автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.16, диссертация на тему:Информационная измерительно-управляющая система весодозирования с моделированием приготовления смесей и мониторингом перемещений рабочих органов

На правах рукописи

ИНФОРМАЦИОННАЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНО-УПРАВЛЯЮЩАЯ СИСТЕМА ВЕСОДОЗИРОВАНИЯ С МОДЕЛИРОВАНИЕМ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СМЕСЕЙ И МОНИТОРИНГОМ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ РАБОЧИХ ОРГАНОВ

Специальность 05.11.16 — Информационно-измерительные и управляющие системы (промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Самара - 2005

Работа выполнена на кафедре электронных систем и информационной безопасности Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Никонов Александр Иванович

Официальные оппоненты:

Почетный работник Высшего профессионального образования РФ, доктор технических наук, профессор Кричке Владимир Оскарович

кандидат технических наук, доцент Кузнецов Владимир Андреевич

Ведущее предприятие: ОАО "Завод имени А.М. Тарасова", г. Самара

Защита состоится « 28 » декабря 2005 г. в 10:00 на заседании диссертационного совета Д 212.217.03 в аудитории № 28 корпуса №6 Самарского государственного технического университета (ул. Галактионовская, 141).

Отзывы на автореферат просим присылать по адресу: 443100, г.Самара, ул.Молодогвардейская 244, СамГТУ, Главный корпус, на имя ученого секретаря диссертационного совета Д 212.217.03.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Самарского государственного технического университета по адресу: ул. Первомайская, 18.

Автореферат разослан « ¿5» 200£~г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.217.03 В.Г. Жиров

те-у

Тео^о

11ААШ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. К настоящему времени на предприятиях различных отраслей промышленности, таких, как железобетонные, комбикормовые заводы, хлебозаводы, большое распространение получает автоматизированное весодози-рование Весодозирующая установка (ВДУ) представляет собой сложную многоуровневую человеко-машинную систему, обеспечивающую управление технологическим процессом (ТП) приготовления смесей, измерение весовых данных и положений ее рабочих органов (РО).

Недостаточность автоматизации в сфере промышленных предприятий, использующих ВДУ, заключается, во-первых, в отсутствии включения автоматизированного моделирования приготовления смеси в состав типового ТП ВДУ-аналога, который, в свою очередь, не обеспечивает оперативности в организации мониторинга состояний РО и выдачи управляющих воздействий.

Во-вторых, существует необходимость налаживания контроля текущих положений рабочих органов - затворов ВДУ; здесь отсутствуют как организация текущего контроля перемещений в общем, так и обоснование выбора датчиков перемещений по сочетанию их точности (температурных погрешностей) и аппаратурного объёма. В ситуациях неполного открытия или закрытия затворов, возможного выхода из строя контактных (концевых) датчиков, дозировщик получает недостоверную информацию, из-за чего возможны неоправданные затраты времени, аварии, потеря качества продукции

Кроме того, отсутствует модельная формализация измерительно-управляющих аспектов информационного процесса весодозирования, необходимая для построения на ее базе общего программного ядра ВДУ.

Устранение данных недостатков ВДУ-аналогов возможно за счет кардинального совершенствования информационной измерительно-управляющей системы (ИИУС) весодозирующей установки, состоящей из аппаратно-программной информационно-измерительной системы - канала формирования измерительной информации и датчиковой аппаратуры, а .тзкже канала формирования управляющей информации на программной основе. В частности, существенно расширить функциональные возможности измерительного процесса ВДУ и значительно снизить указанные выше потери позволяет введение текущего контроля состояний затворов, на базе использования эксплуатационно-стабильных (термостабильных) индуктивных датчиков.

Модель действия ИИУС, несмотря на неогтнппогтность рязпичных видов используемой информации (управляющей и измери |с ними

предметных понятий весодозирования, должна иметь единую форму и обладать способностью отображения её программным языком. Выполнение этого требования может быть обеспечено выбором адекватной фреймовой основы моделирования Аппарат фреймов, созданный и развитый в работах М Минского, П Уинстона, Э В Попова, Д А. Поспелова, Т А Гавриловой и других ученых, позволяет, в частности, обеспечить совмещение единой методической структурой разнородной информации, связанной с областями информационно-измерительной техники и весодозирования.

Отсутствие каких-либо чётких обоснований выбора датчиков перемещений РО на основе сравнительных характеристик по совокупности точность-аппаратурный объём несёт в себе серьёзные трудности. Такое обоснование вполне может обеспечить графоаналитический аппарат параметрических структурных схем (ПСС), большой вклад, в разработку которого внесен М Ф Зарипо-вым, А.И. Никоновым, И.Ю. Петровой; он позволяет сформировать ряд типовых технических решений с последовательно улучшаемыми метрологическими характеристиками измерительного преобразования.

Таким образом, создание ИИУС весодозирования, обеспечивающей значительное повышение быстродействия и качества приготовления смесей, оперативное реагирование на нештатные ситуации, а также разработка операционных моделей формирования её измерительно-управляющей информации, является весьма актуальным.

Целью работы является разработка ИИУС весодозирования, обеспечивающей построение и оперативное использование моделей приготовления смесей, проведение мониторинга перемещений рабочих органов и построение модельного ряда используемых при этом датчиков.

Методы исследования. Для достижения поставленной цели в диссертационной работе использовались системотехника, математический анализ, метод поэтапного улучшения датчиков, графоаналитический аппарат параметрических структурных схем, теория погрешностей, представление знаний (теория фреймов), теория графов, аппарат объектно-ориентированного моделирования

Научная новизна:

1. Предложен способ формирования измерительной информации весодози-рующей установки, предусматривающий реализацию операций опроса датчиков перемещения с измерением текущих положений затворов.

2. Предложен способ формирования управляющей информации весодози-

рующей установки, который предусматривает моделирование приготовления смесей, выполняемое после ввода заявки на весодозирование и объединяющее использование его весовых и временных параметров.

3 Выработан способ агрегатированного формирования измерительно-управляющей информации, предусматривающий заполнение операциями мониторинга временных промежутков между выдаваемыми командами управления, а также структурное представление агрегатированного информационного процесса весодозирующей установки.

4 Выполнено фреймоструктурное представление предложенных способов формирования измерительной и управляющей информации ИИУС весодозиро-вания.

5. Предложена графовая объектно-ориентированная модель, которая осуществляет переход от фреймосистем формирования измерительно-управ-ляющей информации к программному ядру весодозирующей установки.

6. На базе метода поэтапного совершенствования измерительных устройств разработан ряд структурно-параметрических моделей улучшенных индуктивных датчиков перемещений, обеспечивающий подбор датчиков для ИИУС весодозирующей установки по соотношению их точности и аппаратурного объёма.

Практическая ценность работы. Достижение диссертационной цели позволяет получить-

• основу программной разработки ИИУС весодозирующей установки на языке высокого уровня с формированием измерительно-управляющей информации;

• расширение функциональных возможностей мониторинга технологического процесса весодозирующей установки, за счёт чего устраняется расхождение (порядка 10% и более) заданных и полученных соотношений масс ингредиентов и чем соответственно повышается качество приготовляемой смеси;

• расширение функциональных возможностей управления технологическим процессом весодозирующей установки, за счёт чего достигается существенное (порядка 1 часа) сокращение времени ежедневной подготовки и информационного ввода моделей приготовления требуемых смесей в заводских условиях;

• устранение значительных (до 1,5 часов в рабочую неделю) задержек реагирования персонала весодозирующей установки на возникновение аварийных ситуаций, связанных с неполными срабатываниями затворов, за счет соответствующего устранения неавтоматизированных оценочных операций, производимых персоналом;

• возможность обоснованного выбора датчиков перемещений подвижных частей весодозирующих установок.

Реализация результатов работы. Модельное обеспечение ИИУС весодози-рования использовано в разработках научно-производственного предприятия "Тензоприбор", г Самара. ИИУС с программным ядром на базе среды Delphi 7 1 внедрена в весодозирующую установку бетоносмесительного цеха ООО "СВ -Железобетонный завод", г. Самара.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на международной научно-практической конференции "Ашировские чтения" (Самара, 2002), международной научной конференции "Информационные, измерительные и управляющие системы" (Самара, 2005), научно-методической конференции "Актуальные проблемы развития университетского технического образования в России" (Самара, 2002), научно-технической конференции "Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления" (Судак, 2003), всероссийской межвузовской научно-практической конференции "Компьютерные технологии в науке, практике и образовании" (Самара, 2004), всероссийской научно-технической конференции "Микроэлектроника и информатика - 2005" (Москва, 2005), всероссийской научно-практической конференции "Математическое моделирование и краевые задачи" (Самара, 2005).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 научных трудов, в том числе 3 статьи, 6 материалов научных докладов, а также получено положительное решение Федерального института промышленной собственности по заявке о выдаче патента на преобразователь перемещений.

Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав, выводов, библиографического списка и приложения. Основное содержание работы изложено на 149 страницах текста, включающих 70 рисунков, 11 таблиц и библиографический список, состоящий из 124 наименований.

На защиту выносятся:

1) способ формирования измерительной информации весодозирования со встроенными операциями мониторинга, предусматривающими проведение измерений веса ингредиентов смеси и текущих положений рабочих органов.

2) способ формирования управляющей информации весодозирования со встроенными командами конфигурирования, оперативного управления весодо-зирующей установкой, моделью приготовляемой смеси, а также структурно-операционная модель информационного процесса в целом.

3) фреймосистемы, модельно представляющие предложенные способы формирования измерительно-управляющей информации весодозирования, а

также агрегатированная структура информационного процесса весодозирующей установки.

4) графовая объектно-ориентированная модель, соответствующая содержимому фреймосистем информационного процесса и содержащая классы реализации функций ИИУС весодозирующей установки.

5) ряд параметрических моделей индуктивных датчиков перемещений, построенный на основе метода поэтапного улучшения измерительных устройств.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулирована цель, научная новизна, практическая значимость работы и основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе произведён анализ типовой весодозирующей установки ранее используемого образца - ВДУ-аналога. Представлены структурные схемы ВДУ-аналога и бизнес-процесса деятельности цеха по приготовлению смесей на основе ВДУ-аналога, с выделением проблемных участков.

Сформулированы основные практически проявляемые недостатки ВДУ-аналога: отсутствие модели приготовления образца смеси (МПОС) в составе общей модели технологического процесса, отсутствие контроля текущих положений затворов ВДУ а также соответствующего мониторинга положений в целом, из-за чего возможны нештатные ситуации, отнимающие у сотрудников до 1,5 часов в неделю, потеря качества продукции, а также неоправданные затраты расходных материалов; большое количество таблиц, с которыми дозировщику приходится постоянно сверяться, отсутствие аппарата обоснованного подбора датчиков перемещений по совокупности точность (температурная погрешность) -аппаратурный объём.

Выделена ИИУС в составе ВДУ-аналога, с её структурным представлением (блоки: источник технологических параметров ИТП, дозировщик Дк, пульт управления ПУ, модуль ввода-вывода МВВ, экономист Эк, диспетчер Дч, моторист Мт, измерительная аппаратура ИА). Показано, что для обоснования выбора индуктивного датчика, отвечающего наиболее рациональному соотношению точность (температурная погрешность) - аппаратурный объём, технически оправданным является обращение к методу поэтапного улучшения датчиков

Рассмотрены классификации известных, конструктивно и технологически отработанных тензодатчиков, используемых в ВДУ, а также индуктивных датчиков перемещений, предлагаемых в качестве средств измерения текущих положе-

ний рабочих органов ВДУ.

На основании анализа поднятых вопросов и возможных направлений их решения были установлены основные задачи настоящей работы:

• обоснование выбора аппарата моделирования работы информационной измерительно-управляющей системы весодозирующей установки: фреймосистем и параметрических структурных схем;

• построение способов формирования измерительно-управляющей информации, фреймовых моделей функционирования ИИУС весодозирующей установки;

• разработка графовой модели функционирования ИИУС весодозирующей установки как звена перехода к получению её программного ядра;

• структурно-параметрическое моделирование индуктивных датчиков перемещений для весодозирующей установки; практическая реализация ИИУС ве-содозирования.

Во второй главе предложена структура современной базовой ВДУ, изображенная на рисунке / и включающая в себя ИИУС как одну из своих важнейших частей. Основными блоками данной схемы являются: оператор (Оп, человеческий фактор), компьютеризированный пульт управления (КПУ), преобразователь интерфейсов (ПИ, 118485-1*8232), блок модулей ввода-вывода (БМВВ) на микро-

Р и с. 1. Структурная схема базовой ВДУ

контроллерной основе, блок сопряжения с оборудованием (БСО), источник технологических параметров (ИТП), модернизированная измерительная аппаратура (МИА), накопительные бункеры (я£,-///>Л )> дозаторы (Дрх-Дры ), шибер переключения смесителей (Щр), смесители {Сл^-См^ X грузовой транспорт (/ 7 - ГТ )• Подблоками накопительных бункеров являются хранимый ингреди-

1 Ы]

ент (ХИ1 - Л7/Л. ), затвор бункера (зБ.-ЗБ^) и вибратор бункера (в Б, - ВБ,Ч )• Подблоками дозаторов являются дозируемый ингредиент (д//| _ дик ), затвор дозатора (зд _ ) В свою очередь подблоками смесителей являются перемешиваемая смесь (¡¡(^ - /к д1 ), затвор смесителя (_ '¡с^ ) и двигатель смесителя (дс1 _ дсы )• Подблоками согласующих блоков гт[-гты являются готовая смесь (¡х\ - ГСЫ ) и товарно-транспортная накладная (777/, - 777/Л, )■

Компьютеризированный пульт управления включает в себя персональный компьютер с установленным на него программным обеспечением верхнего уровня (программным ядром) базовой ВДУ, монитор, принтер, блок бесперебойного питания, саркофаг для ПК с системой вытяжки и вентиляции. Совокупность блоков Оп, КПУ, ИТП, ПИ, БМВВ, МИА представляет собой ИИУС базовой ВДУ. Блок ИТП представляет собой лабораторию, в которой проверяются хранимые ингредиенты, на содержание в них примесей и устанавливаются значения соответствующих технологических коэффициентов.

В процессе приготовления бетонной смеси, влажность песка и щебня (основных ингредиентов) отличается от номинальных значений, поэтому должны быть введены соответствующие корректирующие коэффициенты, а также коэффициент доломитки, определяющий наличие песка в щебне. Это обеспечивается вводом в память базовой ВДУ модели приготовления образца смеси, определяемой совокупностью взаимосвязей между значениями масс ингредиентов и временных интервалов, в течение которых производятся технологические операции выгрузки дозаторов и перемешивания ингредиентов.

При введении коэффициентов влажности песка и щебня и коэффициента доломитки, вначале, по измеренным в лаборатории значениям коэффициента доломитки (к„), рассчитывается масса песка в щебне (Р„щ). Необходимо вычислить требуемую массу песка с учётом доломитки: Рптреб• Следует вычислить требуемую массу сухого щебня с учетом доломитки: Рщтреб- Исходя из измеренных в лаборатории коэффициентов влажности песка {к"й) и щебня (кщв), вычисляется

масса воды в щебне и песке Далее для выбранной марки бетонной смеси и одного замеса объёмом в 1 м3, учитывая ранее полученные данные, находится требуемая масса воды Р«три-,. Затем определяются требуемые массы щебня и песка с учетом массы доломитки и масс воды в щебне и песке РвщтрС0 и Р*„ три-,. Наконец, вычисляется результирующая масса одного замеса с учётом корректирующих коэффициентов, которая должна определяться суммой доз компонентов следующим образом: Рр1Ч=Р*щ тр<_г,+Р*„Л,„,Ри,+Рч „+/\ ,„ где Рцн и Р, „ - номинальные дозы цемента и химдобавок соответственно для выбранной марки смеси и одного замеса объёмом в 1м3.

Как правило, требуемый заказчику объём смеси отличается от 1м3, поэтому система по введенным данным заказа и результирующей массе 1м3 заказанной марки смеси должна определить количество замесов (п) и массу одного замеса (Ршиеса)• Для этого масса заказа (Рзаказа) должна автоматически разделиться на некоторое целое число замесов так, чтобы результат (Рзатса) был самым близким к Ррез (суммарной массе одного результирующего замеса), не более apelPpej и не менее Ppi:3Ppe3, арез>1,ррез<1 - задаваемые коэффициенты.

Вычисление числа замесов производится по отношению: п=Рзаказс/Рзашса. Далее следует рассчитать коэффициент массы: К,=Р замесе/Ррез. Теперь, учитывая коэффициент массы, вычисляются приведённые значения доз компонентов для оптимизированного замеса: Рщпрш=Р^,ЦтРсгЛи\ Р„прш=РвптраЛм\ РцпРич~Рiink\A Р =р ,1 ■ Р =Р k

1 в прив 1 втрео^хн 1 х прив Л нпМ'

Значения приведенных масс компонентов являются массами компонентов, которые должны набрать каждый из соответствующих им дозаторов во время приготовления одного замеса требуемой смеси, (исходные номинальные массы компонентов, например, для марки бетона "М100 (В-7,5)" на практике имеют значения: щебень - 1084 кг, песок - 808 кг, цемент - 260 кг, вода - 200 кг).

Данный аппарат принципиально пригоден не только для описания расчетных действий ИИУС бетоносмесительных цехов, но и ИИУС в подразделениях мукомольных, комбикормовых заводов, с соответствующими внутренними модификациями МПОС.

Для создания компьютерной программы ИИУС требуется глубина детализации внутриблочных действий, порядка межблочных взаимосвязей, обеспечить которую возможно, используя аппарат фреймосистем.

Для комплексного представления информационной части ВДУ составлены фреймовые структуры мониторинга базовой ВДУ с активизацией объектов наблюдения - дозаторов, накопительных бункеров, шибера и смесителей. Фрей-мосистемы верхнего иерархического уровня представлены на рисунке 2 (2,а-

"Формирование измерительной информации (ФИИ)", 2,6- "Формирование управляющей информации (ФУИ)") Информация, формируемая в канале измерительной информации, включает в себя контрольно-измерительную (опрос тен-зодатчиков силы, опрос датчиков положения и перемещения) и сервисную (проверка связи с МВВ и наличия команд на управление исполнительными механизмами) составляющими.

Формирование измерительной информации (ФИИ)

Проверка связи с МВВ Опрос тензодат-чиков силы Опрос датчиков положения Опрос датчиков перемещения Проверка наличия команд на управление исполнительными механизмами

Связь в порядке Потеря связи Проверка нахождения веса в допустимом диапазоне Проверка соответствия информации от датчиков положения и перемещения Есть команда Нет команды

I

т

т

т

К одноименным фреймам нижнего иерархического уровня а

Формирование управляющей информации (ФУИ)

Нас грой -ка параметров ТП

Калиб- Обнуле- Ввод тех- Ввод Пуск Выгруз- Выгруз- Ава-

ровка ние веса 110Л01 и- пара- дози- ка доза- ка сме- рийный

датчи- дозато- ческих метров рования торов сителя останов

ков ров коэффи- смеси

веса циентов (заявки)

Операции с

БД

^ \{/ \|/ ^ ф ^ ^

К одноименным фреймам I нижнего иерархического уровня

Непосредственная подготовка к дозированию

Реализация МПОС Доступ к фрейму "Пуск дозирования"

Р и с 2 Фреймовые структуры "Формирование измерительной информации (ФИИ)" (а) и "Формированиеуправляющей информации (ФУИ)" (б)

На рисунке 3 изображена схема комплексной структурно-операционной модели, отображающей информационный процесс ВДУ в целом. Команды управления (К,) показаны в порядке определяемым оператором и соответствуют выражению I ^ е{1, ,10}- Операции мониторинга (ОМ) показаны в порядке определяемым текущим произвольным значением операции мониторинга, являющейся очередной для выполнения программным ядром ВДУ; /2Д2 е {1,...,5} •

Обе части данной структуры команды управления ВДУ (К/ -Кд ) и операции мониторинга (ОМ/2-ОМ д2) - взаимосвязаны по смысловому содержанию соответственно с фреймосистемами формирования управляющей информации и формирования измерительной информации.

Р и с 3. Схема структурно-операционной модели ВДУ

Операциями мониторинга являются: проверка связи с МВВ, опрос тензодат-чиков силы, опрос концевых датчиков положения, опрос индуктивных датчиков перемещения, проверка наличия команд на управления исполнительными механизмами. Данные операции выполняются попеременно с командами управления, причём в каждый свободный от передачи команд управления квант времени система выполняет очередную операцию мониторинга. За счёт этого мнемосхема КПУ обновляется в ритме ведения техпроцесса, что повышает информированность оператора о его ходе.

Командами управления весодозирующей установкой являются: 1) настройка параметров технологического процесса; 2) калибровка весоизмерительных датчиков; 3) обнуление веса дозаторов; 4) ввод технологических коэффициентов; 5) ввод параметров приготовляемой смеси (марки смеси, её количества и др.); 6) пуск дозирования; 7) выгрузка дозаторов; 8) выгрузка смесителя; 9) аварийный останов; 10) операции записи и выборки из базы данных. База данных хранит номинальные и полученные массы компонентов приготавливаемых на ВДУ марок смесей, настройки ТП, учетные данные о заказчиках смесей, а также информацию о нештатных ситуациях.

Приведенные выше операции измерения и команды управления являются основными командами ВДУ, то есть каждая из этих команд последовательно или циклически вызывает выполнение целого комплекса команд более низкого ие-

рархического уровня, называемых подкомандами измерения и управления. После выполнения очередной операции мониторинга, система, исходя из полученных при проведении измерительно-управляющих действий (рис 3) количественных и качественных оценок, принимает решение об автоматическом выполнении очередной подкоманды управления.

Представленные на рисунках 2, а и 2,6 фреймосистемы отображают способы формирования измерительной и управляющей информации ИИУС базовой ВДУ. Способ формирования измерительной информации ВДУ подразумевает выполнение операций опроса тензодатчиков силы, датчиков положений и перемещений с измерением текущих положений затворов, а также сервисные операции проверки связи с МВВ, проверки наличия команд на управление исполнительными механизмами, а также выполнение процедур: "Проверка нахождения веса в допустимом диапазоне" и "Проверка соответствия информации от датчиков положения и перемещения". Способ формирования управляющей информации ВДУ подразумевает выполнение операций: настройки параметров ТП, калибровки датчиков веса, обнуления веса дозаторов, ввода технологических коэффициентов, ввода параметров смеси, пуска дозирования, выгрузки дозаторов, выгрузки смесителя, аварийного останов, операций с базой данных, а также автомати-« зированное использование модели приготовления образца смеси, позициониро-

ванной непосредственно после ввода в ИИУС заявки на приготовление смеси. к Далее в работе приведены временные диаграммы формирования управляю-

щей информации, которые демонстрируют, в частности, сокращение (в 1,7 раза) времени на приготовление образца смеси. Измерительная информация является откликом на управляющую и поступает в КПУ в темпе её запросов, которые могут формироваться как в пределах выдачи управляющих команд, так и в промежутках между ними.

Ситуации, представляемые содержимым фреймосистем, должны быть реализованы в окончательной программной разработке ИИУС ВДУ. Действие фреймосистем и перевод этого действия на программную основу отражает графовая объектно-ориентированная модель (ГООМ) ВДУ. Имея ГООМ ВДУ и зная о назначении входов и выходов БМВВ, программист описывает взаимодействие обслуживающего персонала ВДУ и технологического процесса для каждого аспекта ГООМ. Аспект ГООМ - это сторона данной графовой модели, которая может представляться свойством, методом или событием рассматриваемого объектного класса. Так в порядке преемственности "фреймосистема-ГООМ-ПО" происходит разработка ядра ВДУ заново, а для того, чтобы модернизировать имеющееся ядро, программисту достаточно модифицировать программный код

соответствующих проблемных аспектов ГООМ без изменения остальных аспектов и тем более самой ГООМ.

Наличие разработанных фреймовых структур информационного процесса дало возможность построить ГООМ базовой ВДУ, а также таблицу согласования совместно работающих фреймовых моделей мониторинга и управления ВДУ с аспектами ГООМ. Она представляет из себя указание взаимосвязей между компонентами общей фреймосистемы информационной части ВДУ и соответствующими им аспектами ГООМ.

Рассмотрим общую взаимосвязь между основными классами ГООМ, представленную на рисунке 4. Здесь изображены 8 главных классов, характеристики которых отображены в таблице 1. Взаимосвязь изображена в виде графа, в котором верхний узел представляет из себя главный класс; связь между классами двусторонняя.

Р и с. 4. Общая взаимосвязь между основными классами ГООМ ВДУ

Таблица!

Назв. класса Назначение

ТА118у51ет ВСЯ СИСТЕМА (ЦЕХ) - включает в себя все остальные классы, позволяет управлять ВДУ в целом

ТВипкеге НАКОПИТЕЛЬНЫЕ БУНКЕРЫ - представляет из себя набор объектов типа БУНКЕР, выполняющих манипуляции с ингредиентами, дозируемыми в одном (определенном) дозаторе

ТВипкег БУНКЕР - класс, оперирующий одним бункером определенного набора бункеров

'Шояег ДОЗАТОР - класс, описывающий работу дозатора в ТП

ТМ1хег8уз1ет СМЕСИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА - представляет из себя набор из объектов следующих классов- ШИБЕР, ТАЧКА, СМЕСИТЕЛЬ

ТЕясаЫог ШИБЕР - класс, описывающий работу шибера смесителей в ТП

Т\¥Ьее1Вапчш ТАЧКА - класс, не имеющий прототипа в ТП, выполняющий чисто информативные цели

ТМ1хег СМЕСИТЕЛЬ - класс, позволяющий оперировать одним из смесителей, описывающим смеситель в ТП

Для каждого из главных классов в составе ГООМ представлена иерархия подклассов и графовое описание возможностей классов Так, на рисунке 5 в виде графа показаны возможности главного класса ТА118у51ет, основными звеньями которого являются свойства, методы и события, необходимые программисту для непосредственной работы В представленном ниже графе возможностей класса вместо полей отображены события, которые показывают, в частности, непосредственное взаимодействие пользователя программы (оператора) с объектом реализации класса. В вершине графа указано название описываемого класса и название класса, от которого этот класс должен быть порожден (в скобках). Иерархия его подклассов фактически представлена на рисунке 4

ТА118у$(ет = с1а$$ (ТСотропегй)

ВипкегеИет ОовегИет МтагёуэТет 81а1е

ипЬоасГПтег ' Ыеес)Рго§гатт1п§ СиггепЮгёег

Р и с 5 Описание возможностей класса ВСЯ СИСТЕМА (ЦЕХ)

ипЬоасЮовеге ОеШипкеге ОеЮо.чсгс 8е1$1а1е

5ауеОВОпОо5е$1аП

8ауеОВОпМ1х$1аП

вауеОВОпСгатуЕхИ

БауеОВОпМ^аг^ЛОО

МакеТТЫ

ЬоаёР'гоггЮВРгс^осо!

LoadFromDBSortIпfo

TransferCurrentOrderTOMlXlngOrder

ТгапзГегМшг^СМегТОСштепЮгёег

PrograтnIngBVD

БЫЛВУБ

5(а11Ва1сЬ|1^

StartUnLoading

А1Юо5ег5А181а1е

СоилЮовегв

CoшpareStartWclghtAndRecIpe CompareForestalllngAndRecIpe

UnLoadOnTlmer

Гптпягр<^ягТ\\'е1{тЫАпНПп<,рг\М'1рЫ

Описанный класс связывает все основные и дополнительные классы в единое целое, представляющее из себя модель бетоносмесительного цеха. Основной задачей данного класса является перевод ВДУ из одного полноценного состояния в другое, например, перевод ВДУ из режима ожидания в режим дозирования. При этом производится контроль за целостным состоянием буферных данных во всех объектах реализации подчинённых классов. Таким образом, ГООМ показывает какие классы и каким образом должен описать программист, чтобы получить ядро ВДУ.

В третьей главе описан и применён метод поэтапного улучшения измерительных устройств, модифицированный в части связывания сравнительного анализа технических характеристик с использованием ПСС. Его применение обеспечивает потребность в ряде последовательных технических решений, направленных на совершенствование индуктивных датчиков перемещения различных точности и аппаратурного объёма. При этом главное внимание обращалось на способности датчиков данного вида компенсировать температурное влияние, оказываемое на их рабочие обмотки.

Ряд построенных параметрических моделей индуктивных датчиков перемещений состоит из исходного устройства (нулевой тип), трёх усовершенствованных типов преобразователей перемещений и модифицированного преобразователя, являющегося разновидностью третьего типа и предусматривающего стыковку с обрабатывающей ЭВМ. Преобразователи второго и третьего типов содержат схемные признаки, указываемые в решении о выдаче патента по заявке №2005125242/22 (028358).

Для каждого члена данного ряда составлена функциональная схема (с участками принципиальной), ПСС действия преобразователя, описаны формулы действия преобразователя с выделением функции преобразования, приведены ПСС функции преобразования, а также выведена формула приведённой температурной погрешности преобразования.

Исходной позицией совершенствования индуктивных преобразователей является базовая параметрическая схема (БПС) рабочей обмотки (рис б, а), рассмотрение которой позволило задать направленность их улучшений путем последовательного устранения влияния на их выходы активного сопротивления г, базовой индуктивности Ь6, крутизны преобразования индуктивности обмотки /; / - переменный ток питания ветви считывания с амплитудой /„, и круговой частотой со; Х- измеряемая координата подвижного элемента.

В состав преобразователя первого типа входят ветвь считывания с одинарным индуктивным датчиков, устройство выборки-хранения УВХ и канал управления выборкой КУВ (состоит из компаратора и формирователя импульсов); ветвь считывания непосредственно подключена к информационному входу УВХ. Преобразователь второго типа включает в себя ветвь считывания с дифференциальным индуктивным датчиком, схему вычитания СхВ, УВХ, КУВ; ветвь считывания подключена к информационному входу УВХ через схему вычитания.

Наиболее термонезависимым преобразователем является третий тип, являющийся преобразователем с дифференциальным датчиком, каналом координатной информации и схемой деления СД. Его функциональная (б) и параметри-

ческая (в) схемы также изображены на рисунке б, где, в частности, обозначено: ПЭ - подвижный элемент, ДИД дифференциальный индуктивный датчик, L1 и L2 - рабочие обмотки, I - звено алгебраического суммирования; R1 - добавочный резистор; К,1кГ оператор выборки, БУВХ - блок УВХ. При этом

и\ = аъ(2и]ч1-и]чХ)\ uí4¡(td) = 2a> LrJm u\(td) = 2аьсо ALX ¡m \ < = U =U¿аг<о ALxIm 1(2со L,Im) = U¿azbLxIL,,

Р и с 6. Базовая схема рабочей обмотки (а), функциональная (б) и параметрическая (в) схемы преобразователя с дифференциальным датчиком, каналом координатной информации и блоком деления

где иД - коэффициент пропорциональности при операции деления; верхний индекс 3 у обозначений считываемых мсч/, иСЧ2 и преобразованных ив сигналов соответствует третьему улучшенному типу индуктивного преобразователя; ро -рабочая обмотка; а± - коэффициент пропорциональности для операций в звене алгебраического суммирования. В параметрической схеме использованы звенья, реализующие операции сужения временных функций: = |, >

Выходное напряжение преобразователя имеет вид м>3 = иДаг(1/Ь6)Х ■

Приведённые систематические температурные погрешности преобразователей типов, соответственно, 1-3 имеют вид

1

т\Х(1 + а(0)Хг + со!т/ ()|, (I + а, 0) -со1т1йХг - со1тЬ.1и

Лш - Ли, 1 +

2 _ м«о

Л м ?

= \а,@\'

г1

3 3

"»0 - "«(>

3

и„о

ила110(1 + а,®)Хр идаг1 „X,

, ила?!оХг

(а,-а, )0

1 + а,0

¿й(1 + «,0) ¿,

причём: ^ = д/.Ы|//..„; Л/_х„, =/„Л'..; = «, /а,- нулевые индексы соответствуют

величинам, действующих в условиях нормальной температуры. В частности, при гу =1,1 и температурных колебаниях 0 = (-25 ,. + 25)°С приведенная систематическая температурная погрешность датчика третьего типа не превышает 0,5%, а в случае /7 =1 систематическая температурная погрешность датчика третьего

типа устраняется полностью.

Температурная погрешность преобразователей 1-го и 2-го типов по значениям занимают промежуточное значение между нулевым и третьим типами. Ряд параметрических моделей индуктивных датчиков перемещений, построенный на основе метода поэтапного улучшения измерительных устройств позволяет разрабатывать датчики со сниженными температурными погрешностями.

Четвертая глава посвящена вопросам практического построения и применения ИИУС весодозирующих установок.

Реальная ВДУ оснащается группой индуктивных датчиков, в которую входят измерительные устройства, обслуживающие затворы накопительных бункеров, дозаторов и смесителей. Группа содержит п индуктивных датчиков с рабочими обмотками, подключенными к выходам преобразователей напряжение-ток (ПНТ) и п электронных блоков координатной информации (ЭБКИ), подключенных к выходу единого канала управления выборкой.

Выходные измерительные сигналы произвольных (г-х) ЭБКИ, входящих в состав преобразователей перемещений, представляются на основе выражения „з _ иьаъ (/ / 1(и )Х, > где Х1 - одна из преобразуемых координат, относящаяся к 1-

му затвору; , / - базовая индуктивность и крутизна преобразования индуктивности, относящиеся к /-му индуктивному датчику.

Аппаратурный объём составляющих группы преобразователей перемещений выражается, во-первых, числом рабочих обмоток считывающего блока и, во-вторых, числом типовых габаритных элементов (объемом Ге) электронной аппаратуры.

Для группы из п индуктивных преобразователей единого типа, образующей комплект средств измерения перемещений данной ВДУ, соотношение количеств рабочих обмоток в группе первого типа и группе преобразователей любого другого типа составляет 1/2. Переводной коэффициент, дающий возможность получить единообразную оценку аппаратурных объёмов считывающего и электронных блоков имеет вид Ка„=Ур,/Ге, где Ур„ - объём рабочей обмотки Объём электронной аппаратуры комплекта средств измерения перемещений указан в таблице 2

Формирование групповых функциональных схем индуктивных датчиков и определение соответствующих им габаритных единиц позволило оценить аппаратурный объём групп данных измерительных устройств, возрастающий при увеличении индексов типа индуктивных преобразователей.

Таблица2

Электронные узлы Типы преоб разователей

Тип 1 Тип 2 Тип 3 Тип ЗМ*

КУВ 2Ге 2Ге 2Ге 2Ге

УВХ п Ге п Ге 2иГе 2пГе

св - и Ге л Ге п Ге

сд - - 2йГе -

пнт Ге Ге Ге Ге

Всего (и+3)Ге (2п+3)Ге (5«+3)Ге (Зп+Э)Ге

* - Индекс М обозначает модифицированный тип 3-е проведением машинной операции деления сигналов

Общая погрешность преобразователя перемещений в /-том измерительном канале ИИУС, представляемая суммой систематической и случайной составляющих, имеет порядок (0,5... 1)%.

Далее рассмотрены 10 основных программных модулей ядра ВДУ, реализованных на языке Delphi: Main, DM, Objects, Options, NewOrder, Archives, TimeCheckOnRun, ChangeComponentlnBunker, ManualDribbleFeed, Help. Одним из наиболее важных является, в частности, модуль Main. Он представляет из себя форму, на которой отображается мнемосхема, посредствам которой оператор управляет технологическим процессом весового дозирования, и панель управления, позволяющая выполнить общие задачи ядра ВДУ. На ней располагаются все объекты реализации визуальных классов, такие как, бункеры, дозаторы, смесители, шибер и тачка, включая все составные объекты подклассов (затворы, вибраторы и т.д.). Щелчок указателя "мышь" по визуальному объекту мнемосхемы распознаётся обработчиком событий и выполняет соответствующий программный код. Все изменения, произошедшие в ТП, не позднее чем через 0,3с, отра-

зятся на мнемосхеме, которая позволяет оперативно и удобно управлять этими изменениями.

Разработан алгоритм работы МПОС, определяющий качество приготовляемой смеси, устанавливает соотношения ингредиентов на базе технологических коэффициентов, временные задержки на выгрузку и перемешивание, определяются приведённые весовые значения ингредиентов.

Алгоритм формирования изменений текущих положений затворов на мнемосхеме учитывает результат опроса индуктивных датчиков (ИД) перемещений совместно с информацией от концевых выключателей. Ввод таких датчиков, размещаемых на исполнительном механизме РО, устраняет недостаток ВДУ-аналога, заключающийся в отсутствии контроля текущих положений рабочих органов - затворов ВДУ. Таким образом, ядро ВДУ должно получать информацию о положении РО с датчиков положений и перемещений и изменять текущее положение РО на мнемосхеме. После ввода ИД в весодозирующую установку система становится более устойчивой к нештатным ситуациям, а также минимизируется проблема дезинформирования оператора. Контроль состояний рабочих органов ВДУ включает в себя формирование и программную обработку измерительной информации. Данные алгоритмы обеспечивают возможность представления аспектов ГООМ в разрабатываемой далее программной среде.

Одним из важнейших этапов при разработке весодозирующей установки является проведение испытаний разрабатываемой ВДУ; в данной главе рассмотрен также общий порядок их осуществления.

В завершении работы представлены технические характеристики ИИУС базовой ВДУ, практически применяемой в бетоносмесительном цехе: количество программных модулей формирования измерительно-управляющей информации -10; объём памяти, занимаемый ядром ВДУ в оперативно-запоминающем устройстве - 18,5 Мб; объём памяти, занимаемый ядром ВДУ на жестком диске КПУ -3,5 Мб; графическая плата КПУ с объёмом видеопамяти 4Мб и поддержкой режима функционирования 1024*768*32Ь*100Гц; порт КПУ - последовательный; время обработки информации в темпе одного замеса - 1 мин/1 м3 (без времени перемешивания); время ежедневной подготовки исходных данных для приготовления смесей - в темпе информационного ввода; время реагирования персонала на возникновение нештатных ситуаций с рабочими органами в темпе формирования предупредительной информации на мнемосхеме; диапазон рабочих температур выносной части измерительной аппаратуры -25...+55; диапазоны преобразования: тензодатчиков - 20...7000 кГ; индуктивных датчиков, приведенные к линейным - ±2,5мм; результирующие погрешности измерительного преобразо-

вания- веса не более 0,1%; перемещений - не более 1%; объём электронных блоков преобразования координатной информации на измеряемую координату -не более 40*60* 15мм.

Программное обеспечение ИИУС выполнено на базе среды Delphi 7 1. Технические характеристики практической разработки ИИУС базовой ВДУ существенно превосходят характеристики ВДУ-аналога, в том числе в части расширения оперативных возможностей управления и мониторинга ТП, за счёт чего значительно (в 1,7 раза) сокращается время на выполнение стандартной (объемом 4м3) заявки на приготовление смеси, устраняется расхождение (порядка 10% и более) заданных и полученных соотношений масс ингредиентов смесей, существенно (порядка 1 часа) сокращается время ежедневной подготовки и информационного ввода МПОС в заводских условиях, устраняются значительные (до 1,5 часов в рабочую неделю) задержки реагирования персонала ВДУ на возникновение аварийных ситуаций.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ РАБОТЫ

1. Сформирована задача формирования измерительной и управляющей информации весодозирования, включающего в себя соответственно опрос датчиков весодозирующей установки и модель приготовления образца смеси, а также построения модельного ряда используемых датчиков перемещений. Показано, что её решение оказывается возможным с использованием аппарата фреймо-систем и параметрических структурных схем.

2. Предложены способы формирования измерительной и управляющей информации весодозирующей установки, позволяющие соответственно реализо-вывать операции опроса датчиков перемещений и использовать модели приготовления образца смеси.

3. Предложен способ агрегатированного формирования измерительно-управляющей информации, предусматривающий автоматическое заполнение операциями мониторинга временных промежутков между выдаваемыми командами и обеспечивающий оперативное управление весодозирующей установкой

4. Выполнено модельное фреймоструктурное представление предложенных способов формирования измерительно-управляющей информации и разработана графовая объектно-ориентированная модель, соответствующая содержимому фреймосистем и содержащая классы реализации функций ИИУС весодозирования.

5. Разработано программное ядро ИИУС весодозирующей установки, реа-

лизующее взаимосвязанные между собой фреймовые и графовые объектно-ориентированные модели.

6. На базе метода поэтапного совершенствования измерительных устройств разработан ряд структурно-параметрических моделей улучшенных индуктивных датчиков перемещений, обеспечивающий подбор датчиков для ИИ-УС весодозирующей установки по соотношению их точности и аппаратурного объёма.

7 Практически разработанная ИИУС весодозирующей установки внедрена в промышленность. Её технические характеристики, связанные с быстродействием, временем подготовки исходных данных для приготовления смеси и реагирования на нештатные ситуации, существенно превосходят характеристики ве-содозирующих установок-аналогов.

Основные публикации по теме диссертационной работы.

1. Гурьев В.А. О формировании структур БСАБА-системы для управления весодозированием и ее программного обеспечения // Вестн. Самар. гос. техн. унта. Вып.32. Сер. Техн. науки. Самара: СамГТУ, 2005. С.33-37.

2. Гурьев В.А., Никонов А И. Структурное моделирование командно-измерительной подсистемы весодозирующей установки // Фундаментальные исследования, 2005, №3. С.53-54.

3.Никонов А.И., Гурьев В А. О параметрическом моделировании при улучшении преобразователей перемещений с индуктивными датчиками // Вестн. Самар. гос. техн. ун-та. Вып.ЗЗ. Сер. Техн. науки Самара: СамГТУ, 2005 С.247-251.

4 Никонов А.И., Гурьев В.А. О подходе к разработке системы поиска приемов ремонта и модернизации оборудования // Ашировские чтения' Тезисы докл Междунар. науч.-практ. конф. Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2002. С.100.

5. Никонов А.И., Гурьев В.А. Об информационно-обучающей системе восстановления технических устройств // Актуальные проблемы развития университетского технического образования в России' Тезисы докл науч.-метод конф Самара: Самар. гос. аэрокос. ун-т, 2002. С.227-228.

6. Никонов А.И., Гурьев В А. Структурирование диагностической системы, использующей данные схемного и математического моделирования // Сб. матер XV научн-техн. конф. "Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления". М.: МГИЭМ, 2003. С.278-279.

7. Гурьев В.А., Никонов А.И. О подходе к разработке программного обеспечения техпроцесса весового дозирования на основе БСАОА-систем // Компью-

терные технологии в науке, практике и образовании: Тр всеросс межвуз. науч -практ конф Самара- Самар гос. техн. ун-т, 2004. С 136-140

8 Гурьев В.А Структура программного обеспечения SCADA-системы весо-дозирования // Микроэлектроника и информатика - 2005: Докл. всеросс. межвуз. науч.-техн конф. М ■ МИЭТ, 2005. С.204.

9 Гурьев В.А. Моделирование измерительно-управляющего модуля весодо-зирующей установки // Математическое моделирование и краевые задачи: Труды всеросс науч. конф Самара-Самар гос. техн. ун-т, 2005. С.81-84.

Автореферат печатается с разрешения диссертационного совета Д 212.217.03 Самарского государственного технического университета (протокол № 10 от 11 ноября 2005 года).

Ii 2 4 7 О Ь

РНБ Русский фонд

2006-4 26070

Список сокращений.

Введение.

Глава 1. Общие принципы построения весодозирующих установок и ИИУС весодозирования.

1.1. Обзор весодозирующей области.

1.2. Информационная измерительно-управляющая система ВДУ-аналога

1.3. Основные типы датчиков ВДУ.

1.4. Задачи диссертационной работы.

Выводы по первой главе.

Глава 2. Разработка операционных моделей формирования измерительной и управляющей информации весодозирования.

2.1. Современная базовая ВДУ.

2.2. Информационная измерительно-управляющая система базовой ВДУ

2.3. Фреймовая модель информационных каналов базовой ВДУ.

2.4. Графовая объектно-ориентированная модель ИИУС ВДУ.

Выводы по второй главе.

Глава 3. Разработка параметрических моделей индуктивных датчиков перемещений.

3.1. Поэтапный метод улучшения датчиков.

3.2. Модели индуктивных датчиков, выстраиваемых по уровням снижения температурного влияния.

3.3. Погрешности индуктивных датчиков модельного ряда.

Выводы по третьей главе.:.

Глава 4. Практическое построение и применение ИИУС весодозирующих установок.

4.1. Групповые преобразователи перемещений для ВДУ.

4.2. Детализация модельных блоков.

4.3. Практическое применение. Технические характеристики ИИУС.

Выводы по четвертой главе.

Актуальность темы. К настоящему времени на предприятиях различных отраслей промышленности, таких, как железобетонные, комбикормовые заводы, хлебозаводы, большое распространение получает автоматизированное весодозирование. Одни из важнейших целей автоматизации - обеспечить наилучшее качество производимой продукции, уменьшить количество аварий на производстве, а зачастую - предвидеть и не допустить их, ужесточить контроль за расходом производимой продукции и расходными материалами, снять с рабочего персонала трудоёмкие, а иногда и опасные физические нагрузки, ускорить процесс производства. Весодозирующая установка (ВДУ) представляет собой сложную многоуровневую человеко-машинную систему, обеспечивающую управление технологическим процессом (ТП) приготовления смесей, измерение весовых данных и положений ее рабочих органов (РО).

Современные предприятия, уже производившие автоматизацию в прошлом, стремятся модернизировать ее уровень. Модернизация существующего уровня автоматизации обычно заключается в обеспечении оператора (человеческий фактор) наиболее достоверной информацией от объекта наблюдения, понижении числа потенциальных аварий и удешевлении производства. Перед такими предприятиями встает ряд задач, среди которых важное место занимают моделирование технологических установок и технологического процесса в целом, подбор датчиковой аппаратуры, алгоритмизация ТП и создание (подбор) соответствующего программного обеспечения, задача сокращения сроков консервации предприятия на время автоматизации. Подход к автоматизации производства должен быть основан на модульности (блочности) выполняемых работ. Это оставляет возможность для быстрой, качественной, наиболее дешевой и не идущей в разрез с потенциально возможными работами в будущем по модернизации существующего уровня автоматизации.

Принципы построения и характеристики автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП) рассматривались многочисленными исследователями-специалистами, в частности, Бочковым А.П., Гасюком Д.П., Филостиным А.Е., Рыбаковым Ф.И., Корытиным A.M., Кьюсиаком

Э., Яковлевым В.Б, Щенниковым Ю.Ф., Ворониным Ю.М., Петровым В.Я., Олссоном Г., ПианиД. [1-7].

В данной работе наше внимание сфокусировано на промышленные предприятия, использующие в технологическом процессе весодозирующие установки и испытывающие потребности во внедрение автоматизированного оборудования. В свою очередь современные системы весового (массового) дозирования испытывают существенные потребности оснащения их цифровыми и аналого-цифровыми средствами управления технологическими процессами. Объединение таких средств представляет собой многоуровневую человеко-машинную систему, перспективным видом, которой является SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition - диспетчерское управление и сбор данных) [8-12]. Существенным достоинством SCADA-систем является высокая степень универсальности, что позволяет применять одну и ту же систему данного типа в рамках разных ТП. Одну из основных ролей в SCADA-системах играет программное обеспечение. Главными недостатками SCADA являются высокая стоимость, а также неполная загрузка возможностей системы.

Первую стадию развития ВДУ представлял её механизированный, слабо автоматизированный тип, связанный, в частности, с применением рычажного технологического оборудования [13-16]. Затем произошла смена поколения весодозирующих установок, и ведущую роль в процессе работы ВДУ стала играть её информационная часть - информационная измерительно-управляющая система (ИИУС). Она включает в себя средства формирования измерительной и управляющей информации, то есть она состоит из аппаратно-программной ИИС (канала формирования измерительной информации, датчиковой аппаратуры) и канала формирования управляющей информации (на программной основе).

Недостаточность автоматизации в сфере предприятий, использующих ВДУ, заключается, во-первых, в отсутствии включения автоматизированной модели приготовления образца смеси (МПОС) в общую модель ТП, которая, в свою очередь, не обеспечивает оперативности в организации мониторинга и выдачи управляющих воздействий в ВДУ-аналогах (из-за наличия естественной инертности персонала), в отсутствии формализации общей модели, достаточной для построения на её базе программного ядра ВДУ. При этом отсутствует также автоматическая связь между получением результатов ряда измерительных действий с вызовом определенных команд управления (например, по факту набора требуемого веса). Под МПОС понимается совокупность взаимосвязей между значениями масс ингредиентов и временных интервалов, в течение которых производятся технологические операции, приготовляемой смеси в заданных внешних условиях.

Во-вторых, существует необходимость налаживания контроля текущих положений множества рабочих органов (затворов) ВДУ, причём здесь отсутствуют как организация текущего мониторинга положений в общем, так и система критериев выбора соответствующих датчиков перемещений по сочетанию их точности и аппаратурного объёма. Обоснованием такой системы критериев может служить графоаналитический аппарат параметрических структурных схем (ПСС), в разработку которого большой вклад внесли, в частности, М.Ф. Зарипов, А.И. Никонов, И.Ю. Петрова [17-28]. Данный аппарат позволяет использовать его при формировании ряда типовых технических решений с последовательно улучшаемыми метрологическими характеристиками.

При разработке современной весодозириругощей установки необходимо производить её моделирование как средство перехода от исходных требований заказчика автоматизируемого промышленного предприятия к стадии разработки программного обеспечения (ПО) ТП. На практике же, применительно к известным ВДУ, наблюдается отсутствие модели совокупного формирования измерительно-управляющей информации и взаимосвязанной с данной моделью программной реализации измерительно-управляющего процесса весодозирования.

К моделированию современных ИИУС ВДУ предъявляются, в частности, следующие требования:

• наглядное отражение оперативности измерения технологических параметров (весовых значений ингредиентов и состояний рабочих органов ВДУ) и информационных аспектов управления в такой системе;

• возможность свободно изменять в модели процесса весодозирования параметры проектируемых и эксплуатируемых систем, чтобы данная модель была способна описать и визуально представить наблюдаемые состояния системы, определяемые состояниями её рабочих органов, на мнемосхеме.

До настоящего времени общие модели информационных процессов ВДУ не получали формализованного отображения. Вышеизложенные требования делают обязательным создание моделей информационных измерительно-управляющих систем автоматизируемых весодозирующих установок.

Модель действия ИИУС, несмотря на неоднородность различных видов используемой информации (управляющей и измерительной) и связанных с ними предметных понятий весодозирования, должна иметь единую форму и обладать способностью описываться программным языком. Это обеспечивается выбором фреймов в качестве основы моделирования. Аппарат фреймов, рассматриваемый в работах известных ученых, специалистов М. Минского, П. Уинстона, Э.В. Попова, Д.А. Поспелова, Т.А. Гавриловой и других [29-36], позволяет обеспечить совмещение в единой методической структуре разнородной информации, связанной с областями информационно-измерительной техники и весодозирования.

В проводимых исследованиях по разработке и усовершенствованию средств измерения особо важны этапы выявления недостатков и узких мест прототипов, а также сопоставления предлагаемых модельных вариантов. При формировании средств количественного выявления преимуществ измерительных устройств-аналогов в рамках модификации метода поэтапного улучшения измерительных устройств [37-39] предложено связывать использование параметрических схем со стадиями сравнительного анализа технических характеристик.

Тензодатчики силы, используемые непосредственно для оценки веса, уже подразделены на чёткие виды, конструктивно и технологически отработаны [4050]. В то же время отсутствие чётких критериев подбора датчиков перемещений на основе сравнительных характеристик по совокупности точность-аппаратурный объём несёт в себе серьёзные трудности. Проблема текущего (координатного) контроля состояний затворов может быть решена за счет использования в информационно-измерительной системе (ИИС) весодозирующей установки индуктивных датчиков перемещения. Другой задачей, нуждающейся в решении, является учёт зависимостей результатов измерения от колебания температуры и зазоров между подвижными и неподвижными частями датчиков перемещений.

Введение текущего контроля состояний затворов позволяет существенно расширить функциональные возможности измерительного процесса ВДУ, поскольку, уже используемые в ней концевые (контактные) преобразователи [49, 50] способны фиксировать лишь крайние положения, занимаемые указанными подвижными частями.

При этом вследствие неполного контакта концевых выключателей, используемых до сих пор в большинстве измерительных средств весодозирующих установок в качестве датчиков положения РО исполнительных механизмов (ИМ), дозировщик зачастую получает недостоверную информацию, из-за чего возможны аварии, потеря качества продукции, а также неоправданные затраты расходных материалов. Неполный контакт или ложный контакт концевых выключателей обычно происходят из-за периодического ржавления или загрязненности контактных площадок датчика, их залипания или из-за образования люфта в крепежной части подвижного элемента датчика.

Таким образом, создание ИИУС весодозирования, обеспечивающей значительное повышение быстродействия и качества приготовления смесей, оперативное реагирование на нештатные ситуации, а также разработка операционных моделей формирования её измерительно-управляющей информации, является весьма актуальным.

Цель работы. Разработка ИИУС весодозирования, обеспечивающей построение и оперативное использование моделей приготовления смесей, проведение мониторинга перемещений рабочих органов и построение модельного ряда используемых при этом датчиков.

Научная новизна:

1. Предложен способ формирования измерительной информации весодозирующей установки, предусматривающий реализацию операций опроса датчиков перемещения с измерением текущих положений затворов.

2. Предложен способ формирования управляющей информации весодозирующей установки, который предусматривает моделирование приготовления смесей, выполняемое после ввода заявки на весодозирование и объединяющее использование его весовых и временных параметров.

3. Выработан способ агрегатированного формирования измерительно-управляющей информации, предусматривающий заполнение операциями мониторинга временных промежутков между выдаваемыми командами управления, а также структурное представление агрегатированного информационного процесса весодозирующей установки.

4. Выполнено фреймоструктурное представление предложенных способов формирования измерительной и управляющей информации ИИУС весодозирования.

5. Предложена графовая объектно-ориентированная модель, которая осуществляет переход от фреймосистем формирования измерительно-управляющей информации к программному ядру весодозирующей установки.

6. На базе метода поэтапного совершенствования измерительных устройств разработан ряд структурно-параметрических моделей улучшенных индуктивных датчиков перемещений, обеспечивающий подбор датчиков для ИИУС весодозирующей установки по соотношению их точности и аппаратурного объёма.

Практическая ценность работы.

Решение изложенных задач позволяет получить:

• основу программной разработки ИИУС весодозирующей установки на языке высокого уровня с формированием измерительно-управляющей информации;

• расширение функциональных возможностей мониторинга технологического процесса весодозирующей установки, за счёт чего устраняется расхождение (порядка 10% и более) заданных и полученных соотношений масс ингредиентов и чем соответственно повышается качество приготовляемой смеси;

• расширение функциональных возможностей управления технологическим процессом весодозирующей установки, за счёт чего достигается существенное (порядка 1 часа) сокращение времени ежедневной подготовки и информационного ввода моделей приготовления требуемых смесей в заводских условиях;

• устранение значительных (до 1,5 часов в рабочую неделю) задержек реагирования персонала весодозирующей установки на возникновение аварийных ситуаций, связанных с неполными срабатываниями затворов, за счет соответствующего устранения неавтоматизированных оценочных операций, производимых персоналом;

• возможность обоснованного выбора датчиков перемещений подвижных частей весодозирующих установок.

Реализация результатов работы.

Модельное обеспечение ИИУС весодозирования использовано в разработках научно-производственного предприятия "Тензоприбор", г. Самара. ИИУС с программным ядром на базе среды Delphi 7.1 внедрена в весодозирующую установку бетоносмесительного цеха ООО "СВ - Железобетонный завод", г. Самара.

На защиту выносятся:

1. способ формирования измерительной информации весодозирования со встроенными операциями мониторинга, предусматривающими проведение измерений веса ингредиентов смеси и текущих положений рабочих органов.

2. способ формирования управляющей информации весодозирования со встроенными командами конфигурирования, оперативного управления весодозирующей установкой, моделью приготовляемой смеси, а также структурно-операционная модель информационного процесса в целом.

3. фреймосистемы, модельно представляющие предложенные способы формирования измерительно-управляющей информации весодозирования, а также агрегатированная структура информационного процесса весодозирующей установки.

4. графовая объектно-ориентированная модель, соответствующая содержимому фреймосистем информационного процесса и содержащая классы реализации функций ИИУС весодозирующей установки.

5. ряд параметрических моделей индуктивных датчиков перемещений, построенный на основе метода поэтапного улучшения измерительных устройств.

Апробация работы.

Материалы диссертации докладывались и обсуждались на международной научно-практической конференции "Ашировские чтения" (Самара, 2002), международной научной конференции "Информационные, измерительные и управляющие системы" (Самара, 2005), научно-методической конференции "Актуальные проблемы развития университетского технического образования в России" (Самара, 2002), научно-технической конференции "Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления" (Судак, 2003), всероссийской межвузовской научно-практической конференции "Компьютерные технологии в науке, практике и образовании" (Самара, 2004), всероссийской научно-технической конференции "Микроэлектроника и информатика - 2005" (Москва, 2005), всероссийской научно-практической конференции "Математическое хмоделирование и краевые задачи" (Самара, 2005).

Тематика диссертации соответствует основному научному направлению Самарского государственного технического университета "Информационное обеспечение, автоматизация производственных процессов и научных экспериментов".

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 научных трудов, в том числе 3 статьи, 6 материалов научных докладов, а также получено положительное решение Федерального института промышленной собственности по заявке о выдаче патента №2005125242/22 (028358), 2005.

Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав, выводов по главам, заключения, библиографического списка и приложения. Основное содержание работы изложено на 149 страницах текста, включающих 70 рисунков, 11 таблиц и библиографический список, состоящий из 124 наименований.

Выводы по четвёртой главе

Формирование групповых функциональных схем индуктивных датчиков и определение соответствующих им габаритных единиц позволило оценить аппаратурную сложность групп данных измерительных устройств.

Предложена архитектура эмулятора технологического процесса, к основным блокам которой относятся: блоки параметров ТП, БД "Исполнительные механизмы", БД "Измерительная аппаратура", настройки логики работы ТП, настройки исполнительных механизмов, настройки измерительной аппаратуры ВДУ и ядро эмулятора. Данный эмулятор позволяет упростить разработку и установку базовой ВДУ на производстве.

Предложенная ГООМ принята за методическую основу для разработки программного обеспечения на базе среды Delphi. Технические характеристики практической разработки ИИУС ВДУ существенно превосходят характеристики ВДУ-аналога.

Заключение

Проведённое исследование по решению важной научно-технической задачи, связанной с формированием измерительно-управляющей информации весодозирования и моделированием датчиков перемещения для ВДУ, позволили получить следующие результаты:

1. Сформирована задача формирования измерительной и управляющей информации весодозирования, включающего в себя соответственно опрос датчиков весодозирующей установки и модель приготовления образца смеси, а также построения модельного ряда используемых датчиков перемещений. Показано, что её решение оказывается возможным с использованием аппарата фреймосистем и параметрических структурных схем.

2. Предложены способы формирования измерительной и управляющей информации весодозирующей установки, позволяющие соответственно реализовывать операции опроса датчиков перемещений и использовать модели приготовления образца смеси.

3. Предложен способ агрегатированного формирования измерительно-управляющей информации, предусматривающий автоматическое заполнение операциями мониторинга временных промежутков между выдаваемыми командами и обеспечивающий оперативное управление весодозирующей установкой.

4. Выполнено модельное фреймоструктурное представление предложенных способов формирования измерительно-управляющей информации и разработана графовая объектно-ориентированная модель, соответствующая содержимому фреймосистем и содержащая классы реализации функций ИИУС весодозирования.

5. Разработано программное ядро ИИУС весодозирующей установки, реализующее взаимосвязанные между собой фреймовые и графовые объектно-ориентированные модели.

6. На базе метода поэтапного совершенствования измерительных устройств разработан ряд структурно-параметрических моделей улучшенных индуктивных датчиков перемещений, обеспечивающий подбор датчиков для

ИИУС весодозирующей установки по соотношению их точности и аппаратурного объёма.

7. Практически разработанная ИИУС весодозирующей установки внедрена в промышленность. Её технические характеристики, связанные с быстродействием, временем подготовки исходных данных для приготовления смеси и реагирования на нештатные ситуации, существенно превосходят характеристики весодозирующих установок-аналогов.

1. Рыбаков Ф.И. Системы эффективного взаимодействия человека и ЭВМ. М.: Радио и связь. 1985. 200с.

2. Щенников Ю.Ф., Воронин Ю.М., Петров В.Я. Проектирование управляющих вычислительных комплексов для АСУ ТП. М.: Энергоатомиздат, 1986. 184с.

3. Яковлев В.Б. Автоматизированное управление технологическими комплексами. Изд. Лен. ун-та. 1988. 221с.

4. Автоматизация типовых технологических процессов и установок: Учебник / Корытин A.M., Петров Н.К., Радимов С.Н., Шапарев Н.К. М.: Энергоатомиздат, 1988. 432с.

5. Искусственный интеллект: Применение в интегрированных производственных системах: Пер. с англ. / Под ред. Э. Кьюсиака. М.: Машиностроение, 1991. 544с.

6. Олссон Г., Пиани Д. Цифровые системы автоматизации управления. СПб, 2001. 557с.

7. Бочков А.П., Гасюк Д.П., Филюстин А.Е. Модели и методы управления развитием технических систем. СПб.: Союз, 2003. 288с.

8. И.Васильев В.И., Жернаков С.В. Экспертные системы: Учеб. пособ. Уфа: Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т, 2003. 106с.

9. Гурьев В.А. О формировании структур SCADA-системы для управления весодозированием и ее программного обеспечения // Вестн. Самар. гос. техн. ун-та. Сер. Техн. науки. Самара: СамГТУ, 2005. Вып.32, С.33-37.

10. Орлов С.П. Дозирующие устройства. Изд. 3-е, перераб и доп. М.: Машиностроение, 1966. 288с.

11. Карпин Е.Б. Средства автоматизации для измерения и дозирования массы. М.: Машиностроение, 1971.469с.

12. Карпин Е.Б. Автоматизация технологических процессов пищевых производств. М.: Машгиз, 1977. 288с.

13. Петрова И.Ю., Зарипов М.Ф., Никонов А.И. Физические основы энергоинформационных моделей и параметрических структурных схем. Препринт доклада. Уфа: Башк. Филиал АН СССР, 1984. 25с.

14. Зарипов М.Ф., Зайнуллин Н.Р., Петров И.Ю. Энергоинформационный метод научно-технического творчества: Учеб.-метод. пособ. М.: ВНИИПИ, 1988. 125с.

15. Никонов А.И., Семенычев В.К. Введение в анализ характеристик управляющих и измерительных систем: Учеб. пособ. Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 1997. 64с.

16. Энергоинформационные основы анализа и синтеза технических устройств: Учеб. пособ. / Кагаков Ю.Н., Зарипов М.Ф., Петрова И.Ю., Полухин Г.А. Астрахань: Астрахан. гос. техн. ун-т, 1997. 57с.

17. Зарипов М.Ф., Петрова И.Ю. Энергоинформационный метод анализа и синтеза чувствительных элементов систем управления //Датчики и системы №5, 1999, С.10-16.

18. Никонов А.И. Формы типовых структурно-параметрических отображений // Вестник Самар. гос. техн. ун-та. Сер.: Техн. науки. 2004. Вып. 20. С.78-85.

19. Никонов А.И. Критериально множественная основа формирования операционных моделей физических цепей // Вестник Самар. гос. техн. ун-та. Сер.: Физ.-мат. науки. 2004. Вып 26. С. 174-179.

20. Никонов А.И. Виды компонентов параметрических схем моделей действия технических объектов // Вестн. Самар. гос. техн. ун-та. Вып.32. Сер. Техн. науки. Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2005. С63-68.

21. Никонов А.И. Об основах операционно-параметрического моделирования // Вестн. Самар. гос. техн. ун-та. Вып.34. Сер. Физ.-мат. науки. Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2005. С.99-118.

22. Минский М. Фреймы для представления знаний.- М.: Энергия, 1979. 261с.

23. Уинстон П. Искусственный интеллект: Пер. с англ. М.: Мир, 1980. 519с.

24. Справочник по искусственному интеллекту / Под ред. Попова Э.В., Поспелова Д.А. М.: Радио и связь, 1990. 464с.

25. Информатика: Энциклопедический словарь для начинающих / Сост. Д.А. Поспелов. М.: Педагогика-Пресс, 1994. 352с.

26. Гаврилова Т.А. Интеллектуальные системы // Информатика: Учебник / Под ред. Н.В. Макаровой. М.: Финансы и статистика, 1997. Гл.16. С.589-616.

27. Гаврилова Т.А., Хорошевский В.Ф. Базы знаний интеллектуальных систем. М., СПб.: Питер, 2000. 385с.

28. Базы данных. Интеллектуальная обработка информации. М.: Нолидж, 2001. 496с.

29. Джексон П. Введение в экспертные системы. М.: Изд. Дом "Вильяме", 2001. 623с.

30. Никонов А.И., Гурьев В.А. О подходе к разработке системы поиска приемов ремонта и модернизации оборудования // Ашировские чтения: Докл. междунар. науч.-практ. конф. Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2002. С. 100.

31. Никонов А.И., Гурьев В.А. О параметрическом моделировании при улучшении преобразователей перемещений с индуктивными датчиками // Вестн. Самар. гос. техн. ун-та. Сер. Техн. науки. Самара: СамГТУ, 2005. Вып.ЗЗ С.247-251.

32. Агейкин Д.И., Костина Е.Н., Кузнецова Н.Н. Датчики контроля и регулирования. М.: Машиностроение, 1965. 928с.

33. Нуберт Г.П. Измерительные преобразователи неэлектрических величин: Пер. с англ. М., JL: Энергия, 1970. 360с.

34. Глаговский Б.А., Пивен И.Д. Электротензометры сопротивления. Изд. 2-е, перераб. JI.: Энергия, 1972, 88 с.

35. Техническая кибернетика. Кн.1. Измерительные устройства, преобразующие элементы и устройства / Под ред. В.В. Солодовникова. М.: Машиностроение, 1973. 680с.

36. Лаврова А.Т. Элементы автоматических приборных устройств: Учеб. пособ. М.: Машиностроение, 1975. 456с.

37. Проектирование датчиков для измерения механических величин / Под ред. Е.П. Осадчего. М.: Машиностроение, 1979. 480с.

38. Эрлер В., Вальтер JI. Электрические измерения неэлектрических величин полупроводниковыми тензорезисторами: МИР, М.: 1974, 285с.

39. Измерения в промышленности: Пер. с нем. / Под ред. П. Профоса. М.: Металлургия, 1980. 648с.

40. Клокова Н.П. Тензорезисторы. М.: Машиностроение, 1990. 224с.

41. Электрические измерения неэлектрических величин / Туричин A.M., Новицкий П.В., Левшина Е.С. и др. Л.: Энергия, 1975. 576с.

42. Потапова Т. Б., Шварцкопф В. Ф. МУС в непрерывных производствах. http://www.asutp.ru/?p=600619. М., ЗАО "ПЛК Системы", 2005.

43. Потапова Т.Б., Шварцкопф В.Ф. Структуризация пространства управления производством в ИУС "Орбита". http://www.asutp.ru/?p=600620. М., ЗАО "ПЛК Системы", 2005.

44. Алиев Т.М., Тер-Хачатуров А.А., Измерительная техника: Учеб. пособие для техн. вузов. М.: Высш. шк., 1991. 384с.

45. Орнатский П.П. Теоретические основы информационно-измерительной техники. Киев: Вища школа, 1983. 455с.

46. Кузнецов В.А., Ялунина Г.В. Общая метрология.- М.: Изд. стандартов, 2001. 272с.

47. Шабалин С.А. Измерения для всех. М.: Изд. стандартов, 1992. 560с.

48. Рабинович А.Н. Приборы и системы автоматического контроля размеров деталей машин. Киев: Техника, 1970. 396с.

49. Конюхов Н.Е., Плюют А.А., Шаповалов В.М. Оптоэлектронные измерительные преобразователи. JL: Энергия, 1977. 160с.

50. Бухгольц В.П., Тисевич Э.Г. Емкостные преобразователи в системах автоматического контроля и управления. М.: Энергия, 1972. 80с.

51. Цикерман Л.Я., Котляр Р.Ю. Индуктивные преобразователи для автоматизации контроля перемещений. М.: Машиностроение, 1966. 112с.

52. Срибнер JI. А. Точность индуктивных преобразователей перемещений. М.: Машиностроение, 1975, 105с.

53. Федотов А.В. Расчет и проектирование индуктивных измерительных устройств. М.: Машиностроение, 1979. 173с.

54. Конюхов Н.Е., Медников Ф.М., Нечаевский M.JI. Электромагнитные датчики механических величин. М.: Машиностроение, 1987. 256с.

55. Харт X. Введение в измерительную технику: Пер. с нем. М.: Мир, 1999. 391с.

56. Никонов А.И., Шаймарданов Ф.А., Черных В.В. Преобразование перемещений с интегрированием скоростной составляющей сигнала индуктивного датчика // Известия вузов. Приборостроение, 1988, №4. С.47-50.

57. Гурьев В.А., Никонов А.И. Структурное моделирование командно-измерительной подсистемы весодозирующей установки // Фундаментальные исследования, 2005, №3. С.53-54.

58. Гурьев В.А. Моделирование измерительно-управляющего модуля весодозирующей установки // Математическое моделирование и краевые задачи: Труды всеросс. науч. конф. Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2005. С.81-84.

59. Гурьев В.А. Структура программного обеспечения SCADA-системы весодозирования // Микроэлектроника и информатика 2005: Докл. всеросс. межвуз. науч.-техн. конф. М.: МИЭТ, 2005. С.204.

60. Сорокин А.В. Delphi. Разработка баз данных. СПб.: Питер, 2005. 480с.

61. Хармон Э. Руководство разработчика баз данных в Delphi/Kylix. М.: Вильяме, 2002. 368с.

62. Delphi. Программирование на языке высокого уровня: Учебник для вузов / В.В. Фаронов. СПб.: Питер, 2004. 640 с.

63. Иванова Г.М. Основы программирования: Учебник для вузов. М.: изд-во МГТУ, 2002. 320с.

64. Архангельский А.Я. Delphi 7. Справочное пособие, 2003. 1024с.

65. Тихомирова Е.И., Сакова Т.Г, Погорелова Е.В. Основы программирования в среде Турбо Паскаль 7.0: Учебное пособие.- Самара: Изд-во Самарск. гос. экон. акад., 1999. 120с.

66. Шилдт Г. Программирование на С и С++ для Windows 95. К.: Торгово-издательское бюро BHV, 1996. 400с.

67. Флёнов М.Е. Delphi 2005. Секреты программирования. СПб.: Питер, 2005. 272с.

68. Фаронов В.В. Delphi 2005. Язык, среда, разработка приложений. СПб.: Питер, 2005. 560с.

69. Кэнту М. Delphi 7. Для профессионалов. СПб.: Питер, 2004. 1104с.

70. Бобровский С.И. Delphi 7. Учебный курс. СПб.: Питер, 2005. 736с.

71. Дарахвелидзе П., Марков Е. Программирование в Delphi 7. К.: Торгово-издательское бюро BHV, 2005. 784с.

72. Боровский А. Программирование в Delphi 2005. К.: Торгово-издательское бюро BHV, 2005. 450с.

73. Попов В.Б. Паскаль и Дельфи. Учебный курс. 1-е изд. СПб.: Питер, 2005. 576с.

74. Митчелл К., Керман. Программирование и отладка в Delphi. Учебный курс. М.: Вильяме, 2004. 720с.

75. Гофман В., Мещеряков М., Никифоров И., Хомоненко A. Delphi 7. К.: Торгово-издательское бюро BHV, 2005. 1216с.

76. Фленов М. Библия Delphi. К.: Торгово-издательское бюро BHV, 2002. 880с.

77. Иванова Г.С., Ничушкина Т.Н., Пузачев Е.К. Объектно-ориентированное программирование: Учебник для вызов. М.: изд-во МГТУ, 2001. 320с.

78. Труб И.И. Объектно-ориентированное моделирование на С++: Учебный курс. СПб.: Питер, 2005. 416с.

79. Кларк Д. Объектно-ориентированное программирование в Visual Basic .Net. Библиотека программиста. СПб.: Питер, 2003. 352с.

80. Лафоре Р. Объектно-ориентированное программирование в С++. Классика Computer Science. 4-е изд. СПб.: Питер, 2005. 928с.

81. Къоу Дж., Джеанини М. Объектно-ориентированное программирование. Просто и понятно. 1-е изд. СПб.: Питер, 2005. 240с.

82. Никонов А.И. Исследование индуктивных преобразователей перемещений с ферромагнитными кодовыми дорожками. Автореферат дис. канд. Техн. наук. Уфа, 1977. 23с.

83. Половинкин А.И. Основы инженерного творчества: Учеб. пособ. М.: Машиностроение, 1988. 368с.

84. Никонов А.И. Система обучения принципам технической модернизации // Актуальные проблемы университетского технического образования: Тез. докл. науч.-метод. конф. Самара, 1996. С.52.

85. Никонов А.И., Погорелова Е.В., Черкасский Е.П. Введение в автоматизированные информационные системы совершенствования технических изделий: Учеб. пособ. Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 1997. 56с.

86. Никонов А.И., Говердовский Н.Н. Формирование обучающего режима обобщения принципов технической модернизации // Приборы, системы, информатика: Сб. тр. Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 1997. С.66-69.

87. Никонов А.И. Автоматизация предметных обобщений применительно к измерительным устройствам // Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления: Сб. матер. XI науч. техн. конф. М.: МГИЭМ, 1999. С.174-175.

88. Заявка 3219875 Франции. Способ определения положения магнитного стержня / Дарденн Р. (Бельгия) // Изобретения стран мира. Вып.43. 1977. №7. С.59.

89. Заявка 1559340 Великобритания. Method of and apparatus for measuring the • v' position of a magnetic rod // Dardenner. (BE). 4c.

90. Кулико.вский К.Л., Купер В.Я. Методы и средства измерений. М.: Энергоатомиздат, 1986. 448с.1.

91. А.с. 1401254 СССР. Электромагнитный преобразователь линейного перемещения / Никонов А.И., Танеев Р.А., Хайруллина Т.М., Черных В.В. 1988. 4с.

92. А.с. 1441175 СССР. Преобразователь перемещений / Никонов А.И., Черных В.В., Родионов B.C. и др. 1988. 4с.

93. А.с. 1670362 СССР. Преобразователь перемещений / Никонов А.И., Маркин1. A.А. 1991.4с.

94. А.с. 1768935 СССР. Преобразователь перемещений / Никонов А.И., Загайнов

95. B.В., Шибенко А.Г. 1992. 4с.

96. Домрачеев В.Г., Никонов А.И. Логометрическая коррекция дискретной информации в индуктивных датчиках перемещений // Измерительная техника. 1994. №2. С. 16-18.

97. Пат. 2121129 РФ. Преобразователь перемещений / Никонов А.И., Панькин A.M., Свиридов В.П. 1998. 12с.

98. Дадашева Р.Б. Улучшение метрологических характеристик ИИС // Автоматизация и современные технологии. 2000. №5. С.5-9.

99. Панькин A.M. Непрерывно-дискретные преобразователи перемещений информационно-измерительных систем с индуктивными датчиками. Дисс. канд. техн. наук. Самара, 2001. 169с.

100. Преобразователь перемещений / Никонов А.И., Гурьев В.А. // Решение ФИПС о выдаче патента по заявке №2005125242/22 (028358), 2005. 4с.

101. Яншин А.А. Теоретические основы конструирования, технологии и надежности ЭВА: Учеб. пособ. для вузов. М.: Радио и связь, 1983. 312с.

102. Результаты данных испытаний обеспечивают возможность практического внедрения программного ядра АСУТП "Стройматериалы". Их предполагается использовать также в дальнейших разработках нашего предприятия.