Основы автоматизации управления производственными процессами

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Методология разработки АСНИ

2. Состав программного обеспечения для АРМС

3. Классификация и анализ математических моделей

Заключений

Литература

Введение

За последние годы труд человека во многих отраслях промышленности интенсивно заменяют различные автоматизированные и программируемые устройства и механизмы.

Основу любой работы составляет совокупность различных процессов, которые подлежат исследованию. Эти процесс, в свою очередь, могут быть разбиты на какое-то количество элементарных процессов. В основе автоматизации и оптимизации всех процессов лежит классическая триада:

1. Математическая модель.

2. Алгоритм.

3. Программа.

Применение данной работы в строительстве может быть направлено, главным образом, на сокращение инвестиционного цикла.

Идея 4 5 объект

1 2 3

строительства строительства

АСНИ САПР АСУС

1. Предпроектное строительство.

2. Проектирование.

3. Строительство объекта.

4. Техническое задание на проектирование.

5. Рабочие чертежи.

1. Методология разработки АСНИ

Разработка АСНИ начинается с обследования организации, в которую будет внедрятся эта технология. В процессе обследования изучается назначение организации, циркулирующей между отделами, а также типичный объект производства.

Допустим, что мы разрабатываем АСНИ для отраслевого научно- исследовательского и проектного института

1 - кирпичная стена

2 - металлическая ферма большого пролёта

3 - фундаменты

4 - деревянная колонна

5 - главная балка перекрытий

6 - панели перекрытий

7 - фонарь

8 - технологическое оборудование

9 - утеплитель

9 - кровля

Структура пакета прикладных программ вытекает из структурного проектируемого элемента, используется иерархический способ.

АСНИ состоит из следующих подсистем:

АСНИ

исследуемые обеспечивающие

подсистемы подсистемы

- фундаменты -техническое

- конструкции обеспечение

- материалы - математическое

обеспечение

- программное

обеспечение

- лингвистическое

обеспечение

- информационное

обеспечение

- совокупность

служебных инструкций

2. Состав программного обеспечения для АРМС

АСНИ - это совокупность автоматизированных мест, предназначенных для научных сотрудников.

 А.Р.М.

технологический программное

комплекс обеспечение

персональное базовое программное прикладное программное

Э.В.М. обеспечение обеспечение

операционные пакет прикладных

системы программ

3. Классификация и анализ математических моделей

Математической моделью называется совокупность математических объектов и отношений между ними, которые адекватно описывают смоделированный объект.

Математические модели в АСНИ классифицируются по типовым звеньям.

Типовым звеном называется подмножество систем различной природы, которые описываются одним и тем же дифференциальным уравнением.

Различат следующие типовые звенья.

1. Безинерционное звено - это подмножество систем различной природы, которые

описываются уравнением вида.

В нашем случае безинерционным звеном является колонна.

2. Инерционное звено I порядка.

В нашем случае инерционным звеном является фундамент.

Инерционное звено II порядка.

В нашем случае инерционным звеном II порядка является перекрытие площадки.

4. Консервативное звено

5. Дифференциальное звено.

6. Интегрирующее звено.

7. Суммирующее звено.

8. Звено с запаздыванием.

Динамические свойства инерционного звена 2-го порядка

Разделим уравнение на коэффициент, стоящий перед старшей производной:

Принимаем: ;

;

;

;

Анализ выражения показывает, что система ведет себя следующим образом:

Система с затухающими колебаниями.

Динамические свойства для неустойчивого звена.

Разделим уравнение на коэффициент, стоящий перед старшей производной:

Принимаем: ;

Динамические свойства консервативного звена.

Разделим уравнение на коэффициент, стоящий перед старшей производной

Принимаем:

;

;

Продифференцируем уравнение 2 раза по времени.

;

;

После подстановки получаем:

Уравнение должно быть выполнено, тогда дифференцированное уравнение- частное решение.

Таким образом общее решение д.у. 2-го порядка:

;

Решением д.у. является функция, а не корни!

Такая система склонна к незатухающим колебаниям с периодом, который определяется параметрами системы .

Динамические свойства инерционного звена 1-го порядка.

Уравнение , решаем методом разделения переменной.

Итак, разделим уравнение на коэффициент, стоящий перед старшей производной.

; S©

;

;

Получившаяся система склонна к монотонным движениям без колебательных процессов.

Рассмотрим пример:

Жесткий фундамент:

1(t) - функция Хевисайда. Осадка стабилизируется.

Переходные процессы

Переходным процессом называется зависимость выходного параметра системы от

времени, при подаче на вход системы произвольной во времени функции внешнего воздействия.

Способы поучения переходных параметров.

1) Экспериментальный. В этом случае переходный процесс необходимо записать с помощью систем контроля .

2) с помощью Э.В.М.

3) аналитический. В этом случае необходимо решить дифференциальное решение системы.

;

Итак, рассмотрим

Переходный процесс для инерционного звена 2-го порядка.

Для этого необходимо решить д.у.

;

Решая уравнение методом функции Грина, сведя затем неоднородную задачу к эквивалентной однородной задаче с нулевыми условиями, получим:

Переходный процесс:

;

Переходный процесс и функция Грина для неустойчивого звена.

Разделим уравнение на коэффициент, стоящий перед старшей производной:

Введем обозначение:

Таким образом,

;

Общее решение: ;

А=0;

Таким образом функция Грина:

Переходный процесс для неустойчивого звена:

Переходный процесс и функция Грина для консервативного звена.

;

Разделим уравнение на коэффициент, стоящий перед старшей производной:

Принимаем:

;

Решаем уравнение методом Грина.

Функция Грина для уравнения должна удовлетворять д.у.:

Сведем теперь к эквивалентной однородной задаче.

 ;

;

это эквивалентная задача.

Общее решение:

;

;

0: t<0

1: t>0

Переходный процесс для консервативного звена:

Переходный процесс и функция Грина для инерционного звена 1-го порядка.

S©

;

; ;

0: t<0

1: t>0

Итак, переходный процесс:

процесс производственный автоматизация

Заключение

В данной курсовой работе я попытался кратко затронуть все аспекты составления АСНИ на примере строительной отрасли.

Используя пакет прикладных программ в строительстве можно значительно сохранить инвестиционный цикл.

Автоматизация каждого элементарного процесса в системе дает в совокупности значительную экономию затрат любого характера.

Список использованной литературы

1. А.И. Лисков, «Автоматизированные системы научного исследования» конспект лекций.- СПб ГАСУ, 2000 г.

Размещено на Allbest.ru

...