsed.
Управление технологическим процессом взвешивания и дозирования материалов связано с обеспечением требуемой точности дозирования, что представляло всегда острую техническую научную проблему. В частности, в промышленности стройматериалов при приготовлении бетонных смесей используются весовые дискретные дозаторы, для которых погрешность взвешивания составляет: для цемента и воды ± 2 %, для инертных
заполнителей ± 2,5 %. На самом деле фактическая погрешность значительно превосходит паспортную и зависит от способности оператора, обслуживающего дозаторы бетоносмесительных установок, в буквальном смысле, «ловить» заданный вес дозы при перемещении стрелки по лимбу циферблатных указателей. Управление дозаторами в ручном режиме «грубого -точного» взвешивания при досыпке материала связано с частыми срабатываниями релейно-контактной аппаратуры, оно приводит к ее неисправной работе и быстрому износу. В этой ситуации говорить о качественном приготовлении смесей по составу не приходится.
Проблеме управления дозированием уделяется большое внимание в периодических изданиях, в частности, в журнале «Современные технологии автоматизации», где публикуются статьи по внедрению современных автоматизированных систем управления, контрольно -измерительных систем управления процессами весодозирования и приготовления бетонных смесей. В них описывается элементная база, характеристики систем, особенности программного обеспечения. А вопросы, касающиеся того, каким образом достигается требуемая точность, мягко говоря, корректно обходятся. Общие фразы типа «адаптация к скоростным характеристикам материальных потоков» или «расчет, насколько раньше должен закрыться дозатор, чтобы погрешность была в допустимых пределах» [1] не отражает суть математического обеспечения, принятого разработчиками таких систем в качестве способов дозирования. Не ясно, как в динамике удалось достичь приведенной погрешности дозирования ±1,5% [1].
В настоящее время традиционный подход в решении проблемы достижения требуемой точности заключается в нахождении упреждения на последующие циклы дозирования через усреднение погрешностей предыдущих взвешиваний. Рассматривается дискретное дозирование с динамической погрешностью. При этом образуется дискретный случайный ряд погрешностей предыдущих циклов дозирования. В проблеме прогнозирования погрешность в
Рисунок 1- Алгоритм подпрограммы взвешивания компонентов ^ЕБ
текущий цикл дозирования и предудущие погрешности позволяют вычислить прогнозируемую погрешность путем их усреднения, то есть получить упреждение на последующие п циклов дозирования. Эта процедура относится к классу моделей скользящего среднего. Подобные модели используются в АСУ дозированием компонентов бетонных смесей. Часть этого подхода реализована в алгоритме подпрограммы взвешивания компонентов, представленном на рисунке 1.
Заключение
Для создания автоматизированной системы управления дозированием и учёта расхода сыпучих тел с целью описания хода технологического процесса необходимо проведение соответствующего математического моделирования, учитывающего технологические особенности и возмущающие воздействия на процесс дозирования, который предполагается рассмотреть как совокупность технологических операций со своими математическими методами и моделями.
Процесс дозирования носит стохастический характер, так как определяется рядом неизвестных факторов. Здесь требуется применение теории вероятностей для определения модели процесса. Точность дозирования непосредственно связана с прогнозом погрешности и с ее упреждением I на п циклов дозирования. Следовательно, требуется по модели процесса получить прогноз
(прогнозирующую функцию) ¿КО для которого выполняется требование:
п
L
Л 2 оst+i-st{i)Г
-mi п,
п
где fy+1 - истинное значение погрешности в цикл дозирования.
Образуемый ряд циклов дозирования одного материала на одном и том же весовом оборудовании является нестационарным и не имеет естественного среднего значения.
Стохастическая модель процесса дозирования, для которой прогнозирование экспоненциально взвешенным скользящим средним является оптимальным, относится к классу нестационарных процессов - «процессов авторегрессии - проинтегрированного скользящего среднего (АРПСС)» [2].
Литература
1. http:// www.cta.ru
2. Бокс Д., Дженкинс Г. Анализ временных рядов: Прогноз и упр. - М.: Мир, 1974. - Вып.1.-406с.
