автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.16, диссертация на тему:Моделирование объектно-ориентированной среды управления технологическим процессом приготовления массы для прессования графитированной продукции

Романченко Елена Вячеславна

На правах рукописи

рго од

" 5 сен ггага

Моделирование объектно-ориентированной среды управления технологическим процессом приготовления массы для прессования графитированной продукции

Специальность 05.13.16 - «Применение вычислительной техники, математических методов и математического моделирования в научных исследованиях (технические науки)»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Новочеркасск 2000

Работа выполнена на кафедре «Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами» в Южно-Российском государственном техническом университете (НПИ).

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор Петраков Владимир Александрович

Официальные оппоненты -

доктор технических наук, профессор, Коханенко Игорь Константинович

кандидат технических наук, доцент Тушканов Николай Борисович

Ведущая организация - АООТ «Новочеркасский электродный завод», г. Новочеркасск.

Защита состоится « ¥ » 2000 г. в_часов в аудитории 107

на заседании диссертационного совета Д 063.30.04 в Южно-российском государственном техническом университете по адресу: 346428, г. Новочеркасск Ростовской области, ул. Просвещения, 132, ЮРГТУ.

С диссертацией можно познакомиться в библиотеке Южно-Российского государственного технического университета.

Отзывы та автореферат (в двух экземплярах, заверенные печатью) просим направлять по адресу: 346428, г. Новочеркасск Ростовской области, ул. Просвещения, 132, Ученому секретарю совета Д 063.30.04.

Автореферат разослан « ОУ, 2000 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета /

канд. техн. наук, доцент /& //¿^ Иванченко А.Н.

~о <г\ —{ „ X ■( А еО

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. Искусственный графит широко используется в производстве химической аппаратуры, огнеупорных блоков, стсклоуглсрода , электростали, ферросплавов, алюминия, кремния и ьд. Развитие техники и технологии производства этих важнейших для промышленности материалов во многом определяется качеством и стоимостью изделий электродного производства. Поэтому актуальным является повышение качества и снижение себестоимости электродного производства.

Технологический процесс производства графитированной продукции относится к сложным технологиям, достижение необходимого качества продукции в которых предполагает применение современных методов и средств компьютерной автоматизации. Последняя означает: приоритет автоматизации информационных потоков; компьютерную интеграцию всех функций производственных процессов; наличие обратных информационных связей; реализацию основных принципов проектирования сложных систем (модульность, открытость и т.п.). Интеграция предусматривает единство сред, охватывающих все системы автоматизации и этапы эволюционирования производственного процесса.

Выбор направления автоматизации на этапе концептуального анализа является одним из ключевых вопросов для определения методологии дальнейших работ, приобретаемых компьютерных (программно - технических) комплексов, и т.п. Для моделирования таких сложных, плохо формализуемых систем как технологический процесс производства графитированной продукции необходимо использовать кроме декларативных и алгоритмических процедур интеллектуальные знания в виде логико-лингвистических моделей.

Достижение устойчивости производства (заданного качества продукции, темпов производства и т.п.) в условиях разнообразных и значительных отклонений и возмущающих воздействий связано с обеспечением необходимого уровня управляемости производства. Актуальной является задача эволюционирования действующего технологического процесса от некоторого исходного уровня управляемости к заданному или необходимому.

Цель и задачи работы. Целью диссертационной работы является разработка объектно-ориентированной среды управления, позволяющей синтезировать необходимый уровень управляемости технологическим процессом приготовления массы для прессования графитированной продукции.

Идея работы заключается в формировании в рамках единой объектно-ориентированной методологии компьютерной информационной среды, обеспечивающей адаптацию управляющих воздействий при заранее неизвестных или изменяющихся в процессе эксплуатации свойствах системы «технологический процесс - средства автоматизации» с помощью гибких обратных связей.

Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие научные задачи:

• анализ управляемости технологическим процессом приготовления массы для прессования графитнрованиой продукции и определение процедур и структур эволюционирования уровня его управляемости;

• объектно-ориентированный анализ, разработка методики и интерпретация технологического процесса в информационную модель;

• разработка методики и интерпретация жизненных циклов объектов и связей в модели состояний;

• оптимизация информационной модели на основе созданных моделей состояний;

• разработка структуры информационной среды адаптивного управления процессом приготовления массы для прессования графитированной продукции как совокупности объектных моделей, обеспечивающей компенсацию возмущающих воздействий;

• оценка динамики уровня управляемости технологическим процессом в условиях адаптивной информационной среды.

• программная реализация объектно-ориентированной среды управления технологическим процессом производства массы для прессования графитированной продукции на основе компьютерных БСАБА-систем;

Новизна научных положений, выносимых на защиту:

1. Методика интерпретации управляемого технологического процесса приготовления массы для прессования графитированной продукции в информационную модель, представляющая собой итеративный алгоритм из семи процедур и позволяющая получать в табличном виде или в виде графовой модели результаты синтаксической н семантической интерпретации указанной системы.

2. Информационная модель управляемого технологического процесса приготовления массы для прессования графитированной продукции, исключающая разрывы информационных потоков, оптимизированная в пределах области допустимого управления путем генерации множеств ее объектов, связей и атрибутов, порождаемых эволюционированием объектов и связей моделей состояний.

3. Методика интерпретации жизненных циклов объектов и связей технологического процесса в модели состояний, учитывающая поведение, как в нормальных, гак и в аварийных режимах работы.

4. Принцип создания информационной среды адаптивного управления, заключающийся в реализации объектно-ориентированных моделей, обеспечивающих эволюционирование действующего технологического процесса со степенью открытости аь организованностью Я), критическим значением энтропии Екр, и

уровнем управляемости Уь до уровня управляемости У2, соответствующего но-' вым <*2, Екр2 и R-2.

5. Методика оценки уровня управляемости технологического процесса, использующая понятая структурной информации, критического значения энтропии, уровня организации и открытости, определенные через совокупность множеств элементов информационной модели, и позволяющая прогнозировать устойчивость системы при заданной степени ее открытости.

6. Структура объектно-ориентированной среды адаптивного управления, позволяющая с помощью гибких обратных связей осуществлять адаптацию управления к выявленным возмущениям.

Практическая ценность работы:

1. Разработана методика интерпретации технологического процесса во множество объектов, связей и атрибутов информационной модели.

2. Получена структура классов и объектов информационной модели опти-' мальная по критериям качества абстракции: связности, зацепления и глубины дерева наследования.

3. Сформулированы критерии отклика состояний объектов на известные или выявленные возмущения, позволяющие идентифицировать динамические объекты и связи информационной модели.

4. Получено полное множество моделей состояний управляемого технологического процесса приготовления лгассът для прессования графитировашюй продукции, полученное в результате интерпретации жизненных циклов входящих в него объектов.

5. Разработана структура адаптивного взаимодействия информационной модели и регламента технологического процесса в процессе информационной интерпретации.

6. Разработана методика построения объектно-ориентированной среды адаптивного управления технологическим процессом приготовления массы для прессования графитированной продукции в компьютерной SCADA-системе.

Методы исследования. Использованы следующие методы: объектно-ориентированного анализа и синтеза, статистического анализа, теории множеств, теории графов, теории оптимизации, теории интерпретации.

Внедрение основных результатов диссертационной работы.

Предложенные модели, методы и программное обеспечение используются Научно-исследовательским технологическим институтом Южно-Российского

гллттплпптпачгиппл »гачттТГвЛтгЛтЛ тпггтпч ОПЛТТТАТ'О (Т/л1«л»тл»»г/'плг'г*л»'л «rtTtTi^avtJTnro-i ^a^wivk'uiiui v tvwivuiü jiim»v^vuiwiu ivuu ivpiwvWjwi v иишиклшк iw

ского института) и научно-исследовательской лабораторией АООТ «Новочеркасский электродный завод» в процессе решения задач автоматизации технологических производств, в учебном процессе на кафедре «Автоматизации и управления технологических процессов и производств» химико-технологического фа-

культета Южно-Российского государственной технического университета (Новочеркасского политехнического института). Разработаны методические материалы для обучения бакалавров, специалистов и магистров направления «Автоматизация и управление» по дисциплинам «Моделирование систем управления», «Системный анализ», «Автоматизация технологических процессов и производств», а также дня курсового и дипломного проектирования.

Реализация работы. Диссертационная работа выполнена в рамках научного направления «Разработка теоретических основ и принципов построения автоматизированных технологий и оборудования для химических, пищевых и консервных производств» ЮРГТУ. Отдельные части работы выполнены в соответствии с планом важнейших совместных работ на 1999-2000 г. ЮжноРоссийского государственного технического университета (НПИ) и АООТ «Новочеркасский электродный завод».

Апробация работы. Основные положения и результаты, полученные в диссертационной работе, опубликованы в четырнадцати печатных работах, доложены, обсуждены и получили положительную оценку на трех ежегодных научно-технических конференциях студентов и аспирантов НГТУ (Новочеркасск, 1997 г, 1998 г., 1999 г.), региональной научно-технической конференции «Управление в технических, социально-экономических и медико-биологических системах» (Новочеркасск, 2000 г.), трех международных научно-технических семинарах «Основные проблемы и пути совершенствования электродной технологии» (Новочеркасск, 1997 г., 1998 г., 1999 г.), международной конференции «Математические методы в химии и технологиях» (Владимир, 1998 г.), международной конференции «Новые технологии управления движением технических объектов» (Новочеркасск, 1999 г.).

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка используемых источников из 103 наименований, содержит 137 страниц основного текста, включает 21 рисунок и 17 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ В первой главе проведен анализ регламента действующего технологического процесса (ТП) приготовления массы для прессования графитированной продукции (ПМПГП). Показано, чгго на ТП воздействуют четыре рода возмущений: в виде задания на управление (в том числе и на основе состояния рынка), возмущения не связанные с изменением состояния ТП и оборудования (например, характеристик сырья к т.п.), "нормальные" (в пределах допустимого управ® ления ТП) и аварийные (нарушите режимов функционировшшя ТП, работы оборудования и т.п.). Принцип адаптации управления заключается в изменении состояния ТП производства в результате принятия и реализации решения на ос-

«г ' 7"

ЭК2 \ /

1*1

новс формируемой средствами управления информации о свойствах, параметрах и структуре возмущений. Необходимо разработать информационную среду адаптивного управления ТП ПМПГП как совокупность моделей, обеспечивающую эволюционирование действующего технолоппеского процесса ПМПГП, определетпгого существующим регламентом, который характеризуется степенью открытости системы аь организованностью Кь критическим значением энтропии ЕкР1 и уровнем управляемости У, до уровня У2, соответствующего новым а2, Екр2 и (рис.1).

Адаптация управления осуществляется через информационную среду (ИС), осуществляющую интерпретацию реакций ТП на возмущения или самих возмущений в упорядоченный информационный поток, Рис- 1- Взаимосвязь степени от-

определяющий множество управляющих «Рьгтоста, энтропии, организован-

„ , ности и управляемости ТП

воздействии. В свою очередь информационные потоки реакций ТП на возмущения или аварийных возмущений организуются в структуре с помощью гибких обратных связей по каждому из укачанных родов возмущений (блоки адаптации по возмущениям управления, аварийным возмущениям, возмущениям технологического процесса) и суммирующего информационного блока.

Создание такой информационной среды представляет собой шерацион-; ный процесс моделирования, но результатам которого оценивается значимость параметров, связей, информационных потоков в системе управления ТП с точки зрения качества управления. Поскольку построение ИС предполагает всесторонний анализ и структуры производства (материально-энергетических потоков), и характеристик его технологического регламента, и параметров оборудования в различных режимах работы, и описания разнообразных возмущений и информационных потоков в системе управления, то, соответственно, н реше1ше задач исследования и проектирования ведется с привлечением совокупности моделей (описаний). Современный инструментарий формирования такой среды связан с объектно-ориентированной методологией (ООМ). Последняя основана на объектно-ориентированном анализе, объектно-ориентированном проектировании и аппаратно-программных средствах, реализующих объектный подход в процессе

эксплуатации.

Во второй главе проведен анализ взаимосвязи теории интерпретации и ООМ в процессе анализа и синтеза сложных систем. Показано, что объектно-ориентированное моделирование ТП проводится в два этапа: построение ин-

формациошюй модели (ИМ) ТП и оптимизация ИМ при моделировании состояний ее объектов и связей. На первом этапе центральным является интерпретация концептуальных сущностей в задаче в терминах объектов и атрибутов. Отношения между объектами формализуются в связях, которые основываются на линиях поведения, правшах и физических законах, превалирующих в реальном мире. Второй этап связан с поведением объектов и связей во времени. В объектно-ориентированном анализе каждый объект и связь имеют жизненный цикл - регулярную составную часть динамического поведения. Модели состояний используют для интерпретации жизненных циклов, как объектов, так и связей.

Для формирования ИМ используем методы математической интерпретации. Исходным материалом для моделирования был взят регламент действующего ТП. Посредством синтаксической интерпретации сформируем структуру ТП, описываемого регламентом, то есть

^:{(ТТГ)-^^>8(рег(ТП)}, (1)

В результате решения этой задачи регламент ТП был определен в виде структуры, фрагмент которой приведен на рис. 2, сформированы множества: объектов, являющихся технологическим оборудованием - Мо; их атрибутов (ха-, , рактеристик ТП) - Ма; связей (технологических потоков) между объектами -.... Мсв. Из полученной структуры определяем мощности множеств: объектов [Мо\ (количество элементов структуры ТП); связей \Мсе\ (количество связей между элементами структуры ТП) и атрибутов (количество параметров ТП).

25. Цистерна

с пеком

43 От элемента 32

42

41

Пекоприемник

К элементам 32, 33

Рис. 2. Структура регламента ТП. Разгрузка, подготовка и хранение пека

Регламент ТП имеет структуру, пе удовлетворяющую совокупности требований Ti 1г, ..., (п, Уь Экрь R¡} (здесь fj, / - показатели качества ТП, например, способность стабильно выпускать продукцию высокого качества, безопасность, отсутствие разрывов информационных потоков, доступность понимания и т.п.) при степени открытости оС|. Требуется посредством синтаксиче-

ской интерпретации преобразовать структуру регламента ТП в структуру ИМ, адекватную Т1

,/2: <^1ре'(ТП) >ау'(ЯМ)}. (2)

Решая эту задачу, в ИМ были введены объекты: Пек; Кокс; Добавки; Гра-фнтнровашгые Возвраты; Зеленый Бой; Рассев, Размол; Смесь; Порция; Грансо-став; Грансостав Текущий. Для того чтобы замкнуть информационные потоки, был введен объект Архив, выполняющий функции сбора, накопления, архивации данных, расчета прогнозов и т.п. Б результате получили ИМ ТП, соответствующая степени открытости и уровню управляемости У[. Изменились множества Мо, Ма иМсв.

Поскольку степень открытости системы увеличилась до уровня а2 и изменились требования к системе Т2={£, £, У2, Экр2, К2}. С помощью синтаксической интерпретации конкретизировали ИМ до уровня требований Т2, определяемых целями и задачами моделирования (увеличения уровня управляемости системой до Уг, соответствующего а2). Задача выглядит следующим образом

•73 : {Я7, (ИМ) ш"" >аГг (ИМ)}. (3)

Решая задачу (3), дополняем ИМ объектами, связями и атрибутами. Так, в объект Пек был добавлен атрибут вязкость, определяющий технологические свойства массы и влияющий на качество готовой продукции. Кроме того, в ИМ введены объекты Рецепт Архива и Задание, позволяющие изменять соотношение компонентов смеси в зависимости от параметров исходного сырья, а также объект Паспорт Качества, который помотает отслеживать результаты управлеши.

Таким образом, в рамках единой объектно-ориентированной методологии с помощью синтаксической интерпретации была сформирована морфологическая структура - информационная модель - технологического процесса ПМПГП.

Далее, посредством семантической кятерпреггаггии эволюционируем ИМ до уровня математической модели (ММ) ТП

У4: {¿'г(ИМ) —^ 5'<7з (ММ)}. (4)

Для этого в соответствии с требованиями ООМ провели формализацию описаний объектов, связей и атрибутов, а также их классификацию. Спроектированная в работе структура классов и объектов имеет вид леса классов из 7 деревьев (количество основных классов), самое сложное из которых - дерево реальных объектов ¡мест две ветви в ширину (оборудование и сырье) и 4 уровня наследования (реальный объект - оборудование - Бункер - Бункер Кокса)."

Создана методика интерпретации ТП в информационную модель, представляющая собой итеративный алгоритм, включающий в себя следующие процедуры:

1. Анализ технологического процесса с целью выявления (аппаратов) и их характеристик, параметров процесса, а также направление движения технологических и информационных потоков. В результате анализа получаем: множество реальных объектов Мро (Пек, Кокс, Бункер Кокса, Пресс и др.); - множество атрибутов (характеристик) реальных объектов Маро; - множество связей между реальными технологическими объектами Мсв.

2. Определение объектов: ролей (Рассев, Размол; Задание); взаимодействий (Грансостав); инцидентов (Архив, Прогногз Аварии); спецификаций (Рецепт, Рецепт Архива); их атрибутов, исходя из технологического регламента и критериев, оценивающих эффективность ТП; связей между объектами. Формирование соответствующих множеств: Мор, Мов, Мои, Мое, Маро, Маов, Ма-ои, Маос; дополнение Мсв.

3. Выбор объектов, атрибутов и связей, необходимых для построения ИМ на заданном иерархическом уровне. Присвоение каждому объекту номера, имени и ключевого литерала, а каждой связи — номера и имен с точки зрения каждого из участвующих в связи объектов. Корректировка созданных ранее множеств. Множество объектов ИМ представим в виде объединений всех множеств объектов, принадлежащих совокупности О

М°= \JSi, ' ■ (5)

S,eO

где О - совокупность множеств объектов, О = {Мро, Мор, Мов, Мои, Мое}.

Аналогично определяем множество атрибутов ИМ.

Ма= U 5,'

S,e Ат

где Ат - совокупность множеств атрибутов объектов, Ат = {Маро, Маор, Маов, Маои, Маос}.

4. Выделение привилегированных идентификаторов для каждого объекта.

5. Определение множественности и условности связей. Образуем множества связей одшт-к-ощгому Мм, один-ко-многим многие-ко-многим М„.м и супертнп-подтип М0.ц. Тогда множество связей ИМ определим как

Мсв = Мм U М,.м U M„.MU Ми). (7)

6. Описание связей и создание ассоциативных объектов (например, Кокс В Порции). Совокупности множеств объектов ИМ О и их атрибутов Ат принимают вид:

О = {Мро, Мор, Мов, Мои, Мое, Мао}, Ат = {Маро, Маор, Маов, Маои, Маос. Маао}, (8)

7. Представление информационной модели в виде ориентированного графа и таблиц описания объектов и связей.

Используя количественную интерпретацию, эволюционируем ИМ до уровня конкретной математической модели конкретного ТП ПМПГП

Л: [StTl (mi)-Sf1 , (9)

Множество объектов ИМ определим следующим образом

Мо=\а-Ог-Ог.....оХ

где 0\>0i<0y>0„~ объекты ИМ; п - число объектов ИМ. Множество атрибутов ИМ определяем в виде

Ма= \J4, . (10)

ы

где с Ма - подмножество атрибутов i-ro объекта информационной модели.

(и)

где ffii - число атрибутов i-ro объекта; Ад - j-тый атрибут i-ro объекта.

Получена ИМ рассматриваемого ТП в виде ориентированного графа, представляющая собой совокупность множеств ИМ-{Мо, Ма, Мсв}. Описания объектов, атрибутов и связей ИМ приведены в виде таблиц и предложенной объектно-ориентированной матрицы инцидентности.

Структурную информацию, заложенную в ИМ определяем как

A/s = A/io6+MScB) (12)

где Аls o6 - структурная информация объектов и их атрибутов; А/s св - структурная информация связей.

■ : я т,

So5 ~ Л ^¡j -Vamij ' ^amij , (13)

¡ = 1 j = \

где v am]j - частота измерения атрибута; kamij - весовой коэффициент атрибута (определяется экспериментально или по экспертным оценкам),

(О,если значение атрибута неизвестно А«~ i. - ■ П4)

" [1,если значение атриоута определено

!

= 'Kei, (15)

/=1

где Vcei и - частота возникновения и весовой коэффициент i-й связи; / -количество связей.

Поскольку R = А/5. /Эмтп где Эмакс - максимальная энтропия, и У1/У2=К i/R-2» следовательно,

V_ R. AT..

У, = М2 _ М31 У, Л, AI,

S i

Таким образом, из выражения (16), зная исходную структурную информацию системы, соответствующую Эк1 и уровню организации R|, начальный уровень управляемости системы У i, можно получить (оценить) критическое значение энтропии Эк2, уровень управляемости У2 и. уровень организации R.2, обеспечивающий устойчивость этой системы при степени ее открытости а=аг.

В третьей главе проведена оптимизация ИМ. Посредством качественной интерпретации жизненных циклов объектов и связей ИМ эволюционируем последнюю в математическую модель ТП с учетом динамики (ММД)

J5: {StT*(MM)-^->StT>(Mmj}. (17)

Сформулирован критерий отклика состояний объекта на известные или выявленные возмущения: для оптимизации ИМ следует создавать МС только тех объектов и связей, совокупность жизненных циклов которых порождает динамические свойства информационной модели. Создано полное множество моделей состояний объектов и связей, отвечающих критерию отклика.

Разработана методика интерпретации жизненных циклов объектов и связей в модели состояний, которую проводим в два этапа. На первом этапе, анализируя исходную ИМ и ГП (технологический регламент, параметры исходного сырья, показатели качества готовой продукции, режимы работы оборудования и т. п.), выявляем для данного объекта состояния; события, вызывающие переход в каждое состояние; правила перехода из одного состояния в другое; действия, выполняемые по достижению состояния.

На втором этапе создания МС проводим анализ отказов (ошибок, отказов, необычного и (или) нежелательного поведения), целью которого является изучение воздействия определенных видов сбоев и ошибок, поддержка или восстановление управления ТП. Анализ отказов, в том числе сбоев оборудования, ошибок персонала, проблем, связанных со временем, отказов датчиков и отказов исполнительных механизмов через соответствующие множества состояний, событий, переходов и действий также может приводить к появлению новых объектов, атрибутов и связей, которыми дополняем ИМ.

. Для МС объекта Пек, фрагмент которой приведен на рас. 4, определены мощности полученных множеств.

Мсос ~ Мпс U Мае,

Цель объектно-ориентированного анализа может считаться достигнутой, если оптимизированная таким образом ИМ отвечает принципу соответствия. Он связан со статнчесюи а дипимическои полнотой интерпретаций!. Интерпретацию считаем статически полной, если па выбранном уровне абстракции каждому элементу содержательной системы (ТП) поставлен в соответствие элемент формальной системы (ИМ); и динамически полной, если при тех же условиях динамическое поведение формальной системы полностью соответствует динамиче-

ПЗ: Пек не соответ-

П13: Пек для

хранения определен

Рис. 3. МС объекта Пек. Фрагмент

скому поведению содержательной системы, т.е. если каждому динамическому элементу содержательной системы поставлена в соответствие взаимосвязанная совокупность элементов моделей состояний формальной системы, где Мне и Мае - соответственно множества нормальных и аварийных состояний.

Оптимизационное уточнение ИМ в части объектов и связей, учитывающих полное множество моделей состояний динамических объектов в нормальных и анормальных режимах работы, завершает описание допустимого управления ТП. Приведена результирующая информационная модель системы управления технологическим процессом ПМПГП.

Определены мощности полученных множеств объектов, связей и атрибутов оптимизированной ИМ.

На рис.4 представлена структура адаптивного взаимодействия ИМ и регламента ТП в процессе информационной интерпретации (ИИ). По отношению к регламенту ИМ включена в цепь обратной связи и по результатам интерпретации получает необходимые

Возмущение ^Регламент ТП — Аоарийное возмущение^

Задание

ИИ

MAC

:.•; 1

•у^Н.....

Рис. 4. Структура взаимодействия ИМ и Регламента ТП в процессе информадионной интерпретации

для компенсации возмущений параметрические или структурные воздействия.

Представляя модель нормальных состояний (МКС) через множества событий, переходов, состояний и действий получаем новые объекты и свя-

зи, порождаемые в результате эволюционирования объекта или генерации его перехода в новое состояние, и таким образом оптимизируем ИМ в пределах области допустимого управления в соответствии с возмущениями ТП. Анализ отказов, в свою очередь, по цепи модели аварийных состояний (MAC) через соответствующие множества состояний, событий, переходов и действий, приводит к появлению новых объектов, атрибутов и связей. Уточнение ИМ в части объектов, учитывающих анормальные режимы работы, завершает описание области управления ТП.

Информационная среда структуры адаптации управления ТП может быть реализована на любой стадии жизненного цикла (проектирование, внедрение, эксплуатация) в рамках единого объектно - ориентированного подхода, и является объектно - ориентировашюй средой (ООС). Основой ООС является ИМ (рис. 5), получаемая в соответствии с описанной на рис.6 процедурой интерпретации. Непрерывная адаптация модели к заданиям и возмущениям осуществляется по гибким обратным связям, замыкаемым через модели нормальных (МНС) и аварийных (MAC) состояний.

MAC

Аварийное возмущение

l®

Задание ИМ -ЦХ)-» Управление

ООС

МНС

Возмущение

г

возмущение

Рис. 5. Структура адаптации управления ТП в ООС

Реализация процедур проектирования ООС осуществляется визуальным представлением объекта и средств автоматизации (библиотеками графических примитивов, экранных форм, формул и алгоритмов математической обработки и управления, драйверов и т.п.) Такого рода инструментарий определяют как SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) систему, реализующую на экране пульта оператора изображения объектов информационной модели. Изображения становятся "представителями" объектов на экране: всякие изменения в технологическом объекте приводят к автоматическому изменению изображения, состояние экрана соответствует текущему состоянию технологического объекта. В свою очередь, манипулирование "визуальным" представлением объектов, например, непосредственным редактированием их изображений вызывает формирование управляющих воздействий на ТП.

В четвертой главе проведен анализ существующих средств реализации компьютерного интегрнровашюго производства, включая SCADA-системы, представленные на российском рынке. Более подробно рассмотрена реализация визуального интерфейса оператора дозирования пека, разработанная в среде GENIE 3.0.

Разработана методика проектирования компьютерного интегрированного производства в SCADA-системе TRACE MODE, которая включает следующие процедуры:

- в редакторе графических примитивов создается база примитивов;

- в редакторе рисунка (ГР) па основе ИМ из создашюй базы примитивов «собирается» схема ТП. РР служит для создания статичных рисунков или схем объектов управления;

- в редакторе базы каналов создается математическая основа системы реального времени: каналы связи с драйвером, законы преобразования поступающей информации; организуется интерактивное и автоматическое управление в соответствии с моделями состояний;

- в редакторе представления данных на созданное в РР статичное изображение накладываются динамические формы отображения информации и устанавливается соответствие между ними и каналами управления;

- запуск разработанного компьютерного интегрированного производства осуществляется при помощи мошгтора реального времени.

В приложениях приведены модели состояний объектов ИМ и их описания, акты внедрения.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Сформулирована новая задача создания информационной среды адаптивного управления путем исследования объектно-ориентированных моделей эводюциотгоровштя действующего технологического процесса со степенью открытости аь организованностью R|, критическим значешгем энтропии Екр] и уровнем управляемости Уь до уровня управляемости У2, соответствующего новым п2, Екр2 и R.2-

2. Предложено объектно-ориентированный анализ задачи управления технологическим процессом осуществлять в процессе итерационных переходов от информационной модели, интерпретирующей технологический процесс в терминах объектов и связей, к моделям состояний объектов, отражающих поведение объектов и связей ео времени, как базовым элементам информационной среды адаптивного управления.

3. Создана информационная модель управляемого технологического процесса приготовления массы для прессования графитированной продукции

как совокупность множеств о&ъектов, связей и атрибутов, исключающая разрывы информационных потоков.

4. Создана методика интерпретации управляемого технологического процесса приготовления массы для прессования графитировашюй продукции в информационную модель, представляющая собой итеративный алгоритм из семи процедур и позволяющая получать в табличном виде или в виде графовой модели результаты синтаксической и семантической интерпретации указанной системы.

5. Предложена объектно-ориентированная матрица инцидентности, позволяющая отразить характер связей (множественность, условность и наследование) при описании информационной модели.

6. Предложена методика оценки уровня управляемости технологическим процессом, использующая понятия структурной информации, критического значения энтропии, урозня организации и открытости, определенные через совокупность множеств элементов информационной модели, и позволяющая прогнозировать устойчивость системы при заданной степени ее открытости.

7. Создана методика интерпретации жизненных циклов объектов и связей технологического процесса в модели состояний, учитывающая поведение как в нормальных, так и б аварийных режимах работы, на основе которой создано полное множество моделей состояний управляемого технологического процесса приготовления массы для прессования графитированной продукции.

8. Оптимизирована информационная модель управляемого технологического процесса приготовления массы для прессования графитировашюй продукции в пределах области допустимого управления путем генерации множеств ее объектов, связей и атрибутов, порождаемых эволюционированием объектов и связей моделей состояний.

9. Показано, что полученная информационная модель и полное множество моделей состояний динамических объектов ТП являются необходимым и достаточным исходным методическим материалом для программной реализации объектно-ориентированной среды адаптивного управления технологическим процессом приготовления массы для прессования графитированной продукции в современных объектных компьютерных БСАБА-системах. Разработан вариант построения объектно-ориентированной среды адаптивного управления технологическим процессом приготовления массы для прессования графитированной продукции в БСЛПЛ-системс ТРЕЙС МОУД.

ЛЧоттлтэттс то па'яттгт^т'т.т тгллггртглвчтттти гттпгаттт V ттлттлтп. »»лмшял т> впта ч«о.

Ч/Ч^ИЧ/и^Ш^ V ^у 4 Ш и! ■**-,•',' * ' • • " (V и ЫИ^М

тодик для анализа технологических процессов и реализации компьютерного интегрированного производства Научно-исследовательским технологическим институтом ЮРГТУ (НПИ), в учебном процессе на кафедре «Автоматизации и управления технологических процессов и производств ЮРГТУ (НПИ). Инфор-

мационная модель и модели состояний объектов технологического процесса приготовления: массы для прессования графитированной продукции используются научно-исследовательской лабораторией АООТ «Новочеркасский электродный завод» при решении задач автоматизации.

Основное содержание диссертации отражено в следующих публикациях:

1. Петраков В.А., Свечкарев В.П., Романченко Е.В. Принцип формирования информационной среды управления в химико-технологической систе-ме//Совремешше технологии автоматизации производства. Сб. науч. тр./Юж,-Рос.гос.техн.ун-т., Новочеркасск: ЮРГТУ, 1999. -С. 4-7.

2. Свечкарев В.П., Романченко Е.В., Кузнецов Д.М. Информационное моделирование автоматизированного технологического процесса приготовления массы для прессоваиия графитированной продукщш//Совремешше автоматизи-ровшшые технологии производства: Сб. науч. тр./ Новочерк. гос. техн. ун-т. -Новочеркасск: НГТУ, 1998. -С. 24-28.

3. Романченко Е.В. Оценка уровня управляемости технологического про-цесса//Управление в технических, социально-экономических и медико-биологических системах: Межвуз. сб. науч. тр., Юж.-Рос. гос. техн. ун-т. - Новочеркасск: ЮРГТУ, 2000. -С. 9-11.

4. Свечкарев В.П., Романченко Е.В. Обьектно-ориенггированньга анализ производства графитированной продукции //Сб. ст. и кр. сообщ. по материалам науч.-техн. конф. студентов и аспирантов НГТУ. Новочерк, гос. техн. ун-т. - Новочеркасск: НГТУ, 1997. -С. Ш-112.

5. Свечкарев В.П., Романченко Е.В., Кузнецов Д.М. Информационная модель автоматизированного технологического процесса приготовления массы для прессования графитированной продукции//Изв.вузов. С.ев.-Кав. регион: Техн. Науки. 1997. №2. -С. 96-102.

6. Свечкарев В.П., Романченко Е.В., Александров К.А. Средства автоматизации технологических процессов действующих производств// Изв.вузов. Сев.-Кав. регион: Техн. Науки. 1998. № 4. -С. 103-104.

7. Романченко Е.В. Оценка уровня управляемости технологического про-цесса//Управление в технических, социально-экономических и медико-биологических системах: Межвуз. сб. науч. тр. Юж.-Рос. гос. техн. ун-т. - Новочеркасск: ЮРГТУ, 2000. -С. 9-11.

8. Романченко Е.В. Принцип построения системы управления технологическим процессом//Новые технологии управления движением технических объ-

ектов: Материалы 2-й междунар. науч.- технич. конф./ Юж. - Рос. юс. техн. ун-т. Новочеркасск: ЮРГТУ, 1999. - С. 21-23.

8. Романченко Е.В. Оценка уровня управляемости системы по ее информационной модели //Изв. вузов. Сев.-Кав. per. Техн. науки. 1999. №4. -С. 111.

9. Романченко Е.В. Моделирование состояний объектов и связей технологического процесса. Новочерк. гос. техн. ун-т. - Новочеркасск, 1998./ 9с.: ил. -Библиогр. 2 назв. -Рус. - Деп. в ВИНИТИ 16.09.98. №23-196/БО.

10. Свечкарев В.П., Романченко Е.В. Оптимизация информационной модели технологического процесса при моделировании состояний его объектов и связей// Материалы международной конференции "Математические методы в химии и технологиях"/ Владимир, 1998. -С.

П.Петраков В.А.. Свечкарев В.П., Романченко Е.В. Технология адаптации управления в химико-технологической системе//Иза. вузов. Сев.-Кав. регион. Техн, науки. 1999. №2. -С. 95-98.

12.Кальницкий B.C., Свечкарев В.П., Романченко Е.В. Объектно-ориентированное проектирование АСУТП в SCADA-системе// Современные технологии автоматизации производства. Сб. науч. тр./Юлс.-Рос.гос.техн.ун-т., Новочеркасск: ЮРГТУ, 1999. -С.4-7.

13.Романченко Е.В. Челомбиева Е.А. Визуальный интерфейс оператора процесса дозирования пека//Изв. вузов. Сев.-Кав. per. Техн. науки. 2000. №1. -С. 114.

В работах, написанных в соавторстве, диссертанту принадлежит: 12, 5/ -разработка информационной модели технологического процесса приготовления массы для прессования графитированной продукции; /4,6/ - разработка методики интерпретации технологического процесса в информационную модель; /11, 13/ - разработка методики интерпретации жизненных циклов объектов и связей в модели состояний; Л, ¡2, 14/'- разработка модели состояний объекта пек.

Основные научные положения получены автором лично. Результаты теоретических исследований по теме диссертации приведены в работах /1, 2, 3, 4,5, 7, 8, 9,10,11,12/. Практическая реализация исследований отражена в работах /б, 13,14/.

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ ЗАДАЧИ МОДЕЛИРОВАНИЯ УПРАВЛЯЕМОГО

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПРИГОТОВЛЕНИЯ МАССЫ ДЛЯ ПРЕССОВАНИЯ ГРАФИТИРОВАННОЙ ПРОДУКЦИИ

1.1. Постановка задачи моделирования технологического процесса для реализации автоматизированной технологии

1.2. Анализ технологической схемы процесса приготовления массы для прессования графитированной продукции

1.3. Анализ основных характеристик и их взаимосвязи

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ МОДЕЛИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

2.1. Анализ взаимосвязи объектно-ориентированной методологии и теории математической интерпретации в процессе анализа и синтеза сложных систем

2.2. Разработка информационной модели технологического процесса приготовления массы для прессования графитированной продукции

2.3. Исследование информационной модели технологического процесса

3. ОПТИМИЗАЦИЯ ИНФОРМАЦИОННОЙ МОДЕЛИ ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ СОСТОЯНИЙ ЕЕ ОБЪЕКТОВ И СВЯЗЕЙ

3.1. Методика интерпретации жизненных циклов объектов и связей в модели состояний

3.2. Моделирование состояний объектов и оптимизация информационной модели

3.3. Структура адаптации управления в объектно-ориентированной среде

4. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННОЙ СРЕДЫ АДАПТАЦИИ УПРАВЛЕНИЯ В НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ И УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ

4.1. Анализ программной реализации объектно-ориентированной среды адаптации управления

4.2. Разработка объектно-ориентированной среды адаптации управления технологическим процессом в промышленных научных исследованиях

4.3. Использование методических разработок в учебном процессе

Искусственный графит широко используется в производстве химической аппаратуры, огнеупорных блоков, стеклоуглерода, электростали, ферросплавов, алюминия, кремния и т.д. Развитие техники и технологии производства этих важнейших для промышленности материалов во многом определяется качеством и стоимостью изделий электродного производства. Поэтому актуальным является повышение качества и снижение себестоимости электродного производства.

Технологический процесс производства графитированной продукции относится к сложным технологиям, достижение необходимого качества продукции в которых предполагает применение современных методов и средств компьютерной автоматизации. Последняя означает: приоритет автоматизации информационных потоков; компьютерную интеграцию всех функций производственных процессов; наличие обратных информационных связей; реализацию основных принципов проектирования сложных систем (модульность, открытость и т.п.). Интеграция предусматривает единство сред, охватывающих все системы автоматизации и этапы эволюционирования производственного процесса.

Выбор направления автоматизации на этапе концептуального анализа является одним из ключевых вопросов для определения методологии дальнейших работ, приобретаемых компьютерных (программно - технических) комплексов, и т.п. Для моделирования таких сложных, плохо формализуемых систем как технологический процесс производства графитированной продукции необходимо использовать кроме декларативных и алгоритмических процедур интеллектуальные знания в виде логико-лингвистических моделей.

Производство графитированной продукции функционирует в квазистационарных состояниях, для которых технологическим регламентом определены допустимые значения параметров технологических процессов и предельно допустимые уровни отклонений номенклатуры и параметров сырья, а также возмущающих воздействий производственной среды. Такое производство принципиально неустойчиво в случае нарушения своего квазистационарного состояния. Однако современная производственная ситуация развивается на фоне разнообразных и значительных отклонений и возмущающих воздействий. Достижение устойчивости производства (заданного качества продукции, темпов производства и т.п.) в таких условиях связано с обеспечением необходимого уровня управляемости производства. Актуальной является задача эволюционирования действующего технологического процесса от некоторого исходного уровня управляемости к заданному или необходимому.

Успешное решение указанной задачи предполагает проведение научных исследований с помощью математических моделей, отражающих не только технологические связи между элементами и сущность технологических процессов, но и динамику взаимодействия элементов и подсистем управления, имеющих разные, а иногда и противоречивые цели функционирования. Основные трудности, возникающие при математическом моделировании, анализе и синтезе технологических систем, обусловлены многомерностью и связанной с ней проблемой декомпозиции, а также способами представления математических описаний отдельных процессов или подсистем. Модель сложного технологического процесса является результатом компромисса между достаточной простотой описания процессов функционирования моделируемой системы и сложными эффектами, существенными для функционирования системы. Современное разрешение компромисса связано с проведением моделирования от анализа объекта управления до синтеза структуры системы управления в рамках единой интегрированной информационной среды, базирующейся на объектно-ориентированной методологии.

Единая информационная среда предприятия строится на основе унифицированного представления всех его подсистем. Существенным является и то, что на каждом этапе анализа и синтеза создается не только информационный образ элемента, но также параметризованная процедура его анализа и синтеза. Это позволяет зафиксировать сам процесс создания новой среды и использовать ее для эволюции управления производством. Управление производством осуществляется в единой интегрированной информационной среде. Она является непрерывно развивающейся системой и позволяет вести поиск лучших направлений развития на действующем производстве. Поэтому описание среды ведется на языке, близком к профессиональному для данной прикладной области. Такой подход позволяет в значительной степени использовать накопленный опыт предприятия и инженерные знания конкретных специалистов.

Целью данной работы является разработка объектно-ориентированной среды управления, позволяющей синтезировать необходимый уровень управляемости технологического процесса приготовления массы для прессования графитированной продукции.

Идея работы заключается в формировании в рамках единой объектно-ориентированной методологии информационной среды, обеспечивающей адаптацию управляющих воздействий при заранее неизвестных или изменяющихся в процессе эксплуатации свойствах системы «технологический процесс - компьютерные средства автоматизации» с помощью гибких обратных связей.

Для достижения поставленной цели в работе решаются следующиена-учные задачи:

• анализ управляемости технологическим процессом приготовления массы для прессования графитированной продукции и определение процедур и структур эволюционирования уровня его управляемости;

• объектно-ориентированный анализ, разработка методики и интерпретация технологического процесса в информационную модель;

• разработка методики и интерпретация жизненных циклов объектов и связей в модели состояний;

• оптимизация информационной модели на основе созданных моделей состояний;

• разработка структуры информационной среды адаптивного управления процессом приготовления массы для прессования графитированной продукции как совокупности объектных моделей, обеспечивающей компенсацию возмущающих воздействий;

• оценка динамики уровня управляемости технологическим процессом в условиях адаптивной информационной среды.

• программная реализация объектно-ориентированной среды управления технологическим процессом производства массы для прессования графитиро-ванной продукции на основе компьютерных 8САОА-систем;

На защиту выносятся:

1. Методика интерпретации управляемого технологического процесса приготовления массы для прессования графитированной продукции в информационную модель, представляющая собой итеративный алгоритм из семи процедур и позволяющая получать в табличном виде или в виде графовой модели результаты синтаксической и семантической интерпретации указанной системы.

2. Информационная модель управляемого технологического процесса приготовления массы для прессования графитированной продукции, исключающая разрывы информационных потоков, оптимизированная в пределах области допустимого управления путем генерации множеств ее объектов, связей и атрибутов, порождаемых эволюционированием объектов и связей моделей состояний.

3. Методика интерпретации жизненных циклов объектов и связей технологического процесса в модели состояний, учитывающая поведение, как в нормальных, так и в аварийных режимах работы.

4. Принцип создания информационной среды адаптивного управления, заключающийся в реализации объектно-ориентированных моделей, обеспечивающих эволюционирование действующего технологического процесса со степенью открытости аь организованностью Я], критическим значением энтропии Екр] и уровнем управляемости У], до уровня управляемости У2, соответствующего новым а2, Екр2 и Я2.

5. Методика оценки уровня управляемости технологического процесса, использующая понятия структурной информации, критического значения энтропии, уровня организации и открытости, определенные через совокупность множеств элементов информационной модели, и позволяющая прогнозировать устойчивость системы при заданной степени ее открытости.

6. Структура объектно-ориентированной среды адаптивного управления, позволяющая с помощью гибких обратных связей осуществлять адаптацию управления к выявленным возмущениям.

Основные результаты исследований приняты к использованию в виде методик для анализа технологических процессов и реализации компьютерного интегрированного производства Научно-исследовательским технологическим институтом ЮРГТУ (НПИ), в учебном процессе на кафедре «Автоматизации и

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Сформулирована новая задача создания информационной среды адаптивного управления путем исследования объектно-ориентированных моделей эволюционирования действующего технологического процесса со степенью открытости аь организованностью Ыь критическим значением энтропии Екр] и уровнем управляемости Уь до уровня управляемости У2, соответствующего новым аг, Екр2 и

2. Предложено объектно-ориентированный анализ задачи управления технологическим процессом осуществлять в процессе итерационных переходов от информационной модели, интерпретирующей технологический процесс в терминах объектов и связей, к моделям состояний объектов, отражающих поведение объектов и связей во времени, как базовым элементам информационной среды адаптивного управления.

3. Создана информационная модель управляемого технологического процесса приготовления массы для прессования графитированной продукции как совокупность множеств объектов, связей и атрибутов, исключающая разрывы информационных потоков.

4. Создана методика интерпретации управляемого технологического процесса приготовления массы для прессования графитированной продукции в информационную модель, представляющая собой итеративный алгоритм из семи процедур и позволяющая получать в табличном виде или в виде графовой модели результаты синтаксической и семантической интерпретации указанной системы.

5. Предложена объектно-ориентированная матрица инцидентности, позволяющая отразить характер связей (множественность, условность и наследование) при описании информационной модели.

6. Предложена методика оценки уровня управляемости технологическим процессом, использующая понятия структурной информации, критического значения энтропии, уровня организации и открытости, определенные через совокупность множеств элементов информационной модели, и позволяющая прогнозировать устойчивость системы при заданной степени ее открытости.

7. Создана методика интерпретации жизненных циклов объектов и связей технологического процесса в модели состояний, учитывающая поведение как в нормальных, так и в аварийных режимах работы, на основе которой создано полное множество моделей состояний управляемого технологического процесса приготовления массы для прессования графитированной продукции.

8. Оптимизирована информационная модель управляемого технологического процесса приготовления массы для прессования графитированной продукции в пределах области допустимого управления путем генерации множеств ее объектов, связей и атрибутов, порождаемых эволюционированием объектов и связей моделей состояний.

9. Показано, что полученная информационная модель и полное множество моделей состояний динамических объектов ТП являются необходимым и достаточным исходным методическим материалом для программной реализации объектно-ориентированной среды адаптивного управления технологическим процессом приготовления массы для прессования графитированной продукции в современных объектных компьютерных БСЛОА-системах. Разработан вариант построения объектно-ориентированной среды адаптивного управления технологическим процессом приготовления массы для прессования графитированной продукции в БСАОА-системе ТРЕЙС МОУД.

1. Свечкарев В.П. Стратегия автоматизации технологических процессов действующих производств//Современные автоматизированные технологии производства. Сб. науч. тр./Новочерк.гос.техн.ун-т. - Новочеркасск, НГТУ, 1998. -С.12-16.

2. Тарасов В.Б. Новые стратегии реорганизации и автоматизации предприятий: на пути к интеллектуальным предприятиям//Новости искусственного интеллекта. 1996. №4. -С. 40-84.

3. Кафаров В.В., Мешалкин В.П. Анализ и синтез химико технологических систем: Учебник для вузов. - М.: Химия 1991. - 432 с.

4. Петраков В.А. Технологии адаптации производства и образования к рыночным условиям//Современные автоматизированные технологии производства. Сб. науч. тр./Новочерк.гос.техн.ун-т. Новочеркасск, НГТУ, 1998. -С. 8-11.

5. Петраков В.А. Введение в теорию управления. Новочеркасск: Изд-во Пресс-сервис, 1999. - 136 с.

6. Кафаров В.В., Перов В.Л., Мешалкин В.П. Принципы математического моделирования химико-технологических систем (Введение в системотехнику химических производств). М.: Химия, 1974. - 344 с. (Серия химическая кибернетика)

7. Горнев В.Ф., Ковалевский В.Б. Компьютерная интеграция и интеллектуализация производств на основе их унифицированных моделей // Программные продукты и системы. 1998. № 3. -С. 12-19.

8. Шлеер С., Меллор С. Объектно-ориентированный анализ: моделирование мира в состояниях: Пер. с англ. Киев: Диалектика, 1993. - 240 с.

9. Буч Г. Объектно-ориентированное проектирование с примерами применения. Пер. с англ. М.: Конкорд, 1992. 519 с.

10. Courtois, P. June 1985. On Time and Space Décomposition of Complex Structures. Communications of the ACM vol. 28(6), p. 596.

11. Буч Г. Объектно-ориентированный анализ и проектирование с примерами приложений на С++, 2-е изд./Пер. с англ. М.: Изд-во Бином, СПб.: 1999.-519 с.

12. Свечкарев В.П., Попов И.В. Объектные контроллеры систем автоматизации: Учеб. пособие. Новочеркасск: НГТУ, 1997. -98 с.

13. Евдокимов С.А., Рыбаков А.В. Программно-компьютерная среда для автоформализации знаний/УВестник машиностроения, 1990. №7. -С. 40 -44.

14. Свечкарев В.П. Принципы объектной ориентации систем автоматизации технологических процессов//Сб. ст. сотрудников и аспирантов НГТУ по материалам юбилейной конф. ун-та./ Новочерк. гос. техн. ун-т. Новочеркасск: НГТУ, 1997. -С. 119-122.

15. Савинов А.М., Кузьмин Б.В. Совмещенное проектирование на базе интегрированной инструментальной программной среды и единой модели объект процесс - среда// Программные продукты и системы. 1998. № З.-С. 38-41.

16. Семенов В.А. Объектно-ориентированная методология эволюционной разработки математического обеспечения: Автореферат диссерт. на соиск. уч. степени д-ра физ.-мат.наук:05.13.11. -М.: Рос.АН,Ин-т системного программирования, 1998. -34 с.

17. Алексеев С.А. Объектно-ориентированный метод построения информационного обеспечения САПР: Автореферат диссерт. на соиск. уч. степени канд.техн.наук:05.13.12. -М.: Моск.гос.техн.ун-т им.Н.Э.Баумана, 1991. -15 с.

18. Кокушкин В.А. Логические средства объектно-ориентированной технологии разработки и сопровождения программного обеспечения автоматизированных систем: Автореферат диссерт. на соиск. уч. степени канд.техн. наук: 05.13.06. -М„ 1998. -23с.

19. Ушаков Д.М. Объектно-ориентированная среда для недоопреде-ленных вычислений: Автореферат диссерт. на соиск. уч. степени канд. физ.-мат. наук: 05.13.11. -Новосибирск, 1998. -18 с.

20. Книжник К.А. Аспектный подход к созданию объектно ориентированных систем управления базами данных: Автореферат диссерт. на соиск. уч. канд. физ.-мат. наук: 05.13.11. -М., 1999. -19 с.

21. Галахов И.В. Объектно-ориентированная технология проектирования больших информационно-вычислительных систем: Автореферат диссерт. на соиск. уч. степени канд.техн.наук:05.13.13. -М.: Моск.гос.ин-т радиотехники, электроники и автоматики, 1996. -23 с.

22. Морозов C.B. Объектно-ориентированная инструментальная среда дая создания приложений численного моделирования: Автореферат диссерт. на соиск. уч. степени канд.физ.-мат.наук:05.13.11. -М.: Рос.АН,Ин-т систем.программирования, 1998. -25 с.

23. Игнаткин A.A. Объектно-ориентированная модель представления разнородных нечетких знаний: Автореферат диссерт. на соиск. уч. степени канд. техн. наук: 05.13.16. -М., 1998. -23 с.

24. Малафеева A.A. Моделирование процессов управления в сложных системах с эволюцией: геометрический подход: Автореферат диссерт. на соиск. уч. степени д-ра техн. наук: 05.13.16. -М.: .Моск. гос. авиацион. технол. ун-т им.К.Э.Циолковского, 1999. -32 с.

25. Романченко Е.В. Оценка уровня управляемости технологического процесса//Управление в технических, социально-экономических и медико-биологических системах: Межвуз. сб. науч. тр., Юж.-Рос. гос. техн. ун-т. -Новочеркасск: ЮРГТУ, 2000. -С. 9-11.

26. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. -М.: Наука, 1969. 576 с.

27. Шеннон К. Работы по теории информации и кибернетики: Пер. с англ. М.: Изд-во иностр.лит., 1963. - 830 с.

28. Седов Е.А. Взаимосвязь энергии, информации и энтропии в процессах управления и самоорганизации// Информация и управление. М., 1985. -С. 169-193.

29. Фельдбаум A.A. Основы теории оптимальных систем. М.: Наука, 1970. - 380 с.

30. Кафаров В.В., Глебов М.Б. Математическое моделирование основных процессов химических производств: Учеб. Пособие для вузов. М.: Высш. шк., 1991.-400 с.

31. ЗЗ.Эйкхофф П. Основы идентификации систем управления. Пер. с англ. М.: Мир, 1975. - 683 с.

32. Справочник по теории автоматического управления/Под ред. A.A. Красовского. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987. -712 с.

33. Автоматизированное проектирование систем автоматического управления /Я. Я. Апексанкин, А. Э. Брожовский, В. А. Жданов и др.; Под ред. В.В. Солодовникова. М.: Машиностроение, 1990. - 332 с.

34. Поделько A.A. Комплексная автоматизация производства на основе систем SCADA. // Сети и системы связи. Журнал по компьютерным сетям и телекоммуникационным технологиям. 1996. №1. -С. 104-107.

35. Кузнецов A. SC ADA системы: программистом можешь ты не быть // Современные технологии автоматизации. 1996. №1. -С.32-35.

36. Балыкин В.П., Волегов Ю.Н., Зайцев В.А., Левченко Н.В. Теоретические предпосылки АСУТП смесильно-прессового передела// Совершенствование технологии электродного производства: Сб. научн. тр./ НИИграфит, -М., 1988,-С.65-71.

37. Лапина H.A., Стариченко Н. С., Островский B.C. Исследование высокотемпературного каменноугольного пека, используемого в производстве мелкозернистых графитов. /Исследования в области углеродных материалов. -М.: Металлургия, 1991. С. 15-20.

38. Лукина Э.Ю., Кондратьев И.А., Рогозин В.В. Исследование в области формирования углеродных материалов в процессе карбонизации. /Исследования в области углеродных материалов. М.: Металлургия, 1991. -С. 20-25.

39. Зеленина В.В., Коляда Л.Г., Горпиненко М.С. Особенности формирования поровой структуры нефтяного кокса повышенной сернистости при термообработке//Углеграфитовые материалы и изделия: Сб. науч. тр. НИИ-графит,-М., 1985.-С.5-10.

40. Анчугова H.A. Особенности пористого строения графитированных материалов//Углеграфитовые материалы и изделия: Сб. науч. тр. НИИграфит, М, 1985. -С. 20-24.

41. Смоленцева В.А., Горпиненко М.С., Зеленина В.В., Носова Н.В. Влияние микроструктуры исходных коксов и содержания в них серы на ли-ненйные изменения углеродных материалов//Углеграфитовые материалы и изделия: Сб. науч. тр. НИИграфит, М., 1985. -С. 24-32.

42. Кузнецов О.П., Адельсон-Вельский Г.М. Дискретная математика для инженера. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1988. - 480 с.

43. Автоматизированное управление технологическими процессами: Учеб пособие / Зотов Н.С., Назаров О.В., Петелин Б.В., Яковлев В.Б.; Под ред. Яковлева В.Б. Л.: Изд. Лен-градского ун-та, 1988. - 224 с.

44. Эвоинформатика: Теория и практика эволюционного моделирования/ И.Л. Букатова, Ю.И. Михасев, A.M. Шаров. М.: Наука, 1991. - 206 с.

45. Myers, G. 1978. Composite/Structured Design. New York, NY: Van Nostrand Reinhold, p. 21.

46. Zillers, S. 1984. Types, Algebras, and Modeling, in On Conceptual Modeling: Perspectives from Artificial Intelligence, Databases, and Programming Languages. New York, NY: Springer-Verlag, p. 442.

47. Meyer. Object-Oriented Software Construction, p. 30-31.

48. Свечкарев В.П., Романченко E.B. Объектно-ориентированный анализ производства графитированной продукции //Сб. ст. и кр. сообщ. по материалам науч.-техн. конф. студентов и аспирантов НГТУ. Новочерк, гос. техн. ун-т. Новочеркасск: НГТУ, 1997. -С. 111-112.

49. Свечкарев В.П., Романченко Е.В., Кузнецов Д.М. Информационная модель автоматизированного технологического процесса приготовления массы доя прессования графитированной продукции//Изв.вузов. Сев.-Кав. регион: Техн. Науки. 1997. №2. -С. 96-102.

50. Якушевский И. Объектно-ориентированное программирование// HARD'n'SOFT. 1995. №11. -С. 61-63.

51. Объектно-ориентированное программирование с использованием С++: Пер. с англ./ Ирэ Пол. К.: НИПФ «ДиаСофт Лтд», 1995. - 480 с.

52. Свечкарев В.П., Романченко Е.В., Александров К.А. Средства автоматизации технологических процессов действующих производств// Изв.вузов. Сев.-Кав. регион: Техн. Науки. 1998. № 4. -С. 103-104.

53. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1974. - 832.

54. Жмурин Д.Н. Математические основы теории систем/ Новочерк. гос. техн. ун-т, Новочеркасск: НГТУ, 1998. 183 с.

55. Прангишвили И.В. Системные закономерности функционирования сложных систем различной природы и проблемы управления ими// Приборы и системы управления. 1998. №10. С. 1-8.

56. Прангишвили И.В. Основные системные законы управления сложными системами различной природы в кризисной ситуации// Приборы и системы управления. 1997. №2. С. 1-4.

57. Романченко Е.В. Оценка уровня управляемости технологического процесса// Управление в технических, социально-экономических и медико-биологических системах: Межвуз. сб. науч. тр. Юж.-Рос. гос. техн. ун-т. Новочеркасск: ЮРГТУ, 2000. Вып.1. -С. 9-11.

58. Романченко Е.В. Принцип построения системы управления технологическим процессом//Новые технологии управления движением технических объектов: Материалы 2-й междунар. науч.- технич. конф./ Юж. Рос. гос. техн. ун-т. Новочеркасск: ЮРГТУ, 1999. - С. 21-23.

59. Романченко Е.В. Оценка уровня управляемости системы по ее информационной модели //Изв. вузов. Сев.-Кав. регион. Техн. науки. 1999. №4. -С. 111.

60. Романченко Е.В. Моделирование состояний объектов и связей технологического процесса. Новочерк. гос. техн. ун-т. Новочеркасск, 1998./ 9с.: ил. - Библиогр. 2 назв. - Рус. - Деп. в ВИНИТИ 16.09.98. №23-196/БО.

61. Свечкарев В.П., Романченко E.B. Оптимизация информационной модели технологического процесса при моделировании состояний его объектов и связей// Материалы международной конференции "Математические методы в химии и технологиях"/ Владимир, 1998. -С.

62. Петраков В.А., Свечкарев В.П., Романченко Е.В. Технология адаптации управления в химико-технологической системе//Изв. вузов. Сев.-Кав. регион. Техн. науки. 1999. №2. -С. 95-98.

63. Советов Б.Я. Информационная технология: Учеб. для вузов. М.: Высш. шк., 1994. - 368 с.

64. Рыбаков A.B. Интеллектуальная компьютерная среда // Автоматизация проектирования, 1997. №3. -С. 40-45.

65. Бабе Б. Просто и ясно о Borland С++: Пер. с анг. М.: БИНОМ.416 с.

66. Паппас К., Мюррей У. Visual С++, руководство для профессионалов: пер. с англ. Спб.: BHV - Санкт-Петербург, 1996. - 912 с.

67. Побожей А., Парфенов А., Жердев О. АСУ ТП Нижневартовской ГРЭС // Современные технологии автоматизации. М.: СТА-ПРЕСС, 1999. №3. -С.48-58.

68. Куцевич H.A. Программное обеспечение систем контроля и управления и Windows-технологии/УМир компьютерной автоматизации. М.: МКА, 1999. №3. - С. 9-17.

69. Ахметсафин Р., Ахметсафина Р., Курсов Ю. Разработка тренажеров и отладка проектов АСУ ТП на базе пакетов MMI/SCADA// Современные технологии автоматизации. -М.: СТА-ПРЕСС, 1998. №3. -С.38-41.

70. Горин В., Ярошевский В., Кондратьев В. и др. Автоматизированная система управления технологическим процессом термической обработки // Современные технологии автоматизации. М.: СТА-ПРЕСС, 1999. №3. -С.60-66.

71. Бунин В, Анопренко В., Ильин А. и др. SCADA системы: проблема выбора//Современные технологии автоматизации. - М.: СТА-ПРЕСС, 1999, №4. -С.6-24.

72. Локотков А. Что должна уметь система SCAD А// Современные технологии автоматизации. М.: СТА-ПРЕСС, 1998. №3. -С.44-45.

73. Соболев О.С. Прогресс в области SCADA-систем и проблемы пользователей технологии//Мир компьютерной автоматизации. М.: МКА, 1999. №3. - С. 20-21.

74. Системы диспетчерского управления и сбора данных (SCADA-системы) //Мир компьютерной автоматизации. М.: МКА, 1999. №3. - С. 3-9.

75. SO.SCADA-продукты на российском рынке //Мир компьютерной автоматизации. М.: МКА, 1999. №3. - С. 25-33.

76. Хреляц С.Б. InToch программный пакет мониторинга и управления для промышленных применений // Приборы и системы управления. 1996. №11. -С. 19-20.

77. Макарьев К. Разрешите представить: RTWin// Современные технологии автоматизации. -М.: СТА-ПРЕСС, 1998. №3. -С.48-53.

78. Локотков A. GENESIS 32: нечто большее, чем просто SCADA-система // Современные технологии автоматизации. М.: СТА-ПРЕСС, 1998. №3. -С.72-81.

79. Балакин A. Lab VIEW SCADA, или просто Bridge VIEW //Мир компьютерной автоматизации. М.: МКА, 1999. №3. - С. 34-36.

80. Дирксен P. Citect новая SCADA-система на российском рынке и новые возможности Bridge VIEW //Мир компьютерной автоматизации. - М.: МКА, 1999. №3,-С. 41-43.

81. Альперович И.В. FIX?. Это очень просто! //Мир компьютерной автоматизации. М.: МКА, 1999. №3. - С. 44-49.

82. Куцевич H.A. Интегрированный пакет комплексной автоматизации FactorySuite 2000 //Мир компьютерной автоматизации. М.: МКА, 1999. №3. -С. 49-54.

83. Терентьев В. Расширение возможностей InTouch и IndustrialSQL Server в версии 7.1 //Мир компьютерной автоматизации. М.: МКА, 1999. №3.-С. 62-64.

84. Менделевич В.А., Гинзбург JI.B. «САРГОН» воплощение преимуществ современных технологий программирования //Мир компьютерной автоматизации. -М.: МКА, 1999. №3. - С. 71-74.

85. Барулин A.B. SCADA-системы СКАТ //Мир компьютерной автоматизации. -М.: МКА, 1999. №3. С. 74-76.

86. Сидоров A.A., Дмитриев А.Г., Перцев A.C. SIMATIC WinCC модульная и открытая SCADA-система для мониторинга технологических процессов //Мир компьютерной автоматизации. -М.: МКА, 1999. №3. - С. 84-87.

87. Трудоношин А.П., Фрейдман A.B. SCADA-пакет Wizcon 7.5 для Windows и Internet //Мир компьютерной автоматизации. М.: МКА, 1999. №3. - С. 88-91.

88. Бабаджан Ф.Э. PCPVirgo инструмент интеграции QNX-приложений АСУ ТП //Мир компьютерной автоматизации. - М.: МКА, 1999. №3. - С. 92-96.

89. Золотарев С. Опыт использования RealFlex для создания больших АСУ ТП //Мир компьютерной автоматизации. М.: МКА, 1999. №3. - С. 9699.

90. Карпович В. RTWin альтернативный подход к построению SCADA-систем //Мир компьютерной автоматизации. - М.: МКА, 1999. №3. -С. 99-101.

91. Локотков А. GENIE 3.0: гармония простоты и эффективности// Современные технологии автоматизации. М.: СТА-ПРЕСС, 1998. №3. -С.62-68.

92. Варламов Г., Сердюк С., Горбунов О. и др. Модернизация системы контроля водогрейного котла // Современные технологии автоматизации. -М.: СТА-ПРЕСС, 1999. №3. -С.75-78.

93. Романченко Е.В. Челомбиева Е.А. Визуальный интерфейс оператор процесса дозирования пека/УИзв. вузов. Сев.-Кав. регион. Техн. науки. 2000. №1. -С. 114.

94. Анзимиров JI.B. ТРЕЙС МОУД 4.20: объектный подход к разработке АСУ ТП верхнего уровня // Мир компьютерной автоматизации, 1995. №2. -С.25-30.

95. Анзимиров Л.В., Айзин В., Фридлянд А. Новая версия ТРЕЙС МОУД для Windows NT // Современные технологии автоматизации. М.: СТА-ПРЕСС, 1998. №3. -С.56-59.

96. Анзимиров Л.В. TRACE MODE 5 для Windows NT: революция в средствах разработки АСУТП //Мир компьютерной автоматизации. М.: МКА, 1999. №3.- С. 77-81.

97. Кальницкий B.C., Свечкарев В.П., Романченко Е.В. Объектно-ориентированное проектирование АСУТП в SCADA-системе// Современные технологии автоматизации производства. Сб. науч. тр./Юж.-Рос.гос.техн.ун-т., Новочеркасск: ЮРГТУ, 1999. -С.4-7.

98. ТРЕЙС МОУД/Р-уководство пользователя. -М.: 1995.- 196 с.138