CC BY
5
Таблица 2
Затраты на сырье и материалы для 1 м3 полистиролбетона
Вид сырья (материала) Стоимость сырья и материалов, тенге/м3
традиционный состав рекомендуемый состав
Каустический магнезит 2430,00 1350,00
Гранулы пенополистирола 3060,00 -
Упаковочный пенополистирол - 200,00
Микросфера - 150,00
Опилки древесные - 1320,00
Хлористый магний - 169,56
Вода техническая 2,94 1,800
Пеноконцентрат 1575,00 1575,00
Итого 7067,94 4766,36
Выводы.
Разработанные составы формовочных масс обеспечивают ресурсосбережение технологии магнезиальных композиций.
Технологический аспект ресурсосбережения предполагает разработку, развитие и совершенствование процессов изготовления и реализации магнезиальных композиций.
Разработанные принципов ресурсосбережения технологии позволяют обобщить зависимости, выявленные для отдельных материалов, и распространить на композиции аналогичного состава и строения.
Экономическое обоснование проведенных исследований подтвердило возможность применения в практике производства строительных материалов полученных результатов. Внедрение разработанных составов сырьевых обеспечит существенные преимущества: снижение затрат на производство изделий за счет использования техногенных отходов; расширение сырьевой базы производства эффективных строительных материалов; экологический эффект, выражающийся в снижении загрязнения окружающей среды; уменьшение издержек
предприятия в виде сокращения размеры платы за размещение отходов производства и потребления; своевременность обеспечения производства сырьем.
Список литературы:
1. Зырянова В.Н., Бердов Г.И., Верещагин В.И. Физико-химические процессы и технология получения композиционных магнезиальных вяжущих материалов с использованием магнийсили-катных наполнителей // Техника и технология силикатов. - 2010. - №1. - С. 15 - 23.
2. Мирюк О. А. Магнезиальные композиты различной структуры // Известия ВУЗов. Строительство. - 2015. - № 5. - С. 30 -37.
3. Мирюк О.А. Магнезиальные композиции с использованием техногенных материалов // Технологии бетонов. - 2015. - № 5/6. - С. 9 - 13.
4 Липсиц И. В., Коссов В. В. Экономический анализ реальных инвестиций. - М.: Экономистъ, 2004. - 347 с.
5 Теплова Т. В. Финансовый менеджмент: управление капиталом и инвестициями. - М.: ГУ ВШЭ, 2000. - 504 с.
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ ПОДСИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ СБОРА И ОБРАБОДКИ ДАННЫХ ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ГИДРАВЛИКИ
ГТС
Фартуков Василий Александрович
Канд. техн. наук, доцент ЗАО «Бюро сервиса и эксплуатации» BSMг. Москва
Землянникова Марина Владимировна
Канд. техн. наук, профессор ФГОУВПО РГАУ-МСХимени К.А. Тимирязева г. Москва
АННОТАЦИЯ
В работе представлена программа являющаяся надстройкой над специальной программой управления трех координатным позиционером. Этот трех координатный позиционер предназначен для проведения исследований гидравлических режимов работы гидротехнических сооружений (ГТС). Необходимость в разработке такой подсистемы определяется автоматизацией выполнения лабораторных исследований гидравлики ГТС, составления плана проведения измерений параметров водного потока, обработкой и предварительным анализом полученных результатов. Управление трех координатным позиционером требует знания специальной программы работающей на G-кодах. Такое управление позиционером не удобно и неэффективно. Поэтому наличие такой подпрограммы позволит проводить лабораторные исследования максимально просто.
ABSTRACT
The paper presents the program is built on a special management program three coordinate positioner. This three-coordinate positioner is intended for research of hydraulic modes of operation of hydraulic structures. The
need for such a subsystem is determined by the automation of laboratory studies GTS hydraulics, drafting a plan for the measurement of water flow parameters, pre-processing and analysis of the results. Managing three coordinate positioner requires knowledge of a special program running on the G-codes. Such control positioner is not convenient and effective. Therefore, the presence of such routines will allow to carry out laboratory tests as simple as possible.
Ключевые слова: трех координатный позиционер, лабораторный исследования гидравлики, подсистема IT- технологий управления, сбор и обработка данных с датчиков.
Keywords: three-coordinate positioner, hydraulic laboratory studies subsystem IT- management technologies, collection and processing of data from the sensors.
При решении различных исследовательских задач, связанных с определением гидродинамических нагрузок на элементы конструкций гидротехнических сооружений и на все сооружение в целом, необходимо проводить большое количество измерений гидравлических параметров водного потока (скорость, давление, их пульсации и др.) с целью определения степени надежности и безопасности исследуемых объектов.
Целью работы является разработка пользовательского интерфейс для управления трехкоорди-натным позиционером при проведении исследований гидравлики водного потока гидротехнических сооружений.
Материалы и метод исследования.
Рассматриваемый в данной работе комплекс предназначен для проведения исследований работы моделей конструкций гидротехнических сооружений, находящихся под воздействием гидродинамических нагрузок, в лабораторных условиях на гидравлическом лотке.
Комплекс состоит из трех основных подсистем:
- подсистема регистрации показаний датчиков, установленных на позиционере;
- трехкоординатный позиционер позволяет перемещать и устанавливать платформу с датчиками в любом месте исследуемого водного потока или конструкции сооружения;
- подсистема автоматизированного контроля и управления расходом воды в гидравлическом лотке.
Трехкоординатный (X, Y, 2) позиционер позволяет проводить исследования режимов течения жидкости, нагрузок на исследуемое сооружение, волновых процессов и других нагрузок по заранее подготовленному исследователем плану проведения эксперимента.
Позиционер осуществляет перемещение платформы, на которую устанавливается необходимый для проведения исследования набор датчиков. Управление позиционером и обработка сигналов, поступающих с датчиков, производятся с помощью специализированных программ, установленных на компьютере входящего в состав позиционера.
Для выполнения планов исследований необходимо применять специальные программы на G-коде (язык программирования), чтобы обеспечить перемещение платформы позиционера с датчиками в нужные точки потока и проведение измере-
ний. Такое управление позиционером крайне неудобно и не эффективно.
С целью решения данной проблемы была поставлена задача, разработать новую программу, которая будет являться надстройкой над существующей программой управления позиционером и позволит проводить исследования максимально просто.
В результате этого исследователь получает возможность в составлении плана проведения исследований (измерений), подстраивать позиционер под геометрические размеры гидравлического лотка, в котором проводятся исследования, устанавливать координаты точек водного потока, в которые необходимо будет переместить платформу с датчиками, а также время нахождения в каждой из этих точек. На основе такого плана программа сгенерирует нужный G-код и создаст специальный файл-макрос.
При загрузке данного файла G-код будет распознан и все необходимые для выполнения плана команды будут отправлены на позиционер.
В интерфейсе разработанной программы предусмотрена возможность перехода программному пакету для проведения анализа показаний датчиков и последующей обработкой результатов измерений.
Программа написана на языке программирования С++ при помощи кроссплатформенного инструментария Qt, который значительно облегчает создание пользовательского интерфейса.
Управление движением позиционера осуществляется при помощи программного пакета Mach3 (рис. 1).
В возможности Mach3 входят [1]:
- управление 6-координатами;
- импорт DXF, BMP, JPG и HPGL файлов и генерирование файлов УП G-кодов с помощью программы LazyCam, входящей в пакет;
- трехмерная графическая визуализация УП G-кодов;
- создание пользовательских M-кодов и макросов на основе VB -скриптов;
- управление частотой вращения двигателей;
- многоуровневое релейное регулирование;
- применение ручных генераторов импульсов (MPG);
- окно видеонаблюдения за ходом обработки.
Рис. 1-Пользовательский интерфейс Mach3
Регистрация измерений и показаний датчи- входит специальное программное обеспечение ков, их анализ производиться анализатором спек- (рис. 2), осуществляющий обработку результатов тра компании «АКТАКОМ». в комплект которого измерений [2].
Рис. 2 Вид панели анализатора спектра «АКТАКОМ»
Для разработки программы был выбран язык С++, поддерживающий такие парадигмы программирования, как процедурное программирование, объектно-ориентированное программирование, обобщённое программирование, а также обеспечивающий модульность, раздельную компиляцию, обработку исключений, абстракцию данных, объявление типов (классов) объектов, виртуальные функции.
С++ - один из самых известных и широко используемых языков программирования. Выбор именно С++ был обусловлен во многом тем, что у автора данной работы уже есть определенный опыт работы с ним.
Для компиляции программы использовался Microsoft Visual C++ (MSVC), поставляющийся в комплекте с Microsoft Visual Studio 2013.
Управление перемещением позиционера осуществляется при помощи команд записанных в виде так называемого G-кода. -код — условное именование языка программирования устройств с числовым программным управлением (ЧПУ). Был создан компанией Electronic Industries Alliance в начале 1960-х. Окончательная доработка была одобрена в феврале 1980 года как стандарт RS274D. Комитет ISO утвердил G-код как стандарт ISO 6983-1:2009, Госкомитет по стандартам СССР — как ГОСТ 20999-83. Используется G-код
в качестве базового подмножества языка программирования, расширяя его по своему усмотрению.
Программа, написанная с использованием G-кода, имеет жесткое строение. Все команды управления объединяются в кадры — группы, состоящие из одной или более команд.
Для осуществления вывода на экран трехмерной визуализации пути перемещения позиционера, с тем чтобы максимально наглядно было представлено не только его перемещение по осям X и Y в пределах исследуемого водного потока в гидравлическом лотке, но и перемещение по оси Z, или глубину, на которую опускается платформа с датчиками, необходим программный интерфейс использующий двумерную и трехмерную компьютерную графику.
Для реализации этой задачи был выбран OpenGL (Open Graphics Library)- спецификация, определяющая платформонезависимый (независимый от языка программирования) программный интерфейс для написания приложений. В Qt мож-
но работать либо с функциями OpenGL напрямую, либо использовать специфическую для Qt «надстройку» над OpenGL - Qt3D. Однако Qt3D -относительно новый компонент Qt и по сравнению с OpenGL хуже задокументирован. Кроме того, умение работать с OpenGL позволит в дальнейшем выйти за рамки Qt или даже перейти к работе c Vulkan, к4оторый является продолжением Open GL и обеспечивает более высокую производительность.
В первую версию программы не включена трехмерная визуализация перемещения позиционера. На начальном этапе было решено в первую очередь создать прототип, в котором отрисовка пути перемещения будет происходить при помощи двухмерной графики, а функциональность, связанная с осью Z (глубиной), будет реализована через всплывающие контекстные меню.
В первом прототипе программы главное окно выглядит следующим образом:
Рис. 3 Главное окно программы
На вкладке «Настройки» (рис. 4) можно выставить необходимые размеры лотка, а также шаг сетки с ключевыми точками. Кроме того, здесь можно указать и необходимый расход воды. Эта
функция - задел на будущее, когда программа будет взаимодействовать с модулем контроля расхода воды, также входящим в универсальный измерительный комплекс.
_В X -
Рис. 4 Вкладка «Настройки»
Выводы
Результатом проделанной работы стала первая версия программы, предназначенной для облегчения управления трехкоординатным позиционером в лабораторных условиях. Программа легко интегрируется с существующим программным обеспечением и обладает простым и понятным пользовательским интерфейсом, что облегчит ее освоение для исследователей.
Литература
1. Официальный веб-сайт компании Newfangled Solutions [Электронный ресурс] URL: http ://www. machsupport.com/
2. Официальный веб-сайт компании АКТАКОМ [Электронный ресурс]
URL: http://www.aktakom.ru/
3. Интернет-магазин Darxton [Электронный ресурс] URL: http://www.darxton.ru/
4. Веб-сайт CppStudio [Электронный ресурс] URL: http://cppstudio.com/
5. Официальная документация Qt [Электронный ресурс] URL: http://doc.qt.io/
