БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ КОНФЕРЕНЦИИ

<< ГЛАВНАЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 41 |

«МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ЭНЕРГИЯ-2014 ДЕВЯТАЯ МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ СТУДЕНТОВ, АСПИРАНТОВ И МОЛОДЫХ УЧЁНЫХ г. Иваново, 15-17 ...»

-- [ Страница 1 ] --

Министерство образования и наук

и Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

«Ивановский государственный энергетический

университет имени В.И. Ленина»

_

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

«ЭНЕРГИЯ-2014»

ДЕВЯТАЯ

МЕЖДУНАРОДНАЯ

НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ СТУДЕНТОВ, АСПИРАНТОВ И МОЛОДЫХ УЧЁНЫХ г. Иваново, 15-17 апреля 2014 года

МАТЕРИАЛЫ КОНФЕРЕНЦИИ

ТОМ 5 _ ИВАНОВО ИГЭУ 2014 1 УДК 004.9 + 519.6 + 621.3.07 ББК 32.97 М 34

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ИНФОРМАh2>

ЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ // Девятая международная научнотехническая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Энергия-2014»: Материалы конференции. В 7 т. Т. 5 – Иваново:

ФГБОУ ВПО «Ивановский государственный энергетический университет им. В.И. Ленина», 2014. – 374 с.

Доклады студентов, аспирантов и молодых учёных, помещенные в сборник материалов конференции, отражают основные направления научной деятельности в области математического моделирования и информационных технологий.

Сборник предназначен для студентов, аспирантов и преподавателей вузов, интересующихся вопросами математического моделирования и информационных технологий.

Тексты докладов представлены авторами в виде файлов, сверстаны и при необходимости сокращены. Авторская редакция сохранена, за исключением наиболее грубых ошибок оформления.

ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ КОМИТЕТ

Председатель оргкомитета: ТЮТИКОВ В.В., проректор по научной работе.

Зам. председателя: Макаров А.В., начальник управления НИРС и ТМ.

Члены научного комитета: Плетников С.Б. – декан ТЭФ;

Андрианов С.Г. – декан ИФФ;

Сорокин А.Ф. – декан ЭЭФ;

Егоров В.Н. – декан ЭМФ;

Кокин В.М. – декан ИВТФ;

Карякин А.М. – декан ФЭУ;

Гофман А.В. – рук. МС РНК СИГРЭ;

Попель О.С. – заведующий лабораторией ОИВТ РАН.

Ответственный секретарь: Маршалов Е.Д. – зам. декана ИВТФ.

Секретарь: Вольман М.А. – ассистент кафедры АЭС.

Координационная группа: Смирнов Н.Н., Иванова О.Е., Ильченко А.Г., Ведерникова И.И., Филатова Г.А.

Секция 26. СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

И АВТОМАТИЗАЦИЯ

Председатель д.т.н., профессор Тверской Ю.С.

Секретарь к.т.н., доцент Маршалов Е.Д.

В.А. Голубев, студ.;

рук. А.Н. Никоноров, к.т.н., доцент (ИГЭУ, г. Иваново)

АНАЛИЗ СЕТЕВОЙ АРХИТЕКТУРЫ СТЕНДА

ПРОГРАММНО-ТЕХНИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА

«КВИНТ»

В связи с тем, что в последнее время бурным темпом развивалась микропроцессорная техника, на российском рынке появилось множество программно-технических комплексов (ПТК) от различных зарубежных (Siemens, Omron, Emerson) и отечественных (ОАО «НИИТеплоприбор», НПП «Микроника», Овен) производителей. Также совершенствовались системы и методы передачи данных. Было разработано множество протоколов промышленного назначения, таких как ModBus, ProfiBus, Industrial Ethernet, HART, CAN-Open и другие, которые используются в тех или иных ПТК и обладают рядом уникальных особенностей, позволяющих их применять на объектах повышенной опасности (ТЭС, АЭС, ГЭС и т.д.).

В ПТК «Квинт СИ» используется Ethernet-протокол для обмена информацией, как между контроллерами, так и между рабочими станциями и контроллерами. С помощью шлюза происходит соединение нижнего (контроллерного) и верхнего (рабочие станции информационно-вычислительного комплекса) уровней. Также шлюз используется для объединения группы контроллеров.

В связи с этим возникают трудности при создании сети. Одна из них – это проблема объединения контроллеров, принадлежащих разным поколениям ПТК «Квинт». В данной работе было проведено исследование различных возможных схем подключения сети стенда ПТК «Квинт СИ» и «Квинт-5», их взаимного влияния друг на друга, проблем совместимости, и выбран вариант сети, обеспечивающий оптимальную работу ПТК обоих поколений.

Всего было изучено четыре схемы подключения (рис. 1-4). По каждой из схем собиралась сетевая статистика для последующего анализа. Сбор проводился с помощью утилиты «Диагностика сети и приложений», входящей в состав фирменного программного обеспечения ПТК «Квинт».

Шлюз ШЛ- Рис. 3. Схема подключения № Результаты анализа показали, что подключение первого типа является наиболее оптимальным по параметрам задержки и скорости соединения. При схеме соединения №3 возникает проблема использования контроллера Р-310Е в составе ПТК «Квинт СИ», поскольку для его работы требуется шлюз-конвертор. Его роль может выполнять любой из компьютеров ИВК, однако при этом заметно снижается скорость системы и ее надежная работоспособность не гарантируется. Это является серьезным ограничивающим фактором построения большой сети АСУТП.

Схемы соединения №2 и №4 тоже не подходят для создания крупной сеСекция 26. Системы управления и автоматизация ти АСУТП, поскольку контроллерная сеть и сеть ИВК находятся в одном сетевом сегменте, что приводит к снижению скорости передачи данных и увеличению времени задержек при обмене пакетами.

1. Программно-технический комплекс Квинт СИ. Справочная система. ОАО «НИИТеплоприбор». Москва. 2012.

2. Никоноров А.Н. Разработка тренажерного комплекса пылеугольного котла на базе ПТК «Квинт СИ» / А.Н. Никоноров, Д.А. Пронин // Состояние и перспективы развития электротехнологии: тез. докл. междунар. науч.-техн. конф. (XV Бернардосовские чтения) - Иваново, 2009, с. 123-124.

ИССЛЕДОВАНИЕ ТАЙМЕРНЫХ ФУНКЦИЙ

16-РАЗРЯДНЫХ МИКРОКОНТРОЛЛЕРОВ

ПРОГРАММИРОВАНИЯ LABVIEW

Работа микропроцессорной системы в реальном масштабе времени предполагает выполнение определенных вычислений за строго определенные временные интервалы. Термин «вычисления в реальном времени» означает, что интервал времени, представленный для реализации конкретного алгоритма, ограничен [1].

Возможность использования того или иного микроконтроллера для управления конкретным устройством в реальном времени определяется в первую очередь производительностью процессорного ядра, т.к.

микроконтроллер должен успеть за строго ограниченное время выполнить расчет корректирующего воздействия. Однако только высокой производительности не достаточно. Необходимо организовать прием информации с датчиков и выдачу управляющих сигналов таким образом, чтобы при сохранении требуемой точности на эти операции расходовалось как можно меньше времени. В противном случае не останется времени для выполнения вычислений.

Эффективное распределение задач управления между различными модулями микроконтроллера обеспечивает возможность качественного управления в реальном времени. Для решения этих задач, в первую очередь используются подсистема прерываний и модули таймеров или процессоров событий. Развитая подсистема прерываний позволяет соЭНЕРГИЯ-2014. Материалы конференции кратить время реакции управляющей системы на изменения состояния объекта. Процессор событий служит для контроля приема информации от датчиков с времяимпульсным выходом, а также для формирования управляющих воздействий в виде последовательности импульсов с изменяющимися параметрами [1].

Проектирование, программирование, создание систем реального времени на основе микроконтроллера требует наличие большого опыта и значительного задела практической работы с ними. Эффективность функционирования таких систем определяется оптимальным выбором компонентов, встроенных средств используемых микроконтроллеров, а также методов и способов реализации и программирования временных функций.

Подсистема реального времени микроконтроллера семейства 68HC12 включает несколько модулей, основным является таймер с16разрядным счетчиком временной базы, программируемым делителем частоты тактирования и 8 каналами входного захвата Input Capture (IC) или выходного сравнения Output Compare (OC). Эти каналы могут быть сконфигурированы произвольно: любое число каналов из 8 настраивается на реализацию функции входного захвата IC, оставшиеся каналы – на функцию выходного сравнения OC. При этом возможно конфигурации, когда все каналы находятся в режиме IC или в режиме OC. Такая организация модуля таймера позволяет производить точные измерения временных характеристик входных сигналов микроконтроллера, и генерировать многоканальные импульсные последовательности на его выходах [1].

На кафедре Промышленная электроника Казанского государственного энергетического университета имеется лаборатория микропроцессорной техники с комплектом оборудования, позволяющим изучать особенности устройств управления на базе микроконтроллеров различного уровня сложности и различного назначения от простых 8-ми разрядных до мощных высокоскоростных 32-разрядных фирмы Motorola. Архитектурная совместимость облегчает разработчикам аппаратуры переход к применению 16-разрядных моделей, позволяет использовать значительный объем прикладного программного обеспечения, ранее созданного для 8-разрядных микроконтроллеров. В нашей работе исследование проводится на лабораторном стенде для изучения 16-разрядных микроконтроллеров семейства 68HCS12. Возможности имеющейся лаборатории позволяют создавать и исследовать на их основе реальные устройства сбора, обработки данных и управления. Для создания таких систем применяется технология LABVIEW, имеющая удобный пользовательский интерфейс и средства графического программирования.

Секция 26. Системы управления и автоматизация LABVIEW – программа в комплексе с аппаратными средствами, встраиваемыми в ПК, такими как многоканальные измерительные аналого-цифровые платы, платы захвата и синхронизации видеоизображения для систем машинного зрения, платы управления движением и исполнительные механизмы, а также измерительные приборы, подключаемые к компьютеру через стандартные интерфейсы RS-232, RS-485, USB, GRIB (КОП), PXI, VXI, позволяет разрабатывать системы измерения, контроля, диагностики и управления практически любой сложности [2].

Предлагаемая нами разработка представляет собой программно– аппаратные средства, моделирующие выполнение временных функций для исследования режимов работы встроенного таймера TIM универсального 16-разрядного микроконтроллера MC9S12С32 фирмы Motorola в среде программирования CodeWarrior CW12 V2.

В состав программно-аппаратного комплекса входят ПК, стартовый набор разработчика Starter Kit – плата со стандартным набором устройств на базе микроконтроллера MC9S12С32 фирмы Motorola, а также набор плат расширения: шасси SCXI-1000 (надежный, малошумный корпус, который может содержать до четырех SCXI модулей), SCXIпредназначен для высокоточных измерений термопары), SCXIимеет 32 канала оптически изолированных дискретных входов) SCX1-1326 (высоковольтный клеммник с 48 винтовыми клеммами для подключения к модулю SCXI-1162), предназначенные для исследования и тестирования основных режимов модуля процессора событий TIM. Графический интерфейс модуля таймера/счетчика использует стандартные элементы LABVIEW, имитирует реальную панель управления исследуемого режима.

Как показали исследования, предлагаемые программно-аппаратные средства, обеспечивают как виртуальное, так и реальное проектирование, тестирование встроенных модулей таймера/счетчика и процессора событий микропроцессорных устройств и приложений, а также создание новых библиотек аппаратного и программного обеспечения архитектурных возможностей, приема, передачи, обработки данных и обслуживания периферийных устройств изучаемого микроконтроллера.

1. Баррет С.Ф., Пак Д.Дж. Встраиваемые системы Проектирование приложений на микроконтроллерах семейства 68HCI2/HCSI2 с применением языка С. - М.: ДМК- Пресс, 2010.

2. Евдокимов Ю.К., Линдваль B.P., Щербаков Г.И. LabView для радиоинженера от виртуальной модели до реального прибора - М.: ДМК Пресс, ЭНЕРГИЯ-2014. Материалы конференции

МОДЕРНИЗАЦИЯ СТЕНДА

ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ МЕХАНИЗМОВ

Полигонные АСУТП энергоблоков ТЭС позволяют изучать и разрабатывать локальные системы управления технологическими объектами на базе современных программно-технических комплексов сетевой иерархической структуры и качественно улучшать учебный процесс подготовки и переподготовки специалистов энергетических предприятий по новой информационной технологии управления, а также выполнять научные исследования, направленные на совершенствование алгоритмов автоматического управления технологическим оборудованием и повышение качества.

Модернизация учебно-исследовательского стенда лаборатории «Полигон АСУТП электростанций» включала в себя два этапа:

1. Ввод в эксплуатацию контроллера Ремиконт Р-380 [1].

2. Разработка нового стенда исполнительных механизмов.

В ходе выполнения второго этапа был разработан макет стенда исполнительных механизмов, затем по этому макету была собрана стойка стенда (рис. 1). После этого была проведена ревизия имеющегося оборудования и составлена актуальная монтажная схема.

Далее был произведен монтаж и настройка как уже имеющегося оборудования, так и новых исполнительных механизмов. Новые механизмы отличаются от ранее использованных, поэтому монтажная схема требует доработки. Приоритетной задачей на данный момент является ввод стенда в учебный процесс.

Основной целью создания учебно-исследовательских стендов является обучение как новых, так и уже работающих на объектах специалистов. Такие стенды дают возможность изучить поведение объекта в различных режимах и провести необходимые эксперименты без риска нарушения его работы.

При разработки таких стендов необходимо проектировать не только верхний уровень АСУТП (контроллеры, ПТК), но и нижний - исполнительные механизмы, поскольку они являются неотъемлемой частью системы управления в целом [2].

Стенд типовых исполнительных механизмов предназначен для демонстрации дистанционного и автоматического управления типовыми электрическими исполнительными устройствами. Вместе стенды образуют систему, которая позволяет организовать информационноСекция 26. Системы управления и автоматизация техническую среду, в рамках которой разрабатываются и функционируют демонстрационные версии локальных систем контроля и управления энергоблоков тепловых электростанций.

Рис. 1. Макет стенда исполнительных механизмов Таким образом, внедрение в учебный процесс учебноисследовательских стендов позволяет не только своевременно обучать специалистов, но и вести исследования поведения моделей объектов при различных возмущениях.

1. Колесов И.А., Добров А.В., Никоноров А.Н. Разработка проекта развития стенда ПТК «Квинт» // Материалы межд. науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых «Энергия - 2013» – Иваново: изд. ИГЭУ, 2013. – Том 5. «Математическое моделирование и информационные технологии». Часть 1. – С.43-45.

2. Тверской Ю.С., Никоноров А.Н., Пронин Д.А. Прикладное обеспечение полигонов АСУТП электростанций;

под ред. Ю.С. Тверского / ФГБОУВПО «Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина». – Иваново, 2012. – 174 с.

ЭНЕРГИЯ-2014. Материалы конференции рук. А.А. Козлов, д.т.н., профессор (МАИ, г. Москва)

РАЗРАБОТКА ИНФОРМАЦИОННОЙ

ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

ИСПЫТАТЕЛЬНОГО ОГНЕВОГО СТЕНДА ЖРД МТ

При испытаниях жидкостных ракетных двигателей всегда существует проблема трудоемкости и сложности контроля получаемой информации. Задача выявления основных характеристик разрабатываемого ЖРД МТ является одной из основных при создании испытательного программно-аппаратного комплекса. Данная задача определяется путём измерения широкого класса параметров, характеризующих работу двигателя, функционирования различных управляющих и обслуживающих двигатель систем. Это приводит к необходимости измерения и контроля в процессе испытания ЖРД МТ большого количества физических величин. Фиксирование такого большого числа параметров в незначительные отрезки времени, определяемые продолжительностью испытаний двигателей, возможно только путём автоматизации процесса их измерения, контроля и регистрации. Решением этой задачи при испытаниях экспериментальных ЖРД МТ послужило использование модулей NI-SCXI-1000 и разработка программного обеспечения в среде программирования LabView.



Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 41 |
 


Похожие материалы:

«Сборник статей Международной научно-практической конференции 3 апреля 2014 г. Часть 1 Уфа 2014 1 УДК 00(082) ББК 65.26 П 43 Ответственный редактор: Сукиасян А.А., к.э.н., ст. преп.; Приоритетные направления развития науки: сборник статей П 43 Международной научно- практической конференции. 3 апреля 2014 г.: в 2 ч. Ч.1 / отв. ред. А.А. Сукиасян. - Уфа: РИЦ БашГУ 2014. – 234 с. , ISBN 978-5-7477-3528-6 Настоящий сборник составлен по материалам Международной научно-практической конференции ...»

«V Международная научно – практическая конференция ФИЗИКО – ТЕХНИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ И ПРОМЫШЛЕННОСТИ СБОРНИК ТЕЗИСОВ ДОКЛАДОВ ТОМСК 7-8 июня 2010 Сборник тезисов докладов V международной научно-практической конференции Физико-технические проблемы атомной энергетики и промышленности 2 ©Томский политехнический университет Сборник тезисов докладов V международной научно-практической конференции Физико-технические проблемы атомной энергетики и промышленности ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО РФ ...»

«Материалы II-й международной научно-практической конференции Тамбов 28-29 сентября 2010 ТГТУ – 2010 УДК: 53.04+537.867+537.868+539.143.42 Торсионные поля и информационные взаимодействия - 2010. Материалы II-й международной научно-практической конференции, г. Тамбов. 28-29 сентября 2010 г. – ТГТУ, 2010. – 197 с. Редактор В.А.Жигалов Подписано в печать 01.09.10. Усл. печ. л. 12. Уч.-изд. л. Формат 60х84 1/16. Печать офсетная. Тираж 200 экз. 2 ОРГАНИЗАЦИИ, ПОДДЕРЖИВАЮЩИЕ ПРОВЕДЕНИЕ КОНФЕРЕНЦИИ ...»

«И.В. Курчатов и А.П. Александров о стратегии ядерного энергетического развития МОСК ВА 2013 УДК 621.039 ББК 34.4 Ответственный редактор: А.Ю. Гагаринский Составители сборника: Э.А. Азизов, П.Н. Алексеев, В.Г. Асмолов, Н.Е. Кухаркин, Ю.М. Семченков, В.А. Сидоренко, С.А. Субботин, В.Ф. Цибульский, Я.И. Штромбах Корректор: Н.А. Антошкина Верстка: Е.Р. Осьмакова И.В. Курчатов и А.П. Александров о стратегии ядерного энергетического развития. Сборник. – М.: НИЦ Курчатовский институт, 2013, 144 с.: ...»






 
© 2013 www.kon.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»