Интегрированная система обучения операторов управлению процессом электролиза в производстве алюминия тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.06, кандидат технических наук Самарина, Анастасия Михайловна
- Специальность ВАК РФ05.13.06
- Количество страниц 162
Оглавление диссертации кандидат технических наук Самарина, Анастасия Михайловна
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ ИНФОРМАЦИОННО-УПРАВЛЯЮЩИЕ И ОБУЧАЮЩИЕ СИСТЕМЫ ПРЕДПРИЯТИЙ АЛЮМИНИЕВОЙ ОТРАСЛИ
1.1 Современное состояние мирового рынка алюминия
1.2 Обзор автоматизированных систем управления на предприятиях алюминиевой отрасли
1.3 Обзор автоматизированных систем обучения для алюминиевых производств
1.4 Классификация компьютерных систем обучения
Выводы к главе 1
ГЛАВА 2. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОИЗВОДСТВА АЛЮМИНИЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИМ СПОСОБОМ
2.1 Электролитический способ получения алюминия
2.1.1 Основы электролиза криолит-глиноземных расплавов
2.1.2 Требования к качеству сырья
2.1.3 Требования к качеству алюминия
2.1.4 Общая характеристика электролизеров и их классификация
2.2 Электролизный цех алюминиевых заводов
2.3 Автоматизация процесса получения алюминия
2.4 Влияние различных факторов на эффективность процесса
2.5 Формализованное описание процесса электролиза как объекта изучения и управления. Постановка задач управления и обучения производственного персонала
Выводы к главе 2
ГЛАВА 3. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРОЛИЗА
3.1 Структура математической модели
3.2 Материальный баланс
3.3 Энергетический баланс
3.4 Электрический баланс
3.5 Алгоритм решения математической модели
3.6 Проверка адекватности математической модели
Выводы к главе 3
ГЛАВА 4. ИНТЕГРИРОВАННАЯ СИСТЕМА ОБУЧЕНИЯ ОПЕРАТОРОВ УПРАВЛЕНИЮ ПРОЦЕССОМ ЭЛЕКТРОЛИЗА В ПРОИЗВОДСТВЕ
АЛЮМИНИЯ
4Л Понятие интегрированной системы. Среда разработки. Сетевая структура интегрированной системы
4.2 Функциональная структура интегрированной системы
4.3 Информационное обеспечение интегрированной системы
4.4 АРМ обучаемого
4.5 Характеристика интегрированной системы обучения
4.5.1 Структура системы обучения и описание ее компонентов
4.5.2 Информационный справочник
4.5.3 Трехмерная модель электролизной ванны
4.5.4 Тестирование знаний производственного персонала
4.5.5 Режим самостоятельного обучения
4.5.6 АРМ инструктора
4.5.7 Сценарии и протокол обучения
4.6 Тестирование интегрированной системы
4.8 Характеристика программного обеспечения
Выводы к главе 4
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
Приложение А. Сравнительная характеристика современных SCADA-систем
Приложение Б. Характеристика SCADA-системы InTouch
Приложение В. Описание возможных нештатных ситуаций технологического
процесса получения алюминия электролизом криолит-глиноземного расплава
Приложение Г. Свидетельство о регистрации программного обеспечения
Приложение Д. Акты о внедрении
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
Зешгош ~ площадь поверхности теплопередачи от зоны плавления к электролиту, м2;
hAl - высота слоя жидкого алюминия, м;
Kiectrom - высота слоя электролита, м;
СА1Л - концентрация глинозема в электролите, мас.доли;
mAh0i - масса глинозема, кг;
те1есши ~ масса электролита, кг;
тА1 - масса расплава алюминия в ванне, кг;
Sm2oз - удельный расход глинозема, кг/кгА1;
8anode " удельный расход анодов с учетом механических потерь, кг/кгдь gfluonde - удельный расход фтористых солей, кг/кгАь § anode joss " механические потери анодов, в том числе с пеной, кг/кгА1; GAUJh - расход глинозема, кг/с;
Ganode - расход анодной массы (обожженных анодов), кг/с;
G.fluoride - расход фторидов (криолита), кг/с;
Gco - расход окиси углерода, кг/с;
GCOi - расход углекислого газа, кг/с;
Gc - расход углерода, кг/с;
Gс jo** ~ механические потери углерода, кг/с;
Ghydrocarbon - расход углеводорода и летучих соединений, кг/с;
Pscne, - мощность электролизной серии, Вт;
Iseries - сила тока электролизной серии, А;
I - сила тока на электролизере, А;
Кшгош ' сопротивление электролита, Ом;
Uwork - рабочее напряжение, В;
иmiddle ' среднее напряжение, В;
U„ат, - греющее напряжение, В;
Uelectron " напряжение на электродах, В; U - напряжение межполюсного расстояния, В;
Е - напряжение поляризации, В;
AUdrop - суммарное падение напряжения, В;
AUam)de - падение напряжения в аноде, В;
сам? - падение напряжения в катодном устройстве, В;
AUelcklmln - падение напряжения в электролите, В;
AUy,ire - падение напряжения в ошиновке, В;
AUwire_all - падение напряжения в общесерийной ошиновке, В;
AUmode_effekt - падение напряжения за счет анодных эффектов, В;
AUспа1 - падение напряжения в угольной части, В;
LPr - межполюсное расстояние, м;
Рексит ~ удельное сопротивление электролита, Ом-м.
janode - анодная плотность тока, А/м2;
Q - количество тепла в электролизере, включая теплоту плавления электролита, Дж; Тмл - температура глинозема на корке, °С; Треста! ~ температура электролита, °С; ^Smdt - температура в зоне плавления, °С; Т0 - температура окружающей среды, °С;
х - вектор входных параметров процесса; jli - вектор управляющих воздействий; / - вектор возмущающих воздействий; у - вектор выходных параметров процесса.
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)», 05.13.06 шифр ВАК
Усовершенствование технологии электролиза и повышение экологической безопасности производства алюминия на электролизерах с обожженными анодами2004 год, кандидат технических наук Мурсалимов, Марат Мингалиевич
Повышение эффективности электролитического получения алюминия на основе мониторинга перегрева электролита: На примере Братского алюминиевого завода2006 год, кандидат технических наук Ножко, Семен Игоревич
Интенсификация растворения глинозема в электролитах мощных алюминиевых электролизеров2012 год, кандидат технических наук Власов, Александр Анатольевич
Обоснование ресурсосбережения в технологии производства алюминия в высокоамперных электролизерах с обожженными анодами2011 год, доктор технических наук Бажин, Владимир Юрьевич
Исследование и разработка технологии получения алюминия с применением глинозема из боксита Средне-Тиманского месторождения2008 год, кандидат технических наук Ершов, Владимир Александрович
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Интегрированная система обучения операторов управлению процессом электролиза в производстве алюминия»
ВВЕДЕНИЕ
Анализ современного состояния предприятий химической, в том числе алюминиевой отрасли, показывает, что более 60% неблагоприятных производственных ситуаций приходится на «человеческий фактор». В связи с ужесточением требований к безопасности и увеличением сложности технологических процессов (ТП) растет интерес к внедрению современных систем обучения и переподготовки квалифицированного персонала. Причины использования компьютерных систем обучения и тренажерных комплексов заключаются в качественно иных возможностях, предоставляемых современными информационными технологиями, на базе которых они разрабатываются. Разнообразие и сложность ТП делают такие системы достаточно дорогими средствами обучения оперативно-технического персонала, в том числе на предприятиях алюминиевой промышленности, в которой количество систем для подготовки персонала невелико. С учетом того, что в настоящее время наибольший интерес представляют собой системы обучения, интегрируемые в проектируемые или функционирующие автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУТП), очевидна потребность в разработке интегрированной системы для подготовки оперативно-технического персонала в производстве алюминия.
Для разработки интегрированной системы были изучены известные работы в области автоматизированных систем обучения и компьютерных тренажеров для подготовки производственного персонала таких авторитетных ученых как В.М. Дозорцев, Т.Б. Чистякова, Э.Л. Ицкович, B.C. Балакирев, С.И. Магид; в области математического моделирования и систем управления процессом получения алюминия - работы М.Я. Фитермана, Р.Г. Локшина, М.Я. Минциса, А.И. Беляева, Т.В. Пискажовой и других, в которых отмечена необходимость обучения производственного персонала с помощью современных программных средств.
Таким образом, разработка интегрированной системы обучения операторов управлению процессом электролиза в производстве алюминия является актуальной задачей инновационного развития, имеющей научную и практическую ценность. Существенное значение в повышении качества управления электролизерами производства алюминия имеет интеграция системы обучения и АСУТП, используемой на предприятии, поскольку обучаемый будет приобретать профессиональные умения и навыки управления с помощью приближенных к
промышленным интерфейсов операторов, на которых он впоследствии будет работать. Опытный персонал в отсутствии нештатных ситуаций имеет возможность повышать свою квалификацию путем изучения причинно-следственных связей и закрепления навыков управления в различных режимах функционирования процесса электролиза производства алюминия.
Целью диссертационной работы является разработка интегрированной системы обучения операторов управлению процессом электролиза в производстве алюминия, предназначенной для подготовки и повышения квалификации производственного персонала, принимающего решения по управлению, и функционирующей автономно или в рамках единого информационного пространства предприятия.
Для достижения цели необходимо было решить следующие задачи:
- провести обзор современных систем компьютерного обучения, а также систем управления и систем обучения для подготовки квалифицированных специалистов, используемых на предприятиях алюминиевой отрасли, определить основные требования к разрабатываемой системе, обосновать перечень составляющих её компонентов;
- изучить процесс получения алюминия электролизом криолит-глиноземного расплава, определить особенности процесса как объекта исследования и управления, составить его формализованное описание. Разработать информационное обеспечение, включающее в себя базу данных параметров технологического процесса и базу знаний, в которой систематизированы типовые нештатные ситуации, описывающие нарушения регламентного режима;
- разработать функциональную структуру интегрированной системы обучения операторов;
- разработать математическое обеспечение системы, включающее математическую модель процесса получения алюминия, алгоритмы решения уравнений математической модели и поиска значений управляющих воздействий. На основании экспериментальных данных провести проверку адекватности модели;
- для повышения эффективности обучения разработать информационный справочник, трехмерные модели электролизеров, модуль тестирования знаний обучаемого;
- разработать программное обеспечение интегрированной системы обучения операторов управлению процессом электролиза в производстве алюминия, позволяющее на базе приближенных к промышленным интерфейсов обучаемого проводить подготовку и повышение квалификации производственного персонала;
-провести тестирование и внедрение интегрированной системы обучения операторов управлению процессом электролиза производства алюминия.
При выполнении диссертационной работы использовались методы системного анализа, математического моделирования, численного решения систем дифференциальных уравнений, проектирования баз данных, обработки экспериментальных данных, объектно-ориентированного программирования.
Результаты работы изложены в четырех главах.
В первой главе диссертационной работы представлены результаты анализа автоматизированных систем управления технологическим процессом, используемые в алюминиевой отрасли, а также проведен обзор современных компьютерных систем обучения в рассматриваемой отрасли.
Во второй главе на основе анализа процесса получения алюминия электролизом криолит-глиноземного расплава как объекта изучения и управления разработано формализованное описание процесса, сформулированы задачи управления в штатных и нештатных ситуациях, а также задача обучения производственного персонала эффективному и безопасному управлению технологическим процессом.
В третьей главе диссертационной работы представлено математическое обеспечение процесса получения алюминия электролизом криолит-глиноземного расплава, приведены алгоритм решения уравнений математической модели, выполнена проверка адекватности.
В четвертой главе представлено описание интегрированной системы обучения операторов: автоматизированные рабочие места производственного персонала различных категорий, информационное обеспечение, функциональные модули интегрированной системы, а также модули для обучения персонала.
Основные положения, выносимые на защиту, заключаются в следующем:
- синтезирована математическая модель электролитического процесса получения алюминия, описывающая влияние электрических характеристик и
управляющих воздействий на выходные показатели процесса и позволяющая изучать причинно-следственные связи процесса и проводить исследования процесса;
- разработана функциональная структура интегрированной системы обучения операторов управлению процессом электролиза в производстве алюминия, включающая функциональные модули, модули для обучения и интегрированное с АСУТП информационное обеспечение;
- разработаны сценарии обучения для приобретения навыков управления процессом электролиза производства алюминия в штатных и нештатных ситуациях в режиме самостоятельного обучения и под руководством инструктора;
- разработано алгоритмическое и программное обеспечение интегрированной системы обучения операторов управлению процессом электролиза, позволяющее обучаемым получать знания об особенностях управления процессом, изучать устройство электролизеров по трехмерным моделям, проводить тестирование знаний и приобретать навыки эффективного управления процессом электролиза производства алюминия.
Результаты работы докладывались и обсуждались на международных и научно-технических конференциях: международных научных конференциях «Математические методы в технике и технологиях» ММТТ (ММТТ-20, г. Ярославль, 2007г.; ММТТ-21, г.Саратов, 2008 г.; ММТТ-22, г.Псков, 2009г.; ММТТ-23, г.Смоленск, 2010г.); научных конференциях «Автоматизация в промышленности» Института проблем управления РАН, г. Москва, 2007 г., 2008 г.; всероссийской научно-технической конференции с международным участием «Электротермия-2008», г. Санкт-Петербург, 2008 г.; 33-й международный семинар «Автоматизация. Программно-технические средства. Системы. Применения» Института проблем управления РАН, г. Москва, 2009 г.; международной научной конференции «Математическое моделирование и информационные технологии», г. Одесса, 2009 г.; международной научно-практической конференции «Передовые информационные технологии, средства и их внедрение на российских предприятиях» А1ТА-2011, г. Москва, 2011 г.
Основные положения диссертационной работы опубликованы в четырнадцати научных работах, в том числе получено свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ в Российском агентстве по патентам и товарным знакам; 3
статьи опубликованы в журналах из перечня ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, рекомендованных ВАК РФ, одна из которых переведена на английский язык и опубликована в журнале «Automation and Remote Control».
Эффективность проведенных исследований подтверждена актом о внедрении разработанной интегрированной системы обучения операторов в опытно-промышленную эксплуатацию ОАО «СУАЛ» филиал «ВАЗ СУАЛ». Результаты работы внедрены в учебный и научно-исследовательский процессы Санкт-Петербургского государственного технологического института (технический университет) кафедры систем автоматизированного проектирования и управления для дисциплин: «Теоретические основы автоматизированного управления» для подготовки инженеров по специальности 230102 «Автоматизированные системы обработки информации и управления» и «Интегрированные системы проектирования и управления» для подготовки магистров по направлению 230100 «Информатика и вычислительная техника» и кафедры управления и технологии электрохимических производств - «Теоретические основы прикладной электрохимии» и «Основы электрохимической технологии» для подготовки инженеров по специальности 240302 «Технология электрохимических производств» и бакалавров по направлению подготовки 240100 «Химическая технология», профиль «Технология электрохимических производств», а также в учебный процесс Иркутского государственного технического университета на кафедрах «Автоматизации производственных процессов» и «Металлургия цветных металлов» для подготовки инженеров по специальности 220301 «Автоматизация технологических процессов и производств».
Интегрированная система использовались при проведении практических занятий по дисциплинам «Математическое моделирование, оптимизация и автоматизация в технологии глинозема и алюминия» и «Современные методы проектирования и управления в производстве алюминия» для подготовки студентов специальности «Технология неорганических веществ» в рамках корпоративного университета «РУСАЛ-ВАМИ».
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из ведения, четырех глав, заключения, библиографического списка и приложений. Работа изложена на 162 страницах машинописного текста, содержит 50 рисунков, 15 таблиц. Список литературы включает 132 наименования.
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ ИНФОРМАЦИОННО-УПРАВЛЯЮЩИЕ И ОБУЧАЮЩИЕ СИСТЕМЫ ПРЕДПРИЯТИЙ АЛЮМИНИЕВОЙ ОТРАСЛИ
1.1 Современное состояние мирового рынка алюминия
Благодаря своим уникальным свойствам алюминий и его сплавы нашли широкое применение в различных отраслях промышленности, поэтому в настоящее время его производство занимает одно из ведущих мест в мире. Ввиду большого спроса на алюминий объемы его производства за последние десять лет увеличились почти в два раза [1]. На рисунке 1.1 представлена динамика развития мирового производства алюминия за последние одиннадцать лет [2-5].
год
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
Рисунок 1.1- Динамика производства алюминия в мире за последние одиннадцать лет
Лидерами производства алюминия являются Китай, Россия, Канада, США -на их долю приходится более 60 % мирового производства первичного алюминия. Во многом это обусловлено расположением на территории этих стран сырьевых запасов [6]. Доли ведущих стран-производителей алюминия на мировом рынке представлены на рисунке 1.2.
Другие страны
Канада -10%
Китай -31 %
Ро ссия -11 %
Рисунок 1.2 - Доли ведущих стран производителей алюминия
Мировым лидером алюминиевой отрасти является Китай (более 30 %), в котором насчитывается более 20 заводов по производству алюминия, крупнейшая
компания-производитель первичного алюминия в стране - Aluminium Corporation of China Limited (Chalco). Также ведущими мировыми производителями первичного алюминия и глинозема являются американская компания Aluminum Company of America (Alcoa), которая ведет свою деятельность в 43 странах, и канадская компания Aluminum Company of Canada Limited (Alean) - крупнейшее в мире предприятие по производству алюминия, объем его производства составляет до 4,3 млн.тонн алюминия в год.
Россия находится на втором месте в мире по производству первичного алюминия, на ее долю приходится около 11 % мирового рынка алюминия, что составляет около 4,4 млн. тонн алюминия в год. Монополистом алюминиевой отрасли в стране является объединенная компания «Российский алюминий», которая была создана при слиянии российских компаний «Русал» и «СУАЛ» и швейцарской «Glencore». В таблице 1 представлены алюминиевые заводы компании «Российский алюминий» [7].
Таблица 1 - Алюминиевые заводы компании «Российский алюминий»
Страна Полное наименование завода (сокращенное наименование) Описание
Нигерия Aluminium Smelter Company of Nigeria (ALSCON) В состав завода входят электролизный, анодный и литейный цеха. Объем производства - 193 тыс. тонн алюминия в год.
Швеция Kubikenborg Aluminium AB (Kubal) Завод использует две технологии производства алюминия: электролизеры Содерберга и электролизеры с предварительно обожженными анодами. Объем производства -130 тыс. тонн алюминия в год.
Богословский алюминиевый завод (БАЗ) Завод оснащен электролизерами с самообжигающимися анодами бокового токоподвода. Объем производства - 190 тыс. тонн алюминия в год.
Россия Братский алюминиевый завод (БрАЗ) Крупнейший в мире завод по производству первичного алюминия. На заводе используются электролизеры Содерберга с технологией сухого анода. Объем производства - около 1 млн. тонн алюминия в год
Волгоградский алюминиевый завод (ВгАЗ) На заводе применяется технология электролиза с использованием самообжигающихся анодов верхнего токоподвода. Объем производства -170 тыс. тонн алюминия в год.
Страна Полное наименование завода (сокращенное наименование) Описание
Волховский алюминиевый завод (ВАЗ) На заводе используются электролизеры с предварительно обожженными анодами. Объем производства - около 30 тыс. тонн алюминия в год.
Иркутский алюминиевый завод (ИркАЗ) Завод использует технологию Содерберга с самообжигающимися анодами верхнего токоподвода, а также электролизеры с предварительно обожженными анодами. Объем производства составляет 360 тыс. тонн алюминия в год.
Кандалакшский алюминиевый завод (КАЗ) На заводе используются электролизеры с самообжигающимися анодами бокового токоподвода. Объем производства - около 80 тыс. тонн алюминия в год.
Красноярский алюминиевый завод (КрАЗ) На предприятии применяются электролизеры с предварительно обожженными анодами и электролизеры Содерберга с технологией сухого анода. Объем производства - более 1 млн. тонн алюминия в год.
к о о о р-1 Надвоицкий алюминиевый завод (НАЗ) Завод оснащен электролизерами Содерберга с самообжигающимися анодами бокового токоподвода. Объем производства составляет около 81,5 тыс. тонн алюминия в год.
Новокузнецкий алюминиевый завод (РУСАЛ-Новокузнецк) На заводе используется технология Содерберга с боковым и верхним токоподводом. Объем производства - 318 тыс. тонн алюминия в год.
Саяногорский алюминиевый завод (САЗ) На заводе используются электролизеры с предварительно обожженными анодами. Объем производства составляет порядка 537 тыс. тонн алюминия в год.
Уральский алюминиевый завод (УАЗ) Предприятие оснащено электролизерами с самообжигающимися анодами (технология Содерберга) и боковым токоподводом, а также электролизёрами с предварительно обожжёнными анодами Объем производства составляет 134 тыс. тонн алюминия в год.
Хакасский алюминиевый завод (ХАЗ) Завод оснащен электролизерами с предварительно обожженными анодами Объем производства - 300 тыс. тонн алюминия в год.
Украина Запорожский производственный алюминиевый комбинат (ЗАлК) На заводе установлены электролизеры с самообжигающимися анодами и боковым токоподводом. Объем производства составляет около 113 тыс. тонн алюминия в год.
Для увеличения производственных мощностей на большинстве отечественных и зарубежных предприятий по получению глинозема, первичного и рафинированного алюминия функционируют, модернизируются и внедряются различные автоматизированные системы и комплексы для управления технологическими процессами (ТП), которые рассматриваются в следующих разделах.
1.2 Обзор автоматизированных систем управления на предприятиях алюминиевой отрасли
На алюминиевых заводах России и за рубежом в настоящее время эксплуатируются различные системы автоматизированного управления электролизерами для промышленного получения алюминия. От первых отечественных модификаций, таких как «Алюминий», «Электролиз», разработанных в середине прошлого века, до современных систем «Тролль», «СААТ», «Электра», «ШУЭ БМ», «NEVA», которые в настоящее время применяются на предприятиях. Используются также зарубежные системы управления фирм «Honeywell», «Alean», «ASG», «Beijing Kernel Power Technology», «FF ELETRONICA» и т.п. Перечисленные системы имеют различия в структуре, конструкции и программном обеспечении и несовместимы друг с другом, так как многие из них ориентированы на конкретное производство. В таблице 2 приведена краткая характеристика наиболее распространенных автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП) получения алюминия.
Таблица 2 - Краткая характеристика АСУТП алюминиевой отрасли
Наименование АСУТП (фирма-разработчик) Краткая характеристика ЛСУТП
Отечественные АСУТП
«Алюминий» (ОАО «Цветметавтоматика») Одна из первых отечественных систем автоматического управления электролизерами алюминиевого завода, которая впервые была внедрена на ряде заводов с 1960 г. Данной системой оснащались серии электролизных ванн с боковым токоподводом, общее число ванн в серии составляло до 198, независимо от силы тока и расположения электролизеров в корпусе цеха.
Наименование АСУТП (фирма-разработчик)
Краткая характеристика АСУТП
«Алюминий» («ОАО Цветметавтоматика»)
Регулирование режима электролизера заключается в автоматической стабилизации сопротивления МИР. При отклонении сопротивления от заданного значения анод электролизера автоматически перемещается до тех пор. пока сопротивление не будет введено в заданные пределы. Также имеются средства для измерения напряжения на электролизерах во время анодного эффекта и рабочего напряжения при отсутствии анодных эффектов.
Система «Алюминий 1» предусматривает контроль следующих параметров электролизера: напряжения МПР, падения напряжения в аноде и на электролизере. Если нет анодных зондов, вместо контроля этих параметров фиксируется только напряжение на электролизере. Контроль параметров корпусов и серий электролизеров (несколько корпусов) сводится к непрерывному измерению напряжений корпусов, контролю самопишущими и показывающими приборами сопротивления корпусов и силы тока серии, а также к определению значения среднего напряжения по корпусу за любой промежуток времени [8]. На рисунке 1.3 представлен центральный пост управления, на котором размещаются пульт управления, приборный щит, устройства связи с цехами и т.п.
Рисунок 1.3 - Центральный пост управления
Благодаря централизации контроля ряда параметров система регулирования входит в общую систему управления производством электролизного цеха. Подробная информация по системе «Алюминий 1» представлена в [8]. Система управления «Электролиз» является одной из модификаций системы «Алюминий».
Наименование АСУТП (фирма-разработчик)
Краткая характеристика АСУТП
«Тролль» (ЗЛО «ТоксСофт»)
«Тролль-5» - пятое поколение АСУТП «Тролль» для алюминиевой промышленности, которая предназначена для автоматического управления процессом электролиза алюминия в масштабах корпуса, серии, цеха или завода. Главные достоинства комплекса: полный контроль и управление процессом подачи энергии в каждый электролизер. полный контроль и управление концентрацией глинозема в электролите для каждого электролизера, а также контроль и управление технологическим процессом электролиза алюминия в масштабе цеха, корпуса, завода. В [9] представлено описание АСУТП «Тролль» и ее компонентов. Структура системы «Тролль-5» представлена на рисунке 1.4. Оперативная сеть верхнего уровня системы управления объединяет между собой серверы системы, автоматизированные рабочие места (АРМ) операторов системы и обеспечивает связь с технологической сетью, которая предоставляет доступ к ресурсам системы управления со стороны клиентов.
осуществляется путем изменения положения анода (т.е. МПР, которое влияет на сопротивление электролита), изменением интервала времени между поступлением глинозема в ванну электролизера (2-3 минуты), что. в свою очередь, влияет на концентрацию глинозема в электролите. Основной задачей системы является расчет и поддержание оптимальных значений вышеперечисленных параметров [10].
Рисунок 1.4 - Структура системы «Тролль-5»
Управление режимом работы электролизера
Наименование АСУТП (фирма-разработчик)
Краткая характеристика АСУТП
«Тролль» (ЗАО «ТоксСофт»)
«СААТ» (ЗАО «Сииетик»)
Инструментами оперативного и стратегическохо управления системы являются АРМ операторов. На рисунке 1.5 представлено главное окно АРМ оператора, на котором одновременно показано состояние всех электролизных ванн в корпусе завода. Также существует возможность более подробного отображения характеристик и параметров работы конкретного электролизера, как показано на рисунке 1.6.
Рисунок 1.5 - АРМ оператора в режиме просмотра состояния всех ванн в корпусе завода
.....
Л
Д^ВЕяй -'"У
Рисунок 1.6- АРМ оператора в режиме просмотра состояния одного электролизера
Полная информация по системе «Тролль» представлена на официальном сайте компании [11], а также в [9, 10, 12-14].
Система «СААТ-1» предназначена как для управления работой электролизеров Содерберга, так и для электролизеров с обожженными анодами. Она позволяет каждому пользователю настраивать интерфейс по собственному усмотрению, создавать необходимые графики и документы из набора доступных параметров локальной базы данных. В основном окне содержится информация о состоянии электролизеров корпуса, архив страниц значений параметров выбранного электролизера.
Наименование АСУТП (фирма-разработчик)
Краткая характеристика АСУТП
«СААТ» (ЗАО «Синетик»)
Оперативное управление параметрами
технологического процесса осуществляется с помощью АРМ, позволяющих оператору системы изменять задания для управляющих контроллеров нижнего уровня. Вся необходимая информация поступает в технологическую базу данных для организации эффективного контроля и анализа на всех уровнях управления процессом электролиза, позволяя отслеживать параметры работы электролизера в любой момент времени, выполнять оперативный анализ и принимать своевремененные управляющие решения. На рисунке 1.7 представлена структура системы управления «СААТ-1» [15].
мгении жш».
к!
Концентратор дачных
Ив! -.4- ... ш- _4.__ .
...
ж.....«га
Оптоволоконный ¡шОе)
Рисунок 1.7 - Структура системы «СААТ-1»
Таким образом, АСУТП «СААТ-1» осуществляет контроль и управление напряжением электролизера: стабилизация приведенного напряжения; управление при замене анода, при перестановке анодных штырей, при выливке металла, при перетяжке анодной рамы; контроль добавочного напряжения нового электролизера; контроль временного добавочного напряжения; управление питанием глиноземом (питание по расписанию, питание по концентрации глинозема в электролите, смешанное питание и т.п.); прогноз, контроль и гашение анодных эффектов; контроль положения анодной рамы и анодного кожуха (для анодов Содерберга); контроль тока электродвигателей приводов анода и кожуха; подготовка отчетов, протоколов и графиков и т.п. Полная информация по системе управления «СААТ-1» представлена на официальном сайте [15].
Наименование АСУ'ГП (фирма-разработчик) Краткая характеристика АСУТП
«Электра» (ООО «Проникс») Распределенная система «Электра» предназначена для автоматизации процесса управления серией электролизеров и обеспечивает выполнение следующих функций: автоматическая стабилизация теплового режима процесса электролиза за счет стабилизации на заданном уровне напряжения (сопротивления) электролизера в нормальном режиме, поддержание концентрации глинозема за счет реализации системы автоматической подачи глинозема (АПГ), обнаружение анодных эффектов (гашение анодных эффектов с помощью системы АПГ), определение и ликвидация волнения металла, отображение на АРМ оператора в реальном времени значений параметров всех электролизеров серии, своевременное оповещение обслуживающего персонала о нарушениях хода технологического процесса с помощью звуковой и световой сигнализации, обеспечение диалога персонала при помощи мнемосхем на пультах операторов и технолога, формирование баз данных технологических параметров, вывод накопленной информации в виде таблиц и графиков и т.п. Полная информация о системе представлена на официальном сайте [16], а также в [17].
Зарубежные АСУТП
«Experion Process ICnowledge System» (Honeywell, США) Данная система управления может использоваться как для стадии электролиза, так и для стадии рафинирования. При использовании этой системы управления можно увеличить объем производства за счет снижения энергопотребления и расхода сырья, сократить количество нарушений техники безопасности, обеспечить высокий уровень соответствия требованиям по охране окружающей среды, ускорить пуск и сократить время ввода в эксплуатацию и т.п. На официальном сайте компании можно ознакомиться с дополнительной информацией [18].
«Celtrol» (Automated System Group, Канада) Новое поколение систем управления для повышения эффективности контроля серии электролизеров. Система включает в себя: микропроцессор для обработки данных каждого электролизера и электролизной серии, а также возможность диспетчерского контроля за работой всей системы.
Наименование АСУТП (фирма-разработчик) Краткая характеристика АСУТП
«Celtrol» (Automated System Group, Канада) Система управления позволяет сократить энергетические затраты и увеличить производительность электролизеров; помогает поддерживать нужный тепловой баланс, обеспечивая более низкие температуры и производство большего количества алюминия из имеющейся энергии; минимизировать вредные воздействия на окружающую среду за счет сокращения анодных эффектов и т.п. Система обеспечивает анализ долгосрочных тенденций, что позволяет операторам избежать чрезвычайных ситуаций, а использование старых и новых установок позволяет «продлить жизнь» старым заводам. В [19] представлено описание данной системы управления.
Конечно, рынок АСУТП различного уровня для алюминиевой промышленности не ограничивается представленными в вышеприведенной таблице системами. Системы управления для алюминиевой отрасли и составляющие их компоненты представлены также на официальных сайтах компаний [18-21]. Проводя системотехнический анализ систем управления электролизерами, можно выделить типовые модули, которые в том или ином виде входят в состав современных систем: блок управления, блок представления информации, блок задания режимов управления, силовой блок (для перемещения анода), блок управления пневматическими пробойниками и дозаторами сырья, программное обеспечение нижнего и верхнего уровней автоматизации. Эти блоки являются типовыми компонентами автоматизированных систем управления предприятий алюминиевой отрасли.
1.3 Обзор автоматизированных систем обучения для алюминиевых производств
В связи с ужесточением требований к безопасности и увеличением сложности ТП возрос интерес к современным средствам подготовки квалифицированного персонала. Поэтому, в настоящее время, компьютерные системы обучения получили
широкое распространение в различных сферах деятельности. Подготовка операторов стала возможной благодаря стремительно развивающимся новым информационным технологиям, которые используются для разработки компонентов компьютерных систем обучения: имитационных моделей ТП, информационных моделей (операторских интерфейсов) и моделей обучения, современных компьютерных средств автоматизированного инструктирования [22].
Доступной информации по системам обучения, используемым для подготовки квалифицированного персонала на предприятиях алюминиевой отрасли, немного. В таблице 3 представлено систематизированное описание некоторых из них. Среди зарубежных обучающих систем можно отметить тренажерный комплекс, разработанный фирмой Honeywell для глиноземного комбината (Rio Tinto Alcan), а также дистанционную базу учебных материалов TALAT и информационно-справочную систему aluMATTERt (European Aluminium Association). Что касается отечественных обучающих систем - это учебно-консультативная программа «Виртуальный электролизер» (компания «Российский алюминий») и «Система дистанционного обучения» («Корпоративный Университет РУСАЛ»). Доступной информации об использовании зарубежных систем обучения на отечественных предприятиях алюминиевой отрасли в открытой печати не опубликовано.
Таблица 3 - Компьютерные системы обучения в алюминиевой отрасли
Название системы обучения (фирма-разработчик) Краткая характеристика системы
Отечественные компьютерные системы обучения
«Виртуальный электролизер» (компания «Российский алюминий») Учебно-консультативная программа, с помощью которой производится обучение в учебных классах заводов для повышения квалификации персонала, а также для технологических расчетов при планируемом изменении характеристик сырья, чтобы оценить их влияние на производственные показатели; какими должны быть управляющие воздействия, чтобы изменения прошли наиболее эффективно; а также своевременно определять изменения расходов сырья и электроэнергии.
Название системы обучения (фирма-р аз работник) Краткая характеристика системы
«Виртуальный электролизер» (компания «Российский алюминий») Программа с помощью специального интерфейса может быть использована как советчик по управлению или тренажер: обучаемые могут изменять управляющие воздействия, соответствующие работе системы управления на реальном электролизере, могут опробовать различные алгоритмы управления, что позволяет разрабатывать новые сценарии управления на основе серии динамических расчетов [23]. На рисунке 1.8 представлен графический интерфейс учебно-консультативной программы «Виртуальный электролизер». 1 ........ ;г|г тШ щ к ■ Шг- ИЯШЩ^ЯШШи Рисунок 1.8 - Интерфейс программы «Виртуальный электролизер» Информация по учебно-консультативной программе представлена также в источниках [23-25].
Система дистанционного обучения (СДО) («Корпоративный Университет РУСАЛ») СДО предоставляет возможность каждому обучаемому изучать информацию, выполнять задания, проверять самого себя и сдавать экзамен. Система обучения построена таким образом, что позволила сделать компьютерное обучение не просто технологией тестирования и доступа к библиотекам, а эффективным средством получения знаний, стандартизировав действия каждого обучающегося за компьютером [26]. СДО - эффективная форма подготовки, переподготовки и повышения квалификации персонала. Главным преимуществом этой формы является возможность обучения прямо на рабочем месте по удобному графику.
Название системы обучения (фирма-разработчик) Краткая характеристика системы
Зарубежные системы обучения для процесса получения алюминия
Rio Tinto Alcan Gove Improves Operator Training (Honeywell, США) В связи с увеличением производственных мощностей Rio Tinto Alcan обратился к технологии моделирования Honeywell для тестирования и подготовки квалифицированных кадров. Разработанный тренажер интегрирован в действующую распределенную систему управления на предприятии. Такое решение способствует повышению безопасности на производстве, эффективно предоставляя операторам возможность принять решение по эффективному управлению [27].
Training in Aluminium Application Technologies («The European Aluminium Association», Международный холдинг) Открытая дистанционная база учебных материалов для подготовки инженеров и технологов для университетов и предприятий алюминиевой промышленности, которая включает в себя более 150 лекций по процессу производства алюминия (в том числе нормативно-справочную информацию). Дистанционное обучение включает в себя: учебные пособия, видеоконференции для интерактивного контакта между преподавателями и студентами и т.п. Дополнительная информация представлена на сайте [28].
aluMATTER («The European Aluminium Association», Международный холдинг) Интерактивный и инновационный модульный курс с общедоступной информацией в области алюминиевого производства, который ориентирован на студентов университетов и колледжей, проектировщиков и персонал алюминиевых производств для получения справочной информации по процессу получения алюминия [29]. Цель интерактивных курсов состоит в том, чтобы разрешить пользователям с разными интересами получить доступ к необходимым материалам на английском, немецком и французском языках. Также «The European Aluminium Association» была разработана база данных aluSelect, которая содержит информацию о механических, физических и химических свойствах алюминиевых сплавов. Она позволяет подобрать наиболее подходящий сплав для конкретного применения [30].
Опыт разработки и анализ существующих компьютерных систем обучения для подготовки квалифицированного производственно-технического персонала позволил сформулировать основные требования к их разработке. Таким образом, система обучения должна включать:
- базу данных (БД) параметров ТП со следующим набором атрибутов: текущее значение параметра, аварийные верхнее и нижнее значения, тип данных (аналоговый, дискретный, ввода/вывода и т.п.), единицы измерения и т.п.;
- математическую модель (ММ), отображающую взаимосвязь всех технологических параметров процесса получения алюминия для обработки и предоставления оператору необходимой информации и соответствующих подсказок при возникновении эксплуатационных, нештатных и аварийных ситуаций;
- базу знаний (БЗ), разработанную на основании экспертных знаний и данных по эксплуатации объекта и содержащую перечень всех нештатных ситуаций, причины возникновения этих ситуаций на объекте и рекомендации по их устранению;
- интерфейс обучаемого, максимально приближенный к реальному промышленному автоматизированному рабочему месту (АРМ) оператора;
- интерфейс инструктора для организации процесса обучения и оценки работы обучаемого;
- анализ и оценку действий обучаемого с сохранением результатов в протоколе обучения.
1.4 Классификация компьютерных систем обучения
Для разработки интегрированной системы обучения операторов ТП необходимо классифицировать компьютерные системы обучения, чтобы четко представить составляющие модули, их функциональные возможности и характеристики. В настоящее время, различные виды современных компьютерных систем обучения объединяют в единый комплекс, для чего от разработчика требуется понимание возможностей их взаимодействия и совместного использования [31-33].
Компьютерные системы обучения можно классифицировать по различным признакам: в зависимости от взаимодействия системы с обучаемым, по специфике решаемых задач, по использованию телекоммуникационных технологий, по среде разработки, по реализации интеллектуальных функций и т.п. Современные подходы к классификации систем обучения представлены в [31-34].
Наиболее распространенной является классификация, построенная на принципах взаимодействия обучаемого с системой обучения, в результате которой можно выделить два базовых класса: разомкнутые системы (без обратной связи) и замкнутые (с обратной связью). В разомкнутых системах не учитывается отклик обучаемого, не корректируется последовательность предъявления материала, т.е. выполняется определенная заранее заданная последовательность изложения учебного материала или контрольных вопросов (тестовые системы). Высокой эффективностью и функциональными возможностями обладают замкнутые системы обучения, в которых реализована обратная связь между обучаемым и обучающей средой [31].
В зависимости от использования телекоммуникационных технологий компьютерные системы обучения можно подразделить на локальные (работающие автономно) и сетевые (функционирующие в рамках глобальной или локальной сетей). Сетевые системы предусматривают взаимодействие обучаемых и ориентированы на групповые формы подготовки: тренировки для отработки совместной деятельности, групповые деловые игры, профессиональные соревнования и т.п. Одним из перспективных направлений является использование в системах обучения глобальных сетей, так называемое дистанционное обучение [31]. В сетевых системах, помимо модулей, обеспечивающих взаимодействие с обучаемыми, могут быть так называемые АРМ инструктора. Отдельно необходимо выделить системы обучения, в которых реализованы интеллектуальные функции, обеспечивающие оценку уровня знаний и умений обучаемого, выбор учебного материала и формирование его представления в соответствии с этим уровнем и индивидуальными особенностями обучаемого, определение режима обучения [35-37].
При классификации компьютерных систем обучения можно выделить: информационно-справочные системы, тестовые системы контроля знаний (диагностические, адаптивные и комбинированные), имитационные системы, а также компьютерные тренажеры. На рисунке 1.9 представлены различные виды компьютерных систем обучения классифицированных по структурному построению.
В информационно-справочных системах существует прямая информационная связь между системой и учащимся. Подобные системы обучения имеют иерархическую структуру и обеспечивают навигацию при переходе к любому разделу, вопросы для самоконтроля, словарь с перечнем толкований основных терминов, а также ссылки на источники информации.
Рисунок 1.9 - Классификация компьютерных систем обучения по структурному построению
Тестовые системы контроля знаний, обычно, ориентированы на конкретную предметную область и предназначены для определения уровня знаний обучаемого по дисциплине (курсу, разделу и т.п.), а также для проработки, закрепления знаний и их оценки с учетом установленных квалификационных требований. В тестовых системах используются различные вопросы закрытого (с вариантами ответов) или открытого типов, на которые ожидается отклик в виде ответа на поставленный вопрос. Ответ фиксируется в блоке контроля знаний, а по итогам тестирования формируется результирующая оценка. В зависимости от реализованных функциональных модулей и применяемых алгоритмов тестовые системы контроля знаний можно подразделить на диагностические, адаптивные, а также комбинированные системы обучения и контроля знаний. Диагностические тестовые системы относятся к системам без обратной связи и позволяют определить уровень подготовленности обучаемого, при этом сама система обучения не подстраивается под ответы, вопросы предъявляются в случайной последовательности, при этом предусматриваются ограничения на время поиска ответа и общее время контроля. Для каждого вопроса допускается лишь одна попытка на ответ, оценка ответов не комментируется. Адаптивные тестовые системы (с обратной связью) реализованы на базе различных разветвленных алгоритмов, благодаря которым в зависимости от выбора обучаемого выбирается определенная последовательность предъявления материала и возврата на определенном шаге обучения. В них также предусматриваются ограничения на ответ по времени и количество попыток. Особенностью комбинированных систем обучения и контроля знаний является совмещение в них функций обучения и проверки знаний. Предъявляемая информация разбита на небольшие легко обозримые фрагменты (уроки, задания и т.п.), после изучения которых обучаемому предоставляется возможность проверить свои знания по пройденной тематике, при этом формулировки подсказок, комментариев, оценок и ответов имеют дружественный интерфейс. Обычно в таких системах обучения не предусматривается ограничение на время поиска ответа и количество попыток.
К системам практической подготовки и формирования навыков можно отнести: имитационные системы обучения и компьютерные тренажеры. В имитационных системах моделируется поведение объекта конкретной предметной области, характеризующееся множеством откликов объекта на различные воздействия. При реализации имитационных систем исследуемый объект и его количественные характеристики представляются более наглядно, чем при анализе традиционного вербально-формализованного описания. В подобных системах
обучения характерно использование адекватной реальному объекту математической модели, формирование внешнего представления изучаемых объектов с возможностями воздействия на них со стороны обучаемых, а также организация и управление учебно-тренировочным процессом. Возможности данных систем можно использовать как средство проведения научно-исследовательских работ: наблюдать за поведением объекта, обнаруживать и изучать отклонения от нормального режима функционирования, анализировать. причины выявленных отклонений (в штатных, нештатных и аварийных ситуациях) и принимать решения о мерах по их устранению. Таким образом, обратная связь имитационных систем с обучаемым является основой непрерывного взаимодействия подобных систем [31, 38]. Основным классом систем практической подготовки являются компьютерные тренажеры, которые служат для выработки умений и навыков выполнения типовых операций и их последовательности в различных режимах управления, формирование умений анализа, принятия решений и поведения в нестандартных ситуациях [31, 39, 40].
Средства контроля знаний в компьютерных системах обучения позволяют определить количество, состав и степень сложности вопросов (заданий), а также показатели, отражающие требования к знаниям обучаемых (предельное количество ошибок, предельное время обдумывания ответов, предельное время контроля и т.п.). Соответствующая информация записывается в протокол обучения и выводится на экран [31, 41]. В протоколе обучения обычно фиксируют:
- идентификационные данные обучаемого;
- дату и время проведения обучения;
- параметры настройки процесса обучения: контрольные задания, в которых определяется количество, состав и степень сложности вопросов (заданий) и т.п.;
- вопросы (задания), предложенные обучаемому, полученные на них ответы, оценки, время поиска решения на каждое задание;
- обобщенные результаты контроля - количество правильных, неправильных и неполных ответов, общее время обучения;
- оценку уровня знаний, информацию о характере допущенных ошибок, рекомендации по корректировке учебного процесса, по развитию умений и навыков.
Таким образом, наиболее широкими возможностями обладают замкнутые компьютерные системы обучения, которые обеспечивают гибкость и позволяют индивидуализировать процесс обучения, прививают навыки принятия решений по управлению технологическим объектом, поддерживают функции самоконтроля и самокоррекции, позволяют контролировать и оценивать действия обучаемого, вести
протоколы процесса обучения, а также визуально представлять информацию в виде мнемосхем, графиков и таблиц. Использование современных информационных технологий позволяет улучшить процесс усвоения учебного материала за счет создания понятных, максимально приближенных к реальности эргономичных систем визуализации, способствующих углубленному пониманию изучаемой предметной области; разработки и реализации различных сценариев обучения, предназначенных для формирования навыков управления; ведения протоколов обучения, необходимых для сертификации обучаемого [42-45].
Выводы к главе 1
1) Проведён анализ современного состояния мирового рынка алюминия, на основании которого можно отметить, что алюминий является стратегически важным металлом и благодаря своим уникальным свойствам его производство занимает одно из ведущих мест в мире. Согласно данным мирового рынка алюминия за последнее десятилетие объемы его производства увеличились в два раза и немного сократились в период экономического кризиса.
2) Проведен обзор современных систем автоматизированного управления электролизерами алюминиевой отрасли таких как «Алюминий», «Электролиз», «СААТ», «Тролль», «Neva», а также систем зарубежных фирм «Honeywell», «Alcan», «ASG».
3) В результате аналитического обзора существующих систем обучения операторов, используемых для подготовки производственного персонала на предприятиях алюминиевой отрасли можно отметить, что информации о подобных системах немного, а необходимость в таких системах для подготовки высококвалифицированных кадров велика.
4) На основании проведенного обзора систем обучения рассмотрена классификация современных компьютерных систем обучения в зависимости от решаемых задач: системы обучения ориентированные на теоретическую подготовку (электронные учебники, информационно-справочные системы и т.п.), системы ориентированные на приобретение практических навыков и умений, а также комплексные системы, включающие в себя признаки обоих классов. Поэтому с точки зрения предложенной классификации интегрированная система должна быть комплексной.
Похожие диссертационные работы по специальности «Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)», 05.13.06 шифр ВАК
Стабилизация технологических параметров в условиях кислых электролитов для мощных алюминиевых электролизеров2013 год, кандидат технических наук Шарипов, Джахонгир Дододжанович
Изучение особенностей электролиза суспензий глинозема во фторидных расплавах с целью совершенствования процесса Эру-Холла2006 год, кандидат технических наук Симаков, Дмитрий Александрович
Влияние количественных и качественных характеристик технологического тока на процесс электролиза алюминия2006 год, кандидат технических наук Макаров, Александр Михайлович
Физико-химические основы получения активного оксида алюминия, легкоплавкого электролита и активной анодной массы для низкотемпературного электролиза алюминия2011 год, кандидат технических наук Письмак, Владимир Николаевич
Разработка оптимальных алгоритмов управления процессом получения алюминия по заданным критериям2000 год, кандидат технических наук Турусов, Сергей Николаевич
Заключение диссертации по теме «Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)», Самарина, Анастасия Михайловна
выводы
1) Проведен обзор систем управления и систем обучения для подготовки производственного персонала, используемых на предприятиях алюминиевой отрасли. Проанализированы современные системы компьютерного обучения, приведена их классификация, на основании чего определены основные требования и обоснован набор компонентов, составляющих интегрированную систему обучения операторов.
2) Рассмотрены стадии производства алюминия, исследован процесс получения алюминия электролизом криолит-глиноземного расплава, рассмотрены конструкции электролизных ванн, определены основные требования к качеству используемого сырья и к качеству получаемого алюминия, на основании чего разработано формализованное описание процесса получения алюминия как объекта изучения и управления, необходимое для разработки информационного обеспечения и математической модели.
3) Разработано единое информационное обеспечение интегрированной системы, включающее базу данных параметров процесса электролиза и базу знаний по управлению в нештатных ситуациях, в которой систематизированы основные нештатные ситуации, связанные с нарушением нормального режима работы.
4) Синтезирована математическая модель стадии электролиза получения алюминия, описывающая влияние электрических характеристик (сила тока, мощность) и управляющих воздействий (расход глинозема, межполюсное расстояние) на выходные показатели процесса (концентрацию глинозема в электролите, количество алюминия в электролизере, количество и температуру электролита, производительность), позволяющая изучать причинно-следственные связи процесса при обучении операторов управлению процессом в различных режимах его функционирования. Программно реализован алгоритм решения математической модели. Сопоставление экспериментальных и расчетных данных подтвердило адекватность модели с использованием критерия Фишера.
5) Разработана функциональная структура интегрированной системы обучения операторов управлению процессом электролиза в производстве алюминия, построенная на единой программно-аппаратной платформе и информационном обеспечении, включающая автоматизированные рабочие места обучаемых (операторов) и инструктора, функциональные модули и модули для обучения.
6) Разработаны и программно реализованы алгоритм поиска и распознавания нештатных ситуаций на объекте и алгоритм расчета управляющих воздействий.
7) Разработаны сценарии, предназначенные для самостоятельного обучения, а также сценарии, которые будут формироваться и запускаться инструктором.
8) Разработано программное обеспечение интегрированной системы обучения операторов управлению процессом электролиза, позволяющее обучаемым получать знания об особенностях процесса, изучать устройство электролизеров по трехмерным моделям, проводить тестирование знаний и приобретать навыки эффективного управления процессом электролиза алюминия. Система обучения может функционировать автономно или в рамках единого информационного пространства при интеграции её в АСУТП предприятия. Внедрение интегрированной системы обучения обеспечит повышение безопасности и эффективности производства алюминия за счет повышения квалификации персонала, принимающего решения по управлению.
9) Результаты тестирования интегрированной системы подтвердили ее работоспособность и возможность использования для обучения операторов и приобретения навыков управления, что подтверждено соответствующим свидетельством об официальной регистрации программы для ЭВМ и четырьмя актами о внедрении в учебный процесс и опытно-промышленную эксплуатацию производства алюминия.
Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Самарина, Анастасия Михайловна, 2012 год
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ источников
1 Проблемы и перспективы производства алюминиевой продукции в России // Цветная металлургия. - 2008. - № 1. - С.48-50.
2 World Steel and Metal News, Prices and Market Analysis Since 1913 - Metall Bulletin [Электронный ресурс]: информационный портал, посвященный анализу рынка металлов. URL: www.metalbulletin.com (дата обращения: 16.09.2011).
3 International Aluminium Institute [Электронный ресурс]: информационный портал международного алюминиевого института, который посвящен производству технического и рафинированного алюминия. URL: http://www.world-aluminium.org (дата обращения: 23.09.2011).
4 London Metal Excange [Электронный ресурс]: информационный ресурс, предоставляющий информацию о рынке цветных металлов. URL: http://www.lme.co.uk (дата обращения: 23.09.2011).
5 Обзор рынка цветных металлов // Цветные металлы. - 2009. - № 6. - С.4-6.
6 Сайт про алюминий [Электронный ресурс]: информационный портал компании РУСАЛ, крупнейшего в мире производителя алюминия и глинозема, посвященный основным вопросам производства алюминия, истории его получения, а также последним новостям рынка алюминиевой отрасли. URL: http://www.aluminiumleader.com (дата обращения: 22.09.2011).
7 РУСАЛ [Электронный ресурс]: информационный портал компании РУСАЛ, на котором собрана информация о состоянии рынка алюминиевой отрасли в России и за рубежом, об алюминиевых заводах компании, о новых и перспективных разработках. URL: http://www.rusal.ru (дата обращения: 18.09.2011).
8 Минцис М.Я. Автоматическое регулирование алюминиевых электролизеров. - М.: Металлургия, 1971. - 90 с.
9 Харадзе Т.О., Куликов А.И. Построение масштабных АСУТП: опыт решения проблемы // Мир компьютерной автоматизации. - 2002. - № 5. - С. 37-45.
10 Харадзе Т.О., Гейнце В. Система автоматизации процесса производства алюминия // Современные технологии автоматизации. - 1997. - № 4. - С. 56-61.
11 OA «ТоксСофт» [Электронный ресурс]: официальный сайт компании «ТоксСофт». URL: http://www. toxsoft.ru (дата обращения: 02.07.2010).
12 Данилова М.А., Кубрик A.C., Шварцкопф В.Ф. Система управления качеством в составе информационно-технологической системы промышленного предприятия // Автоматизация в промышленности. - 2004. - № 12. - С. 10-13.
13 ХарадзеТ.О., Куликов А.И. Система СКАТ - информационно-технологическая вертикаль алюминиевого производства // Автоматизация в промышленности. - 2003. - № 10. - С. 54-57.
14 Куликов А.И., Соломин b.ji. СКАТ - универсальная платформа для создания MES-систем // Автоматизация в промышленности. - 2005. - № 12. -С. 10-15.
15 Алюминиевое производство. АСУ электролизом СААТ-1 ОАО КрАЗ [Электронный ресурс], http://www.sinetic.ru (дата обращения: 02.05.2010).
16 Официальный сайт ООО «Проникс» [Электронный ресурс]. URL: http://www.pronix.e-burg.ru (дата обращения: 15.06.2010).
17 Свидетельство об официальной регистрации программы на ЭВМ 2156834 Рос. Федерация. Распределенная автоматизированная система управления электролизом алюминия / А.Д. Магрычев, В.И. Тарабукин, Ю.Н. Копытов. -№ 99125525/02; заявл. 06.12.1999; зарег. 27.08.2000.
18 Официальный сайт компании Honeywell [Электронный ресурс]. URL: http://www.hpsweb.honeywell.com (дата обращения: 05.05.2010).
19 Официальный сайт компании Automated System Group (ASG) [Электронный ресурс]. URL: http://www.celtrol.ru (дата обращения: 05.05.2010).
20 Официальный сайт компании Beijing Kernel Power Technology [Электронный ресурс]. URL: http:// www.bjhxdl.com (дата обращения: 05.05.2010).
21 Официальный сайт компании Rio Tinto Alean [Электронный ресурс]. URL: http:// www.riotintoalcan.com (дата обращения: 04.05.2010).
22 Власов С.А., Девятков В.В. Имитационное моделирование в России: прошлое, настоящее, будущее // Автоматизация в промышленности. - 2005. - № 5. -С. 63-65.
23 Пискажова Т.В., Манн В.Х. Динамическая модель для алгоритмов АСУТП электролиза алюминия // Вестник КрасГУ. Серия «Физико-математические науки». -2006.-Вып. 4.-С. 134-141.
24 Пискажова Т.В., Своевский A.B., Попов Ю.А., БузуновВ.Ю. Использование программы «Виртуальный электролизер» для анализа и выбора технологических регламентов при поднятии тока // Алюминий Сибири. - 2003. - С. 132-136.
25 Piskazhova T.V., Mann М.С. The use of dynamic aluminum cell model // Journal of the Mineral, Metals and Materials Society. - 2006. - № 2. - C. 48-52.
26 Корпоративный университет РУСАЛ - Система дотационного обучения [Электронный ресурс]. URL: http://sdo.rusal.ru/default.aspx (дата обращения: 21.08.2010).
27 Honeywell Process Solution [Электронный ресурс]: решения фирмы Honeywell для автоматизации производства. URL: http://hpsweb.honeywell.com (дата обращения: 21.08.2010).
28 Training in Aluminium Application Technologies [Электронный ресурс]: дистанционная база учебных материалов TALAT. URL: http://www.eaa.net/eaa/education/TALAT/index.htm
29 aluMATTER [Электронный ресурс]: информационно-справочная система по процессу производства алюминия aluMATTER [Электронный ресурс]. URL: http://aluminium.matter.org.uk (дата обращения: 21.08.2010).
30 aluSelect Home Page [Электронный ресурс]: информационно-справочная система по алюминиевым сплавам aluSelect URL: http://aluminium.matter.org.uk/aluselect/(дата обращения: 21.08.2010).
31 Башмаков А.И., Башмаков И.А. Разработка компьютерных учебников и обучающих систем. - М.: «Филин», 2003. - 616с.
32 Принципы построения обучающих систем и их классификация [Электронный ресурс]: электронный журнал - Педагогические и информационные технологии в образовании. URL: http://scholar.urc.ac.ru/pedJournal/ numero4/pedag/tsit3.html.m_^aTa обращения: 07.02.2009).
33 Соловов A.B. Проектирование компьютерных систем учебного назначения. Учебное пособие. - Самара: СГАУ, 1995. - 138с.
34 Киршев С.П., КиршеваН.В. Компьютер как средство повышения эффективности учебного процесса // Труды ученых ГЦОЛИФКа: 75 лет: Ежегодник, 1993.-С. 162-167.
35 Любарский Ю.Я. Интеллектуальные информационные системы. - М.: Наука, 1990.-232с.
36 Башмаков, А.И., Башмаков И.А. Интеллектуальные информационные технологии. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. - 304с.
37 Гаврилова Т.А., Хорошевский В.Ф. Базы знаний интеллектуальных систем. - СПб: «Питер», 2001. - 384с.
38 Шураев О.П., Марков K.B. Имитационные компьютерные системы как высокоэффективное средство обучения // Новые информационные технологии. Сб. тр. VII Всероссийской науч.-техн. конф. - М.: МГАПИ, 2004. - С. 149-152.
39 ДозорцевВ.М. Диагност: автоматизированная система тренинга эффективных стратегий принятия операторских решений // Автоматизация в промышленности. - 2003. - № 7. - С. 24-28.
40 Силков C.B. Распределенные тренажно-моделирующие комплексы -эффективное средство внутрипроизводственной подготовки персонала // Мир компьютерной автоматизации. - 2004. -- № 1. - С. 10-16.
41 СолововА.В. Электронное обучение: проблематика, дидактика, технология. Самара: «Новая техника», 2006. - 464с.
42 Ерчиковский Р.Г., Нестеровский В.Г., Обыден В.А., Романов С.Ю. Комплексные обучающие системы и автоматизированные комплексы для тренировок // Промышленные АСУ и контроллеры. - 2005. - № 12. - С. 8-12.
43 Дозорцев В.М., Кнеллер Д.В. Технологические компьютерные тренажеры: все что вы всегда хотели знать... // Промышленные АСУ и контроллеры. - 2004. -№12.-С. 1-13.
44 Самарина A.M., Ершова O.B. Архитектура программного обучающего комплекса для производственного персонала алюминиевой отрасли // Автоматизация в промышленности. - 2008. - № 7. - С. 54-57.
45 ДозорцевВ.М. Современные компьютерные тренажеры для обучения операторов ТП: состояния и направления ближайшего развития // Автоматизация в промышленности. - 2007. - № 7. - С.30-36.
46 Борисоглебский Ю.В., МинцисМЛ. Металлургия алюминия. Новосибирск: «Наука», 1999.-438с.
47 Троицкий И.А., Железнов В.А. Металлургия алюминия. Учебное пособие для техникумов. 2-е изд., переработанное и доп. - М.: Металлургия, 1984. - 400с.
48 Уткин Н.И. Производство цветных металлов. М.: Интермет Инжиринг, 2004. - 442с.
49 Ветюков М.М., Цыплаков Ä.M., Электрометаллургия алюминия и магния. М.: Металлургия, 1987. - 320с.
50 Неустуев A.A. Основы металлургического производства (цветная металлургия). Учебник для ПТУ. М.: Металлургия, 1984. - 284с.
51 Ротинян A.JI. Прикладная электрохимия. Л.: Химия, 1974. - 536с.
52 Криворученко В.В. Тепловые и энергетические балансы алюминиевых электролизеров. М.: Металлургиздат, 1963. - 320с.
53 Громыко А.И. Автоматический контроль технологических параметров алюминиевых электролизеров. Красноярск: КрасГУ, 1984. - 235с.
54 Алабышев А.Ф. Прикладная электрохимия. JL: Химия, 1974. - 536с. .
55 Лайнер Л.П. Производство глинозема. М.: Металлургия, 1961. - 620с.
56 Исаева Л А. Глинозем для алюминиевой промышленности // Технико-экономический вестник «Русского алюминия». М.: «Вестник РУС АЛ». - № 18 - С. 49-50.
57 Исаева Л.А. Влияние фазового и гранулометрического состава глинозема на скорость его растворения // Цветная металлургия, 2009. - № 6 - С. 7-10.
58 Янко Э.А., Воробье Д.Н. Производство анодной массы. М.: Металлургия, 1984.- 102с.
59 Кол один Э. А., СверлинВ.А., Свобода Р.В. Производство обожженных анодов алюминиевых электролизеров. М.: Металлургия, 1980. - 84с.
60 Галевский Г.В., Жураковский Г.В., Кулагин Н.М. Технология производства электродных масс для алюминиевых электролизеров. Новосибирск: Наука, 1999.-294с.
61 Поляков П.В. Катодные огнеупорные материалы: Сб. лекций на высш. Алюминиевых курсах России. Красноярск: КГАЦСиЗ, 1999. - 6с.
62 Ойя Х.А. Катоды. Свойства материалов: Сб. лекций на высш. Алюминиевых курсах России. Красноярск: КГАЦСиЗ, 1999. - 93с.
63 Вергазова, Г.Д. Новые углеродные массы и пасты для алюминиевых электролизеров / Г.Д. Вергазова, Г.А. Сиразутдинов. - М.: Нефть и химия, 1994. - 85с.
64 Фомин Б.А., Махов C.B. Металлургия вторичного алюминия: Учебное пособие для вузов. М.: «Экономет», 2004. - 240с.
65 Галевский Г.В., Кулагин Г.В., Минцис М.Я. Металлургия вторичного алюминия. Новосибирск: «Наука», 1998. - 289с.
66 Беляев А.И., ВольфсонГ.Е. Получение чистого алюминия. М.: Металлургия, 1967. - 249с.
67 Фомин Б.А. Металлургия вторичного алюминия. М: Экомет, 2004. - 240с.
68 Николаев И.В., Москвитин В.И., Фомин Б.А. Металлургия легких металлов. М.: Металлургия, 1997. - 432с.
69 Алаторцев A.B., Кузьмин Р.Н., Савенков Н.П. Моделирование динамики поверхности раздела в алюминиевом электролизере при замене анода // Междунар. конф. «Математика. Компьютер. Образование», 2006. - Т.2. - С. 187-196.
70 Терентьев В.Г., Школьников P.M., Гринберг И.С. Производство алюминия. С-Пб: МАНЭБ, 1998. - 339с.
71 Федотьев Н.П., Алабышев А.Ф. Прикладная электрохимия. Л.: «Госхимиздат», 1962. - с.640.
72 Кистяковский Б.Б., ГудимаН.В., РаковаН.Н. Производство цветных металлов. Учебное пособие для ПТУ. М.: Металлургия, 1984. - 280с.
73 МаннВ.Х., Юрков В.В., Пискажова Т.В. Исследование зависимости между криолитовым отношением и температурой электролита в алюминиевом электролизере // Цветные металлы. - 2000. - № 4. - С. 95-101.
74 Кузьмин Р.Н., Савенкова Н.П., МокинА.Ю. Математическое моделирование промышленного электролиза алюминия // Фундаментальная и прикладная математика. - 2009. - Т. 15. - №6, С. 51-61.
75 Фитерман М.Я., Казаков Д.Р. Оперативное оценивание показателей процесса электролиза алюминия // Цветные металлы. - 1990. -№12. - С. 101-105.
76 Алпатов Ю.Н., Черепанов В.В. Математическая модель процесса анодного эффекта при электролизе алюминия // Системы. Методы. Технологии. - 2010. -№2(6).-С. 88-91.
77 Пискажова Т.В., Поляков П.В., Шарыпов H.A. Исследование зависимости выхода по току от параметров электролиза методом главных компонент // Второй международный конгресс «Цветные металлы - 2010», г. Красноярск, 2010. - С. 483488.
78 Фитерман М.Я, Берх В.И., ЛокшинР.Г. Пути повышения эффективности производства и улучшения организации труда при автоматизации предприятий алюминиевой подотрасли // Цветная металлургия, 1989. - №2. - С. 1-11.
79 Кадричев В.П., МинцисМ.Я. Измерение и оптимизация параметров алюминиевых электролизеров. Челябинск: Металл, 1995. -136с.
80 Беляев А.И. Контроль и автоматизация производства глинозема и алюминия. М.: Металлургия, 1967. - 256с.
81 МинцисМ.Я. Автоматическое регулирование алюминиевых электролизеров. М.: Металлургия, 1971. - 90с.
82 Гарнов В.К., Вишневский Л.М., Левин Л.Г. Оптимизация работы мощных электрометаллургических установок. М.: Металлургия, 1975. - 336с.
83 Меликянц Р.В., Мироненко Э.Т., Штеренберг Е.И. Автоматизированные системы обслуживания алюминиевых электролизеров. М.: ЦНИИцветмет экономики и информации, 1987. - 44с.
84 Минцис М.Я. Исследование влияния серии алюминиевых электролизеров как объекта контроля и управления. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. JL: ВАМИ, 1973. - 22с.
85 Ершова О.В., Самарина A.M. Постановка задачи оптимального управления стадией электролиза в производстве алюминия [Электронный ресурс]. // 2-ая науч. конф. «Автоматизация в промышленности». Институт проблем управления РАН,- М, 2008. - 1 CD-ROM. - Загл. с этикетки диска.
86 Ершова О.В., Лавров А.Б. Разработка InTouch-приложения АРМ оператора фосфорной печи // Сб. трудов НТС "Электротермия-2002" - г. Санкт-Петербург, 2002. - С. 142-148.
87 Манн В.Х., Герасимов В.И. Ситуационное управление концентрационным режимом алюминиевых электролизеров // Цветные металлы. - 1989. - №4. - С. 125128.
88 Алаторцев A.B., Кузьмин Р.Н., Савенкова Н.П. Динамическая модель магнитно-гидродинамических процессов в алюминиевом электролизере // Прикладная физика. - 2004. - №5. - С. 33-43.
89 Пискажова Т.В., Манн В.Х. Динамическая модель для алгоритмов АСУТП электролиза алюминия // Вестник КрасГУ. Серия Физико-математические науки. -Красноярск: КрасГУ, 2006. - №4 - С. 134-141.
90 Коростелев И.Н., Пискажова Т.В., Проворова О.Г. Разработка методики использования критерия устойчивости Бояревича-Ромерио в алгоритмах АСУТП электролиза алюминия // Вестник КрасГУ. - Красноярск: КрасГУ, 2005. - № 4. - С. 242-248.
91 Белолипецкий В.М., Пискажова Т.В. Упрощенная компьютерная модель динамики настыли виртуального электролизера // Вычислительные технологии. -2003. - Т.8. -№ 6. - С. 24-30.
92 Петров П.А., Шариков Ю.В. Математическое моделирование подсистемы управления алюминиевым электролизером с обожженными анодами // Цветные металлы. -2006. -№ 10. -С. 81-84.
93 Дворников H.A. Математическое моделирование физико-химических процессов при разработке новых технологий получения алюминия // «Актуальные научно-технические проблемы алюминиевой промышленности» ответственный
редактор А.Н. Платэ. - М.: Типография МИФИ, 2002. - С. 248-253.
94 ЖуравинЮ.Д., МинциеМЛ. Особенности энергообеспечения алюминиевых электролизеров. М.: Металлургия, 1982. - 80с.
95 Алаторцев A.B., Кузьмин Р.Н., Проворова О.Г. Численное моделирование гидродинамических процессов в алюминиевом электролизере // Международная конференция «Математика. Компьютер. Образование». - 2002. - С.243-252.
96 Алаторцев A.B. Численное моделирование МГД нестабильности в процессе промышленного электролиза алюминия. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. Москва: Изд-во ООО «МаксПресс», 2007. - 19с.
97 Alatorsev A.V., Kuz^rain R.N., Provorova O.G. Mathematical modeling of magnetohydrodynamic processes in an aluminum electrolyzer // Prikladnaya Matematika I Informatika. -2003. -№15. - p. 46-61.
98 Крюковский В.А., Поляков П.В., Панов E.H., Петухов М.П. Совершенствование автоматизированного питания глинозема на электролизерах с самообжигающимся анодом // Цветные металлы. - 2008. - № 11. - С. 74-77.
99 Поляков П.В., БерезинА.И. Оценка технологического состояния электролизера на основе его ежесуточного энергетического баланса [Электронный ресурс]: публикации производственно-коммерческой фирмы Мяк ПКФ. URL: http://mayak-pkf.ru/articles/estimation.pdf (дата доступа: 02.02.2010).
100 БерезинА.И., Поляков П.В., Роднов О.О. Оценка потенциальных возможностей электролизера для целей автоматического управления с использованием критериальных параметров [Электронный ресурс]: публикации производственно-коммерческой фирмы Мяк ПКФ. URL: http://mayak-pkf.ru/articles/optimizationofelectrolise.pdf (дата доступа: 04.11.2009).
101 Berzin A.I., Polyakov P.V., Rodnov О.О. Criterial parameters in evaluation of celfs potentialities for computerized control [Электронный ресурс]: публикации производственно-коммерческой фирмы Мяк ПКФ. URL: http://mayak-pkf.ru/articles/ criterialparametersinevaluation.pdf (дата доступа: 20.10.2009).
102 Software for Aluminium Smelting [Электронный ресурс]: Сайт посвящен программному обеспечению процесса электролиза алюминия. URL: http://máyak-http://peter-entner.com/Default.aspx (дата доступа: 19.10.2009).
103 Заварыкин В.М., Житомирский М.П., ЛапчикМ.П. Численные методы: Учебной пособие для студентов физико-математических специальностей. М.: Просвещение, 1990. - 176с.
104 Комаров П.И. Математические методы в САПР. Численные методы решения обыкновенных дифференциальных уравнений: Методические указания. СПб: СПбГТИ, 1998.-42с.
105 Ершова О.В., Самарина A.M. Математическая модель для системы обучения операторов управлению электролизером производства алюминия // Математические методы в технике и технологиях (ММТТ-23): сб. тр. XXIII Междунар. науч. конф., 24-29 мая 2010г. - Смоленск, 2010. - Т.12. - С. 185-187.
106 Самарина A.M., Ершова O.B., Чистякова Т.Б. Система компьютерного обучения студентов и производственного персонала для предприятий алюминиевой отрасли [Электронный ресурс] / Научная конференция «Автоматизация в промышленности». Институт проблем управления РАН - М., 2007. - 1 CD-ROM. -Загл. с этикетки диска.
107 Харазов В.Г. Интегрированные системы управления технологическими процессами. СПб.: Профессия, 2009. - 592с.
108 Ицкович Э.Л. Проблемы интеграции систем автоматизации на предприятия // Промышленные АСУ и контроллеры. - 2004. - №5. - С. 1 -5.
109 Ершова О.В., Самарина A.M., ЧитяковаТ.Б. Синтез тренажерных комплексов производственного персонала в программном пакете Wonderware Development Studio [Электронный ресурс] / 33-ий Международный семинар «Автоматизация. Программно-технические средства. Системы. Применения». Институт проблем управления РАН - М, 2009. - 1 CD-ROM. - Загл. с этикетки диска.
110 Официальный сайт фирмы Wonderware Russia [Электронный ресурс]: программные решения для успешного управления в режиме реального времени. URL: http://www.wonderware.ru (дата доступа 21.06.2010).
111 Андреев Е.Б. SCADA - системы: взгляд изнутри. М.: РТСофт, 2004. -
176с.
112 Кузьмина И.А., Павлюченко А.Д. InTouch 10.0 - самые значительные изменения со времени появления // Промышленные АСУ и контроллеры. - 2007. -№10. -С. 20-23.
113 Ершова О.В. Изучение SCADA - системы InTouch, часть 1: Метод, указания. СПб.: СПбГТИ(ТУ), 2005. - 42с.
114 Ершова О.В. Изучение SCADA - системы InTouch, часть 2: Метод, указания. СПб.: СПбГТИ(ТУ), 2005. - 40с.
115 Самарина A.M., Ершова O.B. Интегрированная система управления и обучения операторов электрохимического производства алюминия // Промышленные АСУ и контроллеры. - 2011. - № 4. - С. 20-26.
116 Нестеров В.Н., Самарина A.M., Ершова О.В. Программный комплекс для проектирования электротермических и электрохимических установок // Математические методы в технике и технологиях (ММТТ-22): сб. тр. XXII Междунар. науч. конф., 25-30 мая 2009г. - Псков, 2009. - С.38-40.
117 Лазарева Т.Я., Мартемьянов Ю.Ф., Схиртладзе А.Г. Интегрированные системы проектирования и управления. Структура и состав. М.: Машиностроение-1, 2006. - 172с.
118 Дозорцев В.М. Современные компьютерные тренажеры для обучения операторов ТП: состояние и направления ближайшего развития // Автоматизация в промышленности. - 2007. - № 7. - С. 30-36.
119 Илюшечкин В.М. Основы использования и проектирования баз данных. М.: Юрайт, 2010.-213с.
120 Ершова О.В., Лавров А.Б., Чистякова Т.Б. Технология разработки ПО тренажерных комплексов операторов электротермических производств // Автоматизация в промышленности. - 2005. - № 8. - С. 36-39.
121 Питер Джексон. Введение в экспертные системы. М.: Вильяме, 2010. -
624с.
122 МешалкинВ.П. Экспертные системы в химической технологии. М.: Химия, 1995.-368с.
123 Баканов A.C., Обознов A.A. Эргономика пользовательского интерфейса. М.: Институт психологии РАН, 2011. - 176с.
124 Сергеев С.Ф. Инженерная психология и эргономика. М.: НИИ школьных технологий, 2008. - 176с.
125 Торрес Р. Дж. Практическое руководство по проектированию и разработке пользовательского интерфейса. М.: Вильяме, 2002. - 400с.
126 Самарина, A.M. Автоматизированная система обучения операторов в стадии электролиза производства алюминия / A.M. Самарина, О.В. Ершова // Математические методы в технике и технологиях (ММТТ-20): сб. тр. XX Междун. науч. конф., 28 мая - 1 июня 2007г. - Ярославль, 2007. - Т.6. - С. 291-292.
127 Ершова O.B., Самарина A.M. Подготовка производственного персонала алюминиевой отрасли с помощью компьютерных тренажерных комплексов // Математическое моделирование и информационные технологии: сб. тезисов Междун. науч. конф. «Математическое моделирование и информационные технологии», приложение к журналу «Холодильная техника и технологии». Одесса, 2009. -С. 32-33.
128 Ершова О.В., Самарина A.M., СопыгинА.И. Обучающий программный комплекс для процесса электролиза производства алюминия в операционной системе реального времени QNX Neutrino 6 // Математические методы в технике и технологиях (ММТТ-21): Междун. науч. конф., 27 - 30 мая 2008г. - Саратов, 2008. -Т.9.-С.210.
129 Самарина A.M., Ершова O.B. Компьютерное тестирование знаний при обучении операторов управлению электролизерами производства алюминия // Промышленные АСУ и контроллеры. - 2012. -№ 1. - С. 7-13.
130 Ершова О.В., Самарина A.M. Автоматизированный контроль уровня знаний оперативно- технологического персонала производства алюминия // Электротермия: труды Всероссийской НТК с междун. участием, СПб., 2008. - С. 188.
131 Ершова О.В., Самарина A.M. Автоматизированное обучение операторов управлению электрохимическими установками производства алюминия [Электронный ресурс] / Научная конференция «Автоматизация в промышленности». Институт проблем управления РАН - М., 2011. - 1 CD-ROM. - Загл. с этикетки диска.
132 Автоматизированная система обучения операторов производства алюминия (CASJEdicAl). Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ. Per. номер 2007613433./ Т.Б.Чистякова, О.В. Ершова, А.М.Самарина // Официальный бюллетень федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам «Программы для ЭВМ. Базы данных. Топологии интегральных микросхем». - М.:ФИПС, 2007. - № 4 (61). - С. 139.
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.