Субд - ориентированная система автоматизированного управления информационными процессами для задач диагностики и испытаний технологических объектов

Володин В.А., Юрагов Е.А.

МГОУ имени В.С. Черномырдина

Целью проекта является разработка платформы в виде комплекса инструментальных средств визуального создания, передачи по каналам связи и исполнения измерительных схем в гетерогенной среде на уровне машинного и байт-кода с централизованным удаленным доступом к метаданным проекта автоматизации и их результатам по стандарту ANSI SQL/PSQL.

В задачи проекта входит реализация платформы в компонентно-объектной технологии, разработка типовых схем испытаний и диагностики технологических объектов в области твердотельных источников тока на базе паттернов проектирования в качестве типовых компонентов. Содержимое базы данных проекта для информационных измерительных систем (ИИС) приведено на рис. 1.

Рис. 1. Содержимое базы данных.

Инновационное решение заключается в разработке технологической платформы для обеспечения информационной поддержки замкнутого цикла по проектированию, разработке и сопровождению систем автоматизации и управления производственными процессами и (или) технологическими объектами на основе многопользовательских СУБД.

Предлагаемое решение позволит:

1. Обеспечить централизованное хранение исходных данных программы автоматизации, функциональной логики программы и результатов ее выполнения в локальной или удаленной базе данных.

2. Формализовать структуру систем автоматизации и функциональную логику их выполнения в виде графа с набором допустимых операций.

3. Сократить время разработки и внедрения систем автоматизации технологических объектов в выбранной производственной области и стоимость последующего обслуживания и развития.

Структура платформы приложений автоматизации приведена на рис. 2.

Рис. 2. Структура СУБД платформы приложений автоматизации.

Уровень апробации и степень готовности проекта: разработан опытный образец программно-аппаратного комплекса; в настоящее время ведется проектирование и разработка промышленной технологии с возможностью внедрения в производственный процесс.

Список литературы

1. Юрагов Е.А. Применение компонентно-объектного моделирования в разработке измерительных информационных систем. Труды 61 научной сессии им. А.С. Попова, том 2, М.: 2006.

2. Юрагов Е.А. Разработка среды проектирования информационно-измерительных систем для испытаний технологических объектов. Новые технологии №1, М., МГОУ 2008.

3. Юрагов Е.А., Володин В.А. Практика разработки и внедрения систем автоматизации управленческой деятельности. Новые технологии № 2, М., МГОУ 2011.

Сапр и нанотехнология в россии

Володина О. В., Путилин А. Б.

МГОУ имени В.С. Черномырдина

Система автоматизированного проектирования (САПР) – это не только средство автоматизации, но и система деятельности людей по проектированию объектов и устройств. Нанотехнология – это область прикладной науки и техники, которая занимается изучением свойств объектов и разработкой устройств размеров порядка нанометра. Нанотехнология качественно отличается от традиционных инженерных дисциплин, ибо на таких масштабах привычные, макроскопические технологии обращения с материей зачастую не имеют смысла, а микроскопические явления пренебрежительно слабые на привычных масштабах, становятся намного значительнее: свойства и взаимодействия отдельных атомов и молекул, квантовые эффекты.

Практический аспект нанотехнологий включает в себя производство устройств и их компонентов, необходимых для создания, обработки и манипуляции атомами, молекулами и наночастицами.

Объекты и устройства размером порядка нанометра(10^-9) представляют собой наночастицы или совокупности наночастиц. В общем случае наночастицы – это частицы размером от 1 до 1000 нм.

Наноразмеры объектов изучения и проектирования предполагают активное использование средств вычислительной техники. Изучение таких объектов средствами эскизного проектирования и проведение натурного анализа в реальном масштабе времени на специальном оборудование является дорогостоящим. В период удешевления средств вычислительной техники есть возможность развивать компьютерное моделирование и средства САПР.

В настоящее время проведены исследования и представлены математические модели процессов конденсации композиционных наночастиц, проведены серии вычислительных экспериментов по моделированию процессов формирования наночастиц.[1] Применяя полученные результаты, можно создать компьютерную модель процесса формирования наночастиц. Построение компьютерной модели базируется на абстрагировании от конкретной природы явлений или изучаемого объекта-оригинала и состоит из двух этапов – сначала создание качественной, а потом и количественной модели. Для создания качественной модели необходимо развитие CAD-средств САПР. Для создания количественной модели – CAM-средств и CAE-средств САПР.

Говоря о проблеме технологической независимости и безопасности России, мы забываем о том, без чего теряют смысл все полупроводниковые технологии и новые заводы – о средствах автоматизированного проектирования. А без них в принципе невозможно создать ни одну современную микросхему, ни один прибор. Как то за скобками остается тот факт, что вся микроэлектроника в России полностью (без какой-либо альтернативы) зависит от продуктов всего трех компаний США – разработчиков САПР. И если тотальной монополии в США в сфере микропроцессоров пытаются противопоставить отечественные разработки, то в сфере САПР даже попыток таких не делается. Это отражено в таблице 1.

Таблица 1. Применение российскими предприятиями САПР.

	Отечественные САПР	Зарубежные САПР
Названия	ADEM, AutomatiCS, Bcad, DipTrace, ElectriCS, EnergyCS, K3, Mineframe, SprutCAM,T-FLEX CAD, КОМПАС, СПЛИТ, Среда моделирования МАРС	ArchiCAD, Autodesk, AutoCAD, ANSOFT, IntelliCAD, MathCAD, PTC, Pro/Engineer, Proteus, SmartSketch, TurboCAD, Siemens PLM Software, MicroStation, Medusa4, Tebis, Mastercam, ZwCAD, Foran, EPLAN, Dessault Systems, Cadence
Процент российских предприятий, применяющих САПР	33%	67%

Широкое применение наночастиц невозможно без разработки простых и экономичных методов их получения, исследования их физико-химических свойств, получения стабильных и одновременно достаточно активных композитных материалов, содержащих внедренные наночастицы.

[1] А.В.Вахрушев, Ф.Ю.Федотов. Исследование вероятностных законов распределения структурных характеристик наночастиц, моделируемых методом молекулярной динамики.: Ижевск – Институт прикладной механики УрО РАН