Программная среда верхнего уровня автоматизированных систем управления технологическими процессами требует воспроизводимого и предсказуемого сопровождения. В статье сформулированы требования к средствам автоматизации, обеспечивающим согласованное состояние среды исполнения и независимость процедур от ее текущего состояния. Проведена оценка архитектурных свойств распространенных решений. Обосновано совместное применение Terraform и Ansible как основы формализованной модели сопровождения.

Ключевые слова: программная среда, автоматизированная система управления, сопровождение, воспроизводимость, конфигурация, автоматизация, жизненный цикл, вычислительная среда, управление изменениями, язык программирования

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Статья посвящена описанию разработки прикладного программного обеспечения для автоматизированного построения орнаментальных композиционных решений на основе загружаемых пользователем мотивов. Рассматриваются алгоритмы генерации орнаментов с использованием пяти типов сеток: квадратной, прямоугольной (горизонтальной и вертикальной), ленточной и радиальной. Описывается принцип взаимодействия пользователя с программой, включая загрузку изображений, настройку параметров, визуализацию и сохранение результата. Представленные результаты демонстрируют эффективность автоматизированного подхода к построению орнаментов, позволяющего значительно ускорить процесс проектирования орнаментов и сделать его доступным для широкого круга пользователей. Разработанное прикладное программное обеспечение может быть использовано в образовательных, творческих и исследовательских целях.  Результаты работы являются значимыми при создании орнаментов в стилистике народных художественных промыслов для сохранения культурного наследия в современности.

Ключевые слова: цифровые инструменты, орнамент, генерация, прикладное программное обеспечение, графический интерфейс, Python, алгоритмы генерации, культурное наследие, цифровое искусство, автоматизация, народные художественные промыслы

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами , 2.6.16 - Технология производства изделий текстильной и легкой промышленности

В статье рассматриваются импульсные датчики положения (инкрементные энкодеры), их применение для определения угловой скорости и особенности их математического моделирования в составе регулируемых электроприводов с обратной связью по скорости. Описана компьютерная модель подобного датчика с системой определения угловой скорости.

Ключевые слова: инкрементный энкодер, датчик скорости, квадратурный декодер, моделирование электропривода, моделирование инкрементного энкодера, SimInTech

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

В работе рассматривается кейс внедрения системы управления инцидентами IntraService в организации, работающей в сегменте цифровой инфраструктуры. Исследование сосредоточено на оценке изменений, произошедших в функционировании службы поддержки, на основе количественных и качественных индикаторов. Применяется метод сравнительного анализа эксплуатационных параметров до и после запуска системы, сопровождаемый экспертной интерпретацией внутренних процессов.

Ключевые слова: внедрение, система, инцидент, поддержка, автоматизация, платформа, организация, инфраструктура, процесс, интеграция

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

Как известно, экология - один из наиважнейших вопросов современности, что подчёркивает актуальность рассматриваемой в статье проблемы - автоматизации системы дозирования реагентов гальванического производства. Последнее затрагивая обширные области промышленности, при этом нанося вред окружающей среде. Как следствие, необходимо рассмотреть инновации, которые позволят минимизировать это вредоносное воздействие. Приведены данные эксперимента по применению системы SCADA в рамках автоматизации дозировки и оптимизации системы управления процессов очистки, фильтрации и подбора реагентов. Цель работы представить результаты проведённого исследования. Результаты могут оказаться полезными как для перерабатывающих предприятий, так и для последующих исследований.

Ключевые слова: автоматизация, гальваническое производство, оптимизация, системы SCADA, управление процессами

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В статье рассматривается оценка пригодности данных солнечной радиации из атмосферного реанализа ERA5 для задач прогнозирования в условиях северных территорий. В качестве объекта анализа выбрана экспериментальная площадка станции Мухрино (Ханты-Мансийский автономный округ), оснащённая автономной системой электроснабжения. Проведён статистический анализ годового массива данных глобальной горизонтальной инсоляции, полученных с помощью платформы PVGIS. Рассмотрены сезонные и суточные особенности изменения инсоляции, построены профили распределения, выполнена оценка выбросов методом межквартильного размаха. Установлено, что данные характеризуются высокой изменчивостью и наличием большого количества нулевых значений, обусловленных полярными ночами и метеоусловиями. Выявленные особенности необходимо учитывать при построении моделей краткосрочного прогнозирования. Сделан вывод о приемлемом качестве данных ERA5 для использования в задачах прогноза генерации и потребления энергии в системах распределённого энергоснабжения.

Ключевые слова: ERA5, солнечная радиация, горизонтальная инсоляция, Крайний Север, статистический анализ, прогнозирование, анализ выбросов, возобновляемые источники энергии, энергоснабжение удаленных территорий, временные ряды, интеллектуальное управление генерацией

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

В работе рассматривается вопрос выбора протокола передачи данных через телекоммуникационные сети для реализации распределенной системы контроля и диагностики водородных твердополимерных топливных элементов. Установлено, что потенциально организация подобных систем возможна на основе протоколов: HTTP, WebSocket и UDP, однако для обеспечения максимальной оперативности принятия диагностических решений предпочтительным оказывается использование протокола UDP. Экспериментальные оценки показывают, что максимальное время получения диагностического сообщения составит не более 250 мс, а среднее порядка 125 мс.

Ключевые слова: твердополимерный топливный элемент, контроль, диагностика, распределенная система, протоколы передачи данных, UDP, задержки сообщений, телекоммуникационные сети, водородная энергетика, удаленное управление

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами , 2.4.5 - Энергетические системы и комплексы

Выбор программируемого логического контроллера – одна из самых важных задач при проектировании автоматизированной системы. Современный рынок предлагает множество вариантов, отличных по характеристикам, которые имеют разный приоритет для производства. В работе предлагается метод оценки суммарной эффективности программно-логических контроллеров. При оценке по выбранным характеристикам вводится линейное шкалирование и коэффициенты веса, учитывающие важность параметра для рассматриваемого контроллера по сравнению с другими. Вес параметра при расчете устанавливается при помощи коэффициента. Значения коэффициентов веса могут меняться в зависимости от требований технологического процесса. 

Ключевые слова: программируемый логический контроллер, метод оценки эффективности, коэффициент веса, лепестковая диаграмма

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

В статье рассматриваются вопросы управления импульсным стабилизатором напряжения, имеющим потенциальные возможности по обеспечению высоких: удельных характеристик, КПД и качества выходного напряжения. Показано, что для управления этим стабилизатором целесообразно использовать цифровое вычислительное устройство. Приведены осциллограммы процессов в макете импульсного стабилизатора напряжения с цифровым устройством управления и сделан промежуточный вывод об увеличении длительности переходных процессов в макете стабилизатора в сравнении с минимально возможной по причине недостатка времени, необходимого для точного вычисления длительности сигналов управления силовыми транзисторами стабилизатора. Предложено заранее провести вычисления необходимых длительностей сигналов управления силовыми транзисторами стабилизатора при пошаговом изменении внешних условий работы стабилизатора и занести полученные результаты в память цифрового устройства управления. Приведены временные диаграммы процессов в имитационной модели стабилизатора, управление в которой реализовано по предложенному варианту.

Ключевые слова: автономная система электропитания, цифровой двойник, импульсный стабилизатор напряжения, цифровое вычислительное устройство

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В статье представлена краткая характеристика тепловой электростанции Березовской ГРЭС. По результатам анализа сделан вывод о том, что необходимо техническое перевооружение всего цеха электролизной установки и требуется замена или модернизация оборудования с использованием современных систем промышленной автоматизации технологических процессов. Для проектируемой системы управления технологическим процессом выбрано необходимое оборудование. Создано архитектурное решение системы, обеспечивающее интеграцию контроллеров с системой диспетчерского управления и сбора данных на базе операционной системы Астра Линукс, а также эффективное функционирование и высокий уровень надежности. Разработаны схемы электрические принципиальные подключения аналоговых и дискретных входов. Разработан интерфейс автоматизированного рабочего места оператора и произведено моделирование системы.

Ключевые слова: промышленный протокол, импортозамещение, контроллер, диспетчерское управление и сбор данных.

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В данной статье рассматривается проблема планирования задач в производственных системах с несколькими машинами, работающими параллельно. Предложены четыре подхода к решению этой задачи: чистый метод Монте-Карло с поиском по дереву (Monte Carlo Tree Search, MCTS), гибридный агент MCDDQ, сочетающий обучение с подкреплением на основе Double Deep Q-Network (DDQN) и Monte Carlo Tree Search (MCTS), усовершенствованный агент MCDDQ-SA, интегрирующий алгоритм имитации отжига (Simulated Annealing, SA) для повышения качества решений, а также жадный алгоритм (Greedy). Разработана модель среды, учитывающая скорости машин, длительности задач. Проведено сравнительное исследование эффективности методов на основе метрик makespan (максимальное время завершения) и idle time (время простоя). Результаты демонстрируют, что MCDDQ-SA обеспечивает наилучший баланс между качеством планирования и вычислительной эффективностью за счет адаптивного исследования пространства решений. Представлены аналитические инструменты для оценки динамики алгоритмов, что подчеркивает их применимость в реальных производственных системах. Статья предлагает новые перспективы для применения гибридных методов в задачах управления ресурсами.

Ключевые слова: машинное обучение, Q-обучение, глубокие нейронные сети, MCTS, DDQN, имитация отжига, планирование, жадный алгоритм

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В статье рассматривается разработка алгоритма автоматизированного контроля и корректировки технологических параметров при производстве асфальтобетонных смесей. Основой предлагаемого подхода служит анализ данных о физико-механических свойствах компонентов смеси с применением методов машинного обучения и статистического анализа. Исследование включает анализ существующих систем контроля качества, разработку математической модели прогнозирования свойств готовой смеси, создание алгоритма оптимизации технологических параметров и проведение экспериментальных исследований. Результаты показывают возможность повышения качества продукции на 15-20% и снижения расхода материалов на 8-12% при внедрении предложенного алгоритма. Практическое применение разработки позволяет обеспечить стабильность технологического процесса и соответствие готовой продукции нормативным требованиям.

Ключевые слова: автоматизированный контроль, асфальтобетонные смеси, технологические параметры, анализ данных, свойства компонентов, математическое моделирование, оптимизация производства

2.1.5 - Строительные материалы и изделия , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В статье предложен подход к созданию интеллектуальной системы мониторинга промышленных выбросов на основе архитектуры YOLO и цифровой симуляции. Работа актуальна для повышения эффективности экологического контроля на промышленных объектах, например, нефтеперерабатывающий завод. Система автоматически обнаруживает и классифицирует дым на сложном фоне (засветки, туман, небо), сочетая реальные видеоданные с синтетическими изображениями цифровой модели площадки. Проведены настройка симуляции и аугментация для разных погодных и световых условий. Эксперименты показали, что добавление 30 % синтетики в тренировочный набор повышает точность классификации, особенно для малозаметных выбросов. Разработаны рекомендации по параметрам симуляции и оценена метрика precision для классов загрязнений. Результаты подтверждают эффективность подхода и его готовность к внедрению в автоматизацию.

Ключевые слова: машинное зрение, цифровая симуляция, мониторинг выбросов, нейросетевые модели, классификация загрязнений

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В статье рассмотрены методы машинного обучения, сферы их приложения, ограничения и возможности применения. Отдельно выделены достижения в области глубокого обучения, которые позволяют получить точные результаты с оптимальными затратами времени и сил. Также детально описана перспективная на сегодняшний день архитектура нейронных сетей трансформеров. В качестве альтернативного подхода предложено использовать в процессе конвертирования скана в элементы цифровой информационной модели генеративную состязательную сеть.

Ключевые слова: сканирование, облако точек, информационная модель, строительство, объекты, представление, нейронная сеть, машинное обучение

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

Рассмотрены основные задачи при оптимизации автоматизированной системы управления по дозированию и приготовлению электродной массы. Поставленные задачи по повышению точности выполнения дозирования шихты, а также убыстрения времени дозирования предложено выполнять с использованием акустического экспресс-анализа. Метод основан на разложении акустического сигнала порождаемого взаимодействием движущегося потока шихтосмеси и шихтопровода. Разложение сигнала с использованием быстрого преобразованию Фурье в спектры и выделением подспектров, отвечающих за фракционные составляющие, позволит увеличить точность дозирования.

Ключевые слова: автоматизированная система управления, шихта, электродная масса, акустический сигнал, спектральный анализ, дискретное преобразование Фурье, фракционный состав шихтосмеси

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Рассматривается нестационарная система автоматического регулирования скорости двигателя постоянного тока с адаптивным регулятором. Произведено сравнительное имитационное моделирование в Simulink системы с адаптером и без него. Результаты моделирования подтверждают устойчивость адаптивной системы в большем диапазоне изменения нестационарного параметра по сравнению с обычной системой. При этом быстродействие и качество переходных процессов сохраняются на уровне, рекомендуемом для подобных систем.

Ключевые слова: система автоматического управления, нестационарность, адаптивный регулятор, система подчиненного регулирования, электромеханический объект, двигатель постоянного тока

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

Исследована роль автоматизации в системах противопожарной защиты технологических процессов. Мы рассмотрели эволюцию этих систем, оценили современные достижения в области автоматизации и проанализировали их влияние на повышение эффективности противопожарной защиты. Кроме того, мы обратили внимание на преимущества таких систем, их внедрение в различных отраслях промышленности и перспективы дальнейшего развития. В условиях постоянного роста требований к безопасности и стремления к снижению рисков автоматизация противопожарных систем становится не просто инновацией, а необходимостью для устойчивого развития промышленных объектов.

Ключевые слова: современный, безопасность, пожароопасный, автоматизация, система, изоляция, противопожарный, внедрение, пожаротушение, защита

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В работе представлена концепция интеллектуальной надстройки, призванной объединить автоматизированные вертикальные системы хранения, мобильных роботов и стандартные системы управления как складом, так и производственными процессами в единый комплекс. Предложенная математическая модель описывает ключевые аспекты размещения товаров, маршрутизации роботов и учёта пропускной способности оборудования. Алгоритмы оптимизации позволяют формировать и оперативно корректировать планы хранения и перемещения с учётом динамических изменений (всплески спроса, сбои, приоритетные заказы). Результаты моделирования подтверждают, что реализованная система способствует сокращению временных и ресурсных затрат, повышает пропускную способность и обеспечивает более высокую адаптивность логистических операций.

Ключевые слова: логистика, складская оптимизация, автоматизированные вертикальные системы хранения, мобильные роботы, коллаборативные роботы, WMS, MES, математическая модель, алгоритмы оптимизации, интеллектуальная система

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

производственных процессов в период четвертой промышленной революции согласно концепции промышленности 4.0. В концепции Индустрии 4.0 предусмотрена цифровая трансформация производства с использованием современных технологий автоматизированного производства и информационных технологий. Такая трансформация ускоряет темпы производственной и управленческой интеграции производства и уменьшает затраты на обслуживание систем управления и оборудования. Автоматизированное производственное оборудование современных предприятий должно управляться с помощью информационно-коммуникационных технологий. Базовая технология, которая обеспечивает обмен информацией между устройствами и способствует принятию решений в сети является интернетом вещей. Искусственный интеллект, киберфизические системы, ориентация на сервисы, системы скоростной связи и удаленного доступа – это технологии, позволяющие организовать гармоничное интеллектуальное производство. Благодаря этому производство будет иметь максимальный уровень автоматизации процессов и полный их контроль, обратная связь между производственными звеньями и свойствами продукции, уменьшение затрат на единицу продукции и повышение его качества. Проанализированы современные системы автоматизации и указано, что для создания гибких интеллектуальных производственных сред необходимо применять эффективные модели компонентно-базовых систем промышленной автоматизации с высокой надежностью. Представлены пути повышения эффективности компонентно-базовых систем на базе современных технологий: искусственного интеллекта, машинного обучения, быстродействующих беспроводных сетей, систем прогнозирования, мониторинга и обработки данных в режиме реального времени Создание эффективных компонентно-базовых систем промышленной автоматизации снизит время и затраты на единицу продукции, повысит ее качество и надежность производственных систем.

Ключевые слова: автоматизация, индустрия 4.0, эффективность, цифровизация, компонентно базовые системы

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Актуальность точного прогнозирования содержания жира на поверхности мясной продукции обусловлена необходимостью обеспечения эффективного контроля качества в пищевой промышленности. В представленной статье предложен эффективный метод обнаружения и количественной оценки содержания жира на поверхности мяса, основанный на применении цветовой сегментации в пространстве тон-насыщенность-яркость. Использование различий в цветовых характеристиках жировой и мышечной ткани позволяет эффективно сегментировать изображения мясных образцов и производить расчет процентного содержания жира, а также анализировать особенности его распределения. Простота реализации и надежность алгоритма делают его перспективным для применения в системах автоматизированного контроля качества в режиме реального времени, обеспечивая удобство использования и высокую вычислительную эффективность.

Ключевые слова: компьютерное зрение, цветовая сегментация, обработка изображений, библиотека компьютерного зрения, веб-фреймворк, автоматизация контроля качества

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами , 4.3.3 - Пищевые системы

Рассматривается задача моделирования динамики и управления квадрокоптером с применением каскадной системы на базе пропорционально-интегрально-дифференциальных регуляторов. Цель исследования – создание математической модели динамики аппарата и разработка алгоритма, способного преобразовывать ошибки положения в корректирующие команды для изменения углов наклона. В работе используются методы дискретного интегрирования уравнений движения и симуляции в MATLAB, что позволяет обеспечить устойчивое позиционирование в условиях внешних возмущений и динамических ограничений. Полученные результаты демонстрируют значительное снижение расхождения между текущей позицией и заданной точкой, а также существенное повышение точности управления, несмотря на выявленные остаточные погрешности, требующие дальнейшей оптимизации алгоритмов.

Ключевые слова: квадрокоптер, динамика полёта, математическое моделирование, каскадное управление, позиционный регулятор, ориентационный регулятор, оптимизация управления

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В статье представлена краткая характеристика тепловой электростанции Березовской ГРЭС, подробно описан объект проектирования, и проведен анализ существующих систем автоматизации. По результатам анализа сделан вывод о том, что необходимо техническое перевооружение ОПО, подразумевающее под собой модернизацию применяемых на опасном производственном объекте технических устройств. Для проектируемой системы управления технологическим процессом выбрано необходимое оборудование. Создано архитектурное решение системы, обеспечивающее эффективное функционирование и высокий уровень надежности. Проведен расчет показателей надежности, подтвердивший соответствие нормативным требованиям и подтверждающий достаточную продолжительность безотказной работы.

Ключевые слова: удаленный контроль и управление, мазутное хозяйство, программирование ПЛК, импортозамещение, АРМ-оператора

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Проводится экспериментальное исследование предельных деформаций трехкомпонентного композита из металлических порошков FeNiCu при прокатке с различными обжатиями, что позволяет оценить параметры пластичности материала, и тем самым исключить различные проявления разрушения (трещины, разрывы, расслоения и пр.). В зависимости от величины деформации и пропорционального содержания отдельных компонентов, определяется относительная плотность композита. Результаты будут востребованы при разработке технологических процессов обработки давлением композитных материалов, в частности получения порошкового проката заданной плотности

Ключевые слова: композит, псевдосплав, обработка давлением, прокатка, пластичность, обжатие, разрушение, расслоение, относительная плотность композита

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами , 2.6.5 - Порошковая металлургия и композиционные материалы

В статье рассматривается задача динамического управления 3-связным манипулятором, предназначенным для траекторного следования в условиях внешних динамических возмущений. Для обеспечения устойчивости работы системы предлагается адаптивный ПИД-регулятор, основанный на методах кинематики и динамики многозвенной системы. Подробно описаны аналитические выводы прямой кинематики, вычисление матрицы Якобиана и алгоритм компенсации возмущений. Экспериментальная часть представлена в виде моделирования в MATLAB, результаты которого иллюстрируются графиками движения, сходимости ошибки, зависимости углов звеньев и управляющих моментов, а также сравнительными таблицами характеристик системы при различных уровнях возмущений.

Ключевые слова: робототехника, манипулятор, адаптивный ПИД-регулятор, динамическое управление, прямая кинематика, матрица Якобиана, компенсация возмущений

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В данной статье представлены методы решения задачи линейного раскроя (ЗЛР) с критерием минимизации числа отходов и перестановок ножей. Задача линейного раскроя в общем виде представляет собой оптимизационную задачу, которая заключается в размещении заданных видов материала (рулонов) так, чтобы минимизировать отходы и/или максимизировать использование исходных материалов с учетом ограничений по количеству ножей, ширины тамбура и требуемых заказов. Рассматривается частный случай задачи с дополнительным условием по минимизации перестановок ножей и следующие подходы для его решения: метод полного перебора, а также случайный поиск на основе генетических и эволюционных алгоритмов. Для различных методов решения ЗЛР представлен псевдокод. Проведено сравнение по алгоритмической сложности, контролируемости времени исполнения и точности.

Ключевые слова: планирование производства бумаги, линейный раскрой, полный перебор, генетический алгоритм, минимизация отходов, минимизация перестановок ножей

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