Інформаційна інтелектуальна система в управлінні технологічними агрегатами реального

Інформаційна інтелектуальна система в управлінні технологічними агрегатами реального часу Виконавець: студентка 6-го курсу Куташ Тетяна Іванівна Керівник: Окуненко Володимир Микитович ДИПЛОМНИЙ ПРОЕКТ Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ХАРКІВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ» Чернівці 2013

Інформаційні системи які функціонують в реальному часі покликані своєчасно подавати оператору необхідну і достатню інформацію для прийняття рішень, якість яких забезпечує високоефективну діяльність об’єкта управління та його підрозділів. До головних її завдань належать: Збір інформації з різних джерел, а насамперед від первинних приладів (датчиків); Реєстрація, оброблення та видача інформації, що характеризує поточний стан технологічних агрегатів та технічного обладнання; Виявлення відхилення поточних значень технологічних параметрів від норм тощо; Тому найбільш актуальною проблемою в управлінні промисловими агрегатами завжди є вирішення задачі збирання і представлення оператору поточних значень технологічних параметрів об’єкта управління, а також розробка та удосконалення прикладних програм щодо вирішення задач забезпечення достовірною інформацією оператора, який здійснює управління процесом. 2

Системи реального часу Будь-яка система називається системою реального часу (СРЧ), якщо правильність її функціонування залежить не тільки від логічної коректності обчислень, але і від часу, за який ці обчислення проводяться. Тобто для подій, що відбуваються у такій системі, те, коли ці події відбуваються, так само важливо, як логічна коректність самих подій. У цьому випадку вважають, що система працює у режимі реального часу. Для операційних систем реального часу характерний: гарантований час реакції на зовнішні події (наприклад на переривання від обладнання); жорстка підсистема планування процесів (високопріоритетні завдання не повинні витіснятися низькопріоритетним, за деякими винятками); підвищені вимоги до часу реакції на зовнішні події або реактивності (затримка виклику обробника переривання не більш десятків мікросекунд, затримка при перемиканні задач не більше сотень мікросекунд). 3

Принципова структура збирання інформації і передачі в ЕОМ 4 Фізичні параметри

Постановка задачі Задача проектування інформаційної системи, складається з розробки набору програмних компонентів, які по поточному значенню електричного сигналу який надходить періодично в певний час збирання інформації від датчика, через АЦП в ЕОМ, з використанням характеристики відповідного датчика, яка представлена рівнянням або градуровочною таблицею, перетворили цей сигнал в дійсне значення, його фізичну або хімічну величину. При цьому необхідно використовувати різні методи вирішення цієї задачі, які забезпечать необхідну точність її рішення. 5

Розробка програмних продуктів Методи перетворення електричного сигналу в дійсне значення технологічного параметру Метод №1 Опис вхідної інформації Xi – поточне значення електричного сигналу. Xmin – мінімальне задане значення електричного сигналу яке може надходити від датчика. Xmax – максимальне задане значення електричного сигналу яке може надходити від датчика. a0, a1, a2 – коефіцієнти нелінійного алгебраїчного рівняння яке описує характеристику датчика Опис вихідної інформації Yi - поточне значення технологічного параметра. 6

Метод №2 Опис вхідної інформації 1. Характеристика датчика представлена у вигляді градуровочної таблиці виду: Опис вихідної інформації Дійсне значення фізичної величини c (°C, %, м2/сек, ітд). 2. Поточне значення електричного сигналу xi, що надходить в ЕОМ від відповідного датчика в поточному циклі i; 3. Мінімальне xmin та максимальне xmax значення електричного сигналу, значення менше/більше якого характеризувати несправність. 7

Методи Фільтрації Опис вхідної інформації Значення що надходять від трьох датчиків (x1,x2,x3). Опис вихідної інформації Дійсне значення поточного технологічного параметра Y підвищеної достовірності. Метод №1 Метод вирішення задачі Визначення достовірного значення складається з наступного, з трьох значень вибирається те яке більше меншого і менше більшого. 8

Метод №2 Опис вхідної інформації Опис вихідної інформації Метод вирішення задачі (рекурсивного фільтру) 9

Метод №2 (не рекурсивного фільтру) xi, xi-1, xi-2 – виміряні значення в останніх трьох циклах збирання інформації. a0, a1, a2 – вагові коефіцієнти фільтра (відповідні значення коефіцієнтів). а0 + a1 + a2 =1 Опис вхідної інформації Опис вихідної інформації Метод вирішення задачі 10

Програмний інтерфейс 11 Програмний інтерфейс реалізовано у вигляді вікна, у якому відображаються дійсні значення технологічних параметрів, які надходять від датчиків. Для зручності роботи оператора також відображаються згладжені значення та графік зміни значень за останню хвилину.

Вікно форми для перегляду історії значень При подвійному кліку відкривається база з записаними значеннями 12

ВИСНОВКИ В даній дипломній роботі Проведений аналіз: різних типів датчиків по визначенню значень технологічних параметрів виробничих агрегатів вітчизняних та зарубіжних фірм; типів ЕОМ; існуючих системних та прикладних програм; БД та ОС. Для кожного програмного компоненту: сформульована постановка задачі; описані методи вирішення задач вимірювання та фільтрації; розроблені алгоритми; описана вхідна та вихідна інформація; розроблений контрольний приклад; складжена програма та проведена відладка програми. Таким чином виконаний повний цикл робіт по проектуванню програмного забезпечення для розробки інформаційних інтелектуальних комп'ютерних систем реального часу. 13

14 ДЯКУЮ ЗА УВАГУ!