ОПТИМИЗАЦИЯ ЗАГРУЗКИ ПТЛ ЭЛЕВАТОРОВ ЗЕРНОМ НА ОСНОВЕ САУ С КОММУТИРУЕМОЙ СТРУКТУРОЙ
DOI:
https://doi.org/10.15673/2312-3125.4/2015.50428Ключові слова:
Перегрузка зерна, поточно-транспортные линии, производительность, энергоэффективность, безаварийность, оптимизация, алгоритм, система автоматического управления, коммутируемая структураАнотація
Логистика движения зерна от производителя к потребителю – это логистика его перемещения между элеваторами различного назначения и объема хранения. Практика показывает, что в среднем в этой логистической цепи задействованы три – четыре элеватора. Основным и достаточно энергоемким
процессом для всех элеваторов является процесс его перемещения поточно-транспортными линиями (ПТЛ), осуществляемый при приемке, подработке и отгрузке. Таким образом, объемы перемещаемого ПТЛ элеваторов зерна вцелом на порядок превосходят объемы его производства. На Украине это десятки миллионов тонн зерна ежегодно. Это обуславливает актуальность задачи снижения времени и удельных энергозатрат на эти перемещения. В ПТЛ входят группы последовательно включенных конвейеров
различных типов для горизонтального и вертикального (нории) перемещения зерна. В системах автоматического управления (САУ) ПТЛ, и в прошлом веке и сейчас, реализовывались только функции сблокированных пуска и останова конвейеров, контроля возникновения аварийных ситуаций и
предотвращения перерастания их в аварию, в частности путем аварийного отключения ПТЛ. Функция управления загрузкой ПТЛ, в т.ч. – ее оптимизации по критерию максимальной производительности и
энергоэффективности, из-за сложности их свойств как объекта управления (ОУ), всегда сохранялась за человеком-оператором, как и ответственность за результаты неэффективного управления. Эта сложность
определяется наличием у объекта управления совокупности специфических особенностей. К ним относятся: ограничения типа «аварийная ситуация» на режимные переменные процесса транспортирования; априорная неизвестность значений этих границ; невозможность прямого измерения некоторых важных режимных переменных; существенные изменения динамических свойств ОУ по каналам управления при изменении маршрута транспортирования; а также, и это принципиально важно, то, что оптимальные режимы работы ПТЛ приближаются к аварийным. Очевидно, что обеспечить работу ПТЛ в таких режимах возможно только при создании эффективных САУ, учитывающих все особенности ОУ. В статье подробно
рассматривается алгоритм управления САУ с коммутируемой структурой, который учитывает перечисленные особенности ОУ, и обеспечивает работу ПТЛ с максимально достижимой производительностью и энергоэффективностью при гарантированном предотвращении аварийных
ситуаций и аварийных остановов ПТЛ. Алгоритм управления отлажен в ходе процедуры имитационного моделирования, а САУ с коммутируемой структурой прошла производственные испытания на элеваторе.
Посилання
Хобин В. А. Математическая модель нории как объекта управления с изменяющимися свойствами. Моделирование процесса заполнения ковшей / В. А. Хобин, И. Н. Кирьязов // Наук. пр. ОНАХТ. – Одеса: 2012. – Вип. 42. – Т. 1. – С. 358–368;
Хобин В. А. Концепция эффективного управления производительностью поточно-транспортных линий при перегрузке зерна / В. А. Хобин, С. В. Шестопалов // Хранение и переработка зерна. – Днепропетровск, 2011. – № 10 (148). – С. 26–29;
Шестопалов С. В. Оптимизация производительности процесса перегрузки зерна в условиях ограничения типа «аварийная ситуация» / С. В. Шестопалов, В. А. Хобин // ХVIІІ Міжнарод. конф. з автомат. управління «Автоматика – 2011». – Львів, 2011. – С. 194–195;
Пат. на винахід 95887 Україна, МПК (2011.01), В65G 17/00, В65G 47/46 (2006.01), В65G 65/42 (2006.01), G01G 11/12 (2006.01). Спосіб автоматичного управління завантаженням потоково-транспортної лінії сипких матеріалів / Аннаєв Б. С., Герасимов В. В., Хобін В. А., Кір’язов І. М., Шестопалов С. В. і ін.; власник ТОВ «С-Інжинірінг». – № а201015861; заявл. 29.12.10; опубл. 12.09.11, Бюл. № 17. – 24 с;
Кирьязов И. Н. Автоматизированная система оптимизации загрузки поточно-транспортных линий перегрузки зерна: итоги производственных испытаний / И. Н. Кирьязов, С. В. Шестопалов // Хранение и переработка зерна. – Днепропетровск, 2013. – № 7 (172). – С. 43–46.