Диссертация (1152212), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Цель работьь Целью диссертационной работы является повышение эффективности управления технологического процесса производства гранулированной продукции комбикормового предприятия путем использования технологий и алгоритмов машинного зрения и разработки на их основе автоматизированной системы контроля показателей качества гранул в потоке. Для достижения цели были поставлены и решены следующие задачи исследований: 1. Системный анализ методов контротя и управления показателями качества гранулированных кормов в технологическом процессе их производства. 2. Проведение экспериментальных исследований и математическое моделирование основных этапов производства гранул ированных комбикормов. 3.
Разработка и апробация методов и способов автоматического контроля огранолептических и физико-механических показателей качества гранулированных комбикормов с применением технологий машинного зрения. 4. Разработка методов обеспечения совместимости и интеграции АСУ, АСУТП производства гранулированных комбикормов с автоматизированной экспертной системой контроля качества на основе машинного зрения. 5. Разработка математического, алгоритмического и программного обеспечения автоматизированной экспертной системы контроля показателей качества гранулированных комбикормов в процессе производства.
6. Экспериментальная проверка разработанных методов, моделей, способов и результатов моделирования технологического процесса производства гранулированных комбикормов на действующем предприятии. Объектом исследования является типовая поточная линия по производству гранулированных комбикормов и процессы сбора, анализа и обработки экспертной информации в задачах непрерывного контроля органолептических и физико-механических показателей качества гранулированных изделий.
Предметом исследования являются методы обработки изображения, алгоритмы определения формы и цвета объектов по цифровому изображению, алгоритмы обработки непрерывного видеосигнала, а так же методы производства гранулированных комбикормов. Методы и средства исследований. Для решения задач, поставленных в данном исследовании разработаны следующие теории и методы: теория автоматического управления, системный анализ. теория принятия решений, теории машинного зрения и обработки изображений, теория распознавания образов. Экспериментальные исследование проведены при помощи аппаратов машинного зрения, таких как камера БОНУ РБЗЕУЕ, разработка программного обеспечения осуществлялась на языках программирования АсйопБспр1 3.0, Заела 1.8 в средах программирования НавЬВече1ор, Ес11рзе 1 цпа. Научная новизна и теоретическая значимость диссертации заключаются в разработке нового научного направления в области автоматизации технологического процесса производства гранулированных комбикормов, связанного с созданием интеллектуальных интегрированных экспертных системы автоматического контроля органолептических показателей качества гранулированных комбикормов и осуществление повышения эффективности производства гранулированных комбикормов.
К наиболее существенным научным результатам работы относятся следующие: 1. Разработаны средства и методы проектирования программного обеспечения автоматизированной системы управления технологического процесса производства гранулированных комбикормов. 2. Разработаны теоретические основы, методы и алгоритмы интеллектуализации решения задач органолептического контроля качества при построении автоматизированной экспертной системы контроля качества. 3. Разработаны теоретические основы, методы и алгоритмы диагностирования, работоспособности, поиска неисправностей определения автоматизированной системы управления технологического процесса производства гранулированных комбикормов.
4. Разработаны алгоритмы идентификации, прогнозирования и диагностики состояния технологический линии и показателей качества производства гранулированных комбикормов. 5. Предложена и обоснована методика построения автоматизированной экспертной системы контроля огранолептических показателей качества гранулированных комбикормов в потоке с использованием системы машинного зрения. Практическая значимость результатов исследования. 1.
Разработана автоматизированная экспертная система контроля качества с интеллектуальными модулями контроля органолептических показателей качества гранулированных комбикормов при помощи технологий машинного зрения. 2. Разработаны рекомендации и учебно-методические материалы по построению автоматизированной экспертной системы контроля органолептических показателей качества гранулированных комбикормов в потоке. 3.
Разработаны алгоритмы и методики определения формы, цвета и других органолептических показателей качества гранулированных комбикормов при помощи технологий машинного зрения. 4. Произведена интеграция алгоритмов машинного зрения применительно к технологическому процессу производства гранулированных комбикормов.
5. Осуществлена автоматизация ручных операций по оценке и контролю качества сырья и готовой продукции; 6. Исключены ошибки персонала по определению качества сырья и готовой продукции. Полученные, в рамках настоящего исследования научных и практические результаты диссертационной работы внедрены в учебном процессе кафедры «Автоматизированные системы управления биотехннческими процессами» ФГБОУ ВО «Московский государственный университет пищевых производств» для студентов направлений «Автоматика и управление»„«Управление и информатика в технических системах», а так же специальности «Автоматизация технологических процессов и производств». Имеется соответствующий акт внедрения (Приложение № 3).
Достоверность полученных в работе результатов подтверждается использованием методов системного анализа и теории принятия решений, экспериментальными исследованиями технологического процесса производства гранулированных комбикормов, проведенными в производственных условиях ОАО «Мельничный комбинат в Сокольниках», а так же обеспечивается совпадением расчетных данных и результатов экспериментов.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были обсуждены и одобрены на следующих конференциях: - Научная конференция с международным участием «Развитие пищевой и перерабатывающей промышленности России: кадры и наука».
- (МГУПП 2017 г). Международная научно-практическая конференция «Автоматизация и управление технологическими и бизнес — процессами пищевой промышленности», 15 — 17 апреля 2015 г., МГУПП. Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 печатных работ. Их них 3 статьи в журналах, входящих в список ВАК, 2 — в других изданиях, а так же 2 доклада в сборниках научных докладов международных конференций.
ш Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 3 глав, заключения, списка используемой литературы 198 источников) и приложений. Работа изложена на 199 страницах машинописного текста, содержит 7О рисунков, 11 таблиц, 4 приложения. ГлАвА1. АИАлиз оьъкктА исслкдовАния и постАвновкА ЗАДАЧИ Поскольку в производстве комбикормовой продукции группа гранулированных комбикормов имеет наибольший процент от общей выработки кормов, в данной диссертационной работе для решения задачи автоматизации контроля показателей качества гранулированных комбикормов объектом исследований была выбрана технологическая линия по производству гранулированных комбикормов.
1.1 Исследование и анализ технологического процесса производства гранулированных комбикормов как объекта автоматизации Гранулированный комбикорм - изделия, представленные в виде гранул, состоящих из сложной однородной смеси очищенных и измельченных до необходимой крупности различных кормовых средств и микродобавок, с высоким содержанием белка, витаминов и микроэлементов, вырабатываемые по научно- обоснованным рецептам и обеспечивающие полноценное сбалансированное кормление животных 125,29,91.
Основным сырьем для производства гранулированных комбикормов являются зерновые, зернобобовые культуры, ячменная, пшеничная и овсяная мука, кормовая патока, побочные кормовые продукты масложировой промышленности, такие как жмых и шрот, а так же кормовые продукты сахарной промышленности, в том числе меласса, сушеный свеловичный жом, сахар. такое многообразие применяемого сырья позволяет выпускать разнообразные виды гранулированных комбикормов 1171. На рисунке 1.1 представлена технологическая структурная схема производства комбикорма.
Условные обозначения: ЛД' — пункт разгрузки железнодорожного транспорта, АВТ - пункт разгрузки автомобильного транспорта, ЭЛЕ — элеватор, МКК— микокарб 1консервирующая добавка), АД-ЗООО-ГК, 10-ДК-2500, 5-ДК-50 дозаторы дискретного действия. Рис. 1.1 Технологическая структурная схема производства комбикорма Производство комбикорма выполняется по технологической схеме с предварительным приготовлением смесей компонентов. Зерновое сырье поступает в цех комбикорма через железнодорожный и автомобильный терминалы, из элеватора и механизированных складов тарного сырья. На линии загрузки склада-4 и бункеров цеха осуществляется загрузка зерновых и шротовых тз компонентов в расходные бункеры, а на линии завалки минерального сырья происходит механизированная подача соли„мела, фосфатов и других компонентов комбикорма. Линия дозирования предварительных смесей зерна совместно с линией дробления выполняют подготовку зерновых предсмесей; линия доз ирования минеральных компонентов производит минеральные предварительные смеси (кормосмеси) и белково-витаминные добавки.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
