Разработка математического обеспечения задач для оптимизации человеко-машинных систем Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЗАДАЧ ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ ЧЕЛОВЕКО-МАШИННЫХ СИСТЕМ Гриф М.Г.1, Ратьков Е.Д.2

'Гриф Михаил Геннадьевич — доктор технических наук, профессор;

2Ратьков Евгений Дмитриевич — магистрант, направление: компьютерное моделирование систем, кафедра автоматизированных систем управления, Новосибирский государственный технический университет, г. Новосибирск

Аннотация: в данной статье рассмотрен вопрос совокупного анализа данных с различных приборов для получения полноценной картины состояния приборов. Предоставлена система автоматического сбора и анализа данных. Ключевые слова: автоматизация, производство, контроль.

Темп современной жизни заставляет нас увеличивать скорость и производительность техники во всех сферах деятельности. Что неизменно приводит к автоматизации ручного труда.

Автоматизация позволяет повысить качество выпускаемой продукции, частично или полностью заменить ручной труд работой специализированной техники. Вследствие этого неизбежно появляется проблема контроля работоспособности. Чем сложнее приборы, тем сложнее процессы, которые они выполняют и тем сложнее за ней следить и оперативно корректировать ее работу, ведь любое неправильное действие может привести к серьезной поломке [1].

Каждое производство уникально, поэтому важно понимать, что для каждого конкретного случая должны быть свои индивидуальные измерительные приборы, с помощью которых можно в любой момент времени оценить работоспособность, состояние и оптимальные настройки техники на производстве.

Целью данного исследования является создание универсального средства для сбора, обработки данных с приборов и контроля работы техники на производстве. Основные задачи работы:

1) Автоматический сбор данных с приборов контроля.

2) Обработка полученных данных и определение необходимости о корректировки работы специализированной техники.

3) Создание интуитивно понятного графического интерфейса пользователя для контроля и управления в режиме реального времени.

На первом этапе важно определить количество приборов, доступных для анализа и количество параметров, доступных для регулировки. Далее нужно определить влияние регулировки параметров системы на изменение значений приборов. Третьим этапом нужно определить состояния системы:

1) Значения приборов, при которых считается, что система работает без каких-либо проблем.

2) Значения приборов, при которых присутствуют отклонения от нормальной работы и при которых возможна автоматическая корректировка работы системы.

3) Значения приборов, при которых невозможно дальнейшее функционирование без вмешательства оператора.

Для правильного функционирования системы контроля нужно определить набор ограничений для значений приборов и возможные действия в случае отрицательных значений. Например, в случае определения большого количества воды в емкости нужно запустить работу насоса по откачке этой жидкости, когда вода достигнет оптимального уровня - отключить насос. Или в обратном случае при достижении низкого уровня жидкости нужно включить подачу воды в емкость, при достижении оптимального уровня - выключить подачу воду.

Во время работы программа запрашивает через заданные равные промежутки времени текущее состояние всего оборудования в системе. Затем сохраняет эти данные и проводит анализ, проверяя допустимость этих значений по заранее заданным формулам и ограничениям. На основе полученных результатах проверок принимается решение об автоматической корректировке работы или об оповещении оператора о необходимости принятия решения. В особо критических случаях возможна полная остановка системы в целях предотвращения аварий, выхода из строя оборудования, несчастных случаев или получения бракованной продукции.

В программе также есть возможность загрузки данных из файла. Этот файл в каждой строке должен содержать показания всех приборов за конкретный момент времени. Таких строк может

быть неограниченное количество, позволяя сформировать полную картину изменения работы системы за определенный промежуток времени. Для каждого набора данных (строка файла) программа будет определять является ли работа системы правильной или было какое-то аварийное состояние. Это поможет определить причину, действие или событие, которое привело к аварийной ситуации или просто проверить, что все оборудование работает штатно. Для правильной обработки значений из файла должен соблюдаться строгий порядок: показания приборов должны идти в той последовательности, которая определена изначально и строки должны быть отсортированы по времени (сначала должна идти строка с более ранним временем, затем более поздним).

Для оператора было разработано автоматизированное рабочее место, на котором отображается текущее состояние системы: значения всех приборов, доступных для анализа и текущие настройки параметров системы. В программе сохраняется история показаний приборов, чтобы в случае возникновения внештатной ситуации была возможность проследить причину ее возникновения. Также реализован вывод сообщений об изменениях конкретных параметров и причины этих изменений. В планах реализовать оперативное оповещение оператора о ситуациях, требующих его вмешательства, а также сделать более универсальную настройку приборов и расчет зависимостей параметров от значений.

Список литературы

1. Erwin Normanyo, Francis Husinu, Ofosu Robert Agyare Developing a Human Machine Interface (HMI) for Industrial Automated Systems using Siemens Simatic WinCC Flexible Advanced Software // Journal of Emerging Trends in Computing and Information Sciences. Vol. 5. No. 2 February, 2014. С. 134-144.

АНАЛИЗ ПЕРЕПАДОВ ТЕМПЕРАТУР, ВОЗНИКАЮЩИХ В ТЕПЛОВЫХ ТРУБАХ СОЛНЕЧНЫХ ПАРАБОЛОЦИЛИНДРИЧЕСКИХ УСТАНОВОК Эргашев С.Ф.1, Нигматов У.Ж.2, Пулатов Э.У.3

'Эргашев Сирожиддин Фаязович - доктор технических наук, профессор, начальник отдела, отдел науки и подготовки научно-педагогических кадров, кафедра электроники и приборостроения, энергетический факультет; 2Нигматов УлугбекЖуракузиевич - старший преподаватель, кафедра сервиса по отраслям жилищно-коммунального и бытового обслуживания, факультет управления в производстве; 3Пулатов Элбек Улугбек угли - студент, образовательное направление бакалавриата: строительство инженерных коммуникаций,

строительный факультет, Ферганский политехнический институт, г. Фергана, Республика Узбекистан

Аннотация: в статье производится анализ влияния перепада температуры между испарителем и конденсатором на эффективность, а также преемственность различных методов расчёта температурного перепада, на примере работы исследуемого теплоприёмника - тепловой трубы солнечной параболоцилиндрической установки. Приведена сводка расчётных формул различных авторов, использованных при сравнительных расчётах температурного перепада в конденсаторе. Приведённые формулы получены для вертикальной плоской стенки и трубы, однако, с учётом поправочных коэффициентов, учитывающих угол наклона и кривизну трубы, их можно применять и для наклонной трубы.

Ключевые слова: температура, конденсатор, испаритель, тепловая труба, солнечный, параболоцилиндр, установка.

УДК 662.997.621.472

Условные обозначения.

Т - температура, ^ Ь - длина, м; й - диаметр, мм; К - радиус, мм; ц - тепловой напор

рассматриваемого узла, Вт; 8 - толщина стенки, мм; Л - коэффициент теплопроводности, Вт/(м^); X - коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2^); р - угол наклона тепловой трубы, градус; £

- поправочный коэффициент на кривизну внутренней поверхности трубы

18