Типы Элеваторов. Хлебоприемные или заготовительные элеваторы

При наличии  очереди на визировку производится перемещение автомобилей, суммирование времени работы и определение времени освобождения визировки.

Для регулирования передвижения транзактов по блокам, в имитационном моделировании используется понятие состояние системы, которое определяется вектором s:

 

s=<s(1), s(2)>,

 

где s(1) – количество транзактов в очереди;

  s(2) – состояние третьего блока;

 

      1, если блок 3 занят  обслуживанием транзакта;

s(2) =

     0, в противном случае.

 

Проанализируем  продвижение транзакта по блокам (рисунок 6).

Блок 1 формирует транзакт z. Далее модель проверяет состояние системы. Если s(1)=0 и s(2)=0, то есть s=<0, 0>, то сгенерированный транзакт передается блоку 3 (автомобиль подъезжает к обслуживающему агрегату), состояние блока 3 при этом становится равным 1 (s(2)=1), если же на момент прибытия автомобиля обслуживающий агрегат занят (s(2)=1), то транзакт передается блоку 2 (автомобиль становится в очередь) и количество транзактов в очереди увеличивается на 1 (s(1)= s(1)+1).

Блок 2 сохраняет  последовательность транзактов (первый поступивший во второй блок, первым же переместится в блок 3). Однако данная стратегия перемещения транзактов является уникальной для каждой задачи или даже для каждого блока по отдельности в некоторых задачах. Можно задать более сложную стратегию, которая учитывала бы приоритет транзакта по определенным его свойствам над другими транзактами. К примеру, если мы учитываем, что при сборе урожая влажное зерно должно быстрее всех попасть в элеватор и пройти процесс сушки, то партии зерна с влажным зерном будут иметь больший приоритет над другими партиями, соответственно этому при появлении такой партии в очереди обслуживающий агрегат при завершении обслуживания очередного транзакта первым обслужит партию влажного зерна.

Блок 3 функционирует по следующему алгоритму. Освободившись от транзакта, попавшего к нему на обслуживание, мгновенно берет из блока 2 первый по очереди транзакт (или же по иной стратегии, первого выбывающего из блока 2). В данном случае проверяется условие: есть ли свободные автомобилеразгрузчики с учетом их допустимости по партиям. При наличии свободных автомобилеразгрузчиков производится постановка автомобиля на разгрузку, определение времени освобождения автомобилеразгрузчика, суммирование времени работы, количество включений и переключений поточных линий.

       Далее проверяется условие: есть  ли в очереди автомобили с партией зерна, которая принимается данным автомобилеразгрузчиком.

        При наличии таковой производится  постановка автомобиля из  очереди на разгрузку на этом автомобилеразгрузчике, определяется время освобождения его, суммируется время работы и определяется количество включений и переключений поточной линии.

       При этом количество транзактов в очереди уменьшается на 1, то есть s(1)= s(1)-1. Если же s(1)=0, то переходит в состояние ожидания (s(2)=0).

       В заключении, функциональная модель  дает нам общее представление  о системе в целом и при  разработке имитационной модели  является неотъемлемым атрибутом,  блоки которого в дальнейшем  организуют классы, а кортежи  в транзактах – атрибуты классов, поведениями же класса являются функции обработки данных транзакта активных блоков. Сами же транзакты – это создаваемые в процессе моделирования объекты классов.

Сложность функции, выполняемой предприятиями  по приему, обработке и хранению зерна, обусловлена не только характером обрабатываемого продукта - зерна, но и влиянием случайных воздействий  на поступление потоков зерна, его  качество, количество, исправность  и неисправность технологического транспортного оборудования и др.

Интерпретируя поточные линии хлебоприемных предприятий  как технологические системы, целесообразно  в качестве элемента принять технологическую  операцию, поддающуюся четкому однозначному определению (прием, очистка, сушка, активное вентилирование и размещение (отгрузка) зерна.

В свою очередь, данные элементы расчленяются на технологические фазы.

Например, технологическая операция "Прием  зерна" расчленяется на технологические фазы, осуществляющие определение качества зерна, взвешивание, разгрузку и перемещение зерна на дальнейшую обработку. Каждая технологическая операция состоит из определенного числа технологических элементов. Так, разгрузка автомобилей осуществляется на нескольких автомобилеразгрузчиках, количество которых в каждом конкретном случае определяется объемом  работ по приему зерна, очистка производится на 2-4 и более сепараторах и т.д.

Функционирование  отдельных элементов (технологических  операций) и их сопряжения с учетом структурной схемы технологического процесса ПОЗ в общем виде может быть представлено следующим образом (рис. 2).

Прием зерна с автомобильного транспорта на первом участке включает визировочную лабораторию, весы, автомобилеразгрузчики, накопительные   силосы.

Автомобиль  определенной грузоподъемности с зерном соответствующей партии в некоторый  момент времени поступает на хлебоприемное  предприятие. Поступившая партия характеризуется  вектором партии, который включает в себя: момент поступления заявки на операцию (случайная величина), порцию зерна в единице автотранспорта (масса зерна в автомобиле является также случайной величиной); качественные показатели заявки - культура, влажность, засоренность с учетом приоритета. Автомобиль с зерном направляется к элементу 1.

Здесь определяется качество зерна в автомобиле. Затем автомобиль направляется к  весам 2 (количество весов 1…n) для определения массы зерна, поступающего на предприятие. От элемента 2 автомобиль с зерном поступает на элемент 3 - автомобилеразгрузчики -(количество разгрузчиков 1…m), с элемента 3 зерно подается на элемент 4 - накопительные силосы. Таким

01 – поступление  зерна с автомобильного транспорта; 1 – визировочная лаборатория; 2 – весы для взвешивания автомобилей; 3 – автомобилепогрузчики;  4 – накопительные вместимости; 5,11,15,16,18,19  –– транспортеры; 6 – нории; 7 – весы; 8 – надсепараторные вместимости; 9 – сепараторы; 10 – подсепараторные вместимости; 12 – надсушильные вместимости; 13 – зерносушилки;  14 – подсушильные вместимости; 17 – вместимости;

20 – отгрузочные  вместимости; 02 - отгрузка

 

Рисунок 2 - Имитационная модель поточной технологической

линии ПОЗ

 

образом, заявка на технологической операции "Прием зерна" обслуживается в 4 фазы: контрольно-визировочная лаборатория, взвешивание груженых автомобилей, разгрузка, взвешивание порожних автомобилей.

 

2.4 Разработка интерфейсов программных  модулей

 

После разработки классов  имитационной модели приступим к  разработке интерфейсов программных  модулей в программе Borland C++ Builder 6, базированного на языке программирования высокого уровня С++.

Помимо эстетических параметров основным критерием разработки интерфейсов  являются легкость и простота в работе с моделью.

При запуске программы  первым запускается интерфейс главного меню. В главном меню содержатся такие пункты, как «Описание задачи», «Имитационная модель» и «Выход».

 

 

Рисунок 3– Интерфейс статистической имитационной модели

 

 

Рисунок 4 – Интерфейс динамической имитационной модели

 

В пункте описания задачи имеется  ссылки на содержательное описание задачи, статистическую и динамическую модели. В пункте имитационной модели содержится ссылки к интерфейсам настройки  параметров моделирования и интерфейса головного программного модуля модели.

Интерфейсы статистической и динамической моделей показаны на рисунках 3, 4. Интерфейс настройки  модели показан на рисунке 5.

кнопкой «Запуск», содержащей головной программный модуль. Здесь также  как и в главном меню можно  вызвать интерфейс настройки  модели, нажав по кнопке «изменить  настройки». По завершению

моделирования кнопка «Посмотреть  график» станет активна.

 

 

Рисунок 5 – Интерфейс настройки  модели

 

На интерфейсе имитационной модели остановимся по подробнее, так как он является основным. В форме имеются мэмобоксы, которые по завершению моделирования содержат данные о каждом транзакте. Запуск имитационной модели осуществляется кнопкой «Запуск», содержащей головной программный модуль. Здесь также как и в главном меню можно вызвать интерфейс настройки модели, нажав по кнопке «изменить настройки». По завершению

моделирования кнопка «Посмотреть  график» станет активна.

Щелкнув по ней, вызовем  интерфейс с графиком зависимости  среднего времени пребывания автомобиля от интенсивности поступления автотранспорта (транзакта). Интерфейсы имитационной модели и графика показаны на рисунках 6 и 7.

 

 

Рисунок 6 – Интерфейс имитационной модели

 

 

 

Рисунок 7 – Интерфейс «График»

 

2.5 Обоснование объёмов внутреннего перемещения зерновых масс на хлебоприёмных элеваторах

 

В производственном процессе хлебоприемного элеватора различают два этапа  работы - внешний и внутренний. В  соответствии с инструкцией [115] предусматривается  статьей 5.6 в силосах элеваторов, необорудованных дистанционным  контролем, температуру измерять термоштангами на глубине 0,5, 1,5, 3,0 метра. Для контроля за качеством и состоянием зерна в необходимых случаях его перемещают в свободные силоса, а в случае отсутствия свободной ёмкости допускается выпуск его из силоса не более 10 % зерна, которое перемещается в тот же силос. Во время перемещения проверяют температуру, влажность, запах, цвет, заражённость вредителями, показатель свежести. В партиях семенного зерна дополнительно проверяют его всхожесть и энергию прорастания. В соответствии с позицией 5.7 инструкции [115] в таблице 13 приведены периодичность наблюдений за температурой зерна при хранении. Учитывая, что в одном предприятии единовременно могут находиться на различных стадиях заполнения несколько силосов, а иногда и несколько десятков, нетрудно подсчитать, что только для надлежащего отбора проб зерна и контроля его состояния требуется значительные затраты по его перемещению. Поэтому график суточной работы хлебоприемного элеватора предусматривает в среднем перемещение до 500 тонн зерна.

 

 Таблица  13 - Периодические наблюдения температуры при хранении

Состояние зерна по влажности	Свежеубранное зерно (в течение трёх месяцев с момента приёма)	Прочее  зерно с температурой
		выше 10°С	от 10 до 0°С	00С и ниже
Сухое и средней сухости Влажное Сырое	1 раз  в 5 дней    ежедневно ежедневно	1 раз  в 15 дней  1 раз в 2 дня	1 раз в 15 дней  1 раз  в 5 дней	1 раз  в 15 дней  1 раз в 15 дней

 

Проверку зерна на заражённость хлебными вредителями при температуре  зерна +5°С и ниже осуществляют один раз в месяц, выше +5 С - два раза в месяц.

Результаты исследований, проведенных  профессором Джанкуразовым Б.О., показывают возможность без снижения достоверности контролируемых показателей качества и состояния зерна, вполне достаточно выпустить из силоса 1,5-2,0 % от массы хранящегося зерна (вместо 10 % предусмотренных инструкцией) [114]. Разработанная им программа для расчета объемов и необходимого времени для внутреннего перемещения зерна на хлебоприемных элеваторах выдает данные о числе обменов воздуха межзерновых пространств и текущем уровне насыпи в силосе. При этом достигается 5-кратное снижение перемещаемого зерна. Периодичность проверки показаний зерновой массы по ряду показателей зависит от ряда условий. Важнейшим из них является: состояние зерновой массы, т.е. её исходные качества по влажности, температуре, содержанию примесей, условий хранения зерновой массы (время года, климатические особенности местности, тип хранилища, высота насыпи и т.п.). Чем физиологически активнее зерновая масса, тем чаще проверяют её температуру. Поэтому частота наблюдений находится в прямой зависимости от влажности и температуры зерновой массы.

Объёмы  внутренних перемещений предопределяются не только необходимостью формирования партий зерна и его размещения по типам, подтипам, показателям качества, характеризующим его технологические  свойства в соответствии с целевым  назначением, но и особенностью технологической  схемы предприятий и производительности транспортного, технологического оборудования.

Предложенные  Изтаевым А.И., Арынгазиным К.Ш. и Сарлыбаевой Л.М. уточненные параметры норм технологического проектирования зерновых элеваторов и методика расчета потребного количества основного технологического, транспортного оборудования и емкостей позволяют снизить объемы внутреннего перемещения зерна в 2-раза за счет повышения качества товарных партий, более рационального использования оборудования и зернохранилищ.

Заключение

 

1. На основе анализа современного  состояния технологии хранения  и обработки зерна, методов  технологического проектирования  и количественно-качественных характеристик  поступающего зерна проведены  теоретические и экспериментальные  исследования с целью разработки  научно-практических основ технологического  проектирования зерновых элеваторов  с использованием современных  информационных систем, позволяющих  повысить качество проектирования  зерновых элеваторов и сохранности  зерна.