Горенский Б.М., Кирякова О.В., Даныкина Г.Б. Информационные технологии в металлургии. Лабораторный практикум

Подождите немного. Документ загружается.

свою очередь зависит от содержания в шлаке кремнезема.

Из проведенного анализа следует, что процесс конвертирования мед-

ных штейнов обладает рядом особенностей, которые ведут к трудностям в

управлении им. Особую сложность представляет оперативный контроль па-

раметров ванны в связи с высокой температурой ведения процесса, со слож-

ными взаимодействиями компонентов среды внутри конвертера и агрессив-

ностью жидкого штейна, а также в связи с периодичностью процесса.

Для управления процессом конвертирования медных штейнов приме-

няются лишь локальные средства контроля и регулирования.

Контролируются следующие параметры: химический состав исходных

материалов, расплавленного штейна и шлака путем анализа отобранных

проб, температура жидкого штейна, мгновенный расход воздуха, положение

воздушной фурмы и конвертера, время продувки.

К существующим на данный момент системам автоматического регу-

лирования процессом конвертирования можно отнести: автоматизацию пода-

чи исходных материалов в конвертер; автоматическое регулирование режима

продувки расплава воздухом; аварийные блокировки.

Одним из недостатков средств контроля и управления является по-

грешность измерений в связи с их сложностью из-за высокой температуры и

агрессивности жидкого штейна, а также затрудненного доступа к ванне в ра-

бочем положении агрегата. Другим недостатком является большое запазды-

вание при анализе отобранных проб до нескольких часов.

Для решения задач управления процессом и повышения технико-

экономических показателей может быть предложена как разработка и вне-

дрение многоуровневых автоматизированных систем управления, так и по-

вышение квалификации обслуживающего персонала.

Первое направление более эффективно, однако требует больших затрат

времени и средств, а также сопряжено с возможным созданием аварийных

ситуаций при внедрении. Второе позволяет обучать технический персонал

принимать обоснованные решения. Обучение персонала наиболее эффектив-

но осуществляется с помощью автоматизированных информационно-

обучающих систем – компьютерных тренажеров.

ОПИСАНИЕ ТРЕНАЖЕРА

Компьютерный тренажер (КТ) реализует логическое управление про-

цессом, это: выбор последовательности выполняемых действий обучающего-

ся и проверка правильности их очередности, а также сигнализация аварий-

ных состояний в случаях неверных действий оператора, для этого на мнемо-

схеме компьютерного тренажера выведены основные мнемоорганы контроля

и управления

В случае неверных действий оператора КТ выдает сообщения об этом и

рекомендации по дальнейшим действиям оператора.

На рисунке 7.2 представлена мнемосхема процесса конвертирования с

основной контрольно-измерительной и пускорегулирующей аппаратурой,

применяемой на рабочем месте, отображаемая на экране монитора КТ.

Рис. 7.2  Мнемосхема процесса, реализуемого на КТ

На мнемосхеме показаны:

конвертер, принимающий различные положения;

пульт оператора, на котором устанавливаются значения основных

входных и управляющих параметров;

информация об операциях, выполняемых в текущий момент времени.

Элементами управления компьютерного тренажера являются функцио-

нальные кнопки и клавиши.

В верхнем меню находятся следующие клавиши:

«Файл» – здесь можно сохранить вновь введенные исходные данные, а

также произвести окончание процесса работы на тренажере и выход из него;

«Справка» – при ее нажатии на экран выводится описание технологи-

ческого процесса, даются диапазоны изменения основных технологических

параметров и анализ влияния основных управляющих воздействий на

основ-

ные показатели, характеризующие эффективность процесса;

«Выбор режима программы», которой производится выбор режима и

запуск программы в работу.

Компьютерный тренажер позволяет имитировать и регулировать поря-

док действий, осуществляемый при конвертировании (повалка – заливка

штейна – подача воздуха – исходное положение). Для этого на пульт опера-

тора выведены: основная контрольно-измерительная и пускорегулирующая

аппаратура

К основной контрольно-измерительной аппаратуре относятся индика-

торы состава заливаемого штейна, например, содержания меди и цинка, ин-

дикаторы количества заливаемого штейна, расхода воздуха, расхода кварца и

холодных материалов; а также, текущие значения температуры и времени

процесса.

С помощью пускорегулирующей аппаратуры можно осуществлять:

поворот конвертера влево/вправо на указанный угол на экране монито-

ра осуществляется кнопкой

;

заливка расплавленного медного штейна, получающегося в результате

рудной плавки медных руд, и загрузка кварцевого флюса (SiO

) осуществля-

ется нажатием кнопки

;

процесс подачи воздуха в конвертер через боковые фурменные отвер-

стия и его отключение осуществляется кнопками

и ;

загрузка холодных материалов осуществляется кнопкой

Кнопками  и  можно увеличить или уменьшить соответственно до

требуемого уровня значения параметров.

Регулирование процессом конвертирования медных штейнов осущест-

вляется изменением параметров процесса, которые отражаются на пульте

оператора.

Компьютерный тренажер позволяет отработать принципы управления

процессом конвертирования медных штейнов в штатных режимах и в усло-

виях аварийных ситуаций без вмешательства в реальное производство.

Порядок выполнения работы

1. Чтобы приступить к работе после запуска основной программы, не-

обходимо в главном окне, представленном выше на рисунке 7.2, выбрать ре-

жим работы

программы – режим с подсказками (обучения) в меню Выбор

режима программы.

2. В появившемся окне (рисунок 7.3) выбирается концентрация меди в

штейне, например, содержание меди в штейне 40%, нажимается кнопка ОК.

Рис. 7.3  Выбор исходных данных

3. В окне «Работа с конвертером» устанавливается угол поворота кон-

вертера на 45°. Далее следует нажать кнопку

. Потом заливается

штейн и флюс.

4. Для заливки штейна и флюса в графе «Заливка в конвертер» указы-

вается количество заливаемого штейна в конвертер 48 тонн и количество за-

гружаемого флюса 16 тонн, и нажимается кнопка

5. В графе «Количество подаваемого воздуха» задается суммарный

расход воздуха на период 712 м

/тонну, а в графе «Продувка» нажимается

кнопка

6. Установить угол поворота конвертера на 15° и нажимается кнопка

. Начинается процесс конвертирования. По истечению 45 минут,

в информационном поле «состояние процесса» программа сообщит, что не-

обходимо повернуть конвертер на 100° для слива шлака (рисунок 7.4).

Рисунок 7.4 – Информация по ведению процесса

7. Чтобы закончить первый цикл первого периода, нужно отключить

дутье кнопкой

повернуть конвертер на нужный угол, в данном случае

на 100°, и нажать на кнопку

. Произойдет слив шлака и на этом закон-

чится первый цикл первого периода.

8. По окончании 1 цикла 1-го периода будут построены графики по на-

бору массы в конвертере (рисунок 7.5) и изменению температуры по ходу

процесса (рисунок 7.6).

9. Для перехода к следующему циклу нажимается кнопка

Но-

вый цикл начинается с того, что нужно снова повернуть конвертер на 45° и

нажать на кнопку

, залить в конвертер необходимое количество

штейна и флюса (в последующих циклах они будут составлять 24 тонны и 8

тонн соответственно). И т.д. до тех пор, пока не будут пройдены все циклы,

после чего осуществляется переход ко второму периоду.

Порядок действий во втором периоде аналогичен первому. Однако

процесс ведется без загрузки дополнительных

порций штейна и флюса, а

температура поддерживается путем загрузки оборотных (холодных) мате-

риалов.

В случае неполадок и неправильного ведения процесса, например засо-

рения фурм штейном из-за неверной очередности действий обучаемого, про-

граммой выдаются соответствующие сообщения.

Рис. 7.5 – Набор массы в конвертере

Рис. 7.6 – Изменение температуры

Например, в случае, если дутье не будет своевременно отключено, про-

грамма выдаст следующее предупреждение (рисунок 7.7). Если конвертер

Рис. 7.7 – Предупреждение о необходимости отключения

подачи воздуха

повернули на угол меньше или больше заданного, то тогда программа выдаст

предупреждение, например, следующего типа (рисунок 7.8). В случае если

заливать в конвертер количество штейна и флюса больше или меньше необ-

ходимого то, программа выдаст предупреждение (рисунок 7.9).

Рисунок 7.8 – Предупреждение: угол поворота конвертера не равен заданному

Рисунок 7.9 – Предупреждение о неверном количестве заливаемого штейна и флюса

Контрольные вопросы и задания

1. В чем заключается сущность процесса конвертирования медных

штейнов?

2. Что собой представляют медные штейны?

3. Перечислите основные рабочие положения конвертера.

4. Приведите основные реакции окисления процесса конвертирования.

5. По каким принципам процесс конвертирования разбивается на пе-

риоды и циклы.

6. Приведите порядок процесса конвертирования медных штейнов.

7. Приведите основные

входные, управляющие и выходные параметры

процесса.

8. Какие факторы влияют на температуру ведения процесса?

9. Какие параметры влияют на извлечение меди в черновую медь?

10. Какие параметры влияют на содержание SO

в отходящих газах?

11. Какие воздействия применяются для управления извлечением ме-

ди?

12. Какие основные нештатные ситуации наблюдаются при конверти-

ровании?

Лабораторная работа №8

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ БАЗАМИ ДАННЫХ ACCESS

Цель работы. Разработка информационной модели базы данных. Соз-

дание объектов базы данных. Разработать специальную форму для ввода

данных в таблицу. Организовать отчет

для вывода на печать.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

База данных – это реализованная с помощью компьютера информаци-

онная модель, отражающая состояние объектов и их отношения. Информа-

ционной моделью называют совокупность взаимосвязанных данных. Базы

данных, соответственно типам информационных структур делят на три клас-

са: реляционные, сетевые, иерархические.

С понятием базы данных тесно связано понятие система управления

базой

данных (СУБД). Это комплекс программных средств, предназначенных

для создания структуры новой базы, ее наполнение содержимым, редактиро-

вание содержимого и отбора отображаемых данных в соответствии с задан-

ным критерием, упорядочения, оформления и последующие выдачи на уст-

ройства вывода.

В мире существует множество систем управления базами данных:

dBase, Paradox, FoxPro, Clipper, Oracle и т.д. Несмотря

на то, что они могут по

разному работать с разными объектами и представляют пользователю раз-

личные функции средства, большинство СУБД опираются на единый ком-

плекс основных понятий. В качестве системы для работы мы выбрали СУБД

Microsoft Access.

Реляционная база данных. База данных, созданная в СУБД Access,

является реляционной базой данных. Основным объектом этой

базы являют-

ся взаимосвязанные двумерные таблицы, состоящие из однотипных строк-

записей. Каждая строка составлена из полей и называется записью. Если за-

писи в таблице нет, то это значит, что структура базы данных образованна

только набором полей. Изменив состав полей базовой таблицы, мы изменяем

структуры базы данных и, соответственно, получаем новую базу

данных.

Для однозначного определения каждой записи таблица должна иметь

уникальный ключ. Этот ключ может состоять из одного или нескольких по-

лей. По значению ключа отыскивается единственная запись.

Связи между таблицами базы данных дают возможности совместно ис-

пользовать данные из разных таблиц. В нормализованной реляционной базе

данных связи характеризуются отношениями типа

один-к-одному или один-

ко-многим. Связь каждой пары таблиц обеспечивается ключом связи. Клю-

чом связи всегда является уникальный ключ главной таблицы в связи. В под-

чиненной таблице он называется внешним ключом.

Схема данных. В СУБД Access процесс создания реляционной базы

данных включает создание схемы данных. Схема данных наглядно отобра-

жает таблица и связи между ними и обеспечивает использование связей при

обработке данных. В схеме данных устанавливаются параметры обеспечения

связной целостности в базе данных.

Поскольку СУБД Access является одним из приложений Windows, вхо-

дящий в интегрированную систему Office, интерфейс окна программы и его

основные компоненты аналогичны другим приложениям. Поля базы данных

не просто определяют структуру базы – они еще определяют групповые

свойства данных, записываемых в ячейки, принадлежащие каждому из полей.

Основные свойства полей таблиц баз данных СУБД Access:

имя поля – определяет, как следует обращаться к данным этого поля

при автоматических операциях с базой (по умолчанию имена полей исполь-

зуются в качестве заголовков

столбцов таблиц);

тип поля – определяет тип данных, которые могут содержаться в дан-

ном поле;

размер поля – определяет предельную длину данных, которые могут

размещаться в данном поле;

формат поля – определяет способ форматирования данных в ячейках,

принадлежащих полю;

маска ввода – определяет форму, в которой вводятся данные в поле;

подпись – определяет заголовок столбца

таблицы для данного поля;

Значение по умолчанию – то значение, которое вводится в ячейке поля

автоматически;

условия на значение – ограничение, используемое для проверки пра-

вильности ввода данных;

сообщение об ошибке – текстовое сообщение, которое выдается авто-

матически при попытке ввода ошибочных данных;

обязательное поле – свойства, определяющая обязательность заполне-

ния данного поля при наполнении

базы.

пустые строки – свойства, разрешающие ввод пустых строковых дан-

ных;

индексированное поле – если поле обладает этим свойством, все опера-

ции, связанные с поиском или сортировкой записи по значению, хранящему-

ся в данном поле, существенно ускоряются. По этому полю так же проверя-

ются значения записей на наличие повторов

Свойства полей различаются

в зависимости от типа данных. Базы дан-

ных Access работают со следующими типами данных:

текстовый – тип данных, используемый для хранения обычного не-

форматированного текста ограниченного размера (до 255 символов);

поле Мемо – специальный тип для хранения больших объемов текста

(до 65 535 символов). Физически в поле храниться указатель на другое место

базы данных, в котором

храниться непосредственно текст, но для пользова-

теля такое разделение незаметно;

числовой – тип данных для хранения действительных чисел;

дата/время – тип данных для хранения календарной даты и текущего

времени;

денежный – тип данных для хранения денежных сумм;

счетчик – специальный тип данных для хранения уникальных нату-

ральных чисел с автоматическим наращиванием;

логический – тип для

хранения логических данных (могут принимать

только два значения – false и true);

поле объекта OLE – специальный тип данных, предназначенный для

хранения объектов OLE, например, мультимедийных;

гиперссылка – специальное поле для хранения адресов Web-объектов

Интернета. При щелчке на ссылке автоматически происходит запуск браузе-

ра и воспроизведения объекта в его окне.

Перед созданием базы данных должна быть определена логическая

структура базы – состав

таблиц, их структура и межтабличные связи.

Объектами базы данных помимо таблиц являются так же запросы,

формы, отчеты, макросы и модули, создание которых существенно упрощает

работу пользователя с массивами данных.

Запросы обеспечивают быстрый и эффективный доступ к данным из

одной или нескольких связанных таблиц. Результатом выполнения запроса

является таблица, которая может быть

использована наряду с другими таб-

лицами базы данных при обработке. Запросы позволяют исключить несанк-

ционированный доступ к конфиденциальной информации, содержащейся в

основных таблицах. При работе с запросами данные можно упорядочивать,

фильтровать, объединять и производить с ними необходимые итоговые вы-

числения. Запрос может формироваться с помощью QBE - запросов по об-

разцу или

с помощью SQL – языка структурированных запросов.

В окне базы данных Access наряду со списком объектов представлены

ярлыки для быстрого запуска Мастеров или Конструкторов создания ново-

го объектов. Мастера Access позволяют автоматизировать процесс создания

таблиц базы данных, форм, запросов, отчетов и страниц доступа к данным.

Размещение базы данных. Все таблицы базы данных, а так же

другие

объекты Access, построенные для этой базы, и внедренные объекты могут

размещаться на диске в одном файле формата .mdb. Это упрощает техноло-

гию введения базы данных и приложения пользователя. Обеспечивается вы-

сокая компактность размещения всех объектов базы данных на диске и эф-

фективность обработки данных.

При работе с базой данных коллективного

пользования в сети с файло-

вым сервером Access предоставляет возможность записать в отдельный файл

от базы данных на сервере те объекты, которые составляют приложения

пользователя. Этот файл размещается на всех компьютерах пользователей,

работающих с общей базой данных. Приложения можно модифицировать в

соответствии с потребностями пользователя.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ

Определим логическую структуру создаваемой

базы данных. Посколь-

ку почти все поля базы данных являются уникальными, создаем одну сво-

бодную таблицу, состоящую из записей, в которые входят поля Фамилия,

Имя, Группа, Дата рождения и Домашний адрес.

100

1. Загрузите Microsoft Access

2. В появившемся окне Microsoft Access выберите переключатель Но-

вая база данных. Нажмите кнопку <OK>.

3. В ниспадающем списке Папка окна Файл новой базы данных устано-

вите свой сетевой диск и свой каталог. В наборном поле Имя файла введите

имя создаваемой таблицы базы данных Student. Нажмите кнопку Создать.

4. Откроется окно базы

данных. Оно является основным окном базы и

позволяет открывать, добавлять и удалять любые объекты базы данных.

Создание структуры новой таблицы

5. В появившемся окне Student: База данных выберите объект Таблицы

и нажмите кнопку Создать.

6. В появившемся окне Новая таблица выберите режим работы Конст-

руктор. Нажмите кнопку <OK>.

7. В первой строке

в столбце Имя поля введите: Фамилия. Нажмите

клавишу вправо.

8. Щелкните на появившейся стрелке раскрывающегося списка ячейки

Тип данных и выберите пункт Текстовый.

9. В нижней части экрана, в Свойствах поля, на вкладке Общие, в стро-

ке Размер поля установите 20.

10. В строке Обязательное поле при помощи кнопки раскрывающегося

меню укажите

Да.

11. Установите курсор в первой строке в столбце Описание. Введите:

Фамилия студента.

12. Во второй строке в столбце Имя поля введите: Имя. Установите тип

данных – текстовый.

13. В поле Описание введите: Имя студента. Установите Размер поля

– 10.

14. В третьей строке в столбце Имя поля введите: Группа. Установите

тип данных - числовой.

15. В

раскрывающемся списке Размер поля выберите Целое.

16. В поле Описание введите: Номер группы.

17. В четвертой строке в столбце Имя поля введите: Дата рождения.

18. Установите тип данных Дата/время. Установите курсор в наборном

поле Формат поля.

19. В раскрывающемся списке Формат поля установите – Краткий

формат даты.

20. Установите курсор в поле

Маска ввода, на находящемся в нижней

части экрана, и щелкните мышью на кнопке с тремя точками. На запрос под-

твердите сохранение таблицы под именем Таблица 1 и создание ключевого

поля.