автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Автоматизация технологических процессов химико-термической обработки изделий на промышленных предприятиях

На правах рукописи

МАВРИН Андрей Борисович

Автоматизация технологических процессов химико-термической обработки изделий на промышленных предприятиях

Специальность 05 13 06 — автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

МОСКВА - 2008

003445301

Работа выполнена в Московском автомобильно-дорожном институте (государственном техническом университете)

Научный руководитель Кудряшов Борис Александрович

канд техн наук, профессор МАДИ (ГТУ)

Официальные оппоненты Илюхин Андрей Владимирович

д-р техн наук, профессор МАДИ (ГТУ)

Богданов Николай Константинович канд техн наук, зам зав отдела ЗАО «Атлантиктрансгазсистема»

Ведущая организация

Московский государственный технический Университет (МГГУ им Баумана), г Москва

Защита состоится « » 2008 года в « ^ ъ час

на заседании диссертационного совета Д 212 126 05 — Автоматизация

и управление технологическими процессами и производствами (промышленность) при Московском автомобильно-дорожном институте (Государственном техническом Университете) по адресу Москва, Ленинградский пр , 64, аудитория № 42

Отзыв на автореферат в одном экземпляре, заверенный печатью, просим направлять по адресу 125319, ГСП-47, Москва Ленинградский пр ,64, ученому секретарю

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МАДИ (ГТУ)

Текст автореферата размещен на сайте Московского автомобильно-дорожного института (государственного технического университета) www madi ru

Автореферат разослан «j£_» 2008 г

Ученый секретарь диссертационного совета канд техн наук, доцент

Н В Михайлова

Общая характеристика работы

Актуальность темы

Химико-термическая обработка (ХТО) применяется для улучшения функциональных свойств деталей и инструментов, и в первую очередь — с целью повышения их прочности и износостойкости

Процесс ХТО состоит в насыщении поверхностного слоя металлических изделий разного рода компонентами, улучшающими определенные эксплуатационные свойства К числу технологий такого рода относится насыщение поверхности азотом «№ — «азотирование», углеродом «С» — «цементация», алюминием, хромом, кремнием (А1, Сг, Б!) и др — путем их диффузии из внешней среды (газовой, жидкой), при повышенных температуре и давлении

ХТО особенно эффективна в отношении изделий, предназначенных для работы в экстремальных условиях высоких температур, повышенного трения, контактных и ударных нагрузок Использование такого рода изделий бывает связано с работоспособностью ответственных промышленных установок, а нередко с жизнью и здоровьем эксплуатирующего персонала Это могут быть разного рода инструменты, детали двигателей внутреннего сгорания, в том числе высокоскоростных газовых турбин, и т п

Промышленный опыт свидетельствует о не всегда удовлетворительных результатах ХТО, особенно в случаях, когда к изделиям предъявляются повышенные требования в смысле важнейших эксплуатационных свойств — о неравномерности и неоднородности слоев поверхностного насыщения, снижении надежности, недопустимо высоком проценте брака

Указанные факторы в значительной степени объясняются отсутствием надежных методов и средств управления соответствующими технологическими параметрами Возникает необходимость автоматизации процессов ХТО — обоснования и разработки АСУ ТП — аппаратно-программного комплекса для автоматического мониторинга и управления этими процессами на основании хорошо обоснованного физического представления об их развитии, с применением современных математических методов оптимизации и средств электроники

В данной работе проводится анализ ХТО с целью обоснования технологических процессов в многокомпонентных газовых атмосферах и их математических моделей как объектов в АСУ ТП С этой целью обоснованы и реализованы математические модели процессов ХТО, алгоритмы, структуры взаимодействия и конструкции составляющих

и

АСУ ТП на базе специализированного электронного контроллера с поддерживающим программным обеспечением Система обеспечивает контроль во времени всех необходимых параметров газовой среды — ее состава, температуры, давления, при возможности использования до четырех компонентов насыщающей среды

Результаты экспериментов и промышленного внедрения системы свидетельствуют о высокой эффективности результатов в смысле повышения эксплуатационных качеств обрабатываемых изделий, снижения процента брака и психофизических нагрузок на производственный персонал, сокращения общего времени обработки, что и указывает на актуальность проводимых исследований Основная цель работы:

Автоматизация технологических процессов ХТО на основе их теоретического анализа, с применением современных технических и программных средств

Достижение основной цели возможно при условии решения следующих задач

1 Теоретического анализа кинетики процессов ХТО

2 Разработки соответствующих математических моделей исследуемых процессов как объектов управления

3 Обоснования технологий ХТО с учетом возможностей автоматического контроля и управления

4 Обоснования и разработки алгоритмов, обеспечивающих управление процессами ХТО

5 Программной и технической реализации алгоритмов

6 Разработки, отладки и внедрения АСУ ТП, обеспечивающей реализацию предложенных алгоритмов

Научная новизна:

1 Проведен целенаправленный теоретический анализ процессов ХТО с целью конкретной постановки задачи

2 Разработаны математические модели основных и сопутствующих процессов, относящихся к поставленной задаче

3 По результатам моделирования обоснованы принципы управления технологическими процессами ХТО

4 Сформированы и отлажены алгоритмы АСУ ТП Практическая ценность исследований:

В результате теоретического анализа ХТО как объекта исследований, обоснования критериев и алгоритмов управления спроектирована, испытана и внедрена в производство автоматизированная система управления технологическими процессами ХТО

Апробация результатов-

По материалам исследований сделаны доклады и получена их положительная оценка на следующих семинарах и конференциях

> Научно-исследовательские конференции МАДИ ГТУ (Москва, 2001 - 2008 гг)

> Всероссийская конференция «Актуальные проблемы промышленного материаловедения» (Томск, 2005 г)

> Международная конференция «Системный анализ и информационные технологии» САИТ-2007 (Обнинск, 2007 г)

Публикации:

Опубликовано 13[ статей по вопросам автоматизации технологических процессов в промышленности, из них 11 — непосредственно по теме диссертации, в том числе 1 — в рецензируемых научных изданиях Личный вклад соискателя в совместно опубликованных работах по теме составляет около 3,36 п л

На защиту выносятся:

> Результаты теоретического анализа процессов ХТО

> Математические модели процессов ХТО как объектов контроля и управления в АСУ ТП

> Обоснованные и отлаженные алгоритмы управления процессами ХТО

> Автоматизированная система управления технологическим процессом ХТО на базе специализированного электронного контроллера с прикладным программным обеспечением ,

Структура и объем диссертационной работы

Диссертация содержит введение, 4 основных главы, выводы по главам, общие выводы, список использованных источников (97 назв ), приложения Общий объем работы — 124 стр

Содержание диссертационной работы

Во введении обосновывается актуальность, научная новизна темы и практическая ценность результатов Формулируются цели, направления исследований и положения, выносимые на защиту

В первой главе проводится обзор и анализ материалов, связанных с темой диссертации Требуемый фазовый состав и структура насыщающего слоя определяются эксплуатационными требованиями к изделиям Например, для деталей ДВС, работающих при высоких температурах и механических нагрузках, целесообразно азотирование — создание слоя с хорошо развитой нитридной зоной повышенной твердости и жаростойкости Следует, однако, заметить, что при тради-

ционном азотировании на поверхности изделия формируется плотный и хрупкий слой, непрочный с точки зрения скалывания. Недостатков такого рода удается избежать обоснованной организацией ХТО в автоматизированной установке, с некоторым усложнением технологии, но с несравненно более высоким качеством результатов.

[~1ри этом обеспечивается глубина насыщенного слоя не 10 - 20 мкм, как при традиционной ХТО, а порядка 1,5 - 2,5 мм, прочность и твердость поверхности вполне в этом диапазоне удовлетворительная, а далее следует плавный Переход по глубине до параметров, характерных для данного металла, что обычно и требуется по условиям эксплуатации. Вариант технологического комплекса ХТО представлен на схеме, рис.1.

и*« упр.мии.

Рис.1. Структура комплекса ХТО

ХТО такого рода целесообразна для металлических изделий сложной формы, и не только для стальных деталей или агрегатов ДВС, но вообще для изделий самого различного назначения, работающих в особо сложных условиях: лопаток газовых турбин, труб и полусфер, нагруженных корпусов и баков из алюминиевых и прочих сплавов.

Например, усталостная прочность лопаток газотурбинных двигателей после ХТО повышается в 1,5 раза, примерно в 5 раз снижается объем брака.

Конкретные условия эксплуатации требуют создания диффузионных слоев с определенными структурными составляющими, от

которых зависит работоспособность изделия Например, для работы при повышенных температурах, в условиях трения, высоких контактных давлениях, знакопеременном изгибе, требуются слои с развитой зоной внутреннего азотирования, с определенным распределением концентрации азота и упрочняющих фаз

Процессы ХТО как объекты управления определяются большим количеством взаимосвязанных параметров, измерение и контроль которых не просты и вообще далеко не всегда возможны Поиск эффективных технологических режимов потребовал обширного объема лабораторных и промышленных исследований для обоснования алгоритмов и параметров обработки в связи с широкой номенклатурой марок сплавов и технологического оборудования

В настоящее время имеется достаточный объем экспериментальных данных о процессах ХТО, однако сложность и многосвязность процесса в целом затрудняет определение общих закономерностей для однозначного назначения технологических режимов Для решения задачи автоматизации необходимо получение более точных количественных соотношений между параметрами Особое значение при этом приобретают методы математического моделирования, которые дают возможность анализировать ход процесса, ускорить разработку технологических режимов, обеспечить и удешевить внедрение новых технологий, что способствует решению проблем автоматизации управления

В число основных звеньев структуры АСУ _ТП процесса ХТО входит математическая модель объекта, связывающая температуру, давление и состав газовой среды с распределением концентрации компонента (азота, углерода и т п), получаемой в поверхностном слое изделия в результате обработки

Включение математической модели ХТО составной частью в структуру АСУ ТП позволяет обеспечить получение слоев с заданной структурой, определяемой эксплуатационными требованиями, сократить время обработки и производственные затраты

В главе второй обосновываются математические модели и алгоритмы автоматизированных подсистем Важным элементом процесса ХТО представляется математическая модель объекта, связывающая температуру, давление и состав газовой среды с распределением концентрации компонента (азота, углерода и т п) в поверхностном слое изделия

При постановке задачи обычно предполагается, что концентрация компонента, равная по величине заданному потенциалу атмосфе-

ры, устанавливается на поверхности металла в течение сравнительно короткого временного интервала Решается задача определения кинетики концентрации в поверхностных слоях изделия Математическое моделирование основано на законе Фика, согласно которому количество вещества, диффундирующего в единицу времени через единицу площади, пропорционально градиенту концентрации этого вещества Основу модели диффузии составляет уравнение

Эф, г) д(ы пЛдСЛ „

где D(x,r,C) — коэффициент диффузии компонента,

С(х,т) — концентрация компонента в точке л: в момент т при соответствующих начальных и граничных условиях Граничные условия 1-го рода

С(0, т) = С?(0, т), (2) где С(0, т) — концентрация на поверхности в точке х,

(?(0, т) — потенциал насыщающей атмосферы (предполагается, что поверхностная концентрация остается равной потенциалу среды)

С граничными условиями 1-го рода (2) решается задача реставрационного насыщения при начальных условиях, описывающих начальное распределение концентрации компонента в слое

С(х, 0) = С„ + (Сп-С^е-™, (3) где С«,— концентрация компонента в объеме металла, С„— концентрация на поверхности металла, а — показатель экспоненты

Таким образом, задача сводится к решению уравнения (1) при начальных условиях (3) и граничных условиях вида, например

С(0, т) = С0 = const, (4) С(оо, т)= С (со) = const (5) Модель наглядна, дает удовлетворительное аналитическое решение, однако имеет существенный недостаток коэффициент диффузии и концентрация на поверхности изделия предполагаются постоянными в течение всего процесса, что делает ее малопригодной для многоступенчатых технологических режимов и многофазных систем Граничное условие 2-го рода

D(T)^M=-J(T1 (6)

дт

где 3(х) — поток диффузии компонента через границу газ-металл из активной среды через поверхность вглубь металла

Решения уравнения (1) для значений времени 1, 2, 3, и 6 часов приведены на рис 2

0,9

0,6

0,3

300 600 х, мкм

Рис 2 Результаты моделирования распределение концен-. рации компонента в стали

Модели с граничным условием 2-го рода, в которых поток является явной функцией времени, ранее использовались сравнительно редко, так как трудно экспериментально оценить кинетику изменения потока во время хода процесса Например, при газовом азотировании поток азота может быть в принципе определен по среднему привесу образца, отнесенному к времени процесса и площади образца, однако полученное таким образом значение является интегральной характеристикой процесса, и судить по ней о величине потока в каждый конкретный момент времени достаточно сложно

При расчете двухзонных технологических режимов цементации на первом этапе обычно используется модель диффузионного насыщения при постоянном потенциале углерода в атмосфере, с граничным условием 1-го рода типа (2) Модель имеет вид

С, вес %

£о о Л Соо

С(х,т) = С0

>л

1 ~ег/

, 0 < х < со,

(7)

/У

где ег/(г) — функция ошибок Гаусса

На втором этапе насыщения («выдержка») предполагается, что углерод дополнительно не поступает, а его количество, поглощенное на первом этапе цементации, диффундирует в сталь При этом граничные условия для уравнения (1) приобретают, таким образом, вид

в{т)8СМ = _

дт

¿(0)

(8)

Начальное условие, определяющее концентрацию углерода в начальный момент времени второго этапа насыщения будет С(х,0) = С(х,х,), (9)

где Т] —время 1-го этапа

Граничное условие (8) отражает тот факт, что на втором этапе насыщения не происходит перемещения углерода из атмосферы в сталь и обратно

Граничное условие 3-го рода

= 00)

также определяет поток через поверхность раздела, который предполагается пропорциональным разности концентраций на поверхности С(0,т) и равновесным с окружающее средой С?(г)

Коэффициент массопереноса К зависит от температуры, свойств обрабатываемого материала и состава насыщающей среды

Граничные условия типа (10) удовлетворительно отражают процесс, однако существенно усложняют решение задачи

Для моделирования комбинированных циклов — процессов насыщения в нестационарных условиях уравнение модели имеет вид

дС(х,т) дт

д_ дх

П{х,т,С)

дС(х,тУ

дх

(11)

Модель позволяет исследовать самые разные технологические режимы, если известны зависимости от времени углеродного потенциала и коэффициента массопереноса

Рассмотренные модели позволяют исследовать стадию диффузионного насыщения при изменяющихся характеристиках окружающей среды (потенциале и коэффициенте массопереноса), которые считаются заданными Определенные трудности при моделировании кинетики ХТО представляет определение коэффициентов диффузии и массопереноса

В упрощенных моделях процессов, приемлемых для ряда задач ХТО, коэффициент диффузии полагался постоянным, но при более точном описании все же необходимо было учитывать его зависимость от температуры, концентрации и влияния легирующих элементов

Вводимая в модель зависимость коэффициента диффузии от температуры может быть принята в виде

£>(г) = £)„ ехр

0_ ят

(12)

где Я — газовая постоянная,

Т— абсолютная температура, £) — энергия активации,

£)0 — коэффициент пропорциональности (в технических расчетах обычно принимается постоянным)

Параметры и Q в (12) определяются для'конкретных фаз — обычно экспериментальным путем

Для зависимости коэффициента диффузии от концентрации такой общей закономерности нет В частности, например, при исследовании процесса цементации используются следующие зависимости коэффициента диффузии углерода в аустените от концентрации и температуры

й(Т, С)=(■0,04 + 0,08С) ехр(-31350/ЯТ) (13) Для процесса азотирования зависимость коэффициента диффузии от концентрации и температуры имеет вид

В0(СУ ехр(- £)(С)/11Т). (14)

В математических моделях процессов ХТО для легированных сталей необходим учет влияния легирующих элементов, что возможно на основании конкретных эмпирических зависимостей

Модель стадии диффузионного насыщения в этом случае будет иметь вид

дС2 д2С2 , \

~дт~ ~ < < со (16)

Двухфазная система характеризуется в каждой фазе своим коэффициентом диффузии Уравнение баланса, определяющее движение межфазной границы

* 1 2Л Лл

ь 12 _ дх_дх_

dr С21-С12 W

Краевые условия на поверхности раздела и в глубине металла

С(0, т) = Спов = const > C2i, (18)

С(<я,т)=С0 (19)

При постоянстве концентрации на поверхности движение границы подчиняется параболическому закону

<f = Ib^t (20)

При моделировании процессов, физико-химическое описание которых затруднительно в силу их сложности или не вполне ясно, можно воспользоваться методами планирования эксперимента, посредством которых можно получать модели для решения следующих вопросов

1 Исследование влияния технологических режимов на скорость процесса

2 Оптимизация условий получения покрытий, обладающих наилучшими эксплуатационными свойствами

3 Изучение корреляционной связи между структурными характеристиками слоя и его свойствами

4 Оценка влияния условий испытаний на свойства покрытий

5 Разработка составов насыщающих фаз для получения многокомпонентных диффузионных покрытий

Однако применение этих методов к управлению реальными технологиями ХТО связано с определенными трудностями, коренящимися в многообразии влияющих параметров и сложном, существенно нелинейном характере их влияния на переходные характеристики

Область применения моделей такого рода ограничена диапазоном изменения технологических параметров, входящих в процесс Являясь по существу статическими, эти модели не дают представления о кинетике процесса, которая особенно важна при исследовании технологии ХТО с целью получения заданной структуры

Поэтому применение методов планирования эксперимента при управлении процессами ХТО целесообразно только в тех случаях, когда основной интерес представляет не кинетика процесса, а вопрос оптимизации некоторого конкретного показателя качества результатов ХТО в достаточно узком диапазоне изменения конкретного набора технологических параметров

Процесс ХТО можно разбить на три последовательные стадии

1 Образование активных атомов в насыщающей среде вблизи поверхности и/или непосредственно на поверхности изделия

2 Адсорбцию образовавшихся активных атомов поверхностью насыщения Различают физическую (обратимую) и химическую адсорбцию (хемосорбцию), при ХТО совмещаются оба этих типа

Физическая адсорбция приводит к сцеплению адсорбированных атомов насыщающего элемента (адсорбата) с обрабатываемой поверхностью (адсорбентом) — благодаря действию Ван-Дервааль-совых сил притяжения, для нее характерна некоторая обратимость (десорбция)процесса

При хемосорбции происходит взаимодействие между атомами адсорбата и адсорбента, близкое по своему характеру и силе к химическому Если химический потенциал диффундирующего элемента в насыщающей атмосфере выше, чем в изделии, то адсорбированные атомы поглощаются обрабатываемым металлом, внедряясь и вакантные места кристаллической решетки на поверхности металла

3 Диффузию — перемещение адсорбированных атомов в кристаллической решетке обрабатываемого металла

По мере накопления атомов диффундирующего элемента возникает диффузный поток от поверхности вглубь изделия Процесс возможен только при растворимости компонента в обрабатываемом металле и достаточно высокой температуры, обеспечивающей атомам необходимую энергию

При насыщении газами — углеродом (цементация) или азотом (азотирование), составляющими с железом твердые растворы внедрения, диффузия протекает быстрее, чем при насыщении металлами, образующими твердые растворы замещения

Общая схема алгоритма управления ХТО приведена на рис 3

^ Начало

Задание количества этапов обработки

Инициализация параметров каждого этапа

Запуск текуще гаймера ■о этапа

Шаг газовой составляющей (ШГС)

Переход к следующему этапу

Открытие очередного

клапана Мониторинг давления в камере смешивания

т

Закрытие < текущего клапана ]

Отбытие клапана 6 Сорос давления в камере смешивания Закрытие клапана 6

ВРТ = температура этапа

Открытие клапана 5 Подача газовой

Рис 3 Основной алгоритм управления ХТО

Поясним примерный состав основного алгоритма с определенными вариациями, связанными со свойствами обрабатываемого материала, требованиями технологии и эксплуатации изделия

1 В исходном состоянии все клапаны закрыты, нагревательный элемент отключен, температура в печи равняется температуре в помещении Устанавливается требуемое количество этапов обработки (от 1 до п) Задание параметров — времени обработки, температуры, количества газовых составляющих, позиция каждой (номер соответствующего клапана), пропорция смешивания Далее — поэтапная обработка

2 Запуск таймера времени текущего этапа

3 Задание параметров температуры и давления текущего этапа

4 Открытие очередного клапана газовой составляющей с (1-го по п-й) — газ начийает поступать в камеру смешивания

5 По достижении заданного давления для текущей газовой составляющей — закрытие соответствующего клапана

6 При многокомпонентной газовой смеси — возврат к шагу 3

7 По достижении заданного процентного соотношения — открытие впускного клапана, газовая смесь начинает поступать в печь

8 По истечении текущего этапа — закрытие клапана

9 Если давление в камере сравнялось с атмосферным, то переход к шагу 3 — следующему этапу (с закрытием клапана)

10 Открытие клапана сброса давления в камере смешивания Если этап не последний, то перейти к шагу 1, илаче — завершить процесс

Функционирование комплекса — поэтапное, для каждого этапа характерен определенный набор параметров ХТО, основные из которых — время обработки, количество, пропорции составляющих смешивания, температура

Контроллер со специализированным прикладным программным обеспечением (ПО) должен обеспечивать управление параметрами газовой атмосферы, изменение которых должно осуществляться по заданному закону

Для удобства практической реализации алгоритм ХТО удобно представить в виде автоматной модели (см. граф-схему, рис 4) Это ориентированный граф, вершины которого представляют действия (исполняемые операторы — составляющие технологии), а ребра (дуги) — условия переходов операторов

Рис 4. Автоматная модель ХТО

Граф-схема позволяет наглядно представить алгоритм его составляющие, число независимых состояний, их взаимосвязи, ориентировочно определить число команд, состав и объем оперативного запоминающего устройства программируемого контроллера

Третья глава посвящена задачам обоснования информационного, программного и технического обеспечения АСУ ТП

В основу разработок подсистем автором положены следующие общие требования

1 Параметры входной информации

> Датчик давления в камере смешивания — аналоговый, выход по напряжению (0 - 10 В) с собственным стабилизированным источником питания

> Двунаправленный интерфейс для связи аппаратно-программного блока управления с ПК

2 Параметры выходной информации

> Выходные сигналы управления электромагнитными клапанами

16-разрядная параллельная шина управления высокоточным регулятором температуры (ВРТ) Формат управляющего слова двоично-

десятичный код

3 Требования к элементной базе

Допускается использование как отечественной, так и импортной элементной базы, в случае импортных компонентов они должны быть в свободной продаже на территории РФ

4 Требования к программному обеспечению (ПО)

Разрешается использовать как язык ассемблера выбранного МК,

так и компилятор языка высокого уровня (напр , языка С)

Специализированное ПО должно функционировать под операционными системами семейства Windows NT, возможно также использование любой современной интегрированной среды разработки (Visual Studio, Delphi и т п )

5 Требования надежности

Аппаратная часть время наработки на отказ Т0 2 100000 ч, вероятность безотказной работы Р(100) 2 0,996, Р(1000) > 0,99

Программное обеспечение для предотвращения некорректной работы оказалось необходимым реализовать

> Контроль вводимых пользователем данных

> Вывод сообщений об ошибках

> Возможность повторного ввода

В программном обеспечении предусмотрена возможность аварийной остановки комплекса

6 Конструктивные требования

Изделие должно быть выполнено в виде автономного блока

Устройство должно сохранять свою работоспособность при соблюдении следующих условий

> Диапазон температур 0° - 70° С

> Электронная часть должна быть герметична от воздействия агрессивной среды

7 Техническое описание

Аналоговый сигнал с датчика давления подается на аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и преобразуется в цифровой код — эквивалент аналоговой величине Показания с АЦП снимаются управляющим микроконтроллером (МК), также подключенным к шине управления (ШУ) и высокоточному регулятору температуры (ВРТ), блоку управления клапанами (БУК) и к персональному компьютеру (ПК)

Связь МК с ПК обеспечивается посредством интерфейса USB, рис 5 МК осуществляет обмен данными с ПК, а также управление ВРТ и БУК по заданному алгоритму, рис 3

Датчик

АЦП

ВРТ

7\

Управляющий

МК с USB интерфейсом

1Z

Блок управления клапанами

С

USB интерфейс

ПК

Рис 5 Структура блока управления

Основные характеристики USB интерфейса Равномерная пропускная способность

> гарантированная пропускная способность и низкие задержки голосовых и аудиоданных,

> возможность использования всей полосы пропускания,

> эксплуатационная гибкость

> поддержка пакетов разных размеров, позволяющих настраивать функции буферизации устройств,

> управление потоком (flow control) данных на уровне протокола, Надежность

> контроль ошибок и восстановление на уровне протокола,

> динамическое добавление и удаление устройств, прозрачное для конечного пользователя,

> поддержка идентификации неисправных устройств,

8 Функциональный состав АЦП, используемый в схеме контроллера, рис 6, подключается к МК посредством интерфейса SPI На вход АЦП подаются аналоговые сигналы с датчиков давления (диапазон 0-10 В), для прерывания работы МК используется линия INT0-SSTRB

к s

I

cu с; m со о. с

га ï о с; ю

0

1

s s со о.

I_

о о.

с ■

о

X t-СО Q.

со с с со со

s ф

8 в: со ьг и ш

У

s

CL fe Cl)

с;

0

к со

1

л Ц

со

X

о s J

X

X >

в

CD о s CL

Сигнал, поступающий с выхода АЦП на вход МК, сообщает о завершении преобразования и готовности выходной информации на АЦП С регистров сдвига параллельный код через шинные формирователи поступает на ВРТ Выдача кода разрешается сигналом с выхода микроконтроллера, управляющее слово ВРТ имеет формат 16-разрядного двоично-десятичного кода Так как к интерфейсу подключены два периферийных устройства (АЦП и регистр сдвига), то необходимо осуществлять выбор, с каким устройством будет работать МК Выходной порт микроконтроллера используется для подачи управляющих сигналов на исполнительную часть (блок управления клапанами, рис 7)

Рис 7 Схема исполнительной части

Индикатор жидкокристаллический

СОМ-порт

Разъем иБВ

Контроллер м икропроцессорный фирмы «.АТМЕЬ» Н9С5131А-Т1

Рис.8. Общий вид блока микроконтроллера

Четвертая глава посвящена обоснованию технических решений — элементной базы электроники контроллера, АЦП, интерфейса МК, ПК и исполнительных элементов. Аппаратно-программный комплекс АСУ ТП ХТО разработан на основе средств современной электроники и способен обеспечить контроль всех необходимых параметров — давления, температуры, состава газовой среды.

Предложенные в диссертационной работе принципы проектирования АСУ ТП азотирования и цементации при соответствующей модификации моделей и алгоритмов пригодны для обеспечения других технологий аналогичной ориентации — цианирования, борирования, силицирования, диффузионного насыщения поверхностного слоя изделий различными металлами.

Результаты промышленных экспериментов свидетельствуют о возможности обеспечить посредством АСУ ТП технологии ХТО со значительно большим числом параметров, с заданием разнообразных структур поверхностных слоев.

Анализ результатов промышленного внедрения АСУ ТП показал, что дальнейшее развитие технических средств параллельно с внедрением обратных связей посредством оперативного мониторинга параметров процесса и усовершенствованием математических моделей и методов управления, способствует широкому разнообразию технологий и существенному повышению качества результатов ХТО.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1 Химико-термическая обработка (ХТО) применяется для деталей и инструментов, изготовленных из стали и других металлов и предназначенных для работы в особо сложных условиях — агрессивных сред, вибраций, высоких температур, повышенного трения, контактных и ударных нагрузок ХТО обеспечивает повышение прочности, износостойкости и других функциональных свойств изделий без значительного удорожания и увеличения их массы и размеров

2 На основании проведенного анализа предшествовавших исследований по вопросам теории и практики применения технологий ХТО установлено, что за последние годы в данной области достигнут существенный прогресс В то же время промышленный опыт свидетельствует о неудовлетворительной в настоящее время стабильности результатов ХТО, особенно в тех случаях, когда к изделиям предъявляются повышенные требования в смысле важнейших эксплуатационных свойств о неравномерности и неоднородности слоев поверхностного насыщения, высоком проценте брака, сложности визуального контроля процессов

3 Указанные факторы в значительной степени объясняются отсутствием надежных методов и средств управления соответствующими технологическими параметрами Возникает необходимость автоматизации процессов ХТО — обоснования и разработки АСУ ТП — соответствующего аппаратно-программного комплекса на основании физического представления об их развитии, с применением современных математических методов оптимизации и средств электроники, что свидетельствует об актуальности темы данной работы, посвященной вопросам процессов мониторинга и автоматизации управления технологическими процессами ХТО

4 Проведен анализ ХТО с целью обоснования математических моделей технологических процессов как объектов в структуре АСУ ТП Обоснованы математические модели процессов ХТО, реализованы алгоритмы, разработана структура и конструкция аппаратно-программного комплекса на базе специализированных электронных контроллеров с поддерживающим программным обеспечением Система обеспечивает мониторинг, контроль во времени всех необходимых параметров газовой среды — ее состава, температуры, давления, при возможности использования до четырех компонентов

5 Результаты экспериментов и промышленного применения технологий ХТО с использованием АСУ ТП свидетельствуют о высокой

эффективности результатов в смысле повышения эксплуатационных качеств — прочности и износостойкости обрабатываемых изделий (более чем на 25%), снижения процента брака (до 80%), снижения нагрузки на персонал, сокращения времени обработки Общий экономический эффект от автоматизации за счет перечисленных преимуществ достигает на определенных предприятиях 30% и более

Список публикаций автора

Работы по теме диссертации

В центральных изданиях

1 Маврин, А Б Передача данных в системе автоматизации и управления технологическими процессами химико-термической обработки сталей / А Б Маврин, О Б Рогова, А Б Николаев II Приборы и системы Управление, контроль, диагностика —2007 №10 —С 60-62

Статьи

2 Маврин, А Б Выбор элементной базы для системы управления технологическими процессами химико-термической обработки / А Б Маврин // Организационно-управляющие системы на транспорте и в промышленности сб науч тр М МАДИ (ГТУ), 2007 — С 89-97

3 Маврин, А Б Алгоритм управления комплексом химико-термической обработки / А Б Маврин // Информационные технологии программирование, управление, обучение сб науч тр М МАДИ (ГТУ), 2007 — С 68-71

4 Маврин, А Б Контроллер для автоматизации управления химико-термической обработкой стали / А Б Маврин // Информационные технологии программирование, управление, обучение сб науч тр — М МАДИ (ГТУ), 2007 — С 72-79

5 Маврин, Á Б Программа управления технологией химико-термической обработки / А Б Маврин, Б А Кудряшов // Методы прикладной информатики в автомобильно-дорожном комплексе сб науч тр — М МАДИ (ГТУ), 2007 — С 101 - 112

6 Маврин, А Б Проблема надежности программного обеспечения систем химико-термической обработки сталей / А Б Маврин // Методы прикладной информатики в автомобильно-дорожном комплексе сб науч тр — М МАДИ (ГТУ), 2007 —С 113-118

7 Маврин, А Б Модернизация алгоритма химико-термической обработки сталей / Б А Кудряшов, А Б Маврин // Организационно-управляющие системы на транспорте и в промышленности сб науч тр — М МАДИ (ГТУ), 2007 — С 80-88

8 Маврин, А Б Программируемое устройство для задания газовых смесей при азотировании металлов / А Б Маврин, А А Булгач, Г С Резников // Методы поверхностного упрочнения деталей машин и инструмента сб науч. тр — М.: МАДИ (ГТУ) 1983 — С 129—131

9 Маврин, А Б Программируемое устройство для задания газовых ,смесей при азотировании II Материалы XLI методической и научно-исследовательской конференции / А Б Маврин, Г С Резников — М МАДИ (ГТУ), 1983

10 Маврин, А Б Модель объекта в структуре процесса химико-термической обработки / А Б. Маврин, Б А Кудряшов II Вопросы теории и практики автоматизации в промышленности сб науч тр — М МАДИ (ГТУ), 2008. — С 110-115

11. Маврин, А Б Модернизация технологии химико-термической обработки / А Б Маврин // Вопросы теории и практики автоматизации в промышленности- сб науч тр — М МАДИ (ГТУ) 2008 — С 116 -120

Подписано в печать ?3 45 ¿№8г Печать офсетная Уел печ л 1,4

Тираж IOU экэ Заказ PZ3

Формат 60x84/16 Уч -изД л 1,2

Ротапринт МАДИ (ГТУ) 125319, Москва, Ленинградский просп , 64

J ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР И'АНАЛИЗ МАТЕРИАЛОВ

ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ.

1.1. Основные черты исследуемого объекта.

1.2: Технологии ХТО.

1.2.1. Азотирование стали.

1.2.2. Цементация1 стали'.

1.2.3. Нитроцементация-.

1.2.4. Углеродо-азотирование.

1.3. Предшествовавшие исследования в области ХТО.

1.4. Кинетика процесса поверхностного насыщения.

1.5. Массоперенос диффузионного насыщения.

1.6. Диффузия компонента в фазах насыщаемого слоя.

1.7. Выводы по главе 1.

ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ

ПОДСИСТЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ.

2.1. Обоснование модели объекта.

2.2. Многоэтапные технологии.

2.3. Учет легирующих элементов.

2.4: Варианты моделирования:.

2.5. Обоснование алгоритмов управления.

2.6. Основной алгоритм.

2.7. Выводы по главе 2.

5 ГЛАВА 3. ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПОДСИСТЕМ АСУ ТП.

3.1. Подсистемы технического обеспечения.

3.2. Функциональный состав.

3.3. Организация интерфейса-.

3.4. Основы программного обеспечения.58>

3.4.1. Непрерывная работа.58*

3.4.2. Ожидание сигнала готовности.

3.4.3. Использование прерываний.

3.4.4. Прямой доступ в память (ПДП).

3.5. Физическая и логическая архитектуры.

3.6. Принципы передачи данных.

3.6.1. Внутренняя организация шины.

3.7. Передача данных по уровням.

3.7.1. Типы передач данных.71'

3.7.2. Пакеты.

3.7.3. Контрольная сумма.

3.7.4. Транзакции.

3.7.5. Изохронные передачи.

3.8. Выводы по главе 3.

ГЛАВА 4. ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ.

4.1. Обоснование элементной базы.

4.1.1. Выбор МК, АЦП и элементов интерфейса.

4.1.2. Выбор АЦП.

4.2. Структура микропрограммы.

4.2.1. Общее описание алгоритма:.

4.3. Модули интерфейса.

4.3.1'. Регистры интерфейсного модуля.

4.3.2. Таймер/счетчик 0.

4.3.3. Шаг газовой составляющей.

4.4. Работа основной программы.

4.4.1. Формат кода состояния.

4.5. Алгоритм ПО. контроллера со стороны ПК.

4.6. Программа мониторинга ХТО.

4.6. Выводы по главе 4.

Химико-термическая обработка (ХТО) применяется для улучшения функциональных свойств деталей и.инструментов, и в первую очередь — с целью повышения их прочности и износостойкости.

Процесс ХТО состоит в насыщении поверхностного слоя металлических изделий разного рода компонентами; улучшающими определенные эксплуатационные свойства. К числу технологий такого рода относится насыщение поверхности азотом1 «N» — «азотирование», углеродом «С» — «цементация», алюминием, хромом, кремнием1 (Al, Cr, Si) и др. — путем их диффузии из внешней среды (газовой, жидкой), при повышенных температуре и давлении:

ХТО особенно эффективна в отношении изделий, предназнат ченных для работы в экстремальных условиях высоких*температур, повышенного трения, контактных и ударных нагрузок. Использование такого рода изделий бывает связано с работоспособностью ответственных промышленных установок, а нередко с жизнью и здоровьем эксплуатирующего персонала. Это могут быть разного рода инструменты, детали двигателей внутреннего сгорания, в том числе высокоскоростных газовых* турбин, и т. п.

Промышленный опыт свидетельствует о не всегда удовлетворительных результатах ХТО, особенно в случаях, когда* к изделиям--предъявляются повышенные требования^в-смысле важнейших эксплуатационных свойств — о неравномерности? и неоднородности слоев поверхностного насыщения; снижении надежности, недопустимо высоком процентебрака.

Указанные^ факторы в значительной^ степени8 объясняются^ отсутствием надежных методов; и средств, управления; соответствующими технологическими параметрами: Возникает необходимость автоматизации процессов ХТО—обоснования и разработки АСУ ТП — аппаратно-программного' комплекса; для автоматического мониторинга и управления этими процессами; на-основании хорошо обоснованного физического: представления об их развитии; с применением:современных математических методов оптимизации и средств электроники.

В данной работе проводится анализ ХТО. с целью обоснования технологических процессов; и их? математическихшоделей как объектов в АСУ ТП. С этой целью, обоснованы и реализованы математические; модели процессов ХТО, алгоритмы, структуры взаимодействия ^конструкции'составляющих АСУ ТП на основе специализированного электронного; контроллера: с. поддерживающим; программным обеспечением! Система; обеспечивает контроль во времени всех необходимых параметров газовой среды — ее состава, температуры, давления; при возможности использования четырёх и> более компонентов насыщающей среды.

Результаты: экспериментов? и промышленного: внедрения системы. свидетельствуют о высокой эффективности результатов в смысле; повышения эксплуатационных качеств; обрабатываемых изделий; снижения процента: брака и* психофизических нагрузок на производственный персонал, сокращения общего времени обработки, что и указывает на актуальность проводимых исследований.

Основная цель работы:

Автоматизация технологических процессов ХТО на основе их теоретического анализа, с применением современных-технических и программных средств.

Достижение основной цели'возможно при условии'решения' следующих задач:

1. Теоретического анализа кинетики процессов ХТО.

2. Разработки' соответствующих математических моделей исследуемых процессов как объектов управления.

3. Обоснования технологий ХТО с учетом возможностей автоматического контроля и управления.

4. Обоснования и разработки^ алгоритмов, обеспечивающих управление процессами ХТО.

5. Программной и технической реализации алгоритмов.

6. Разработки, отладки и внедрения АСУ ТП, обеспечивающей реализацию предложенных алгоритмов.

Научная новизна:

1. Проведен целенаправленный теоретический анализ процессов ХТО с целью«конкретной постановки задачи. i

2. Разработаны математические моделиi основных и сопутствующих'процессов, относящихся^ поставленной-задаче.

3. По»результатам моделирования обоснованы принципы управления технологическими*процессами ХТО.

4. Сформированы и отлажены алгоритмы АСУ ТП.

В результате теоретического анализа ХТО как объекта исследований, обоснования, критериев и алгоритмов управления спроектирована, испытана и внедрена в производство автоматизированная система управления технологическими процессами ХТО.

По материалам исследований сделаны доклады,и получена их положительная оценка на следующих семинарах и конференциях:

Научно-исследовательские конференции МАДИ ГТУ (Москва, 2001 - 2008 гг).

Всероссийская конференция «Актуальные проблемы промышленного материаловедения» (Томск, 2005 г).

Международная конференция «Системный анализ и информационные технологии» САИТ-2007 (Обнинск, 2007 г).

На защиту выносятся:

Результаты теоретического анализа процессов ХТО.

Математические модели процессов ХТО как объектов контроля и управления в АСУ ТП.

Обоснованные и отлаженные алгоритмы управления процессами ХТО.

Автоматизированная система управления технологическим процессом k ХТО на базе специализированного электронного контроллера с прикладным программным обеспечением.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Технологии химико-термической обработки (ХТО) применяются для деталей и инструментов, изготовленных из стали и других металлов и предназначенных для работы в особо сложных условиях агрессивных сред, вибраций, высоких температур, повышенного трения, контактных и ударных нагрузок. ХТО обеспечивает повышение прочности, износостойкости и других функциональных свойств изделий без значительного удорожания и увеличения их массы и размеров.

2. На основании проведенного анализа предшествовавших исследований по вопросам теории и практики применения технологий ХТО установлено, что за последние годы в данной области достигнут существенный прогресс. В то же время промышленный опыт свидетельствует о неудовлетворительной в настоящее время стабильности результатов ХТО, особенно в тех случаях, когда к изделиям предъявляются повышенные требования в смысле важнейших эксплуатационных свойств: о неравномерности и неоднородности слоев поверхностного насыщения, высоком проценте брака, сложности визуального контроля процессов.

3. Указанные факторы в значительной степени объясняются отсутствием надежных методов и средств управления соответствующими технологическими параметрами. Возникает необходимость автоматизации процессов ХТО — обоснования и разработки АСУ ТП соответствующего аппаратно-программного комплекса на основании физического представления об их развитии, с применением современных математических методов оптимизации и средств электроники, что свидетельствует об актуальности темы данной работы, посвященной вопросам процессов мониторинга и автоматизации управления технологическими процессами ХТО.

4. Проведен анализ ХТО с целью обоснования математических моделей технологических процессов как объектов в структуре АСУ ТП. Обоснованы математические модели процессов ХТО, реализованы алгоритмы, разработана структура и конструкция аппаратно-программного комплекса на базе специализированных электронных контроллеров с поддерживающим программным обеспечением. Система обеспечивает мониторинг, контроль во времени всех необходимых параметров — состава, температуры, давления, при возможности использования до четырёх компонентов газовой среды.

5. Результаты экспериментов и промышленного применения технологий ХТО с использованием АСУ ТП свидетельствуют о высокой эффективности результатов в смысле повышения эксплуатационных качеств — прочности и износостойкости обрабатываемых изделий (более чем на 25%), снижения процента брака (до 80%), снижения нагрузки на персонал, сокращения времени обработки. Общий экономический эффект за счет перечисленных преимуществ от автоматизации на специализированных предприятиях достигает 30 и более процентов.

1. Аверин, В.В. Азот в металлах / В.В. Аверин, А.В. Ревякин, В.Н. Федорченко, Л.Л. Козина. — М.: Металлургия, 1976. —224 с.

2. Адамович, Н.В. Управляемость машин. — М*.: Машиностроение, 1977. — 84 с.

3. Андреев, Ю.Н. Методика расчета двухзонных режимов цементации, обеспечивающих наилучшее приближение к распределению с «площадкой» / Труды ВНИПИ «Теплопроект». — М.: 1972, вып.23. — С. 43-48.

4. Андрианов', Ю.М. Квалиметрия в приборостроении и в машиностроении. Ю.М. Андрианов, А.И. Субетто. — Л.: Машиностроение, Ленингр. отд. 1990

5. Ансофф, И. Стратегическое управление / Пер. с англ. — М.: Прогресс, 1989. — 310 с.

6. Баранов, Л.А. Квантование по уровню и временная дискретизация в цифровых системах управления. — М.: Энергоатомиздат, 1990. — 144 с.

7. Барский, Р.Г. Проектирование автоматизированных систем управления и контроля в строительном производстве. В.А. Воробьев, Г.М. Звягин. — М.: РИА, 1999. — 224 с.

8. Бодягевская, Т.А. Расчет С-потенциала при цементации легированных сталей / В сб. научных трудов ВНИПИ «Теплопроект», вып.32. — М.: 1976. —С. 115-127.

9. Борисов, В.Т. Применение ЭВМ для изучения кинетики роста слоев при гетерофазной диффузии / В.Т. Борисов, В.И. Борисов. Вкн. «Защитные покрытия на металлах», вып. 11. — Киев: Наукова думка, 1977. — С. 24 28.

10. Брук, В.М. Системотехника: Методы и приложения. В.М. Брук, В.И. Николаев.*—П.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1985.—86 с.

11. Будак, Б.М., Соловьева Е.М., Успенский А.Б. Разностный метод со сглаживанием коэффициентов для решения задач Стефана. Б.М. Будак, Е.М. Соловьева. А.Б. Успенский. — М.: ЖВМ и МФ, т.5, №5, 1965 —С. 828-840.

12. Булгач, А.А. Исследование и разработка расчетной модели технологических режимов регулируемых процессов газового азотирования // Диссертация. — М.: МАДИ (ГТУ), 1979.

13. Веников, В.А. Теория подобия и моделирование (применительно к задачам электроэнергетики). — М.: Высшая школа, 1996.

14. Вентцель, Е.С. Исследование операций. М.: Сов. радио, 1972.

15. Воробьев, В.А. Методы радиационной гранулометрии и статистического моделирования. Воробьев В.А., Голованов В.Е., Голованова С.И. — М.: Энергоатомиздат, 1984. — 94 с.

16. Воробьев, В.А., Горшков В.А., Шеломанов А.Е. Гамма-плот-нометрия. В.А. Воробьев, В.А. Горшков, А.Е. Шеломанов. — М.: Энергоатомиздат, 1989. — 202 с.

17. Воробьев, Н.В. Микропроцессоры: Элементная база и схемотехника средств сопряжения. Н.В. Воробьев, В.Д. Вернер / Под ред. J1.H. Преснухина. М.: Высшая школа, 1984.

18. ГОСТ 15855-77. Измерение времени и частоты. Термины и определения: Взамен ГОСТ 15855-70, 1979.

19. ГОСТ 22556-77. Толщиномеры радиоизотопные металлических и неметаллических покрытий. Типы и основные параметры. 1978.

20. ГОСТ 25931-83. Комплекс технических средств радиоизотопных приборов (КТС РИП). Общие технические требования. 1985.

21. Громов, Г.Р. Очерки информационной технологии. — М.: ИнфоАрт, 1993.

22. Гусовская, И.В. Расчет распределения углерода при реставрационном науглероживании стали. И.В. Гусовская, В.П. Гусовский, П.А. Шульц. — М.: Известия вузов. Черная металлургия, №3, 1976.1. С. 149-151.

23. Денисов, А.А. Теория больших систем управления. А.А. Денисов, Д.Н. Колесников. —Л.: Энергоиздат, 1982

24. Игнатущенко, В.В. Организация структур управляющих вычислительных систем. — М.: Энергоатомиздат, 1984.

25. Идельчик, И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. — М.: Машиностроение, 1975.

26. Козловский, И.С. Химико-термическая обработка шестерен.

27. М.: Машиностроение, 1980. — С. 232.

28. Корн, Г. Справочник по математике для научных работникови инженеров. Г. Корн, Т. Корн / Пер. с англ. — М.: Наука, 1970.

29. Красовский Н.Н. Управление динамической системой. — М.:1. Наука, 1985.

30. Лазарев, В.Г. Проектирование дискретных устройств автоматики. В.Г. Лазарев, Н.П. Маркин, Ю.В. Лазарев. — М.: Радио и связь,1985.

31. Лазарев, В.Г., Пийль Е.И., Турута Е.Н. Построение программируемых управляющих устройств. В.Г. Лазарев, Е.И. Пийль, Е.Н. Турута— М.: Энергоатомиздат, 1984.

32. Лахтин, Ю.М. Разработка макрокинетической модели процесса азотирования. Ю.М. Лахтин, Л.П. Фролова // В сб. тезисов и докладов 3-й всесоюзной конференции по ХТО металлов и сплавов. Минск: 1977, с. 8 11.

33. Лахтин, Ю.М. Азотирование стали. Ю.М. Лахтин, Я.Д. Коган — М., Машиностроение, I976. — 256 с.

34. Лахтин, Ю.М. Металловедение и термическая обработка металлов. — М.: Металлургия, 1976. — 407 с.

35. Лахтин, Ю.М. Физические основы процесса азотирования. —

36. М.: МАШГИЗ, 1948. — 144 с.

37. Левин, Б.Р. Вероятностные модели и методы в системах связи и управления. Б.Р. Левин, В.М. Шварц. — М.: Радио и связь,1986.

38. Маврин, А.Б. Алгоритм управления комплексом химико-термической обработки / А.Б. Маврин // Информационные технологии: программирование, управление, обучение: сб. науч. тр. М.: МАДИ (ГТУ), 2007. —С. 68-71.

39. Маврин, А.Б. Выбор элементной базы для системы управления технологическими процессами химико-термической обработки /

40. Организационно-управляющие системы на транспорте и в промышленности: сб. науч. тр. М.: МАДИ (ГТУ), 2007. — С. 39 97.

41. Маврин, А.Б. Комплекс автоматического регулирования «Ка-рат-4» // Каталог выставки результатов НИР и ОКР / Под. ред В.Ф. Бабкова. — М.: 1985.

42. Маврин, А.Б. Контроллер для автоматизации управления химико-термической обработкой стали / А.Б.Маврин // Информационные технологии: программирование, управление, обучение: сб. науч. тр. — М.: МАДИ (ГТУ), 2007. — С. 72 79.

43. Маврин, А.Б. Методические указания по работе с многотерминальной диалоговой системой «РАФОС» на базе СМ-4 / Г.С. Резников, Е.К. Коншина, О.Г. Скуратовская, Ю.С. Громов. — М.: Ротапринт МАДИ, 1984 — 39 с.'

44. Маврин, А.Б. Методические указания по работе с операционной' системой ДОС КП на УВК СМ-4, ч.1 / В.А. Воеводин, Ю.С. Громов, Г.С. Резников. — М.: Ротапринт МАДИ, 1985. — 28 с.

45. Маврин, А.Б. Модель объекта в структуре процесса химико-термической обработки / А.Б. Маврин, Б.А. Кудряшов // Вопросы теории и практики автоматизации в промышленности: сб. науч. тр. — М.: МАДИ (ГТУ), 2008. — С. 110 115.

46. Маврин, А.Б. Модернизация алгоритма химико-термической обработки сталей / Б.А. Кудряшов, А.Б Маврин // Организационно-управляющие системы на транспорте и в промышленности: сб. науч. тр. — М.: МАДИ (ГТУ), 2007. — С. 80 88.

47. Маврин, А.Б. Модернизация алгоритма химико-технической обработки стали / А.Б. Маврин, Б.А. Кудряшов // Организационноуправляющие системы на транспорте и в промышленности: сб. науч. тр. — М.: МАДИ (ГТУ), 2007. — С. 80 88.

48. Маврин, А.Б. Модернизация технологии химико-термической обработки. / А.Б. Маврин // Вопросы теории и практики автоматизации в промышленности: сб. науч. тр. — М.: МАДИ (ГТУ) 1983. — С. 116-120.

49. Маврин, А.Б. Обоснование выбора аппаратуры, применяемой при испытаниях ДВС / А.Б. Маврин, Г.С. Резников, Ю.С. Громов, Н.Ф. Андреев // Рабочие процессы автотракторных двигателей и их агрегатов: сб. науч. тр. — М.: 1983. — С. 91 94.

50. Маврин, А.Б. Передача данных в системе автоматизации^ и управления технологическими процессами химико-термической обработки сталей / А.Б-. Маврин, О.Б. Рогова, А.Б. Николаев; — Деп. в ВИНИТИ 19.03.2008 № 234-В-2008.

51. Маврин, А.Б. Проблема надежности программного обеспечения систем химико-термической обработки сталей / А.Б. Маврин // Методы прикладной информатики в автомобильно-дорожном комплексе: сб. науч. тр. — М.: МАДИ(ГТУ), 2007. — С. 113 118.

52. Маврин, А.Б. Программа управления технологией химико-термической обработки / А.Б. Маврин, Б.А. Кудряшов // Методы прикладной информатики в автомобильно-дорожном комплексе: сб.науч. тр. — М.: МАДИ (ГТУ), 2007. — С.101 112.

53. Макконнелл, Дж. Основы современных алгоритмов / Пер. с англ. М.: Техносфера, 2004.

54. Маслов, А.А. Аналого-цифровые микропроцессорные устройства. А.А.Маслов, О.Н. Сахаров. — М.: МАИ, 1991.

55. Методические материалы и документация по пакетам прикладных программ. Руководство программиста. — М.: МЦНТИ, 1990.

56. Мясников, В.А. Программное управление оборудованием. В.А. Мясников, М.Б. Игнатьев, A.M. Покровский. — Л.: Машиностроение, Ленингр. отд., 1984.

57. Надежность и эффективность в технике: Справочник. Т.9. Техническая диагностика / Общ. ред. Клюева В.В., Пархоменко П.П.1. М.: Машиностроение, 1987.

58. Надежность технических систем: Справочник / Под ред. Ушакова И.А. — М.: Радио и связь, 1985.

59. Неразрушающий контроль и диагностика: Справочник / Клюев В.В., Соснин Ф.Р., Филонов В.Н. и др. / Под ред. В.В.Клюева.1. М.: Машиностроение, 1995

60. Николаев, А.Б. Метод нечеткой классификации элементов моделей данных. А.Б. Николаев, А.В. Будихин, В.М. Погорнев. — Журн. «Приборы и системы управления» № 9, — М.: 1991. С. 8 12.

61. Ноицкий, П.В. Оценка погрешностей результатов измерений. П.В. Ноицкий, И.А. Зограф — Л.: Энергоатомиздат, 1985.

62. Оре, О. Теория графов. — М.: Наука, 1980.

63. Патент США № 2901189 МКИ В02 С 2/06.

64. Патент США № 3312404 МКИ В02 С.

65. Патент Франции № 1332431 МКИ В02 С.

66. Патент ФРГ № 1237883 МКИ В02 С.

67. Петров, Б.Н. К вопросу о построении инвариантных информационных и измерительных устройств. Б.Н. Петров, В.А. Викторов, В.И. Мишенин. — М.: Наука, 1967.

68. Роджерс, Э. Коммуникации в организациях. Э. Роджерс, Р. Агарвала-Роджерс. — М.: Экономика, 1980.

69. Сандлер, Дж. Техника надежности систем / Пер. с англ. — М.: Наука, 1965.

70. Седов, Л.И. Методы подобия и размерности в механике. — М.: Наука, 1982

71. Соловьева Е.Н., Успенский А.Б. Схемы сквозного счета численного решения краевых задач с неизвестными границами для одномерных уравнений параболического типа. // В сб. Методы решения краевых и обратных задач теплопроводности. — М.: МГУ, 1975. — С. 3-23.

72. Справочник по теории автоматического управления / Под ред. А.А. Красовского. — М.: Наука, 1987.

73. Тихонов, А.Н. Уравнения математической физики. — М.: Наука, 1977.— 736 с.

74. Тихонов, В.И. Выбросы случайных процессов. — М.: Наука,1970:

75. Труханов, В;Му Сложные технические системы типа подвижных установок. Разработка и организация производства. IVh: Машиностроение, 1991.

76. Ужо в, В.Н. Очистка газов мокрыми фильтрами: В.Н. Ужо в, А.Ю. Вальдберг. — М.: Химия, 1972.

77. Управляющие системы промышленных роботов / Под ред. Макарова И.М., Чиганова В.А. — М.: Машиностроение, 1984:

78. Фритч В. Применение микропроцессоров в системах управления// Пер. с нем — М.: Мир, 1984.

79. Хаггарти, Р. Дискретная-математика для программистов / Пер: с англ.—М.: Техносфера, 2005.

80. Хеллман О. Введение в теорию оптимального поиска АПер. с англ. — М.: Наука, 1985.

81. Хоменюк В.В. Элементы теории многоцелевой оптимизации: — М.: Наука, 1983.

82. Цикритзис, С. Модели данных. С. Цикритзис, Ф. Лоховски. — М.: Финансы и статистика, 1985.

83. Четвериков, В:Н. Базы и банки данных. В.Н. Четвериков, Г.И. Ревунков, Э.Н. Самохвалов. — М.: Высшая школа, 1987.

84. Чупраков, Ю.И. Гидропривод и средства автоматики. — М.: Машиностроение, 1979.

85. Шейнман, Е.В. Пылегазовоздухопроводы для тепловых электростанций. — Л.: Энергия, 1972.86: Шеннон, Р. Имитационное моделирование систем :—искусство и наука/Пер. с англ — М:: Мир, 1978.

86. Юдицкий, С.А. Логическое управление дискретными процессами. С.А. Юдицкий, В.З. Магергур. — М.: Машиностроение, 1987.

87. Янг, С. Алгоритмические языки реального времени / Пер. с англ. — М.: Мир, 1985.

88. Янушевский, Р.Т. Теория линейных оптимальных многосвязных систем управления. — М.: Наука, 1973.

89. Berger Н., Jones T.S. Application of Nondestructive Inspection Methods to Composites. Materials Evaluation / 47 / April 1989.

90. Bossi R.N., Friddell K.D., Nelson J.M. Backscatter Imaging. Materials Evaluation, v.46, Oct. 1988.

91. Compact Vibrator Motor. Quarry Management and Products, v.8, №5, 1981.

92. Lehrer E. Uber das Eisen-Wasserstoff-Ammoniak Gliichgewicht. — Zeitschrift fur das Electrochemie, 1930, bd 36, s. 383 392.

93. Mayer G., Simonfai I., Potzy P. High Accuracy Digital Linearization of Frequency Signals of Tranducers // The Radio and Electronic Engineer. September, v.40, № 3, 1980:

94. Petreni Poli. Quelques elements de technologie dans les appereils de cocassage-broyage et criblage / Traveaux, № 469, 1974.

95. Holt R.S., Cooper M.J. Non-Destructive Examination with a Compton Scanner. British Journal of NDT. March 1988.

96. Hulletrt M., Jarl M. Thermodynamichs Analysis of the Iron -Nitrogen System. — Metallurgical Trasactions, v.6, №3, 1985. P. 553 -559.