Файл: Кусмарцев, В. С. Автоматизация строительного производства.pdf

ники, механизмы опрокидывания и возврата (например, бетоносмесительных барабанов), механизмы опрокиды­ вания и воззатворы дозировочных устройств, а также пневматические регулирующие клапаны для жидкостей, пара и газа.

Недостатки их: малый ход поршня и резкое падение давления к концу хода.

В тех случаях, когда пневматический цилиндр дол­ жен развивать большие давления при прямом и обрат­ ном ходе, применяются пневматические цилиндры двух­ стороннего действия. Они имеют устройства для впуска сжатого воздуха и выпуска его в атмосферу с каждой стороны пневматического цилиндра (рис. 9). По такой схеме работают пневмоцилиндры к шиберам и к пере­ кидным клапанам в двух- и трехрукавных течках тран­ спортеров и элеваторов.

Рассмотрим подробнее схему, приведенную на рис. 9. Здесь исполнительное устройство состоит из цилиндра 1, в котором помещается шток с поршнем 2, а управляю­ щим устройством служит кран 3. Когда золотник крана, под воздействием сигнала от реле контролируемого па­ раметра или рукоятки ручного управления, займет по­ ложение 4, левая полость цилиндра соединится с напор­ ной магистралью через патрубок 5, а правая полость через патрубок 6 соединится с выпускной линией, в ре­ зультате чего, шток е поршнем будет перемещаться вправо до упора. Чтобы переместить шток с поршнем влево, надо переместить золотник в положение 7, при котором рабочая среда начнет заполнять правую часть цилиндра, а левая будет освобождаться.

3 . АВТОМАТИЗАЦИЯ СИСТЕМ, ВЫПОЛНЯЮЩИХ ПОВТОРЯЮЩИЕСЯ (ЦИКЛИЧЕСКИЕ) ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ

3 . 1. Задачи и методы порядково-временного связывания

Во всяком циклическом (т. е. многократно по­ вторяющемся процессе) можно выделить три основных стадии: загрузку объекта, выполнение последним ряда

39

технологических операций (с целью проведения необхо­ димых физико-механических преобразований) и выгруз­ ку обработанной продукции. Им соответствуют три со­ ставляющих циклического процесса: транспортирование, выполнение предписанного технологического процесса и снова транспортирование.

Характерной особенностью циклических систем явля­ ется, во-первых, независимость друг от друга режимов протекающих в них процессов, во-вторых, каждый из них выполняется по заданной жесткой программе. По­ этому основным в их работе является порядково-времен­ ное связывание процессов, обеспечивающее автоматиче­ ское связывание во времени и последовательности вклю­ чения (запуска) и выключения (прекращения) отдельных процессов и операций.

Программа управления циклическими процессами может быть выполнена, кулачково-копирными устройст­ вами и путевыми выключателями, моторным реле вре­ мени и командоаппаратами, релейно-контактными схе­ мами с реле времени, схемами с элементами логического действия; цифровым программным устройством.

Здесь рассмотрим только первые три способа, имею­ щие широкое применение при автоматизации процессов строительной индустрии.

3 * 2. Кулачково-копирные устройства и командоаппараты

Копиры и кулачковые механизмы могут осу­ ществлять две функции: функцию управления и функ­ цию механизма подачи. Если один копир или кулачок не обеспечивает требуемого уровня автоматизации, при­ меняют несколько. При этом дисковые кулачки насажи­ вают на вал, плоские копиры располагают на цилиндри­ ческих барабанах, а .последний крепят на распредели­ тельном валу так, чтобы при вращении получить на­ дежную синхронизацию всех движений и команд цикла.

Здесь распределительный вал, вращающийся с по­ стоянной скоростью, обеспечивает как порядок осуще­

Если оборудование имеет гидравлический или элек-

40

Рис. 10. Общий ’вид командоаппарата (КЭП) для управле­ ния тремя цепями:

1 — конденсатор; 2 — электродвигатель; 3 — колокол редуктора со шкалой; 4 — редуктор; 5 — шкала распределительного барабана;

41

эффективным только в условиях массового производст­ ва, когда на настройку затрачивается относительно малая доля (временя, приходящаяся на выполнение тех­ нологического процесса по обработке деталей всей партии.

При серийном, а тем более при мелкосерийном про­ изводстве, относительные затраты времени на настрой­ ку оборудования, автоматизируемого при помощи ку­ лачков и копиров, могут оказаться очень большими, а поэтому применение их делается невыгодным.

Чтобы устранить этот недостаток, переходят к дру­ гим более совершенным методам, в первую очередь к командоапларатам.

В частности, в строительном производстве широко применяются при централизованном управлении цикли­ ческими процессами командно-электропневматический прибор типа КЭП, которые выпускаются в двух моди­ фикациях:

1) для управления электрическими цепями — путем поочередного замыкания и размыкания контактов;

2) для управления пневматическими цепями — пу­ тем передвижения поршня пневматического золотника, сообщающего исполнительный импульс пневматическо­ му рабочему органу.

Наиболее часто применяется командодппарат типа КЭП-12У (рис. 10). В КЭП синхронный электродвига­ тель через редуктор вращает барабан программного рас­ пределителя, в канавках которого устанавливаются кон­ тактные пальцы. Количество канавок и пальцев соответ­ ствует числу управляемых цепей. Стандартные аппараты выпускаются для управления 3,6 и 12 цепями. На одном конце барабана установлена шкала, градуированная в процентах от окружности барабана (100 делений). Эта шкала облегчает закрепление пальцев по окружности барабана для обеспечения требуемой длительности, по-

42

следовательности и продолжительности различных вклю­ чений и выключений механизмов, для обеспечения тех­ нологического режима.

Время полного оборота барабана (равное продолжи­ тельности полного цикла) регулируется подбором необ­ ходимого передаточного числа редуктора. Для обеспече­ ния последнего все КЭП выпускаются с набором шесте­ рен, который обеспечивает возможность установления продолжительности цикла от 4 минут до 25 часов.

На барабане установлены малые и большие пальцы. Малые пальцы освобождают защелки путевых выключа­ телей и вызывают включение электрических контактов; большие пальцы возвращают защелки на место и размы­ кают электрические контакты или передвигают золот­ ник, прекращая подачу воздуха в исполнительный ме­ ханизм.

При циклической работе КЭП после каждого полно­

тать непрерывно, повторяя цикл без вмешательства опе­ ратора.

3 . 3. Релейно-контактные схемы с реле времени

Релейно-контактные схемы для управления циклическими процессами составляются из элементар­ ных схем (цепочек), основные типы которых приведены

43

рации после переключений ПК и окончания паузы, регу­ лируемой реле времени {РВ). На рис. 11 обозначение ЭШ означает электромагнитный шаговый переключа­ тель [1].

4 . НАУЧНЫЕ МЕТОДЫ ОРГАНИЗАЦИИ

ИУПРАВЛЕНИЯ СТРОИТЕЛЬСТВОМ

ИДИСПЕТЧЕРИЗАЦИЯ

В настоящее время строительное производст­ во представляет собой системы разного уровня и мас­ штабов. Это может быть строительство здания, пред­ приятия или целого жилого района, возглавляемое отдельным руководством стройки. Но может встретить­ ся и такое производство, когда идет застройка целого района, где силами строительного треста возводят одно­ временно большое количество различных комплексов, удаленных друг от друга на большие расстояния. За по­ следние годы все время наблюдается укрупнение строи­ тельного производства.

Количество проектных, планирующих и других уч­ реждений городских, областных и республиканских орга­ низаций, взаимодействующих со строительными органи­ зациями, все время возрастает..

Увеличивается и число субподрядных организаций. К тому же из-за многообъектности практически не­

возможно заранее предусмотреть те отклонения от на­ меченного плана, которые могут возникнуть в процессе производства из-за изменений плана, из-за перебоев в снабжении, случайных поломок механизмов и машин, изменений метеорологических условий и т. д.

Вот почему современное строительное производство

44

надо рассматривать как сложную динамическую систе­ му, с большим числом параметров, которые могут быть определены только с помощью теорий вероятности и слу­ чайных процессов, т. е. с помощью сложного математи­ ческого аппарата.

В этих условиях роль и значение научных методов управления строительным производством возрастает. Это подчеркивают решения XXIV съезда КПСС, в кото­ рых записано: «Съезд признает необходимым продол­ жить линию на совершенствование управления народ­ ным хозяйством... Шире применять организационную и электронно-вычислительную технику, автоматизирован­ ные системы и научные методы управления и планиро­

вания»*.

Если рассматривать строительное производство в це­ лом, то объектом управления будут организованные кол­ лективы людей, деятельность которых направлена на вы­ полнение производственных планов, а управляющим органом будет руководитель и его аппарат управления. Ясно, что четкая и слаженная работа таких систем воз­ можна только при централизованном контроле и управ­ лении производством.

Здесь распорядительные и исполнительные процессы управления не только разделены, но и удалены друг от друга подчас на значительные расстояния. Что касается требований к управлению, то они остаются по существу теми же: в выдаче команд управления, передаваемых от управляющего органа к объекту управления, в сборе и передаче информации о состоянии объекта управления и о фактическом выполнении полученных команд управ­ ления.

Первая функция процесса управления осуществляет­ ся с помощью прямой (распорядительной) связи, а вто­ рая — с помощью обратной (информационной) связи, идущей от объекта управления к управляющему органу.

Поэтому структурная схема системы управления строительного производства в целом может быть пред­ ставлена блочными схемами, подобными той, которая

представлена на рис. 1.

В зависимости от применяемых технических средств, способов принятия решения и выработки команд управ-

* Материалы XXIV съезда КПСС. М., Политиздат 1971, стр.202.

45

ления системы управления строительным производством подразделяют на три вида: неавтоматизированные, авто­ матизированные, автоматические.

При неавтоматизированной системе управления руко­ водитель, выполняющий роль управляющего органа, пе­ рерабатывает с помощью своего аппарата получаемую информацию о состоянии объекта управления и выра­ батывает команды управления. При этом воздействие УО на объект управления осуществляется по каналам прямой связи с помощью устных распоряжений или письменных приказов.

Этот вид управления не соответствует современному уровню научно-технического прогресса.

Применяемые в этом случае методы составления пла­ нов затрудняют их корректирование, в зависимости от изменения условий. А существующая система сбора и оформления информации о ходе производства поступает с значительным опозданием. Да к тому же в ней не всегда можно быстро выделить основные и второстепен­ ные вопросы. Вот почему руководители таких строитель­ ных организаций зачастую не имеют возможности и времени разобраться в этой информации и вынуждены прибегать к так называемым «волевым» решениям, не имеющим за собой ни глубокого анализа, ни научного обоснования.

В настоящее время такая система может успешно функционировать только в небольших строительных под­ разделениях, да и то при очень высокой квалификации руководителя.

При автоматизированной системе управления в ее состав включаются средства вычислительной техники

(рис. 12 а).

Однако принятие решения и при автоматизированной системе управления является функцией руководителя. Здесь руководитель остается звеном управления, только его деятельность усиливается средствами вычислитель­ ной техники.

Как уже отмечено, анализ строительного производст­ ва как сложного, динамически вероятностного процесса и выработку оптимальных управляющих решений мож­ но проводить только с помощью специальных математи­ ческих методов, но и в этом случае определить такие ко­ личественные показатели, как распределение техники и

46