Универсальные системы управления процессами Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

F, Н N, имп

1

1

-il 1

Uli 1 Ш 1

1J У

Jr 1 У

IF

r Avr А^лл

1 2 3 Г, мин

Рис. 1. Диаграмма: «нагрузка ^ - время г» и «суммарный счет АЭ N - время Г »

Полученная совмещенная полная диаграмма разрушения позволяет осуществлять непрерывный контроль параметров прочности и трещиностойкости композиционного материала. На диаграмме отмечают характерные участки образования и развития микро- и макротрещин: в упругой стадии деформирования (участок 1 на рисунке), сопровождающейся малой интенсивностью акустического излучения; в стадии образования и интенсивного развития микротрещин и магистральной трещины с резко возрастающим суммарным счетом АЭ (участок 2). Прочность образца

материала определяют по максимальному значению параметра АЭ, соответствующему максимальному значению разрушающей нагрузки. Применение дополнительного элемента жесткости дает возможность зафиксировать снижение параметра акустической эмиссии после наступления стадии потери несущей способности образца материала (участок 3).

Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить точность и достоверность измерений за счет непрерывного контроля прочности и трещиностойко-сти квазихрупких композиционных материалов при равновесных испытаниях образцов, по величинам амплитуд регистрируемых акустических сигналов определять предразрушающие стадии трещинообразо-вания и по максимальному акустическому импульсу -предел прочности материала.

Литература

1. А.с. 1536251 СССР. 1990. МПК О 01 N 3/00. Способ контроля прочности изделий из хрупких материалов / С.Г. Никольский, В.О. Бормоткин, И.С. Гилев, Т.С. Степа-нянц // БИ. 1990. № 2.

2. ГОСТ 29167 - 91. Бетоны. Методы определения характеристик трещиностойкости (вязкости разрушения) при статическом нагружении.

3. Перфилов В.А. Рост трещин в бетонах. Волгоград, 2002.

27 июля 2004 г.

Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет

УДК 658.012.011.56.002.2

УНИВЕРСАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССАМИ © 2005 г. А.В. Кизик, В.Г. Корниенко

Анализ информации по существующим и разрабатываемым системам показывает, что в настоящее время все большее внимание уделяется концепции Комплексной Системы Автоматизации (TIA), которая включает в себя: систему, основанную на единой платформе; универсальную технологию автоматизации для всего спектра приложений автоматизации процесса; материально-техническое обеспечение производства; процесс производства и выпуск готовой продукции. Проведенные исследования показали, что технология автоматизации облегчает оптимизацию всех областей деятельности компании, включая уровни: планирования ресурсов предприятия (ERP), исполнительных производственных систем (MES), управления процессом до полевого уровня.

В этой концепции имеются стандартные компоненты аппаратного и программного обеспечения. Универсальное управление данными, универсальные средства обмена данными и возможности проектиро-

вания комплексной системы автоматизации представляют собой открытую платформу для разработки передовых, ориентированных на будущее, экономичных решений автоматизации в промышленности.

Путем установления связей уровня автоматизации с верхним уровнем управления данные процесса становятся доступными на всех уровнях компании с целью их обработки, оценки, планирования, координации и оптимизации операций производственных и коммерческих процессов.

Перспективны системы, реализованные в модульной структуре и открытой архитектуре для последовательного внедрения на основе промышленных стандартов, обладающие широкими функциональными возможностями автоматизации процессов и возможностью использования высокопроизводительного оборудования. Система должна обладать такими свойствами как: высокая производительность, надежность, простота, безопасность и удобство управления.

Горизонтальная интеграция означает использование для управления всем процессом производства общих и стандартных компонентов аппаратного и программного обеспечения (рис. 1).

ям, или в качестве ОРС-клиента, который обращается к данным приложений ОРС-сервера.

Рис. 1. Горизонтальная интеграция

Данная концепция должна обеспечить следующие преимущества:

- невысокие затраты на аппаратное обеспечение и проектные работы;

- проверенное качество и надежность;

- простое и быстрое определение и подбор компонентов системы;

- низкую стоимость запасных частей;

- небольшое время доставки запасных частей и компонентов наращивания системы;

- доступность по всему миру;

- возможность сокращения затрат входной и выходной логистики и экономии на стоимости материально-технического снабжения, сопровождения и обучения персонала.

Тенденция к объединению технологии автоматизации и информационных технологий, имеющая в своей основе промышленные стандарты, используемые компаниями-производителями мирового уровня, требует универсального и прозрачного обмена данными между информационными сетями и сетями автоматизации в масштабах всей компании. Модульность и стандартная база предоставляют возможность полной интеграции уровней: центрального управления предприятием, управления информацией, исполнительных производственных систем, расширенного управления процессами, диагностики и местного управления, что, в свою очередь, позволяет оптимизировать производство и обеспечить гибкость (рис. 2).

Система управления процессом должна быть полностью объединена с корпоративной информационной сетью с помощью интерфейсов, основанных на использовании международных промышленных стандартов для обмена данными, таких как Ethernet, TCP/IP, ОРС или @aGlance. Это позволяет иметь доступ к данным процесса в любое время и в любом месте.

Операторская станция выступает в качестве ОРС-сервера, предоставляя данные Windows - приложени-

Рис. 2. Вертикальная интеграция

Сервер и соответствующий клиент Web@aGlance/IT позволяет осуществлять полный контроль и управление по сети Интернет или Интранет. Необходима технология построения системы, поддерживающая резервирование, расширение в режиме online и использование, как в стандартной среде, так и в зонах повышенной опасности Ex.

Использование подключения интеллектуальных полевых устройств непосредственно к устройствам обмена (по средствам PROFIBUS) или к интерфейсным модулям HART станций удаленного ввода/вывода, могут также быть резервированными.

Классические и HART полевые устройства подключаются к PROFIBUS с использованием станций распределенного ввода/вывода. Эти полевые устройства можно использовать в Ех зонах 1 или 2, датчики/исполнительные механизмы - в зоне 0. Возможно использование станций с классом защиты IP65.

PROFIBUS позволяет подключать полевые устройства непосредственно во взрывоопасных областях. Обмен данными между системой и интеллектуальными полевыми устройствами осуществляется на основе использования международных стандартов и спецификаций, таких как IEC 61158.

PROFIBUS используется для непосредственного встраивания в многорежимные приводы, системы, компоненты управления двигателями, анализаторами и исполнительными электрическими механизмами. Компоненты PROFIBUS можно использовать для подключения к системе простых датчиков с AS-интерфейсом или компонентов автоматизации по шине EIB (Европейская инсталляционная шина). Возможность простой интеграции полевых устройств

обеспечивается использованием соответствующих программных продуктов.

Основным фактором гибкости системы является ее совместимость с аппаратными и программными продуктами разных производителей. Имея модульную архитектуру с использованием компонентов аппаратного и программного обеспечения, система может сопрягаться с элементами благодаря их совместимости. Используя стандартные интерфейсы, система может быть гибкой и расширяемой, открытой для модернизации и усовершенствования в будущем.

Применяя мощные передовые технологии и установившиеся в мировом масштабе промышленные стандарты, в числе которых IEC, XML, PROFIBUS, Ethernet, TCP/IP, OPC, @aGlance, ISA S88 и ISA S95 можно добиться максимального использования сис-

темы для стыковки с уже существующими системами или построенными вновь на принципиально различной основе.

Как результат модульности и открытости архитектуры системы, основанной на использовании компонентов аппаратного и программного обеспечения, система должна одинаково эффективно применяться на малых и больших предприятиях. Масштабируемость, начиная от небольшой системы, включающей малое число точек измерения и контроля, до распределенной многопользовательской системы с архитектурой клиент-сервер и большим числом точек измерения, которая применяется для автоматизации большого промышленного предприятия или для автоматизации ряда связанных между собой производств, обеспечивает системе широкое применение и эффективность.

7 октября 2004 г.

Кубанский государственный технологический университет, г. Краснодар

УДК 681.3

ОЦЕНКА ПРОЧНОСТИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ, АРМИРОВАННЫХ НЕНАПРЯГАЕМОЙ ВЫСОКОПРОЧНОЙ АРМАТУРОЙ ПРИ КРУЧЕНИИ

© 2005 г. Д.Х. Касаев

В исследовании [1] была получена расчетная формула, оценивающая прочность железобетонных элементов прямоугольного сечения при кручении, которая после упрощений имеет вид

T = ■

0,80

1 + 2

-Ъоhsq (1 + ф)

\1 + Ф

(1)

где

I t 22

е = GsAs,tot . е = waw . ^ s п 1 1 > 'iw

Rbbh

RbbS

S

а 2, а к - предел текучести продольной и поперечной арматуры соответственно; £2, £ № - механический коэффициент продольного и поперечного армирования соответственно; , - силовая интенсивность продольного и поперечного армирования соответственно; а№ - площадь сечения поперечного стержня (хомута); А2,ш - площадь сечения продольных стержней; Ь0 - рабочая ширина сечения; е2 - эксцен-

триситет приложения предельной силы в продольной арматуре; Ь, И - ширина и высота сечения соответственно; Ь2, И2 - расстояние между крайними продольными стержнями по ширине и высоте сечения соответственно; £ - шаг поперечной арматуры; RЬ -призменная прочность бетона.

В исследовании [2] было установлено, что образцы, армированные высокопрочной арматурой без предварительного напряжения, разрушались при меньших нагрузках, чем аналогичные образцы - близнецы, предварительно напряженные. По этой причине были проанализированы результаты испытаний, проведенных рядом исследователей над образцами с не-напрягаемой высокопрочной арматурой.

Опыты В.Н. Байкова. и др. [3]. Кручению подверглись два образца прямоугольного сечения с проектными размерами поперечного сечения 20x36,6 см. Продольное армирование состояло из четырех стержней, расположенных по углам сечения, диаметром 14 мм и условным пределом текучести 993,6 МПа. Шаг поперечной арматуры составлял 8 см. Призмен-ная прочность бетона была равна + 29,5 МПа.

Опыты А. Кадера [4]. Из 9 опытных образцов, испытанных на кручение, шесть имели прямоугольное сечение с размерами 20x36 см. Балки армировались четырьмя стержнями одинакового диаметра 14 или 18 мм, расположенных по углам сечения. Условный предел текучести арматуры диаметром 14 мм составлял