Статья:

Выбор контроллера для стенда испытаний геофизической аппаратуры

Конференция: XCIV Студенческая международная научно-практическая конференция «Молодежный научный форум»

Секция: Технические науки

Выходные данные
Елизарова А.А. Выбор контроллера для стенда испытаний геофизической аппаратуры // Молодежный научный форум: электр. сб. ст. по мат. XCIV междунар. студ. науч.-практ. конф. № 25(94). URL: https://nauchforum.ru/archive/MNF_interdisciplinarity/25(94).pdf (дата обращения: 25.09.2020)
Лауреаты определены. Конференция завершена
Эта статья набрала 1 голос
Мне нравится
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
на печатьскачать .pdfподелиться

Выбор контроллера для стенда испытаний геофизической аппаратуры

Елизарова Анна Александровна
студент, ФГБОУ ВО Уфимский государственный авиационный технический университет, РФ, г. Уфа

 

CHOOSING A CONTROLLER FOR THE TEST BENCH OF GEOPHYSICAL EQUIPMENT

 

Anna Elizarova

Student, FGBOU VO Ufa State Aviation Technical University, Russia, Ufa

 

Аннотация. В статье описывается выбор контроллера методом экспертных оценок для стенда испытаний геофизической аппаратуры.

Abstract. The article describes the choice of a controller by the method of expert assessments for the test bench of geophysical equipment.

 

Ключевые слова: геофизическая аппаратура, стенд испытаний, контроллер, метод экспертных оценок.

Keywords: geophysical equipment, test bench, controller, expert assessment method.

 

Целью работы является повышение качества процесса испытаний за счет модернизации аппаратного и программного обеспечения стенда испытаний геофизической аппаратуры.

Поставленную цель можно достичь, решив следующую задачу: произвести выбор контроллера методом экспертных оценок.

Сложность выбора контроллера для автоматизированной системы обусловлена большим числом разнородных факторов. Среди требований можно выделить такие, как технические характеристики контроллера, соответствующие требованиям проекта, модульность структуры контроллера, связь контроллера с верхним уровнем иерархической системы АСУ ТП, показатели надежности и экономические показатели.

К наиболее важным техническим характеристикам контроллера относятся параметры процессорного модуля, время выполнения логической команды, число встроенных входов/выходов, наличие необходимого числа модулей, среда программирования, также важным показателем является световая индикация состояния контроллера.

Наиболее важными показателями надежности являются время наработки на отказ, срок службы и ремонтопригодность. Зачастую повышение надежности можно достичь за счет средств диагностики, прогнозирования отказов, резервирования элементов.

Возрастающая сложность управления организациями требует тщательного анализа целей и задач деятельности, путей и средств их достижения, оценки влияния различных факторов на повышение эффективности и качества работы. Это приводит к необходимости широкого применения экспертных оценок в процессе формирования и выбора решений.

Метод экспертных оценок применяется для решения проблем прогнозирования, планирования и разработки программ деятельности, нормирования труда, выбора перспективной техники, оценки качества продукции и др. [1].

Выбор экспертов производился таким образом, чтобы в заинтересованной группе присутствовали ведущий инженер, технолог, специалист в области электроники и программист. Данные специалисты непосредственно участвуют в разработке и эксплуатации проектируемой системы.

Для принятия оптимального выбора состоялась дискуссия. Сама дискуссия проводится как открытое коллективное обсуждение рассматриваемой проблемы, основной задачей которого является всесторонний анализ всех факторов, положительных и отрицательных последствий, выявление позиций и интересов участников [1].

Выбор контроллеров производился из следующих вариантов:

- контроллер программируемый логический SEGNETICS TRIM5-3012-65-0;

- программируемый логический контроллер MKLogic-500;

- сенсорный панельный контроллер ОВЕН СПК110.

Таблица 1.

Характеристики контроллеров

Название

SEGNETICS TRIM5-3012-65-0

MKLogic-500

ОВЕН СПК110

Процессор

TI SITARA AM3354 с ядром Cortex-A8, 32bit (2000 MIPS)

ACP Workbench ISaGRAF 6.5 ISaGRAF 5.60

TI Sitara 600 MHz ARM Cortex™-A8 Core

Частота, МГц

400

500

600

Звук

Есть, однотонный

-

Пьезоизлучатель, с возможностью управления из программы

Диагональ дисплея, дюймы

5

-

10,2

Интерфейсы

COM-порты, Ethernet, USB Device, USB Host

COM-порты, Ethernet

COM-порты, Ethernet, USB Device, USB Host, SD

Среда программирования

SMLogix, SMArt, SMConfig

CODESYS V3.5

CODESYS V3.5 SP11 Patch 5

Степень защиты корпуса с лицевой стороны

IP65

IP20

IP65

Рабочая температура, °C

От 0 до 55

От минус 20 до плюс 70

От 0 до 60

Среднее время наработки на отказ, часов

40 000

1 101 332

50 000

Цена, руб.

22 284

37 580

35 760

 

Затем составлена таблица экспертных мнений для дальнейшей обработки, полученной информации. Исходной информацией для нее являются числовые данные, выражающие предпочтения экспертов, и содержательное обоснование этих предпочтений. Целью обработки является получение обобщенных данных и новой информации, содержащейся в скрытой форме в экспертных оценках. На основе результатов обработки формируется решение проблемы. Наличие как числовых данных, так и содержательных высказываний экспертов приводит к необходимости применения качественных и количественных методов обработки результатов группового экспертного оценивания. Удельный вес этих методов существенно зависит от класса проблем, решаемых экспертным оцениванием [1].

Результаты ранжирования трех вариантов и четырьмя экспертами представлены в таблице 2.

Таблица 2.

Результаты ранжирования трех вариантов и четырьмя экспертами

 

Э1

Э2

Э3

Э4

В1

2

1,5

1,5

2,5

В2

2,5

2,5

2

2

В3

2,5

3

3

2,5

 

В качестве первого эксперта (Э1) выступал ведущий инженер предприятия, второй эксперт (Э2) – технолог, курирующий данный технологический процесс, третий эксперт (Э3) представлял собой специалиста в области электроники и четвертый эксперт (Э4) – программист. По вариантам контроллеры были представлены в следующем порядке: контроллер программируемый логический SEGNETICS TRIM5-3012-65-0 – (В1), программируемый логический контроллер MKLogic-500 – (В2), сенсорный панельный контроллер ОВЕН СПК110 – (В3). Диапазон оценок выбран от 0 до 3.

Вычислили коэффициент конкордации и произвели оценку его значимости.

Среднее значение  по формуле (1) равно:

(1)

где m – количество рассматриваемых объектов, d – количество экспертов; i – порядковый номер объекта; s – порядковый номер эксперта.

Величина S в соответствии с формулой (2) равна:

(2)

Поскольку в ранжировках имеются связанные ранги, то вычисление коэффициента конкордации выполнили также.

Предварительно вычислили величины Ts. В данном случае из таблицы 2 следует, что в ранжировке экспертом Э1 имеется одна группа связанных рангов, поэтому H1 = 1. В этой группе содержится два связанных ранга, равных 2,5, поэтому h1 = 2. Отсюда T1 = 23 – 2 = 6. Аналогичным образом вычисляем T2, T3, T4: T2 = 0; T3 = 0; T4 = 23 – 2 = 6.

Подставили значения Ts, S и m = 3, d = 4 и произвели вычисления по формуле 3:

(3)

Оценили значимость коэффициента конкордации. В данном случае число степеней свободы ν = 2. Табличное значение χ2 для ν = 2 и 5% уровня значимости χ2табл = 5,99. Подставили значения величины и получили ответ по формуле (4):

(4)

Поскольку 6,11 > 5,99, то гипотеза о согласии экспертов в ранжировках принимается.

Исходя из всего вышеперечисленного, можно сделать вывод, что оптимальным выбором является сенсорный панельный контроллер ОВЕН СПК110. По оценкам экспертов он набрал наибольшее количество баллов, также можно судить о том, что присутствует согласованность экспертов.

Хорошие технические характеристики, расширенный набор интерфейсов и обновленное программное обеспечение позволяют использовать СПК110 для решения широкого спектра задач автоматизации в различных отраслях промышленности [2].

 

Список литературы:
1. Орлов А.И. Экспертные оценки. Заводская лаборатория. 2008. №1. С. 54-60.
2. Сенсорные панельные контроллеры с Ethernet СПК110 [электронный ресурс]. URL: https://owen-prom.ru/katalog/programmiruemye-ustroystva/sensornye-panelnye-kontrollery/spk1khkh-sensornye-panelnye-kontrollery-s-ethernet/ (дата обращения: 24.03.2020).