Автоматизация является одним из ключевых звеньев в общей системе
функционирования и развития производства. Чем точнее и своевременнее
информация по производству, тем быстрее принимаются решения по
производству автоматизацией или работником производства.
В данный момент с повышением роста потребности в электричестве
города Алматы, в ТЭЦ-2 требуется повышение мощности вырабатываемого
электричества. В связи с этим на АТЭЦ-2 стоит жестко вопрос по
повышению вырабатываемой электрической мощности турбинами, что
требует большей точной и своевременной информации о работе турбин.
В настоящем проекте представлены решения по модернизации
оборудования турбины в точности оборудование для слежения за
механическими величинами. Что даст более точную информацию о работе
турбины.
Также представлено технико-экономическое обоснование проектных
решений по модернизации, вопросы техники безопасности и охраны
окружающей среды.....

Автоматизированная система управления (АСУ) – это человеко-
машинная система, в которой с помощью технических средств обеспечивается
сбор, накопление, обработка информации, формулирование оптимальной
стратегии управления определенными компонентами и выдача результатов
человеку или группе людей, принимающих решение по управлению. Под
оптимальной стратегией понимается стратегия, минимизирующая или
максимизирующая некоторые характеристики объекта.

Система разработана для управления технологическим процессом
продувки дренажа компримированного попутного газа, управления насосами,
исполнительными механизмами, измерения и сигнализации различных
параметров технологического процесса. Она поможет повысить
эффективность управления компрессорной станцией, сократит количество
аварийных ситуаций и времени простоя оборудования для достижения
его оптимальной нагрузки, повысит производительность и улучшение условий
труда персонала, а также разработаны системы технологических защит для
предотвращения аварийных ситуаций.

Несколько упрощая, можно сказать, что задачей АСУ ТП является
выполнение трех основных функций: защита оборудования (аварийная и
технологическая), ведение технологических процессов в заданном режиме, и
передача информации в системы более высокого уровня: MES, и далее в ERP.

Если же АСУ ТП «разобрать» покомпонентно, то мы увидим пять
основных частей, или уровней:

КИП (контрольно-измерительные приборы);
среда передачи — протоколы реального времени (протоколы
нижнего уровня);
ПЛК (программируемые логические контроллеры);
протоколы общего назначения;
далее своеобразный «информационный лифт» передает данные на

самый верхний уровень АСУ ТП, где расположены серверы и среда
визуализации (пакет SCADA), с помощью которых оператор отслеживает
состояние оборудования и принимает решения, и откуда берут данные другие
системы.

АСУ ТП сегодня востребованы предприятиями, осознавшими свои
функциональные потребности. ....

Актуальность темы исследования. В современном мире, в так называемой
«Пост-ПК эре», рынок мобильных операционных систем (далее ОС) достигает
невероятных размеров и растет с каждым годом. Смартфоны все глубже
проникают в нашу жизнь, охватывая все большую аудиторию пользователей и
объем их продаж увеличивается с невероятной скоростью. Не последнюю роль
в этом играет появления все большего количества недорогих аппаратов,
предлагающих большие возможности, хоть и немного уступающих среднему и
высокому ценовому сегментам. Однако, их качество улучшается с каждым
«поколением», а цена же, наоборот, падает.
Основными игроками на рынке, на текущий момент, являются компании
Apple и Google, со своими мобильными операционными системами iOS и
Android, соответственно. По состоянию на ноябрь 2013 года их доли
составляют 81% для Android и 12,9% для iOS, по данным компании IDC. Всего
за исследуемый квартал было отгружено 261,1 млн. штук смартфонов.
Замыкает тройку лидеров Windows Phone от компании Microsoft, которой
принадлежит 3,6% рынка.
Все продажи приложений для данных ОС осуществляются через
специальные магазины, содержащиеся держателями платформ: Google Play
(Android, Google), App Store (iOS, Apple) и Market Place (Windows Phone,
Microsoft). В связи с крайне низким количеством устройств на рынке, а также
малыми продажами, магазин приложений и мобильная платформа от Microsoft
далее в данной работе рассматриваться не будут.
Несмотря на доминирующую позицию Android на рынке устройств, App
Store для iOS остается более доходной площадкой для разработчиков. Так, по
данным исследовательской компании App Annie, за первый квартал 2014 года,
суммарных доход разработчиков, разместивших свои продукты в магазине
Apple, превышает на 85% таковой в Google Play. Количество же загрузок
наоборот, на стороне Google Play и на 45% больше, чем у App Store. Данная
ситуация складывается по причине того, что iOS распространяется
исключительно самой Apple, которая выпускает по 1 устройству одного класса
в год («топовый» смартфон, «бюджетный» смартфон, 7-дюймовый и 10-
дюймовый планшеты), относящиеся к высокому ценовому сегменту.
Устройства на Android же производятся сторонними производителями, в
совершенно разных ценовых категориях. В связи с большим количеством
недорогих смартфонов, операционная система от Google больше
распространена в развивающихся регионах, где он безоговорочно лидирует по
продажам. В высоком ценовом сегменте устройств лидерство Android не столь
очевидное, в некоторых развитых странах количество «гаджетов», работающих
на iOS от Apple и вовсе превосходит количество таковых на операционной
системе от Google.....

Развитие газовой и ряда смежных отраслей промышленности сегодня в
значительной степени зависит от дальнейшего совершенствования
эксплуатации и обслуживания систем трубопроводного транспорта
природных газов из отдаленных и порой слабо освоенных регионов в
промышленные и центральные районы страны.
Оптимальный режим эксплуатации магистральных газопроводов
заключается прежде всего в максимальном использовании их пропускной
способности при минимальных энергозатратах на компремирование и
транспортировку газа по газопроводу. В значительной степени этот режим
определяется работой компрессорных станций (КС), устанавливаемых по
трассе газопровода, как правило, через каждые 100 -150 км. Длина участков
газопровода между КС рассчитывается, с одной стороны, исходя из
величины падения давления газа на данном участке трассы, а с другой -
исходя из привязки станции к населенным пунктам, источникам
водоснабжения, электроэнергии и т.п.
Оптимальный режим работы компрессорных станций в значительной
степени зависит от типа и числа газоперекачивающих агрегатов (ГПА),
установленных на станции, их энергетических показателей и
технологических режимов работы.
Основными типами ГПА на КС в настоящее время являются: агрегаты
с приводом от газотурбинных установок (ГТУ), электроприводные агрегаты
и поршневые газомотокомпрессоры. Особенности работы газотурбинного
привода в наилучшей степени, среди отмеченных типов ГПА, отвечают
требованиям эксплуатации газотранспортных систем: высокая единичная
мощность (от 6 до 25 МВт), небольшая относительная масса, блочно -
комплектная конструкция, высокий уровень автоматизации и надежности,
автономность привода и работа его на перекачиваемом газе. Именно поэтому
этот вид привода получил наибольшее распространение на газопроводах
(свыше 85% общей установленной на КС мощности агрегатов). Остальное
приходится на электрический и поршневой виды привода. Именно поэтому в
настоящей работе автор, исходя из опыта своей практики, основное внимание
уделил рассмотрению особенностей использования на КС газотурбинного
вида привода.
В связи с непрерывным ростом стоимости энергоресурсов в стране,
увеличением себестоимости транспорта газа, невозобновляемостью его
природных ресурсов, важнейшими направлениями работ в области
трубопроводного транспорта газов следует считать разработки,
направленные на снижение и экономию энергозатрат.
Решение этой важнейшей для отрасли задачи возможно как за счет
внедрения газоперекачивающих агрегатов нового поколения с КПД 34 -36%
взамен устаревших и выработавших свой моторесурс, так и за счет
повышения эффективности эксплуатации установленных на КС различных
типов ГПА. Повышение эффективности эксплуатации газоперекачивающих
агрегатов неразрывно связно с обеспечением необходимой
энергосберегающей технологии транспорта газа, диагностированием
установленного энергомеханического оборудования ГПА, выбором
оптимальных режимов его работы, дальнейшим ростом общей технической
культуры эксплуатации газопроводных систем в целом.....

В нaши дни кocмичecкиe aппaрaты иcпoльзуютcя для oргaнизaции
cиcтeм cвязи, нaвигaции, тeлeвидeния, изучeния пoгoдных уcлoвий и
прирoдных рecурcoв Зeмли, ocвoeния и изучeния дaльнeгo кocмoca.
Oдним из глaвных уcлoвий к пoдoбным aппaрaтaм являeтcя тoчнaя
oриeнтaция в кocмoce и кoррeкция пaрaмeтрoв движeния. Этo знaчитeльнo
пoвышaeт трeбoвaния к cиcтeмe элeктрocнaбжeния aппaрaтa. Прoблeмы
энeргoвooружeннocтИ кocмичecких aппaрaтoв,и,в пeрвую oчeрeдь,
рaзрaбoтки пo oпрeдeлeнию нoвых иcтoчникoв элeктрoэнeргии, имeют
пeрвocтeпeннoe знaчeниe нa мирoвoм урoвнe.
Cиcтeмa элeктрoпитaния являeтcя oднoй из вaжнeйших cиcтeм кocмичecкoгoaппaрaтa.
При eЕ oткaзe,КA прeкрaщaeт
aктивнoe cущecтвoвaниe, т.к. элeктрoэнeргия, кoтoрую вырaбaтывaeт CЭП, идeт нa
питaниe cиcтeмы упрaвлeния движeниeм КA, двигaтeлeй oриeнтaции и
cтaбилизaции КA, cиcтeм рaдиocвязи, тeрмoрeгулирoвaния, тeлeмeтричecкoй
cиcтeмы и т.д. Пoэтoму прoблeмa coздaния CЭП КA имeeт пeрвocтeпeннoe

знaчeниeee рaзрeшeниe
зaмeтнo улучшaeт тeхникo-экoнoмичecкиe пoкaзaтeли КA в цeлoм.
Coлнeчныe бaтaрeи — oдин из ocнoвных cпocoбoв пoлучeния
элeктричecкoй энeргии нa кocмичecких aппaрaтaх, oни рaбoтaют дoлгoe врeмя
бeз рacхoдa кaких-либo мaтeриaлoв, и в тo жe врeмя являютcя экoлoгичecки
бeзoпacными, в oтличиeoт ядeрных и рaдиoизoтoпных иcтoчникoв энeргии.
Цeль диплoмнoй рaбoты – рaзрaбoткa имитaциoннoй мoдeли cиcтeмы
oриeнтaции coлнeчнoй бaтaрeи кocмичecкoгo aппaрaтa.
Зaдaчи, рeшaeмыe в диплoмнoй рaбoтe:
- прoвecти aнaлиз принципoв пocтрoeния и cрeдcтв aвтoмaтики cиcтeм
энeргocнaбжeния кocмичecких aппaрaтoв
-рaзрaбoтaть мaтeмaтичecкoe oбecпeчeниecиcтeмы oриeнтaции
coлнeчнoй бaтaрeи кocмичecкoгoaппaрaтa;
- рaзрaбoтaть aлгoритмы функциoнирoвaния cиcтeмы oриeнтaции
coлнeчнoй бaтaрeи кocмичecкoгoaппaрaтa;
- рaзрaбoтaть прoгрaммнoe oбecпeчeниecиcтeмы oриeнтaции coлнeчнoй
бaтaрeи;
- прoвecти тecтирoвaниe пoлучeнных рeзультaтo ....

Криптографические генераторы случайных чисел производят случайные
числа, которые используются в криптографических приложениях, например -
для генерации ключей. Обычные генераторы случайных чисел, имеющиеся во
многих языках программирования и программных средах, не подходят для
нужд криптографии (они создавались с целью получить статистически
случайное распределение, криптоаналитики могут предсказать поведение таких
случайных генераторов).
В идеале случайные числа должны основываться на настоящем
физическом источнике случайной информации, которую невозможно
предсказать. Примеры таких источников включают шумящие
полупроводниковые приборы, младшие биты оцифрованного звука, интервалы
между прерываниями устройств или нажатиями клавиш. Полученный от
физического источника шум затем "дистиллируется" криптографической хэш-
функцией так, чтобы каждый бит зависел от каждого бита. Достаточно часто
для хранения случайной информации используется довольно большой пул
(несколько тысяч бит) и каждый бит пула делается зависимым от каждого бита
шумовой информации и каждого другого бита пула криптографический
надежным (strong) способом.
Когда нет настоящего физического источника шума, приходится
пользоваться псевдослучайными числами. Такая ситуация нежелательна, но
часто возникает на компьютерах общего назначения. Всегда желательно
получить некий шум окружения - скажем от величины задержек в устройствах,
цифры статистики использования ресурсов, сетевой статистики, прерываний от
клавиатуры или чего-то иного. Задачей является получить данные,
непредсказуемые для внешнего наблюдателя. Для достижения этого случайный
пул должен содержать как минимум 128 бит настоящей энтропии.
Криптографические генераторы псевдослучайных чисел обычно
используют большой пул (seed-значение), содержащий случайную
информацию. Биты генерируется путем выборки из пула с возможным
прогоном через криптографическую хэш-функцию, чтобы спрятать содержимое
пула от внешнего наблюдателя. Когда требуется новая порция бит, пул
перемешивается путем шифровки со случайным ключом (его можно взять из
неиспользованной пока части пула) так, чтобы каждый бит пула зависел от
каждого другого бита. Новый шум окружения должен добавляться к пулу перед
перемешиваниям, дабы сделать предсказание новых значений пула еще более
сложным.....

В современном мире скорость передачи информации является жизненно
важным показателем. Загруженность сети, её неправильная проектировка или
настройка сильно снижают этот показатель или вовсе не позволяют передавать
данные.
QoS (Quality of Service) это комплекс мер для предотвращения потери
пакетов при передачи их по сети. Используя IP QoS можно регулировать
пропускную способность любого устройства подключенного к сети.
Для большинства случаев четыре параметра определяют качество связи:
– Полосой пропускания, описывается номинальная пропускная
способность среды передачи информации, определяется ширина канала.
Измеряется в bit/s (bps), kbit/s (Kbps), Mbit/s (Mbps), Gbit/s (Gbps).
– Задержка при передаче пакета (Delay), измеряется в миллисекундах.
– Колебания, задержки при передаче пакетов.
– Потеря пакетов (Packet loss). Определяет количество пакетов,
потерянных в сети во время передачи данных.
Метрический методо является еще одним методом оценки качества,
который отражает или предсказывает субъективно опытное качество. В этом
методе используются субъективные оценки и показатели типа пользователь
почувствовал работу, степень удовлетворения пользователя, число счастливых
клиентов. Название метода Mean Opinion Score (MOS) – абсолютно
субъективное понятие, или Quality of Experience (QoE) – метод эмпирических
оценок.
В этом контексте QoS – совокупный эффект от удовлетворения заказчика
сервисов, затрагивающих все виды обслуживания. Это определение оценивает
соответствующее приложение в виде субъективной оценки и корректируется
соответствующими коэффициентами о времени ответа, шумов, наличии и
величине провалов, уровня громкости, частотной характеристики, слышимых
посторонних разговоров, заметного эха, а также включает субъективную
оценку обслуживания.
Качество обслуживания предоставляют несколько протоколов [1]:
– IP Differentiated services (DiffServ);
– IP Integrated services (IntServ);
– Resource reSerVation Protocol (RSVP (протокол));
– Multiprotocol Label Switching (MPLS);
– RSVP–TE;
– Frame relay;
– X.25;
– Asynchronous Transfer Mode (ATM); ....

Внедрению автоматизации на промышленные предприятия в последнее
время уделяется всё больше внимания. Это можно объяснить повышением
скорости и сложности регулирования технологическими процессами, а также
увеличением вредных факторов, влияющих на здоровье персонала,
повышением пожароопасности и других факторов. В случаях, когда
происходит отклонение параметров от заданных, возможно возникновение
аварийных ситуаций, которые могут привести к повышенному травматизму и
материальным издержкам. В настоящее время повышение динамики развития
автоматизации способствует её ускоренному внедрению во все сферы
деятельности человека. Автоматизация позволяет повысить большинство
показателей наиболее оптимальной работы различных отраслей производства.
При этом происходит увеличение качества и количества продукции, снижение
её себестоимости. Внедрение автоматических систем приводит к сокращению
количества брака, отходов производства, уменьшается потребления
электрической и других видов энергии, уменьшаются затраты на внеплановые
ремонты и работы по модернизации. Управление процессами, протекающими
в паровых котлах может происходить только при помощи средств
автоматизации, так как эти процессы меняют свои параметры с очень высокой
скоростью и человеку отреагировать своевременно на изменения сложно. При
этом возникает опасность неконтролируемой ситуации. Автоматизация
процессов управления паровыми котлами может обеспечивать не только
непрерывную работу агрегатов но и решать сложные задачи во время запуска
в работу и завершения работы оборудования для проведения ремонтных,
профилактических и других видов работ. Автоматизация является наивысшим
этапом развития производства, что позволяет полностью или частично
освободить людей от тяжёлого физического труда. В ряде важнейших
направлений экономического развития экономики общие вопросы
автоматизации управления технологическими процессами в промышленности
являются одним из главных. Наряду с созданием новых технологий,
развитием производства новых материалов, автоматизация является наиболее
приоритетным направлением, позволяющим увеличить темпы развития
страны. Одним из основных секторов индустрии является теплоэнергетика и
неслучаен тот факт, что средства автоматизации внедряются в эту область с
большой интенсивностью. Использование систем автоматического
регулирования для парогенераторов значительно облегчает контроль за
процессами производства пара. Система сама следит за всеми основными
показаниями процесса и производит управление аппаратами, при этом
обеспечивая стабильную работу котельного оборудования. Автоматика
паровых котлов поддерживает контроль температурного
режима,автоматическое регулирование, защиту от нежелательного изменения
параметров, сигнализацию различных режимов в том числе и аварийных,
дистанционное управление. ....

Сейчас одним из самых актуальнейших тем, как в системах
автоматического управления, так и в других отраслях науки и техники,
конечно же, является качество, быстрота, точность и экономичность. С целью
достижения таких результатов ученые часто прибегают к построению
изначальных математических моделей систем и других инструментов для
определения эффективности системы. Эксперименты, проводящиеся с
математическими моделями, куда более экономичней и безопасней чем
эксперименты, проводящиеся с реальными объектами управления. Ведь
именно в математических моделях мы можем создавать разные условия для
протекания как технических, так и других процессов разного типа и
оценивать результаты. Оценка результатов само по себе является весьма
самостоятельной и огромной областью математического анализа имеющий
огромный спектр методов для правильной обработки информаций об объекте
управления. После получения априорной информаций об объекте управления
мы сможем проводить идентификацию системы, оценить все параметры,
устойчивость, разработать адаптивную модель к динамической системе
(динамика присутствует во всем в природе) и таким образом минимизировать
разницу между моделью и реальным объектом управления.
В системах автоматизации технологических процессов идет широкое
внедрение компьютерных систем управления (КСУ), современных SCADA-
систем, представляющих собой целостные аппаратно-программные
комплексы. При подготовке эксплуатационного персонала промышленных
предприятий необходимо не только ознакомить учащихся с современным
состоянием средств автоматизации, но и выработать у них практические
навыки эксплуатации КСУ.
Для решения задач обеспечения безопасной эксплуатации
технологических установок и оборудования предприятий, снижения потерь от
незапланированных остановок по вине персонала необходимо повышать и
постоянно поддерживать уровень подготовки персонала непосредственно
влияющего на технологический процесс. Сбои вследствие ошибок оператора,
по статистике, являются причиной четверти всех крупных аварий на
производственных предприятиях.
Применение компьютерных тренажеров является сложившейся
общемировой практикой профессиональной подготовки персонала, поскольку
использование в учебном процессе реального оборудования либо требует
очень больших затрат, либо в принципе невозможно.
Предлагаемая разработка обеспечивает получение навыков работы с
конкретными технологическими процессами. Такой подход позволяет более
углубленно изучать отдельные объекты управления и получать практические
навыки по эксплуатации АСУ ТП. Предлагаемый компьютерный тренажер
позволяет поднять на современный и качественно новый уровень подготовку
технологов и специалистов по автоматизации.....

Вследствие интенсивного развития экономики Республики Казахстан,
наблюдается рост объемов потребления тепловой энергии с целью
обеспечения нужд предприятий и жилищно-коммунального сектора горячей
водой и отоплением. В связи с этим довольно остро стоит вопрос
автоматизации предприятий предоставляющих услуги теплоснабжения.
В настоящее время на нашем рынке нет достаточно гибкого аппаратно-
программного обеспечения, способного обеспечить комплексную
автоматизацию таких предприятий, из за чего компании, предоставляющие
услуги теплоснабжения неизбежно сталкиваются со следующими
проблемами:
- ведение вручную производственного учета тепловой энергии, т.е.
поставщик вручную производит расчет всех затрат на производство тепла;
- учет потребления также происходит ручным образом, вследствие
отсутствия у поставщиков возможности дистанционного снятия показаний со
счетчиков, что связано с увеличением трудозатрат на обслуживание, а также
с оперативностью и точностью получаемой информации;
- бизнес-процесс учета взаиморасчетов с потребителями также не
достаточным образом автоматизирован у большинства поставщиков
теплоснабжения;
- отсутствие централизованной, интегрированной расчетной системы,
способной напрямую взаимодействовать как с датчиками первичного
оборудования, так и с другими программными комплексами;
Описанная выше ситуация обусловила проведение разработки по
настоящему дипломному проекту.....