Карпенко Л.К., Тімофєєва О.М.

ХДУХТ

Застосування сучасних інформаційних технологій для розрахунків сушильної установки

Процес виготовлення макаронних виробів має вікову історію, але не дивлячись на це, починаючи з 50-х років він зазнав швидку технологічну еволюцію, особливо в тому, що стосується механізації і автоматизації.

Предметом дослідження є конструювання сушильної установки типу стрічкова сушарка для створення макаронних виробів. При сучасних режимах сушки макаронів виявлені дві головні технологічні стадії, правильне проведення яких дозволяє одержувати готові вироби високої якості. Першою з них є попередня сушка, яка характеризується більшою інтенсивністю і практично постійною швидкістю сушки. Тривалість цього періоду визначається технологами підприємства виходячи з можливостей устаткування і існуючої технології. Що ж до другого періоду - остаточної сушки, то тут пред'являються особливі вимоги до технологічних параметрів режимів сушки і самого періоду сушки. На виході процесу повинні бути жорстко забезпечені параметри продукту, передбачені нормативними документами.

Мета проектування стрічкової сушильної установки передбачає визначення конструктивних розмірів: довжини, ширини, висоти сушильної камери, - та теплового розрахунку: сумарних витрат теплоти. На основі розрахованих даних здійснюється підбір калориферу і вентиляторів.

Головна особливість створення комп’ютерних інформаційних систем полягає в концентрації складності на початкових етапах аналізу та проектування. Для автоматизації процесу проектування обрано CASE-засоби. Інструментарій забезпечує учасників проекту спільною мовою, гарантує легкість супроводження і внесення змін у цільову систему, дозволяє будувати швидкий прототип системи. Основою CASE - інструментарію є методологія структурного аналізу SADT та стандарт моделювання процесів IDEF0. Призначення SADT – побудова ієрархічної функціональної моделі об’єкту.

Для проектування обрано CASE-пакет BPwin 4.1. BPWIN дозволяє підтримати в одній моделі в доповненні до IDEF0 ще два стандарти: нотації моделювання DFD і IDEF3. У середовищі BPwin 4.1 розроблено функціональну модель стрічкової сушарки, яка описує потоки даних з використанням DFD-діаграм. Спочатку функціональність об’єкту описується в цілому, без подробиць, тобто створюється контекстна діаграма. Потім загальна функція розбивається на крупні підфункції і здійснюється декомпозиції предметної області. Прозорість графічного зображення структури проекту надає керівнику проекту можливість визначати її глибину й ширину, відслідковувати й контролювати стан роботи.

Зважаючи на специфіку задачі, яка включає велику кількість розрахунків, візуальним середовищем автоматизації обрано Visual Basic 6.0. Вхідні дані розташовані на екранних формах. Вікно форми являється основою інтерфейсу користувача з програмою. Вхідні дані розподіляються на технологічні, конструктивні, експериментальні. До вхідних технологічних даних відносяться вологість, початкова маса, температура на кожній стадії. Конструктивні дані містять ширину конвеєрної стрічки, діаметр барабану та зсув стрічок, відстань між барабаном і стелею, між барабаном та станиною. Експериментальні – час знаходження на стрічках та інші. Тепловий розрахунок здійснюється згідно класичній методиці.

Властивість наочності потребує переглядати розрахунковий матеріал як джерело інформації, мати можливість переміщуватись по ньому та виправляти дані, майже водночас отримуючи скоректований результат. Тому на екранній формі присутні командні кнопки, що дозволяють переміщуватися вперед та назад по формах. Напрямок переміщення вказано на назві кнопки. Реалізація принципу одноразового введення інформації вимагає передачу даних у вигляді параметрів між формами.

Великий обсяг вхідної інформації та необхідність зміни для підбору різних варіантів вихідних даних потребує її зберігання. Для цього передбачено організацію бази даних MS Access. Передача даних з середовища Visual Basic до MS Access здійснюється за допомогою технології ADO. В ADO використо-вується механізм OLEDB – механізм підключення до баз даних, що забезпечує прискорений ті більш гнучкий доступ до різних джерел. Запис до відповідних таблиць бази даних та читання з них ініціюється натиском кнопок “Запис” та “Читання” на вхідних формах.

Візуальний інтерфейс повинен містити не тільки вхідні дані для розрахунків та їх результати, але й основні формули, згідно яким отримані ці результати. Формули створені за допомогою Microsoft Equation 3.0. Елементами формул є ідентифікатори змінних, сутність яких розкривається в написах текстових полів введення. Розташування полів введення, елементів керування та формул розрахунків зображено на екранних формах (рисунок 1).

Таким чином, з використанням вищеописаних засобів розроблено додаток для розрахунків параметрів стрічкової сушарки, який організовано як виконуваний файл. Додаток надає можливість отримати технологічні і конструктивні показники процесу сушіння. Однак, він не дозволяє визначити засіб циркуляції сушильного повітря в камері, розміщення калориферів і вентиляторів. Ці функції та основні висновки залишаються за користувачем.

Рисунок 1 – Фрагмент форми 1 ”Розрахунки продуктивності сушильної установки по сировині та висушеному матеріалу”