Научная статья на тему 'Системный подход в задачах автоматизированного управления технологическими процессами производства кабеля связи'

Системный подход в задачах автоматизированного управления технологическими процессами производства кабеля связи Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
40
8
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Митрошин Владимир Николаевич, Прокудина Екатерина Олеговна

В данной работе рассматривается роль системного подхода при формировании требуемых локальных и глобальных параметров качества готовой продукции при автоматизации многооперационных производственных процессов производства кабеля связи.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Митрошин Владимир Николаевич, Прокудина Екатерина Олеговна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Системный подход в задачах автоматизированного управления технологическими процессами производства кабеля связи»

Рисунок 5. Схема переработки сыпучих грузов на повышенном пути

Обозначения: 1 - козловой кран, 2 - повышенный путь, 3 - вибратор, 4 - грейфер, 5 - вагон, 6 - штабель груза, 7 -

автодорога [1]

Примерная продолжительность работ при механизации выгрузки:

Таблица 2

_Продолжительность выгрузки сыпучих грузов [2] _

Наименование операции Продолжительность операции, мин.

1. Подача группы вагонов на повышенный путь 5

2. Открывание люков одного вагона, выгрузка самотеком, передвижение крана вдоль одного вагона 2

3. То же для остальных вагонов группы 20

4. Опускание вибратора на кузов вагона (две постановки), передвижение крана к следующему вагону 5

5. То же для остальных вагонов группы 20

6. Закрывание люков, передвижение крана вдоль одного вагона 2,5

7.То же для остальных вагонов группы 25

8. Опускание вибратора на площадку 1

9. Замена вибратора на грейфер для загрузки автомобилей 2

10. Уборка группы вагонов с повышенного пути 5

Общее время, мин.: 87,5

В работе, таким образом, рассмотрена модульно-интегрированная структура ЛЦ, дано функционально-технологическое описание основных процессов грузоперера-ботки, рассмотрено техническое оснащение ЛЦ и особенности принятия технического решения.

Список литературы: 1. Журавлев Н.П., Маликов О.Б. Транспортно-грузо-вые системы: учеб. для вузов ж.-д. транспорта. - М.: Маршрут. 2006. - 368 с. ISBN 5-94069-009-2. 3. Механизация погрузочно-разгрузочных и складских операций на железнодорожном транспорте: пособие по курсовому и дипломному проектированию / Н.П. Берлин, Н.П. Негрей. - Гомель: УО «Бел-ГУТ», 2007. - 146 с.

4. Покровская О.Д. Модульно-интегрированная структура ЛНРЦ// Наука и молодёжь: проблемы, поиски, решения// Труды Всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых учёных/Под общ. ред. Л.П.Мышляева. Вып.15. -Ч.3: Технические и естественные науки. - Новокузнецк, СибГИУ, 2011 г. - 359 с. С. 270-275. ISBN 57806-0244-4

5. Формирование терминальной сети региона для организации перевозок грузов/Покровская О.Д.// Москва, ТрансЛит, 2012. 192 с. ISBN 978-5-94976452-7.

СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД В ЗАДАЧАХ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ ПРОИЗВОДСТВА КАБЕЛЯ СВЯЗИ

Митрошин Владимир Николаевич

доктор тех.наук, профессор СамГТУ, зав.каф. АУТС, г. Самара

Прокудина Екатерина Олеговна

аспирант, кафедра АУТС СамГТУ, г. Самара

В данной работе рассматривается роль системного подхода при формировании требуемых локальных и глобальных параметров качества готовой продукции при автоматизации многооперационных производственных процессов производства кабеля связи.

Основными особенностями производства кабелей связи являются: непрерывный характер производственных процессов изготовления кабелей; совмещение на технологическом оборудовании по изготовлению кабелей нескольких технологических операций (например, на экструзионной линии изолирования кабельных жил совмещаются операции вытяжки медной проволоки, наложения кабельной изоляции на одночервячном экструдере и охлаждения изоляции в ваннах охлаждения); а также сложность математического описания технологических процессов кабельного производства для их последующей автоматизации. [1, с. 5]

Поскольку процесс изготовления кабеля связи является многооперационным и непрерывным, формирование обобщенного параметра готового продукта осуществляется на каждом технологическом этапе. Основными операциями являются: волочение, наложение изоляции и скрутка.

Волочением называется способ обработки металлов давлением, при котором металлическая проволока протягивается через фильеру (волоку), диаметр которой меньше, чем размеры исходного сечения протягиваемого

металла. [1, с. 10] На данном технологическом процессе

большое значение имеет параметр вытяжки ¡Л'.

= (^и)

(1)

"длина изделия после волочения, /н- длина изделия до волочения, (¿к - диаметр проволоки после волочения,

с1н - диаметр проволоки до волочения. [1, с. 13]

Процесс наложения изоляции происходит на экс-трузионной линии и состоит из нескольких этапов. На этой операции происходит формирование некоторых характеристик изготавливаемого кабеля, таких как: диаметр жилы по изоляции и погонная емкость жилы.

Скрутка кабельных жил симметричных и LAN-ка-белей производится на крутильных машинах разных типов и придает изделию гибкость и устойчивую конструкцию.

Таким образом, готовый кабель конкретного типа обладает различными параметрами (например, волновым сопротивлением), обусловленными формируемыми на всех операциях производственного цикла изготовления изделия первичными параметрами качества кабеля, такими как диаметр медного проводника и изоляции, погонная емкость изолированных жил, диэлектрическая проницаемость изоляции и т.д. Каждое изменение в их характеристиках влияет на процесс производства и управление им; следовательно, создает сложную взаимозависимость между производственными параметрами.

Поэтому многооперационный непрерывный процесс кабельного производства является сложной системой и должен рассматриваться на основе системного подхода. Основные принципы системного подхода формулируются следующим образом [2, с. 17]:

1. Принцип декомпозиции - взаимосвязь (зависимость, связность) и развитие (независимость, автономность) части и целого.

2. Принцип интеграции - особенность системного подхода, направленная на изучение интегративных свойств и закономерностей системы, раскрытие базисных механизмов в интеграции целого.

3. Принцип иерархии, который отражает преимущественное влияние верхних уровней системы на нижние, по сравнению с обратным влиянием в смысле целеполага-ния, то есть формирует интегративные свойства системы.

4. Принцип формализации, отражающий направленность системного подхода на получение количественных характеристик, на сужение неоднозначности понятий, определений и оценок.

Система представляет собой определенное множество взаимосвязанных элементов, образующих устойчивое единство и целостность, обладающее интегральными свойствами и закономерностями.

Вышеприведенные принципы системного подхода применимы к производственным процессам кабеля связи как единой системы. Отдельно выполняемые операции не могут достичь конечного результата всего технологического процесса вне зависимости друг от друга. Глобальным критерием качества этой системы является характеристика, показывающая готовность достижения конечной цели. А локальные параметры качества описывают технологические подсистемы.

Например, главными эксплуатационными характеристиками коаксиального кабеля как канала связи, являются такие критерии, которые характеризуют потребительские ее свойства при нормальных условиях эксплуатации. Например, к ним можно отнести коэффициент стоячей волны напряжения (КСВН) в рабочем диапазоне частот [2], однородность волнового сопротивления кабеля и т.п. Неоднородности волнового сопротивления по длине кабеля (отклонения волнового сопротивления от номинального значения) и вызывают отражение передаваемого по кабелю сигнала и появление помех в виде так называемых обратного и попутного потоков, величины которых и определяют применимость кабеля в той или иной полосе частот [2, с. 26].

1 + |Г«|

ксвн =

1 - |ГИ| '

Где:

(2)

Г =

1 ЕХ

1 Г

2г0]

А2 О) Ах

ехр(—2 ух) Ах,

(3)

- среднее (номинальное) значение волнового сопротивления кабеля, /- длина кабеля,

у = а + _//? - коэффициент распространения электромагнитной волны,

СС- коэффициент затухания,

/?- коэффициент фазы.

Так для коаксиального кабеля волновое сопротивление описывается выражением [1, с. 12]:

2 = 60

, Б , Б 1 , Б„ 1п--1п--1---1п -

Б,,

й

а

• 1п Б . (4)

а

а

из

где й- диаметр внутреннего проводника; Б- внутренний диаметр внешнего проводника;

Биз - диаметр изоляции;

^из - относительная диэлектрическая проницаемость изоляции.

Из (4) можно записать:

М (х )=

у

м ЯП,

АП, (х) = МК,АП,(х) . (5)

]=1

Здесь К - коэффициенты чувствительности волнового сопротивления к технологическим параметрам качества П■, а х - продольная координата по длине кабеля.

Зависимость (5) характеризует взаимосвязь отклонения АZ(х) волнового сопротивления ка-

беля от своего номинального значения, рассматриваемого как эксплуатационный показатель качества, с отклонениями технологических параметров качества кабеля от своих номинальных значений. Она позволяет сформулировать требования к предельным допускам отклонений локальных параметров качества, формируемых на промежуточных операциях изготовления кабеля.

Список литературы:

1. Митрошин В.Н. Автоматизация технологических процессов производства кабелей связи.- М.: Маши-ностроение-1, 2006.- 139 с.

2. Митрошин В.Н. Автоматическое управление объектами с распределенными параметрами в технологических процессах изолирования кабелей связи. - М.: Машиностроение-1, 2007.- 182 с.

ПРИМЕНЕНИЕ АЛГОРИТМОВ ВЫЧИСЛЕНИЯ ПАРЕТО - ОПТИМАЛЬНЫХ ТОЧЕК ДЛЯ ВИЗУАЛИЗАЦИИ 3D-ГРАФИКОВ ПРИ НЕРЕГУЛЯРНОМ

ИЗМЕНЕНИИ АРГУМЕНТОВ

Романова Ирина Константиновна

Канд. техн. наук, доцент кафедры «Робототехнические системы и мехатроника» МГТУ им. Н.Э. Баумана, г. Москва

Проектирование систем, свойства которых должны удовлетворять нескольким критериям качества, усложняется часто встречающейся на практике взаимной противоречивостью этих критериев. Эта проблема решается в рамках многокритериальной оптимизации. Важнейшую роль в проблеме многокритериальной оптимизации играет аксиома Парето. Если оценка одного из двух вариантов не хуже оценки второго варианта по всем компонентам, причем, по крайней мере, по одной из них - строго лучше, то первый вариант предпочтительнее второго [2]. Обзору получения Парето - оптимальных решений, посвящена, в частности, статья [5].

Одним из распространенных методов решения задач многокритериальной оптимизации является зондиро-

вание пространства параметров при использовании эффективных методов генерации пробных точек. Известен алгоритм зондирования пространства параметров, называемый методом ЛПТау - последовательности [3]. Исследуемые области параметров характеризуются многомерностью, что заставляет при исследовании этих областей отказаться от традиционных решетчатых сеток и воспользоваться так называемыми равномерно распределенными последовательностями, в число которых входит и ЛПТау - последовательность. В качестве примера рассмотрим генерацию ЛПТау - последовательности для двумерного случая с помощью программы [4]. На рис.1 приведены точки, принадлежащие равномерно распределенной последовательности (символы *) и для сравнения там же приведен график для равномерной сетки (символы о).

Рисунок 1. Распределение пробных точек для равномерной сетки и равномерно распределенной последовательности

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.