ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ / 2022

Стр. 26

Разработка автоматизированной системы управления балансировкой шлифовальных кругов на основе цифрового двойника

Елизавета Каширская, Аслиддин Назриев
Актуальная задача металлообработки вообще и обработки шлифованием в частности – обеспечение заданного уровня качества выпускаемых изделий, для чего необходима своевременная балансировка шлифовального круга. Экспериментальные исследования, проведённые авторами данной работы, показали, что автоматизация балансировки шлифовальных кругов на основе цифрового двойника в процессе его работы помогает устранить дисбаланс во время шлифования, при этом повышая качество работы и экономя ресурсы и время. На основе данного заключения был разработан цифровой двойник для разных станков балансировки шлифовальных кругов.
В статье проведён обзор применения цифрового двойника технологического процесса шлифования и балансировки шлифовальных кругов. Определены причины возникновения вибрации при круглом шлифовании, также были изучены методы борьбы с ними для повышения точности обработанной детали. Поставлена и решена задача разработки системы управления и цифровым двойником технологического процесса.
Стр. 30

Прикладное применение комплексных нейронных сетей

Сергей Куликов
На сегодняшний день нейронные сети имеют очень широкое распро-странение по всему миру. Они также используются во всех сферах деятельности человека и вместе с этим принесли новый способ обработки, анализа и прогнозирования данных.
Стр. 33

Цифровизация натурного эксперимента

Елизавета Каширская
В статье рассмотрена возможность и преимущества аналитического эксперимента по сравнению с натурным. Приведены два примера проведения аналитического эксперимента с последующим вычислительным этапом в качестве иллюстрации цифровизации аналоговой информации.
Стр. 36

Новейшие кварцевые генераторы с высокой кратковременной стабильностью и особенности их применения

Юрий Иванов, Аркадий Никонов
Кратковременная стабильность частоты – один из основных параметров кварцевых генераторов, используемых в измерительной аппаратуре. Наиболее часто именно она определяет стабильность всей измерительной системы на коротких временах. Новейшие генераторы производства АО «Морион» могут обеспечивать стабильность частоты 8×10–14 за 1 секунду. В статье приводится описание таких генераторов и аспекты их применения для достижения таких уровней стабильности.
Стр. 42

Прогнозирование времени отказа оборудования технологического процесса с помощью искусственной нейронной сети

Имад Хамамех
Одной из целей интеллектуальной индустрии является снижение количества сбоев и времени, потраченного на устранение этих сбоев, что сокращает производственные издержки. Профилактическое обслуживание помогает решить эту проблему, но не всегда является эффективным способом. В контексте повышения эффективности технологического процесса основной вклад в эту работу может заключаться в том, чтобы предложить методику прогнозирования выполнимости технологического процесса. Обработка и преобразование собранных данных технологического процесса для обучения нейронной сети способны предсказать будущее состояние оборудования, указав, когда может произойти сбой, что позволяет точнее составлять график обслуживания. В результате лишних остановок оборудования для обслуживания становится меньше.
Для достижения этой цели была создана модель, имитирующая технологический процесс, вывод параметров и ожидаемое время возникновения отказа. Данные были использованы для обучения нейронной сети, а кроссвалидация – для тестирования. Также были применены другие методы обучения нейронной сети.
Стр. 46

Проектирование информационно-управляющей системы анализа статистических данных функционирования производственной системы

Елизавета Каширская, Елена Воробьёва
Данная статья посвящена статистическому анализу информации о функционировании производственной системы на примере технологического процесса круглого шлифования методом врезания.
Стр. 48

Прогнозирование состояния технологического процесса

Андрей Бриллиантов
Для прогнозирования состояния технологического процесса была предложена система с использованием искусственных нейронных сетей и алгоритма машинного обучения Random Forest. Были рассмотрены этапы системы прогнозирования на примере работы и настройки системы прогнозирования технологического процесса. Обучающая выборка состоит только из значений нормальной работы. Появление сигнала о критическом состоянии процесса зависит от отклонения прогнозного сигнала и фактического.
Стр. 44

Проектирование устройств вывода информации с использованием цифрового генератора шаблона в Proteus 8.11

Татьяна Колесникова
В статье рассмотрено проектирование электронных устройств вывода информации с использованием цифрового генератора шаблона (виртуального прибора, формирующего выходные цифровые сигналы по заданному 8-битовому шаблону) в Proteus. Представлены примеры моделирования схем с применением виртуального терминала, буквенно-цифрового (LM016L) и графического (Ampire 128ґ64) дисплеев, работающих под управлением одного или двух приборов Pattern Generator, синхронно формирующих выходные сигналы данных или команд. Подробно рассмотрено формирование шаблона данных на экране дисплея генератора, а также создание файла шаблона (для последовательной или параллельной передачи данных или команд) и его применение.
Стр. 46

Применение программы CodeVisionAVR для управления буквенно-цифровыми дисплеями в Proteus 8.11

Татьяна Колесникова (beluikluk@gmail.com)
В статье рассмотрено применение функций программы CodeVisionAVR и генератора кода CodeWizardAVR для формирования анимации и отображения текста на экране буквенно-цифрового дисплея, работающего под управлением микроконтроллера AVR. Приведён пример моделирования схемы в Proteus с использованием микроконтроллера ATmega16 и датчика касания, пробников напряжения и логических уровней 0 и 1, буквенно-цифрового дисплея в 4- и 8-разрядных режимах работы. Проведён контроль входных/выходных сигналов, присутствующих на выводах микроконтроллера.
Стр. 60

Этапы работы с многоплатным проектом в САПР Delta Design

Иван Волков
В статье рассмотрен процесс создания в САПР Delta Design проекта с несколькими печатными платами – от разработки электрической схемы до трассировки ПП.

Годовая подписка 2022

Содержание номера
Стр. 54

Проектирование схем микроэлектронных устройств в Proteus с использованием внешней памяти. Часть 2

Татьяна Колесникова
В настоящее время большинство электронных устройств проектируют с применением микроконтроллеров. Однако зачастую для реализации задуманного устройства памяти микроконтроллера может не хватить. В таких случаях выполняют её расширение, например, за счёт карты памяти. Для проверки работоспособности схемы удобно применить программу-эмулятор Proteus, чья библиотека содержит микроконтроллеры с возможностью их программирования, карту ММС, а также другие цифровые компоненты и устройства вывода информации.
Стр. 36

Работа с последовательным интерфейсом SPI в программной среде Proteus 8.11. Часть 2

Татьяна Колесникова (beluikluk@gmail.com)
В статье рассматривается проектирование схем микроэлектронных устройств с использованием интерфейса I²C в Proteus на примере его реализации в устройстве измерения температуры, собранном на основе микроконтроллера AVR (семейства АТ90) и датчиков LM75AD. Описаны особенности написания программного кода на языке С для инициализации интерфейса и работы с ним. Приведён пример моделирования схемы, в которой проводится передача данных через I²C между датчиками температуры, сконфигурированными как ведомые устройства, и ведущим микроконтроллером АТ90S8515, компиляция программы инициализации которого выполнена в CodeVisionAVR. Выполнено отображение принятых ведущим устройством данных на экране буквенно-цифрового дисплея LM016L. С помощью осциллографа проведён контроль сигналов, присутствующих на линиях SDA и SCL интерфейса I²C.
Стр. 44

Монтаж компонентов и связанные с ним технологии. Подсистема ГРИФ-4 – Монтаж. Часть 2

Юрий Ёлшин (elshin.juri@yandex.ru)
В статье приводится описание подсистемы формирования исходной информации для реализации этапа подготовки данных для монтажа компонентов на печатной плате и собственно этапа монтажа компонентов на основе этих данных. Программное обеспечение этих этапов реализовано в рамках ГРИФ-4 – «Информационно-программного комплекса расширения функционала САПР P-CAD 200X».
Стр. 48

Работа с последовательным интерфейсом I²C в программной среде Proteus 8.11

Татьяна Колесникова (beluikluk@gmail.com)
В статье рассматривается проектирование схем микроэлектронных устройств с использованием интерфейса I²C в Proteus на примере его реализации в устройстве измерения температуры, собранном на основе микроконтроллера AVR (семейства АТ90) и датчиков LM75AD. Описаны особенности написания программного кода на языке С для инициализации интерфейса и работы с ним. Приведён пример моделирования схемы, в которой проводится передача данных через I²C между датчиками температуры, сконфигурированными как ведомые устройства, и ведущим микроконтроллером АТ90S8515, компиляция программы инициализации которого выполнена в CodeVisionAVR. Выполнено отображение принятых ведущим устройством данных на экране буквенно-цифрового дисплея LM016L. С помощью осциллографа проведён контроль сигналов, присутствующих на линиях SDA и SCL интерфейса I²C.
Стр. 58

Delta Design Simtera. Новости первой российской САПР проектирования, моделирования, а также синтеза RTL для конфигурирования ПЛИС

Никита Малышев, Алексей Ерёмин, Артём Варганов, Сергей Ярцев
Сегодня отечественный рынок ПЛИС может предложить аналоги западных микросхем и даже наметилась тенденция по созданию своих продуктов, касательно систем разработки – всё намного сложнее. Российским разработчикам ПЛИС приходится использовать либо системы проектирования западных вендоров, либо системы с открытым исходным кодом. Такая ситуация сохранялась довольно долго, пока компания ЭРЕМЕКС не выпустила программный пакет проектирования конфигурации ПЛИС Delta Design Simtera. В статье рассмотрим последние изменения за год, которые должны появиться в ближайшем релизе продукта.
Стр. 62

Цифровые двойники в промышленности: истоки концепции, современный уровень развития и примеры внедрения

Денис Хитрых (АО «КАДФЕМ Си-Ай-Эс»)
В статье описывается концепция цифровых двойников в промышленности. Рассматривается их современный уровень развития и приводятся различные примеры успешного внедрения таких цифровых двойников.