CC BY
12
В практике эксплуатации дизелей с газотурбинным наддувом известны различные технические решения по снижению интенсивности нагароотложений в газовой полости турбокомпрессора (ТК) [1,2,3]. Перспективными являются методы безразборной очистки газового тракта ТК. В настоящее время такой системой очистки (вариант «ручного» управления) оснащено десять тепловозов 2ТЭ10 локомотивного депо Томск, десять тепловозов локомотивного депо Карасук Западно-Сибирской железной дороги. При постоянном наблюдении и ревизии узлов системы очистки было установлено, что ее внедрение позволяет практически полностью очищать лопатки соплового агрегата и турбины от сажевых отложений и нагара. Несоблюдение переодичности промывок приводит к снижению эффектив-
ности работы системы, так как на лопатках ТК образовываются твердые зольные отложения. Сказанное выявляет проблему автоматизации системы промывки, позволяющей выбрать рациональный режим очистки, исключающий побочные явления от впрыскивания воды, свести к минимуму затраты на промывку. То есть необходимо построение такой автоматической системы контроля и управления промывкой ТК, которая обладала бы достаточным быстродействием, надежностью, низкой себестоимостью, точностью выполнения операций, достоверностью информации передаваемой машинисту, простотой обслуживания.
Структура такой системы представлена на рис 1.
Усилитель Формирователь Сигнала
Исполнительные устройства
Пульт управления машиниста
Рис.
Снимаемый датчиком сигнал поступает на усилитель -формирователь, где происходит его нормирование, на АЦП формируется цифровой код сигнала. Код поступает на сигнальный процессор, который на основе математической модели анализирует полученную информацию, в результате чего формируется заключение об обнаруженных дефектах. Одновременно информация индицируется на пульте управления машиниста. Команды процессора поступают на исполнительные устройства, которые управляют системой промывки.
В составе системы предусмотрена подсистема перехода на «ручной режим» управления промывкой. При обнаружении аварийной ситуации система в заранее определенной последовательности отключит то оборудование, дальнейшее функционирование которого опасно.
Основными преимуществами предлогаемой системы являются:
1. Улучшение качества обслуживания;
2. Снижение аварийности;
3. Увеличение срока службы, снижение страховых запасов комплектующих материалов;
4. Проведение ремонтных мероприятий с учетом технического состояния ТК;
5. Диагностика агрегатов и автоматическая промывка турбокомпрессора непосредственно на тепловозе, в реальных условиях эксплуатации.
Система автоматической промывки позволит повысить ресурс ТК и получить значительную экономию денежных средств.
1
ЛИТЕРАТУРА
1. Камкин C.B., Возницкий И.В., Шмелев В.П. Эксплуатация судовых дизелей. М., 1990. 344 с.
2. Влияние степени закоксованности выпускного тракта на параметры воздухоснабжения и эффективные показатели тепловозных дизелей 10Д100//Н.М. Ковеленко, А.Н. Мальцев, А.Э. Симеон и др.; Исследование надежности и экономичности дизельного подвижного состава. Межвуз. темат. сб. науч. трудов / Омский институт инженеров ж.д. транспорта. Омск, 1980. С. 12-15.
3. Рогалев Б.М., Смолин Ю.И. Эксплуатация и ремонт газотурбонагнетателей судовыхдизелей. М., 1975.192 с.
СКОВОРОДНИКОВ Евгений Иванович - д.т.н., доцент кафедры «Локомотивы», Омский государственный университет путей сообщения.
АНИСИМОВ Александр Сергеевич - к.т.н. асисстент кафедры «Теплотехника», Омский государственный университет путей сообщения.
ШУМСКИЙ Константин Александрович - студент 5 курса кафедры «РТУ и СД», РТФ, Омский государственный технический университет.
ДОЯГАНЕВ Юрий Григорьевич •к.т.н. доцент кафедры «РТУ и СД», Омский государственный технический университет.
МИНИТАЕВА Алина Мажитовна - инженер кафедры «М и ТКМ», Омский"государственный технический университет.
А.И. ОДИНЕЦ, Е.Г. РУДЕНКО, Н.С. КАЗАКОВ, А. В. МОРОЗОВ
ОмГТУ, ОАО "Омскагрегат", ООО "НИИ Автоматизация"
УДК 543.423+621.317
ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА_
РАССМАТРИВАЕТСЯ ПРОГРАММА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ЭКСПРЕСС-АНАЛИЗА ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА МАТЕРИАЛОВ. ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ДОСТОВЕРНОСТИ КОНТРОЛЬ КОЛИЧЕСТВЕННОГО СОСТАВА ПРОИЗВОДИТСЯ ТРЕМЯ НЕЗАВИСИМЫМИ СПОСОБАМИ: ПО ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО ПОДОБРАННЫМ КОЭФФИЦИЕНТАМ ИЗ БАЗЫ ДАННЫХ, ПО КОЭФФИЦИЕНТАМ, ОПРЕДЕЛЯЕМЫМ В ПРОЦЕССЕ ВЫЧИСЛЕНИЙ И ПО ГРАДУИРОВОЧНЫМ ГРАФИКАМ.
Программа предназначена для промышленного автоматизированного экспресс-анализа физико-химического состава материалов. Она позволяет с помощью двух стандартных образцов предприятия осуществлять аналитический контроль количественного состава с высокой степенью точности.
Для повышения достоверности получаемых результатов контроль производится тремя независимыми методами:
- расчет содержания элементов по экспериментально подобранным коэффициентам потенциалов возбуждения, помещенным в базу данных расчетной программы;
- расчет содержания элементов по коэффициентам потенциалов возбуждения, определяемым теоретически в процессе вычислений;
- расчет содержания элементов по градуировочным графикам, построенным на экране монитора в автоматическом режиме.
Основное меню выводится на экран программным файлом нажатием клавиши Enter. Оно имеет вид:
Автоматический ввод информации Ручной ввод информации Система управления базой данных Аналитический расчет Графический расчет Выход в операционную систему
Информационное поле 1
При «Автоматизированном вводе информации» осуществляется ввод измеренных значений почернений спектральных линий в специальных автоматизированных устройствах. В режиме «Ручного ввода информации» измеренные на микрофотометре значения почернений вводятся в память компьютера с помощью клавиатуры. В этих режимах контроль осуществляется по экспериментальным коэффициентам.
В режиме аналитического расчета контроль производится по теоретическим коэффициентам, а в графическом - по градуировочным графикам.
База данных содержит информацию о марках материалов и их эталонов. Для работы с ней выбирается строка «Система управления базой данных» и нажимается клавиша Enter. На экране появляется запись:
База 1 База 2 База 3
Информационное поле 2
Каждая из баз содержит информацию о материалах и эталонах для тех групп материалов, которые заложены в соответствующих файлах.
Для выбранной базы после нажатия Enter появляется запись:
j Просмотр !
; Исправление | Поиск j Создание \ Выход___]
Информационное поле 3
В режимах «Просмотр» и «Исправление» при нажатии Enter появляется запись
Данные материалов
Данные эталонов
Выход_
При выборе строки «Данные материалов» и нажатии Enter на экране появляется перечень групп материалов, содержащихся в данной базе. После выбора требуемой группы и нажатии Enter высвечивается перечень марок материалов данной группы. При последующем выборе одного из них и нажатии Enter появляется запись о нормативных документах и о нормативах на методы анализа. При нажатии клавиши «Пробел» на дисплее появляется информация о верхнем и нижнем пределах содержания элементов данной марки сплава по ГОСТ, и приводятся численные значения коэффициента «К », характеризующего относительные отклонения потенциалов возбуждения исследуемой линии ср Ои линии сравнения <рср с учетом используемого стандартного образца.
Если выбирается «Данные эталонов», то после нажатия Enter появляется перечень заложенных групп материалов. В дальнейшем для каждой группы высвечивается перечень имеющихся эталонов в виде индексов, выбранных оператором. Для каждого эталона в последующем указывается процентное содержание в нем элемента.
В режиме «Исправление» дополнительно к сказанному после выбора марки материала появляется запрос о выборе анализируемых элементов из предложенного перечня:
[Ag Mg
Си Fe
Si Pb
Mil Zn
• •
Информационное поле 5
В режиме «Создание» производится создание новой группы материалов. В режиме «Поиск» осуществляется поиск материалов, заложенных в память компьютера по вводимому содержанию материала или эталона.
На начальном этапе оператором в произвольном порядке формируются группы материалов в каждой из трех баз. Для этого на экран выводится информационное поле 3, устанавливается режим «Создание». Выбирается вновь создаваемая группа, нажимается клавиша Enter и на вопросы «Количество анализируемых материалов?» и «Количество анализируемых эталонов?» проставляются соответствующие численные значения.
Подлежащие стиранию группы могут убираться из соответствующих баз. При этом оказавшаяся свободной строка остается. На ее место может помещаться только какая-либо новая группа материалов.
Создание анализируемых марок сплавов производится в режиме «Исправление» (см. инф. поле 3). Вначале формируются «Данные материалов» (см. инф. поле 4). После нажатия Enter выбирается нужная группа материалов, Enter. Там, где следует указать тип материала, выбирается свободное место и нажатием клавиши Enter выбираются анализируемые элементы. На последнем элементе нажатие клавиши Enter производится дважды.
На конечном этапе вносятся численные значения верхнего и нижнего пределов по ГОСТу, указывается метод анализа и указывается численное значение коэффициента возбуждения, отражающего совместимость контрольного эталона с исследуемой пробой для анализируемого элемента и отношение потенциалов возбуждения основной линии и линии сравнения.
При занесении эталонов в инф. поле 4 выбирается «Данные эталонов», затем нажимается Enter. Там, где следует указать наименование эталона, выбирается свободное место и снова нажимается Enter. Нажатием этой же клавиши фиксируются анализируемые элементы (на последнем элементе клавиша Enter нажимается дважды). На заключительном этапе указывается наименование эталона, проставляется число внесения данных и записывается численное значение содержания элемента в эталоне.
Для стирания анализируемых марок вначале производится стирание «данных материалов» (см. инф. поле 4) в режиме «Исправление». Для этого выбирается требуемая группа материалов. Отмечаются нажатием клавиши Enter последовательно все подлежащие стиранию элементы (на последнем элементе нажатие этой клавиши производится дважды). В последующем везде нажимается клавиша «Пробел». Переход от одного вопроса к другому осуществляется нажатием клавиши Enter.
После выбора режима поиска на экране высвечивается следующая таблица:
По химсоставу материала По химсоставу эталона Выход_
Информационное поле 6 В режиме «По химсоставу материала» поиск материалов, содержащихся в базе данных компьютера, производится по содержанию элементов в пробах. В режиме «По химсоставу эталона» - по содержанию элементов в стандартных образцах.
В обеих случаях отмечаются элементы, по которым ведется поиск (порядок выбора указан выше). Вводится погрешность поиска, нажимается Enter. В процессе поиска последовательно высвечивается перечень обнаруженных материалов, либо указывается, что такого материала нет.
Ручной ввод информации предусматривает ввод измеряемых почернений спектральных линий проб и стандартных образцов с помощью клавиатуры.
После нажатия Enter на экране высвечивается информация о составе групп материалов в выбранной базе. В качестве примера ниже приводится следующая запись:
Алюминиевые сплавы Бронза и латунь Магний и его сплавы Медь и ее сплавы_
Информационное поле 7 Выбирается нужная группа, Enter. Высвечивается перечень материалов данной группы. Выбирается нужный. После нажатия Enter на экране появляется перечень эталонов данной группы материалов. Выбирается требуемый. После этого на мониторе появляется запрос о необходимости выбора анализируемых элементов (порядок выбора изложен выше).
На следующем этапе осуществляется ввод данных: количество проб, количество измерений. На каждый запрос вводится соответствующее число, при этом количество параллельных измерений может быть либо 2, либо 3. Затем запрашивается номер свидетельства, куда выдается это свидетельство. В перерывах между ответами нажимается Enter.
Вводятся данные измерений почернений спектральных линий проб и стандартных образцов. Вначале запрашивается один из предполагаемых режимов ввода почернений:
SUPER
Полинейный
Попробный
Информационное поле 8
Режимы отличаются друг от друга порядком ввода почернений для элементов пробы и стандартного образца (наиболее приемлемый выбирается оператором индивидуально).
В выбранном режиме вводятся данные почернений основных линий, линий сравнения пробы и стандартного образца. Нажатием клавиши F6 система входит в режим «ИСПРАВЛЕНИЕ». В этом режиме появляется возможность проводить корректирование измеренных значений. Для этого метка помещается под числом, подлежащим исправлению, нажимается клавиша Delete и число стирается. На ее место записывается скорректированное значение и нажимается Enter. Затем нажимается клавиша F10 и на экране дисплея появляется расчетная таблица. В последующем, после нажатия клавиши «Пробел» появляется свидетельство анализа. После этого высвечивается вопрос «БУДЕМ ПЕЧАТАТЬ (Y/N)». При нажатии клавиши Y распечатывается свидетельство анализов, а при нажатии клавиши N система переходит в исходное меню.
На каждом из этапов анализа предусматривается возможность возврата на предыдущие этапы нажатием клавиши F6.
В таблице параметр «Вероятность» характеризует вероятность попадания измеренного интервала в интервал ГОСТа или, иными словами, характеризует достоверность полученных результатов в виде процентного содержания элементов. Для фотографического анализа данный параметр не должен быть меньше 0,5. В противном случае анализ следует повторить.
В аналитическом и графическом режимах расчетов на
Таблица
Материал Элементы Проб Измер-й Элемент Проба Измерение
РАСЧЕТ
Почернение линий
Основн.эталона Сравнен.эталона Основн. пробы Сравнен, пробы
Результат
Концентрация эталона Содержание % Пределы ГОСТа
Погрешность %
Вероятность
Результат (не)соответствует ГОСТу
Для продолжения нажмите клавишу пробела Исправление F6
соответствующие запросы компьютера последовательно вводятся данные почернений и концентрации элементов основного и дополнительного стандартных образцов предприятия. В последующем после нажатия клавиши Enter на экране высвечивается концентрация элемента исследуемой пробы.
В заключение сравниваются все три полученные результата и делается соответствующий вывод о содержании элемента в пробе.
С.Г. МИРОНОВ
Омский государственный технический университет
УДК 681.327.8
Проблема надежной передачи данных между удаленными компьютерами решается путем создания локальной или глобальной сети. Традиционно используемые для этих целей проводные линии связи удовлетворяют потребности большинства пользователей. Пропускная способность оптоволоконных, коаксиальных и линий связи на витой паре, реализованных с использованием современных технологий, позволяет добиться достаточно хороших результатов. Однако, кабельное хозяйство-это дорогостоящая недвижимость, требующая достаточно больших начальных капитальных вложений.
Произошедший в начале 90-х годов технологический прорыв в области производства компонентов СВЧ оборудования и цифровой обработки сигналов привел к резкому расширению рынка средств радиосвязи. Выделение для данных целей новых частотных диапазонов, разработка и принятие новых международных стандартов, падение цен на аппаратуру связи способствовало развитию технологии и алгоритмов обработки сигналов для создания систем беспроводной передачи данных. Вопрос проектирования таких систем, несмотря на достаточно большое внимание со стороны зарубежных производителей, еще не нашел своего однозначного решения, что связано как с государственными ограничениями в области использования радиочастотного спектра, различными в разных странах, так и с совершенно разнообразными требованиями, предъявляемыми пользователями к устройствам данного класса.
Достаточно большой сектор беспроводной передачи данных можно разделить на три основных части:
• мобильная связь;
• передача данных внутри здания;
• передача данных между зданиями.
Мобильная связь достаточно распространена на Западе и обеспечивает передачу данных на относительно низких скоростях (не выше 19,2 Кбит/с). К данному виду относятся в основном индивидуальные пользователи и сегменты корпоративных сетей с невысокими требованиями к пропускной способности системы. К данным системам относятся в основном сотовые сети с коммутацией пакетов (Cellular Digital Packet Data, CDPD) и с коммутацией каналов. Для построения сетей, работающих с большими объемами передаваемой информации, такие низкие скорости обычно непригодны.
Внутри зданий к беспроводным технологиям прибега-
ОДИНЕЦ Александр Ильич - доцент кафедры "Радиотехнические устройства и системы диагностики" Омского государственного технического университета, к.т.н.
РУДЕНКО Евгений Григорьевич - генеральный директор ОАО "Омскагрегат", к.т.н.
КАЗАКОВ Николай Степанович - зам. директора ООО "НИИ "Автоматизация", к.т.н.
МОРОЗОВ Алексей Валерьевич - зам. начальника учебного центра при Минюсте России по Владимирской обл.
ют, прежде всего, тогда, когда кабельные работы невозможны (по техническим, организационным или экономическим причинам) либо когда необходимо обеспечить обмен данными с пользователями, перемещающимися в пределах зданий.
Передача данных между зданиями требуется в основном для передачи информации между удаленными подразделениями организаций и применяется в основном там, где нецелесообразна прокладка кабельного хозяйства или существует острая необходимость в передаче информации до окончания работ по созданию проводной сети. Требуемые скорости передачи данных в данном случае составляют 1 -20 Мбит/с.
Основными исходными параметрами, на которые следует обратить пристальное внимание при проектировании беспроводных сетей передачи данных, являются:
•диапазон частот;
• пропускная способность канала связи;
• дальность связи;
• помехоустойчивость;
• взаимные помехи;
• защита от несанкционированного доступа;
• поддержка роуминга (возможность связи с подвижными объектами).
В настоящее время существует достаточно обширная номенклатура радиооборудования, которую можно разделить на следующие категории:
• радиорелейные системы с пропускной способностью 2-20 Мбит/с. Дальность связи может быть более 10 км и обеспечивается путем построения ретрансляционных станций через 15-30 км;
• радиомодемы производительностью 0.01-2 Мбит/с используются для быстрого построения персональных линий связи длиной до 100 км. Радиомодемы могут быть использованы в режиме радиорелейных линий.
• сетевое радиооборудование предназначено для объединения достаточно большого количества пользователей в единую сеть, подобную кабельной. Это оборудование также позволяет объединять локальные сети, разнесенные на расстояние до 15 км.
На основании существующих стандартов формирования радиосигналов для "гражданских" диапазонов частот можно выделить два основных вида сигналов для передачи информации:
НАУЧНО ОБОСНОВАННАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ СРЕДСТВ И МЕТОДОВ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ БЕСПРОВОДНОЙ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ_
НА ОСНОВЕ РАССМОТРЕНИЯ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ПОЛОЖЕНИЙ О ПОСТРОЕНИИ УЗКОПОЛОСНЫХ И ШИРОКОПОЛОСНЫХ СИСТЕМ СВЯЗИ РАЗРАБОТАНА КЛАССИФИКАЦИЯ ПУТЕЙ И МЕТОДОВ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ БЕСПРОВОДНОЙ ПЕРЕДА ЧИ ДАННЫХ В УСЛОВИЯХ ВЫСОКОГО УРОВНЯ ПОМЕХ И ВЫСОКИХ СКОРОСТЕЙ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ.
