CC BY
17
в) В случае Унач Ф 0 , V± = 0 и движение будет аналогично случаю (а).
Таким образом, для J1 ± B изменение
дет максимальным, а для J1
B изменение
Dp±
Р
Dp
бу-
Р
будет минимальным.
Заключение. Следует отметить, что разработки в теории магнетосопротивления еще не доведены до инженерных расчетов, а опубликованные измеренные значения магнетосопротивления часто даются для одного значения магнитного поля.
Наиболее объективный и простой способ оценки магнетосопротивления заключается в измерении тока
в цепи датчика при наличии магнитного поля и его отсутствии в течение нескольких секунд, когда тепловой режим электролизной ванны еще не изменился. Прибор для измерения тока должен находиться вне магнитного поля, поскольку магнетосопротивление резко возрастает в полупроводниковых приборах, что приводит к снижению точности измерений.
Библиографический список
1. Вонсовский С.В. Магнетизм / С.В. Вонсовский - М.: Наука, 1971. - 1032 с.
2. Раиф Ф. Статистическая физика / Ф.Раиф; перевод с англ. - М.: Наука, 1977. - 252 с.
3. Калашников С.Г. Электричество / С.Г. Калашников. - М.: Наука, 1970. - 668 с.
УДК 681.3:371.69
КОНЦЕПЦИИ СВЯЗИ И ОБМЕНА ДАННЫМИ В КОМПЬЮТЕРНЫХ ТРЕНАЖЕРНЫХ СИСТЕМАХ
А.Г.Колмогоров1
Ангарская государственная техническая академия, 665835, Иркутская обл. г. Ангарск, ул. Чайковского, 60.
Рассмотрен вариант реализации системы обмена данными в компьютерных тренажерных системах, основанный на транспортном протоколе UDP. Библиогр. 1 назв. Ил.3.
Ключевые слова: компьютерный тренажер, математическая модель, обмен данными, протокол обмена, UDP.
CONCEPTIONS OF CONNECTIONS AND DATA EXCHANGE IN COMPUTER SIMULATION SYSTEMS A.G.Kolmogorov
Angarsk State Technical Academy 60 Chaikovsky St., Angarsk, Irkutsk region, 665835
The author examines the variant of data exchange system realization in computer simulation systems based on the transport protocol UDP. 1 source. 3 figures.
Key words: a computer simulator, a mathematical model, data exchange, an exchange protocol, UDP.
Компьютерный тренинг для подготовки технологического персонала давно зарекомендовал себя как эффективное средство совершенствования практических навыков, следствиями чего являются снижение аварийности и улучшение экономических показателей во многих отраслях промышленности. Использование компьютерных тренажеров для обучения персонала потенциально опасным технологическим операциям закреплено нормативными документами многих стран, в том числе и России.
Как свидетельствует обзор аналитических статей, применение компьютерных тренажеров для тренинга позволяет не только решать задачи обучения правилам эксплуатации оборудования и аппаратов, но и поддерживать эти знания в адекватном требованиям производства состоянии.
В соответствии с основными и популярными концепциями построения [1] структура тренажеров состоит из трех элементов:
1) математической модели технологического про-
цесса;
2) интерфейса, моделирующего рабочее место оператора (РМО);
3) системы управления тренажером - рабочего места инструктора (РМИ).
Между перечисленными узлами организован информационный обмен посредством систем связи в соответствии со структурой, изображенной на рис.1.
Математическая модель, используемая в тренажере, представляет собой систему дифферециально-интегральных уравнений, описывающих динамику моделируемого объекта, и базируется на материальных и энергетических балансах. В зависимости от типа объекта, с которым ведется тренинг, количество расчетных переменных может достигать нескольких тысяч, причем их пересчет должен происходить в режиме реального времени, а при необходимости и в ускоренном временном режиме.
Интерфейс РМО представляет собой несколько экранных форм, позволяющих оперативно оценивать
1Колмогоров Алексей Геннадьевич, доцент, тел.: (3955) 67-89-15, e-mail: [email protected]. Kolmogorov Alexei Gennadjevich, an associate professor, tel.: (3955) 67-89-15, e-mail: [email protected]
технологическую обстановку. К ним относятся мнемосхемы узлов, содержащие динамические графические элементы, тренды, элементы управления процессом (регуляторы, насосы, клапаны и т.п.), систему сигнализации и блокировки. При необходимости интерфейс оператора может содержать формы, имитирующие различные регистрирующие приборы, регуляторы, индикаторы и другие элементы контроля и управления, находящиеся на реальном щите.
Рис. 1. Структура «классического» тренажера
При проведении тренинга инструктор имеет возможность контроля за действиями обучаемого как путем непосредственного визуального наблюдения, так и путем использования интерфейса РМИ, в котором отображается информация о значении технологических переменных, состоянии оборудования, измерительной техники и т.п. в виде таблиц, журналов, трендов.
Работа на тренажере может осуществляться в индивидуальном или групповом режимах. В первом случае каждый из обучаемых работает со своим экземпляром модели процесса, во втором случае обучаемые работают в параллельном режиме, управляя совместно одной моделью.
В данной структуре математические модели технологических процессов интегрированы с программной средой инструктора и сосредоточены на одной ПЭВМ - РМИ. В случае параллельной работы нескольких обучаемых на РМИ запускается несколько экземпляров модели, информационный обмен данными в этом случае кратно увеличивается. К недостаткам данной концепции относится низкая производительность каналов связи при сравнительно высокой производительности систем моделирования и визуализации. При этом наблюдается высокая загрузка сетевого трафика в условиях параллельной работы тренажерных комплексов либо при моделировании сложных многомерных технологических процессов. Данная ситуация усугубляется при использовании в качестве каналов обмена информацией сети Интернет.
В качестве альтернативного подхода автором
предлагается следующая концепция построения системы обмена информацией в тренажере (рис 2).
Структура информационных потоков тренажера представлена на рис.3. В данном случае математические модели, а также база данных тренажера, содержащая начальные условия и параметры моделей, располагаются на каждом из РМО и интегрированы с системой визуализации. Инструктор при такой архитектуре выполняет функции диспетчера, посылая в сеть лишь команды на изменение режима работы модели, запуск тренировочных упражнений и сценариев. По запросу инструктор может получать данные математических моделей от всех участников тренинга для формирования отчетов, протоколов работы, а также для работы модуля оценки тренинга, позволяющего в автоматическом режиме производить оценку действий обучаемого на основании заложенных в него критериев.
Рис. 2. Альтернативная структура тренажера
Преимущество данной концепции заключается в локализации интенсивных информационных потоков в рамках нескольких ПЭВМ - РМО. Вычислительные процессы в данном случае не оказывают влияния на загрузку сетевого трафика, вследствие чего увеличивается производительность системы в целом. Взаимодействие между РМИ и РМО, а также моделями при работе в групповом режиме осуществляется с использованием телекоммуникационных каналов на основе транспорта 1ЮР.
Ядром системы является драйвер протокола обмена. Его функцией является формирование и передача информационных сообщений, содержащих команды взаимодействия компонентов тренажера. Для надежной доставки команд предусмотрен командный буфер, формирующий очередь команд и запросов, поступающих на обработку. В качестве буфера может быть использован как физический файл, так и структура базы данных (БД). Также функцией драйвера обмена является распознавание и реализация команд и запросов, поступающих из сети от других компонентов тренажерного комплекса. Команды управления
телекоммуникационная система: транспорт UDP
12.
TCP/UDP
РМИ
Драйвер протокола обмена
АД
« 2 3 § R в g § и gj 1 данные -е р 3 « s дим i <5 ^
s " s и S. й ум в s ю ата n ^ a тс V Я ffl s каж кр п у
A
Модуль документирования и архивирования
Л__£
Библиотека упражнений, сценариев
Модуль оценки тренинга
Л
Библиотека режимов работы
3_1
Интерфейс инструктора
Рис. 3. Структура информационных потоков тренажера
формируются в виде следующего кортежа: {<спец.символ>, <идентификатор>, <спец.символ>, <код операции >, <спец.символ>, <данные>}, где идентификатор - идентификатор рабочего процесса, к которому адресована команда; код операции - код команды из алфавита команд управления тренажером; данные - информация, сопровождающая команду; спец.символ - специальный символ, позволяющий синхронизировать поля команды.
Протокол обмена данными 1ЮР позволяет применять в качестве среды связи сеть Интернет. Наличие в тренажере такого механизма открывает широкие возможности для дистанционного обучения. Во-первых, отпадает необходимость в организации отдельного компьютерного класса, терминалом может служить
любой компьютер корпоративной сети или домашняя ПЭВМ. Во-вторых, появляется возможность организации дистанционных обучающих курсов для других предприятий или подразделений компании без дополнительных затрат на оборудование.
Изложенный в данной статье подход использован при построении тренажерного комплекса для обучения операторов-технологов одного из основных производственных циклов ОАО «Ангарский завод полимеров».
Библиографический список
1. Дозорцев В.М., Технологические компьютерные тренажеры: все что вы всегда хотели знать... / В.М.Дозорцев, Д.В.Кнеллер // Промышленные контроллеры и АСУ. -2004. - №12. - С.1-13.
УДК 621.396
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МОБИЛЬНОГО РЕТРАНСЛЯТОРА В СИСТЕМАХ СОТОВОЙ СВЯЗИ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ
А.Г.Краско1
Иркутский государственный университет путей сообщения, 664074, г. Иркутск, ул. Чернышевского, 15.
Описывается возможность использования мобильного ретранслятора в сетях сотовой связи с целью увеличения радиуса сот и сопряжения пассажирских терминалов стандарта GSM с сетью стандарта GSM-R. Ил. 2. Библиогр. 7 назв.
Ключевые слова: подвижная связь, железнодорожный транспорт, сотовая связь, ретранслятор, стандарты GSM и GSM-R, зоны покрытия.
1Краско Александр Геннадьевич, аспирант, тел.: 89148726551, e-mail: [email protected]. Krasko Alexander Gennadjevich, a postgraduate, tel.: 89148726551, e-mail: [email protected]
