РАЗЛИЧНЫЕ ОТРАСЛИ ПРОМЫШЛЕННОСТИ И РЕМЕСЛА

Проведен подробный анализ межгосударственных стандартов «Единая система конструкторской документации» (ЕСКД) последней редакции, составлен перечень документов, сопровождающих конструирование промышленных роботов в интегрированной среде CAD/CAE на базе цифровой модели с учетом вводимого в проектную практику понятия электронного документа.

Проанализирована ситуация в промышленности и отраслевой науке. Развитие отраслевой науки должно происходить в соответствии с приоритетными направлениями и критическими технологиями. Приведены данные о распределении инновационно-активных видов деятельности предприятий реального сектора российской экономики. Проблемными задачами развития промышленности на современном этапе являются: формирование цивилизованного внутреннего рынка потребительских товаров; стимулирование инвестиционного процесса; развитие сырьевой базы легкой промышленности; стимулирование экспорта; развитие инновационной деятельности. Предложены пути реализации этих проблемных задач.

Одной из актуальных задач автоматизированных систем (АС) оценки состояния потоков и контроля качества средств измерений (СИ) является применение современных алгоритмов нейронных сетей. Рассмотрен алгоритм с использованием нейронной сети Кохонена. Данный алгоритм может быть рекомендован для включения в состав библиотеки алгоритмов системы поддержки принятия решения в АС, в которых используется модель инженерной сети.

Рассматривается возможность замены громоздких расчетов коэффициента вязкости газовой смеси по действующему семейству межгосударственных стандартов ГОСТ 30319-96 на расчеты по аппроксимационной модели для каждого конкретного месторождения. Предложены алгоритмы расчета коэффициентов аппроксимационных формул. Исследуется погрешность, возникающая при таком подходе. Построены аппроксимационные модели для расчета вязкости природного газа наиболее крупных газовых месторождений Западной Сибири.

В статье описывается экспертный анализ информационного поля технологического объекта нефтегазового предприятия. Определен адекватный метод экспертного анализа. Рассмотрена структура информационного поля технологического объекта нефтегазового предприятия. Отражены результаты проведенного экспертного анализа. В качестве технологического объекта исследований была выбрана линейная производственно-диспетчерская станция (ЛПДС) одной из нефтетранспортных компаний. Детально проанализирована система, выделены компоненты, в нее входящие, классифицированы и типизированы данные. Авторами работы предлагается провести адекватное определение ключевых параметров, позволяющих оценить состояние технологического процесса, выделив ключевые параметры технологического процесса с предварительным их анализом.

В статье рассмотрен онтологический подход как средство представления знаний в системах интеллектуальной поддержки оператора для сложных и экологически опасных объектов на примере средств трубопроводного транспорта. Описано развитие методов семиотического моделирования и онтологий в части построения концептуальной модели и концептуальной схемы предметной области управления трубопроводными системами. В качестве подхода к разработке систем интеллектуальной поддержки принятия решений рассмотрен аппарат многоагентных систем. Приведены описания архитектуры для систем интеллектуальной поддержки принятия решений семиотического типа с онтологиями.

В статье описывается современное состояние процессов контроля качества продуктов в нефтегазовом комплексе России. Рассматривается вопрос повышения качества лабораторных испытаний за счет автоматизации деятельности служб лабораторного контроля.

В статье рассмотрены существующие подходы к процедурам человеко-машинного управления и организации интеллектуального интерфейса в системах поддержки оператора сложных и экологически опасных объектов. Изложены результаты анализа существующих функциональных методов оперативного человеко-машинного управления, основанных на навыках, правилах и знаниях. Приведены описания процедур функционального человеко-машинного управления. Описаны процедуры типа: "реакция на сигнал", "реакция на отказ", "событийно-ориентированное управление", "симптомно-ориентированное управление". Описаны архитектура системы интеллектуальной информационной поддержки оператора и пример организации интеллектуального операторского интерфейса.

Основным требованием, предъявляемым сегодня к автоматизированным системам управления предприятиями, является возможность поддержки принятия решений для эффективного управления производством. В статье сформулированы требования к современным информационно-измерительным и информационно-аналитическим системам с тем, чтобы их использование обеспечивало эффективное управление производством. Приведено описание технических решений, реализованных на программно-информационной платформе и апробированных в 2013 году.

Исследуется задача оптимального распределения объемов добычи нефти по залежам многопластового месторождения за счет учета изменения во времени отборов жидкости из продуктивных пластов. Возможность эффективного решения реализуется за счет "двойной" декомпозиции задачи. Сначала проводится декомпозиция задачи по этапам разработки ("внешняя" декомпозиция по времени), благодаря чему возникает возможность оптимизации стратегии отдельно на каждом этапе разработки. Результаты, полученные на предыдущем этапе, становятся входной информацией для следующего этапа. На каждом этапе проводится "внутренняя" декомпозиция по залежам (пластам). Это позволяет перейти к оптимизации отдельной залежи и, соответственно, к поиску экстремума только по одной переменной. При этом осуществляется проверка выполнения общего ограничения на темпы отбора жидкости со всего месторождения.

Так как насосы и насосные станции технологических процессов сбора, поддержания пластового давления, транспорта и подготовки нефти составляют более 50 % в общей смете затрат на электроэнергию нефтегазодобывающего предприятия, актуальным вопросом является разработка и применение систем интеллектуального управления для повышения энергоэффективности данных процессов. В статье предложена система управления электроприводом насосной станции на основе трехмерного нечеткого логического регулятора, входные и выходные переменные которого представлены совокупностью термов с прямоугольной формой функции принадлежности (четких термов). Данная система позволяет стабилизировать уровень нефти на отметке 2, 5 м с абсолютной погрешностью ±0, 2 м, а также повысить показатели качества подготовки нефтяной эмульсии на установке подготовки нефти.

В статье описано устройство контроля положения оси скважины в пространстве, основанное на применении акустических четвертьволновых резонаторов, имеющих свойство подавлять внешние шумы на резонансных частотах. Резонансная частота акустических четвертьволновых резонаторов зависит от их геометрических размеров. Передачу акустического сигнала на поверхность предлагается выполнять по гидравлическому каналу, т. е. по буровому раствору.

Для защиты продуктопровода от несанкционированных врезок/действий необходима автоматизированная система мониторинга. Для данной системы необходимо использовать определенный алгоритм регистрации сигналов с датчиков обнаружения (геофонов).

Постановка проблемы: как правило, мониторинг состояния дамб с использованием датчиков, установленных в дамбу, заключается в сравнении измерений датчиков с заранее определенными пороговыми значениями, получен- ными в результате анализа или моделирования структуры дамбы. Этот способ позволяет обнаружить лишь простые случаи разрушения дамбы, например переливание гребня дамбы. Более сложные случаи, вызванные процессами внутренней эрозии, такой способ обнаружить не позволяет. Цель: разработка и апробация алгоритма обнаружения аномального состояния дамбы, вызванного процессами внутренней эрозии. Результаты: предлагаемый алгоритм об- наружения аномального состояния основан на моделировании передаточной функции между измеряемыми сигналами уровня воды и пóрового давления внутри дамбы. Одноклассовый классификатор «нейронные облака» используется для оценки нелинейной, нечеткой функции принадлежности ошибки модели к области нормального состояния. Обучение классификатора «нейронные облака» производится на исторических данных о нормальном поведении дамбы, получен- ных с датчиков, установленных в дамбе. Нечеткий выход классификатора, изменяющийся от 0 до 1, позволяет давать оценку близости текущего состояния дамбы к аномальному. Апробация алгоритма проводилась на реальных данных, полученных в ходе натурного эксперимента. Практическая значимость: результаты исследований и алгоритмические решения использованы компанией «Сименс» в компоненте искусственного интеллекта при разработке системы мони- торинга состояния дамб.

Составлены варианты заданий и рекомендации для разработки программ автоматизированного проектирования с использованием баз данных и программирования на VBA, включающие в себя основные операции листовой штамповки, а также технологии раскроя металла на полосы, ленты и заготовки различной конфигурации и размеров.

Шлифование выполняют в целях выравнивания поверхности после предыдущих операций и придания ей требуемой шероховатости, а также удаления слоя древесины или древесного материала для обеспечения заданного размера изделия. Изучение и определение поверхностной энергии древесины и древесных материалов является актуальной задачей современной деревообработки, связанной с образованием новых поверхностей в результате технологических процессов. Исследуемые процессы обработки деталей абразивными инструментами по описанию и моделированию являются наиболее сложными. Они характеризуются развитыми пространственно-временными связями, детальное изучение которых должно выполняться на основе системного подхода. Закономерности износа абразивного инструмента непосредственно связаны с работой единичных абразивных зерен. В основе механизма износа лежат явления адгезии, диффузии, абразивного разрушения, пластического течения тончайших поверхностных слоев, размягченных под действием высоких контактных температур и давлений, химического воздействия на абразив окружающей среды и обрабатываемого материала. Под действием механических и температурных напряжений происходит растрескивание, скалывание режущих кромок, выкрашивание из связки отдельных абразивных зерен и целых комплексов. Вероятность вырывания абразивного зерна в инструменте и его разрушения с увеличением глубины резания значительно возрастает. В этом случае почти все абразивные зерна достигают максимальной глубины резания. На вершинах абразивных зерен появляются значительные площадки износа. На основании анализа закономерностей работы единичных абразивных зерен инструмента с момента их активации до момента разрушения или вырывания из связки можно установить взаимосвязь износа абразивного инструмента с износом и закономерностями работы единичных абразивных зерен, что является неотъемлемой частью возможности совершенствования конструкций инструмента

Пособие подготовлено в соответствии требованиями ФГОС ВПО направления подготовки магистров, содержит дидактически и методически обработанный, иллюстрированный и систематизированный авторами материал, способствующий формированию у студентов соответствующих общекультурных и профессиональных компетенций. Предназначено для студентов, обучающихся по направлению подготовки 15.04.04 (220700.68) – Автоматизация технологических процессов и производств очной и заочной форм обучения. Магистерская программа «Автоматизация и управление технологическими процессами».

В работе использован нетрадиционный способ изготовления бумаги - аэродинамическое формование. Процесс формования полотна бумаги осуществляется осаждением на сетке целлюлозных волокон из потока влажного воздуха при сохранении влажности сформованного слоя на уровне 30 %. Это обеспечивает образование межволоконных связей без введения упрочняющих добавок. При выработке бумаги методом аэродинамического формования наряду с малым потреблением воды ожидается снижение энергозатрат на роспуск полуфабриката и сушку бумаги. Плотность укладки волокон при формовании не превышает 25 кг/м 3, что позволяет наиболее эффективно производить бумаги санитарно-гигиенического назначения, для которых характерны пухлость, мягкость и высокая впитывающая способность. В структуре волокнистого слоя при прессовании на сетке формируются участки, обеспечивающие механическую прочность и влагоемкость бумаги. Различие технологий аэродинамического и традиционного формования бумаги вызвало необходимость изменения параметров сеток, используемых в настоящее время в целлюлозно-бумажной промышленности. Представлен расчет параметров профилирующей сетки для создания рельефа из участков различной плотности укладки волокон в полотне бумаги при прессовании волокнистого слоя. Рыхлые участки отвечают за высокую впитывающую способность бумаги и образуются в ячейках между нитями профилирующей сетки. Плотные участки обуславливают механическую прочность бумаги. Размеры плотных участков и расстояния между ними исключают возможность прохождения линии разрыва бумаги только по рыхлым участкам. Для образования прочных межволоконных связей проводится дополнительное увлажнение волокон. Приведены условия капиллярного впитывания воды только плотными участками полотна бумаги, исключая увлажнение всего волокнистого слоя. Методом аэродинамического формования на лабораторной установке периодического действия отработаны режимы формования образцов бумаги из беленой сульфатной целлюлозы массой 30...50 г/м 2, избирательного увлажнения волокнистого слоя и способы введения вспомогательных компонентов для обеспечения влагопрочности образцов. Прессование проведено по разработанной технологии с использованием предложенной сетки. Опытные образцы бумаги по основным показателям отвечают требованиям ГОСТ Р 52354-2005 к изделиям из бумаги бытового и санитарно-гигиенического назначения.

Пособие подготовлено в соответствии с требованиями ФГОС ВПО направления подготовки магистров, представляет курс лекций, в котором содержится дидактически и методически обработанный, иллюстрированный и систематизированный авторами материал, способствующий формированию у студентов соответствующих общекультурных и профессиональных компетенций. Предназначено для студентов, обучающихся по направлению подготовки 15.04.04 (220700.68) – Автоматизация технологических процессов и производств.

Приведены сведения по построению АСУТП на базе концепции открытых систем, а также по функциональным задачам АСУТП, программируемым логическим контроллерам, компьютерным сетям. Предназначено для магистров, обучающихся по специальности «Технологические машины и оборудование».

Изложены основные принципы построения асинхронных частотно- регулируемых электроприводов. Проведен анализ технического уровня современных асинхронных двигателей и преобразователей частоты. Рассмотрены принципы построения математических моделей трехфазных асинхронных двигателей с позиций теории обобщенной электрической машины. Приведены результаты анализа системных свойств разомкнутого электропривода с силовым полупроводниковым преобразователем и асинхронным двигателем, таких как управляемость, наблюдаемость и чувствительность. Даны рекомендации по использованию полученных результатов в системах частотно-регулируемого электропривода с асинхронными двигателями.

Представлен обзор литературных данных по методам алкилирования фенола и его производных олефинами. Приведены катализирующие системы и условия ведения процессов, а также некоторые технологические схемы производства замещенных фенолов методом алкилирования.

В настоящий сборник вошли материалы магистерских, бакалаврских, дипломных работ и проектов студентов Казанского национального исследовательского технологического университета, рекомендованные к опубликованию учеными советами институтов (факультетов).

Представлены учебно-методические материалы, необходимые при выполнении лабораторно-практических работ. Основное внимание уделено программируемым промышленным контроллерам и инструментальным программным средствам двухуровневых систем. Нижний уровень систем обеспечивает решение задач непосредственного автоматического управления, верхний - предоставляет человеку возможность оперативного управления в автоматизированных системах, направленного на осуществление контроля за объектом управления и воздействия на него.

Рассмотрены вопросы проектирования и реализации автоматизированных систем управления на основе программно-технических комплексов, включающих программируемые промышленные контроллеры и инструментальные программные средства. Основное внимание уделено системам двух уровней: нижнего, обеспечивающего решение задач автоматического регулирования, и верхнего, обеспечивающего возможность оперативного управления.

Рассмотрено решение задачи придельного сбрасывания груза с авиационного носителя, описаны особенности работы и схемотехнического исполнения оптических прицелов бомбометания (ОПБ), а также систем наведения управляемых авиационных бомб (УАБ), приведен порядок выбора и расчета основных характеристик визирной системы и прицельных параметров ОПБ, дана количественная оценка ожидаемой методической погрешности наведения УАБ системами их управления трех поколений.

Рассмотрены условия работы и вопросы оптимальной настройки резонансных электромагнитных датчиков сил и линейных перемещений с последовательными LС-контурами в целях обеспечения высокой чувствительности измерения сил и линейных перемещений. Такие устройства могут широко применяться при сборке приборов точной механики для контроля их основных параметров.

Представленная диссертационная работа посвящена повышению эффективности ремонтно-изоляционных работ в скважинах за счет разработки новых полимерных композиций на основе карбамидоформальдегидной и ацетоноформальдегидной смол и новых технологий проведения ремонтно-изоляционных работ на скважинах.

Представленная диссертационная работа посвящена анионным процессам, протекающим в системе полиоксиэтиленгликолят - ароматический изоцианат.

Представленная диссертационная работа посвящена адгезионным свойствам бинарных смесей полиолефинов, исследованию влияния состава и структуры смесевых полиолефиновых композиций на их адгезионные свойства.

Освящаются следующие вопросы: основные методы автоматизации; объекты управления в лесном комплексе; автоматизация непрерывных и дискретных процессов; формулирование и систематизация задач автоматизации управления; оптимизационные модели; критерии оптимальности; технические средства автоматизации; воспринимающие элементы; исполнительные устройства; автоматические регуляторы; микропроцессоры; принципы построения и структура АСУТП; методика расчета экономической эффективности систем автоматизации. Курс лекций может быть полезно широкому кругу инженерно-технических работников, занимающихся вопросами разработки, проектирования и эксплуатации систем автоматизации лесных и деревообрабатывающих производств.

Систематизированы сведения и нормативные материалы, необходимые для разработки принципиальных и функциональных схем автоматизации процессов деревообработки. Описаны объекты управления технологическим процессом и методы управления ими. Приведены примеры автоматизации основных параметров, объектов и процессов лесозаготовительных деревоперерабатывающих производств. Учебное пособие предназначено для студентов специальностей лесоинженерного дела и может быть полезно широкому кругу инженерно-технических работников, занимающихся вопросами разработки, проектирования и эксплуатации систем автоматизации лесных и деревоперерабатывающих производств. Рекомендуется использовать для курсового проектирования студентам специальности Лесоинженерного дела.

Пособие включает варианты графического представления и фотографий дефектов сварных соединений, микроструктуры дефектов основного металла оборудования опасных производственных объектов. Приведена информация о причинах образования дефектов, путях их предотвращения и способах устранения. Данная работа развивает разделы «Дефекты сварных соединений», «Дефекты поверхности основного металла» Инструкции по визуальному и измерительному контролю РД 03-606-03.

В учебном пособии рассмотрены средства измерений электрических величин с позиции проектирования аналоговых измерительных устройств; теоретические вопросы структурных схем, расчеты их статических и динамических погрешностей. Широко представлены аналоговые электронные преобразователи и приборы. Кратко изложены вопросы проектирования приборов сравнения: мосты, компенсаторы. Приведены примеры контрольных заданий и их решения, расчета электронных схем приборов, проектирование основных преобразователей.

Во второй части пособия изложены теоретические основы регулирования частоты и активной мощности. Уделено внимание техническим устройствам, предназначенным для управления режимом энергосистемы по частоте и активной мощности, напряжению и реактивной мощности. Рассмотрены также принципы выполнения противоаварийной автоматики в энергосистемах.

В первой части пособия рассматриваются теоретические основы выполнения систем автоматического управления, регулирования напряжения и реактивной мощности, схемы и принципы действия автоматических систем регулирования возбуждения синхронных машин.

Пособие содержит технические задания и методические указания по выполнению курсового проекта по курсу «Автоматизация технологических комплексов и систем в промышленности». Материал пособия позволяет студенту получить навыки выполнения проектов комплексной автоматизации современных систем как постоянного, так и переменного тока, а также при помощи программируемого контролера «Siemens Logo!».

В учебнике приводятся основные понятия из теории автоматического регулирования; даются необходимые сведения для более глубокого понимания работы буровых автоматических систем; рассматриваются элементы аппаратуры и средства автоматики, буровая контрольно-измерительная аппаратура (БКИА), буровые автоматические системы, вопросы контроля и автоматизации процессов при проведении горно-разведочных подземных выработок. Подчеркивается теснейшая связь БКИА и автоматики с техникой и технологией бурения, знание которых может позволить грамотно изучать, эксплуатировать и создавать аппаратуру и автоматические устройства. Намечаются перспективы развития «классических» буровых систем и компьютеризации основного бурового процесса.

В пособии приводятся основные понятия из теории автоматического регулирования; рассматриваются элементы аппаратуры и средства автоматики, буровая контрольно-измерительная аппаратура (БКИА), буровые автоматические системы. Подчеркивается теснейшая связь БКИА и автоматики с техникой и технологией бурения. Намечаются перспективы развития «классических» буровых систем и компьютеризации основного бурового процесса.

Статья посвящена обзору методов определения состава и свойств многокомпонентных полидисперсных сред на примере коровьего молока. Приведено краткое описание химико-физического состава молока. Рассмотрены существующие методы определения количественного состава молока. Предлагаются способы повышения точности и достоверности определения параметров за счет использования адаптивного анализа, а также усовершенствования метода нарушенного полного внутреннего отражения.

Работа посвящена проблемам качества текстильной целлюлозы.

Исследовано влияние амплитуды деформации и частоты деформирования на свойства резин на основе НК и СКД, наполненных техническим углеродом. Построена обобщенная кривая амплитудно-частотной зависимости.

Приведены основные особенности соэкструзии резиновых смесей. Представлены методы численного расчета стратифицированного течения и рекомендации по их использованию.

Исследована делигнификация коротковолокнистого льна водными растворами HNO[3]. Определены оптимальные условия азотнокислой варки и отбелки льняных волокон с целью получения медицинской гигиенической ваты.

В работе использовано число Масона в качестве критерия подобия для анализа общих закономерностей в электрореологическом эффекте в дисперсиях полисахаридов.

Материалы учебного пособия подготовлены на основе результатов проведенных автором исследований и теоретических обобщений по алгоритмизации прикладных задач, решаемых на электронных вычислительных машинах. Должное внимание уделяется положениям и рекомендациям методического характера, с тем, чтобы материалы пособия могли служить методическим руководством для самостоятельной работы читателя по практической разработке, описанию алгоритмов в интересах их программной реализации.

Рассмотрены основные методы и задачи автоматизированного проектирования технологии раскроя металла на полосы, ленты, а также заготовки различной конфигурации и размеров.

Электронное учебное пособие предназначено для студентов факультета «Двигатели летательных аппаратов», обучающихся по специальности 160301.65 – «Авиационные двигатели и энергетические установки» (ГОС- 2), в рамках дисциплины «Инновационные технологии производства авиационных двигателей и энергетических установок» в 9 и А семестре, для бакалавров 151900.62 – «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств» (ФГОС – 3) изучающих дисциплины «Разработка оптимальных технологических процессов с использованием CAE/CAD/CAM/PDM – систем» и «Разработка технологических процессов механической обработки и их реализация на виртуальных станках» в 8 семестре, для специалистов 160700.65 «Проектирование авиационных и ракетных двигателей» (Контрактная подготовка специалистов для ОАО "Кузнецов") (ФГОС – 3) изучающих дисциплину «Инновационные технологии производства авиационных двигателей и энергетических установок» в 9 и А семестре.

Кратко изложены лабораторно-практические приложения на основе графической среды Lab VIEW, для моделирования принципов измерений, построений и состава конкретных авиационных приборов и информационно-измерительных систем воздушных судов гражданской авиации. Особое внимание уделено методам измерения пилотажно-навигационных параметров и принципам работы приборов и систем.

Рассмотрен адаптивный регулятор на основе ПИД регулятора и правил нечеткой логики. Приведены все необходимые теоретические сведения, необходимые для понимания принципов его работы и настройки. Сформулировано задание и приведена методика выполнения лабораторной работы с использованием имитационной модели данного регулятора.