Рассмотрена проблематика построения человеко-машинных интерфейсов автоматизированных систем оперативного диспетчерского управления при высокой плотности информационного потока. Статья посвящена модернизации графической части систем управления с предложением уровней графических мнемосхем и их описанием их достоинств. Во второй части дана модернизация предложенного ранее алгоритма под разработку подсистемы аварийной сигнализации. Выведены достоинства предлагаемых подходов для конечного потребителя.

Ключевые слова: диспетчерское управление, автоматизированная система управления, человеко-машинный интерфейс, BMS, SCADA-система, UX/UI-дизайн

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Разработка, исследование и построение устройств, позволяющих ускорить процесс взаимодействия между различными модулями (например, Систем телеметрии и телеуправления), а в целом - Систем гибридных коммуникаций цифрового города включающих в себя разнообразные системы, применяемые в Интеллектуальном здании является актуальной проблемой. Одно из таких устройств, представленное в статье – разработанный оптимальный многочастотный модем. Помимо разработанного модема в статье представлены примеры разработок схожих видов устройств и систем, как российских, так и зарубежных исследователей. При этом авторами доказано, что применение предложенного модема обеспечивает выигрыш по спектрально-энергетической эффективности в сравнении с аналогами. Предложенный подход может быть использован для организации высокоскоростной передачи данных по частотно-ограниченным каналам связи на основе новых проводных технологий стандарта цифровой абонентской линии, а также беспроводных систем.

Ключевые слова: система телеметрии и телеуправления, интеллектуальное здание, система гибридных коммуникаций цифрового города, модем, многочастотная модуляция, цифровая абонентская линия, оптимальный финитный сигнал, модулятор, демодулятор, беспроводная система связи

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В статье предложена и конкретизирована инженерная математическая модель привода с использованием блока ферропошковых муфт и в рамках эскизного проектирования проведено исследование его динамических свойств, в ходе которого получены переходные характеристики, позволяющие оценивать качественные показатели такого привода и наметить меры по их улучшению.

Ключевые слова: система бесперебойного электроснабжения, автоматическое регулирование, релейный регулятор напряжения, моделирование релейной системы

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В настоящее время резервуарный реактор непрерывного действия широко используется в различных отраслях промышленности, и существует множество методов управления данным реактором. В статье представлен метод проектирования модельного прогнозирующего контроллера (Model predictive control - MPC) на основе нечеткой модели. Объект управления моделируется с помощью нечеткой модели Такаги-Сугено, задача оптимизации решается с помощью генетического алгоритма. Использование нечетких моделей и генетических алгоритмов для реализации контроллера MPC позволило добиться лучшего качества, чем в традиционных контроллерах MPC.

Ключевые слова: метод проектирования модельного прогнозирующего контроллера, нечеткая модель, Такаги Сугено, генетические алгоритмы, множественные входы-множественные выходы

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В статье представлен анализ протокола Modbus, включая его архитектуру, типы сообщений, особенности реализации и собственный язык программирования. Рассмотрена система управления производственным процессом на основе Modbus.

Ключевые слова: Modbus, программируемый логический контроллер, протокол обмена данными, программирование, промышленная автоматизация, управление процессами, мониторинг, регистры, интеграция систем

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Рассмотрен метод параметрической идентификации модели установившихся режимов технологического процесса, использующий искусственные нейронные сети, на вход каждой из которых подаются измеренные значения входных и выходных технологических переменных процесса, а с одного выхода поступает значение соответствующего параметра модели технологического процесса. Оценена эффективность метода путем проведения вычислительных экспериментов на регрессионных моделях с двумя факторами и моделях установившихся режимов технологических процессов действующих производств. Среднее значение относительной ошибки моделей не превышает 0,43 %. Метод параметрической идентификации применим в адаптивном управлении установившимися режимами технологического процесса. Одно из достоинств метода заключается в том, что при заданной форме математического описания для обучения нейронной сети не требуется статистических экспериментальных значений переменных технологического процесса.

Ключевые слова: метод параметрической идентификации, искусственная нейронная сеть, модель установившихся режимов технологического процесса, адаптивное управление

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В статье рассматриваются различные решения проблемы нехватки входов и выходов программируемых логических контроллеров при построении автоматизированных систем управления. Отмечается, что управляющие сигналы, которыми оперирует контроллер, могут быть разделены на две категории: первая отвечает за непосредственное управление оборудованием системы, а вторая организует человеко-машинный интерфейс. Описанные в статье методы позволяют существенно сократить нагрузку человеко-машинного интерфейса на контроллер или же полностью делегировать её сенсорной панели оператора. Приводится пример работы контроллера с панелью оператора по протоколу MODBUS. Перечисляются плюсы и минусы описанных методов, а также условия, при которых они являются предпочтительными.

Ключевые слова: программируемый логический контроллер, программируемое реле, сенсорная панель оператора, человеко-машинный интерфейс, управляющий сигнал

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В ходе выпуска деликатесных рыбных консервов система управления должна обеспечивать щадящий режим термообработки со снижением степени температурного воздействия на продукт. Изменение режимов требует перенастройки вида и параметров регуляторов температуры в автоклаве, осуществляемой на основе результатов моделирования обработки. Программный комплекс для моделирования объекта и системы управления при пастеризации предусматривает расчет степени стерилизующего эффекта. Комплекс содержит системное и прикладное программное обеспечения. Прикладные модули реализуют функции графического интерфейса, виртуального регулятора, численного моделирования изменения температуры продукта и передачи данных. Виртуальный контроллер позволяет выбирать регуляторы: позиционный, пропорционально-интегрально-дифференциальный, состояния. Новизна модели заключается в отображении и возможности изменения как параметров регулятора, так и коэффициентов желаемого полинома с учетом знака производной температуры при нагреве и охлаждении. Практической ценностью работы является сокращение времени на перенастройку системы управления автоклавом, обеспечение снижения степени температурного воздействия при достижении заданного стерилизующего эффекта за счет подбора вида и параметров законов регулирования температуры.

Ключевые слова: программный комплекс, моделирование, система управления, пастеризация, рыбные консервы, регулятор, температура

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В статье представлен анализ современных методов и перспектив применения автоматизированных технологий и лазерной триангуляции для визуального контроля качества сварного шва на производстве прямошовных сварных труб большого диаметра. Обзор научных и патентных публикаций за последние 5 лет был проведен с использованием таких баз данных, как Google Scholar, Scopus, Web of Science, eLibrary и Google Patents. Были рассмотрены такие ключевые аспекты, как использование лазерных триангуляционных датчиков (далее ЛТД) для оценки геометрических параметров сварного шва и интеграция методов машинного обучения для повышения точности контроля и автоматизации. Исследование показывает, что применение ЛТД в сочетании с методами машинного обучения обеспечивает высокую точность оценки качества сварных швов, что имеет решающее значение для обеспечения надежности трубопроводов в различных отраслях промышленности. На основе проведенного анализа определены рекомендации по разработке автоматизированной системы визуального контроля сварных швов на производственных линиях.

Ключевые слова: лазерная триангуляция, визуальный контроль, сварные швы, автоматизированные технологии, машинное обучение, контроль качества, сварные трубы большого диаметра

2.2.8 - Методы и приборы контроля и диагностики материалов, изделий, веществ и природной среды , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Статья посвящена разработке оригинальной математической модели процесса передачи информационных пакетов и подтверждений в системе промышленного Интернета вещей, применение которой позволяет оценить вероятность дублирования сообщений, отправляемых в центр управления производственным процессом. Результаты вычислительных экспериментов показали, что использование разработанной модели дает возможность обосновать выбор максимального числа повторных передач, при котором вероятность дублирования сообщений не превышает заданные допустимые значения при текущем уровне битовых ошибок.

Ключевые слова: промышленный Интернет вещей, телеметрические данные, управление производственным процессом, дублирование сообщений, повторные передачи, интенсивность битовых ошибок, сенсорные устройства, сервер, вероятностный граф

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В данной научной статье рассматривается проблема повышения надежности телекоммуникационных систем в Туркменистане. Описываются основные методы и подходы к обеспечению стабильной работы сетей связи в данной стране. Анализируются существующие технологии и предлагаются рекомендации по оптимизации процессов обслуживания и поддержки телекоммуникационной инфраструктуры. Телекоммуникационные системы играют важную роль в современном мире, обеспечивая связь между людьми, компаниями и государствами. В Туркменистане развитие телекоммуникационной отрасли является одним из приоритетов государственной политики. Однако, для обеспечения эффективной работы сетей связи необходимо постоянное внимание к вопросам надежности и безопасности.

Ключевые слова: инфраструктура связи, тенденции, перспективы, надежность систем, мобильная связь, эволюция, 2G, 3G, 4G, надежность сетей

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Создание систем оперативного мониторинга параметров работы технического оборудования является важной в научно-практическом смысле задачей, требующей постоянного совершенствования технических и машинных алгоритмов, поддерживающих постоянную многопараметрическую самодиагностику объекта связи цифрового телерадиовещания и определение его интегрального состояния для принятия объективных управленческих решений, направленных на поддержание работоспособности всей сети. В статье рассматриваются вопросы, связанные с разработкой программного комплекса системы интеллектуального управления состоянием объекта цифрового вещания.

Ключевые слова: дистанционное управление, импортозамещение, интеллектуальный мониторинг, информационная инфраструктура, программное обеспечение, цифровое телевидение, цифровые технологии

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В статье рассматривается возможность измерения температуры кабельных линий электропередачи с помощью специально изготовленного суженного кварцевого оптического волокна. Описана технология изготовления суженного оптоволокна на специально созданном устройстве. Рассмотрено устройство лабораторной установки для выявления расширения оптического оптоволокна под воздействием температуры. Проведено исследование влияния температуры на отклонение лазерного луча в созданном кварцевом одномодовом волокне.

Ключевые слова: оптическое волокно, волоконно-оптический датчик, измерение температуры, кабельные линии электропередач

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В данной статье представлено исследование о подходе к разработке системы поддержки принятия врачебных решений для выбора формул при расчете оптической силы интраокулярных линз (ИОЛ), применяемых в хирургическом лечении катаракты. Система основана на методах построения рекомендательных систем, что позволяет автоматизировать процесс выбора ИОЛ и минимизировать риск человеческой ошибки. От внедрения системы в практику медицинских организаций ожидается высокая точность и эффективность, значительное сокращение времени, отпущенного на принятие решений, а также улучшение результатов хирургических вмешательств.

Ключевые слова: интраокулярная линза, офтальмология, формулы расчета оптической силы, веб-приложение, машинное обучение, параметры глаза, прогностическая модель, рекомендательная система, точность прогнозирования, врачебное решение

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В статье рассмотрены возможности отечественной программной среды разработки CoDeSys на примере программы управления регулировки автомобильного трафика предприятия внутри собственной территории.

Ключевые слова: программа, контроллер, переменная, код, функциональный блок, автоматизированные системы

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Эта статья представляет собой исследование применения программной среды Matlab Simulink в качестве инструмента разработки для микроконтроллеров семейства STM32. В работе рассматриваются возможности Simulink для моделирования и тестирования алгоритмов управления, а также для генерации кода, который может быть напрямую интегрирован с микроконтроллерами. Статья предназначена для инженеров и разработчиков, работающих в области электроники и автоматизации, и может служить полезным ресурсом для тех, кто стремится оптимизировать свои процессы разработки микроконтроллерных систем.

Ключевые слова: модельно-ориентированное программирование, MatLab, Simulink, STM32, микроконтроллер, генерация кода, система автоматического управления, двигатель постоянного тока

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В статье рассматривается автоматизация управления экологически чистого печного реактора вертикального типа для производства различных марок техуглерода. Сложность автоматизации вызвана разновидностью печных реакторов и разбросом параметров технологических процессов в зависимости от выпускаемой продукции. Рассмотрены химические уравнения процессов и особенности управления во всех зонах реактора. Предложенная система автоматического управления реактора выполнена с применением нечеткой логики.

Ключевые слова: печной реактор, техуглерод, зона горения, зона смешения, зона пиролиза, зона закалки, гранулирование, химические уравнения, аммиак

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Автоматизация производства бутадиен-нитрильных каучуков – одно из важнейших направлений в химической промышленности. В данной статье представлен систематический обзор существующих отечественных и зарубежных решений, а также описаны методы интегрированных систем управления для автоматизации производства бутадиен-нитрильных каучуков. Рассматриваются современные технологии, применяемые на производственных предприятиях, в том числе автоматизированные системы контроля, управления и мониторинга процессов: начиная от роботизированных манипуляторов до цифровизации производственных процессов. Оцениваются достоинства и недостатки подходов к автоматизации, освещаются тенденции в развитии данной области. Статья предназначена для специалистов в области химической промышленности, инженеров-технологов, а также всех, кто интересуется современными технологиями автоматизации производства в химической отрасли. Будут проанализированы предыдущие исследования, приведены примеры успешного внедрения автоматизации.

Ключевые слова: распределённые системы управления, автоматизация, интеграция, передача данных, архитектура уровней автоматизации, АСУ

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

На АО «ЕВРАЗ ЗСМК» с 2017г. разрабатывается и эксплуатируется математическая модель, охватывающая все переделы от добычи руды до конечной продукции – СММ «Прогноз». Модель применятся для расчетов технических кейсов, планов, паритетных цен по ЖРС и углю, и ее использование принесло только за 2020 год более 200 млн. руб. экономического эффекта. Использование универсальной математической модели позволило в 2023 году начать разработку модуля посуточной оптимизации агломерационной фабрики и доменного производства. В статье рассматривается опыт АО «ЕВРАЗ ЗСМК» по разработке и внедрению системы посуточного планирования на базе модели помесячного планирования СММ «Прогноз», а также методы достижения приемлемой скорости многопериодной оптимизации. Система СММ «Прогноз» изначально была предназначена для сквозного, сценарного расчета основных сырьевых переделов от руды и углей до готовой продукции в объемном месячном планировании. Система использует оптимизационные алгоритмы поиска глобальной целевой функции по максимизации маржинального дохода при заданных ограничениях. В математической модели переделов используются нормы и технологии, заданные на предприятии нормативными документами. При этом модель является универсальной и перевод алгоритмов с помесячного на посуточный режим был осуществлен с минимальными доработками. В статье также рассмотрены возникшие трудности и различные методы решения этих проблем. Первой проблемой, с которой столкнулись разработчики, была низкая скорость оптимизации модели в посуточной динамике из-за сильного усложнения оптимизационной нагрузки. Время расчета существенно возросло, и для решения этой проблемы потребовалось внедрение ряда оптимизационных циклов, направленных на снижение скорости решения уравнений, внедрение границ переменных, определение стартовых точек. В результате чего время расчета для одного месяца составило порядка 40 минут. Вторая проблема заключалась в необходимости разработки сложного алгоритма управления поставок и оптимизации штабелирования на аглофабрике. В результате решения этой проблемы был разработан рабочий инструмент, приносящий дополнительный доход для предприятия.

Ключевые слова: металлургия, моделирование, планирование, посуточное планирование, аглофабрика, доменный цех, штабелирование

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В работе представлена математическая модель, алгоритм и результаты моделирования процесса управления давлением пара в паровой завесе трубчатой печи технологической установки гидроочистки дизельного топлива на основе ПИД-регулятора с фильтрацией текущей ошибки регулирования двойной скользящей средней.

Ключевые слова: автоматизация, подсистема, контроль, управление, паровая завеса трубчатой печи, давление пара, скользящее среднее

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Предложен способ для бесконтактной индикации наличия рабочего напряжения в отключенных секциях контактной сети переменного тока, основанный на свойствах жидких кристаллов и эффекте электрических влияний. Приведен порядок для выбора параметров индикатора напряжения при использовании на однопутных участках тяговой сети. Показана возможность использования знаково-синтезирующих жидкокристаллических индикаторов для создания бесконтактных индикаторов без внутреннего источника питания для индикации наличия рабочего напряжения на участках контактной сети.

Ключевые слова: контактная сеть переменного тока, однопутный участок, отключенная секция, рабочее напряжение, бесконтактная индикация, жидкокристаллический индикатор, свойства, схема замещения, выбор параметров

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами , 2.9.2 - Железнодорожный путь, изыскание и проектирование железных дорог (технические науки)

В представленной работе исследуется актуальная задача использования графических процессоров (GPU) в вычислительных процессах, которые традиционно выполняются на центральных процессорах (CPU). С развитием технологий и появлением специализированных архитектур и библиотек, GPU стали незаменимыми в областях, требующих интенсивных вычислений. Статья подробно рассматривает преимущества использования GPU по сравнению с традиционными CPU, обосновывая это их способностью к параллельной обработке и высокой пропускной способности, что делает их идеальным инструментом для работы с большими объемами данных.высоким уровнем травматизма. Наблюдаются несчастные случаи, вызванные нарушением правил и норм на рабочих площадках, среди них случаи, связанные с несоблюдением правил ношения защитных касок. В статье исследуются методы и алгоритмы для распознавания защитных шлемов и касок, оценивается их эффективность.

Ключевые слова: графические процессоры, GPU, CUDA, OpenCL, cuBLAS, CLBlast, rocBLAS, параллельная обработка данных, математические вычисления, оптимизация кода, управление памятью, машинное обучение, научные исследования

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В настоящем исследовании рассмотрены совмещения нескольких неразрушающих методов обнаружения частичных разрядов (ЧР) для повышения точности их детектирования. Проведен анализ методов детектирования ЧР в высоковольтной изоляции, рассмотрение их особенностей, анализ возможности их совмещения для достижения наиболее точных измерений. Анализ практической результативности совмещения методов исходя из разработанных вариаций установок, работающих на принципах двух и более методов детектирования. Рассмотрены варианты установок для обнаружения ЧР, которые совмещают в себе два и более методов обнаружения. Дано заключение о возможности совмещения различных методов детектирования ЧР с учетом особенностей такого рода совмещения. Наиболее простым и действенным на данный момент является использование измерительных ячеек, которые совмещают в себе электромагнитный и акустический методы обнаружения.

Ключевые слова: частичные разряды, методика неразрушающего контроля изоляции, высоковольтный изолятор, методы диагностики изоляторов

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В статье предложен вариант электромагнитного привода управления беспилотником для мониторинга энергообъектов и разработаны расчетные соотношения, определяющие его электромеханические и динамические процессы. Разработана структура и основные характеристики импульсного управления приводом. Проведенные исследования могут быть использованы при выполнении проекта рулевого привода современного беспилотника.

Ключевые слова: электромагнитный привод, импульсное управление, разнополярная широтно-импульсная модуляция, структурная схема, магнитная индукция, момент, постоянная, импульсный элемент, ток управления, инерция

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Шаговый двигатель достаточно часто используется в автоматизированных установках лазерной резки. Схема управления шагового двигателя требует специального электронного устройства – драйвера, который получает на вход логические сигналы и изменяет ток в обмотках двигателя для обеспечения параметров движения. В данном научном исследовании проводилась оценка драйверов шагового двигателя для определения целесообразности их использования – PLDS880, OSM-42RA, OSM-88RA. Для управления системой был написан программный код, который по связующей плате соединялся с контроллером. С каждым драйвером при различных режимах подобраны оптимальные параметры (начальная скорость, конечная скорость и ускорение), то есть движение каретки без срыва на десяти проходах с минимальным временем прохода. Результаты экспериментальных исследований представлены в табличной форме.

Ключевые слова: лазер, лазерная резка, автоматизация, технологический процесс, шаговый двигатель, быстродействие, драйвер, контроллер, схема управления, оптимальные параметры

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами