Введение в промышленную автоматизацию. Часть 2.

- We need to go deeper.
Начало.

Продолжаем знакомство с прекрасным и удивительным миром промышленной автоматизации (начало — http://brutalengineer.ru/2016/02/09/automation/). В прошлый раз мы сделали вид, что узнали что-то новое о ПЛК и SCADA, а теперь попытаемся разобраться, какими инструментами создается все это великолепие.

Continue Reading

С международным женским днем!

В международный женский день мы решили рассказать вам о девушках, которые ищут и находят свой путь в науке. У наших юных героинь, участниц Балтийского научно-инженерного конкурса школьных проектов, еще нет высокого индекса Хирша и солидного авторитета в научной среде, но есть любопытство настоящего исследователя и трудолюбие, которое позволило последовательно довести до конца свои первые научные работы, представить их на суд жюри конкурса, а некоторым — даже взять престижные в среде школьной науки награды.

Мы предложим на ваш суд краткое описание нескольких научных работ, которые были представлены участницами. Приятного прочтения!

1. Многогранники в архитектуре. Секция математики (Марина Шустова)

Шустова

Красоту математики можно разглядеть как в природе, так и в рукотворных творениях. У Марины Шустовой, ученицы 11 класса, не возникает сомнения в практическом применении своей работы «Характеристики и свойства многогранников J68 J69 J70 J71». Она работает с так называемыми «телами Джонсона» — выпуклыми многогранниками, каждая грань которых является правильным многоугольником, при этом Платоновы тела (правильные многогранники) к ним не относятся. Сходства некоторых из этих многогранников со сферой породили связь с купольными архитектурными сооружениями. Если выполнять купола в виде тел Джонсона, их строительство упростится, прочность из-за равномерных нагрузок повысится, а расход материалов снизится. На гранях такого купола  можно разместить ячейки Гретцеля, позволив зданию самостоятельно производить часть электроэнергии. Низкий КПД такой батареи компенсируется эстетической красотой — нарисуйте в воображении футуристический ансамбль из нескольких зданий, мысленно окажитесь внутри и ловите теплые блики на руках от полезных и прекрасных «витражей».

2. Красота и польза в одном гене.Секция биологии

Букет роз — это классических знак внимания любимым женщинам, который радует их своим многообразием: розы маленькие и большие, пышные и стройные, но самое удивительное в них — это разнообразие цветов. Бывают красные, белые, розовые, синие, зелёные, фиолетовые и даже черные розы. Ранее голубой оттенок цветку розы садоводы придавали с помощью красителей, впрыскиваемых в корни белых роз. И лишь в 2004 году генная инженерия и работа с антоцианами помогли создать первую «настоящую» голубую розу.

синие розы

Алина Герлингер и Ксения Суханова в своей представленной на конкурсе работе «Молекулярно-генетические основы для улучшения питательной ценности зерновых злаков» изучали не декоративные, а полезные свойства этих растительных пигментов. Часто можно видеть рекламу различных БАДов, заявляющих, что они «собрали в себя всю пользу черники». Это попытки выделения антоцианов. А девочки пошли по пути увеличения этих полезных веществ в обычных продуктах питания, таких как хлеб и крупы. Для этого им нужно было самим выделить из редких зерен пшеницы, имеющей голубую окраску, нужный ген. Используя в ходе работы современные методы выделения ДНК растений для последующего анализа длины нужного фрагмента и нахождения в нем нуклеотидных последовательностей, они смогли получить желаемый результат.

3. Сохранить слух меломана. Секция «системное программирование и компьютерные технологии».

Многие из нас любят слушать музыку на максимальной громкости, мысленно подпевая нашим любимы группам и пританцовывая правой ножкой. Но когда начинает играть любимая песня группы Black Sabbath – «Electric Funeral», мы начинаем задумываться о приобретении более качественных наушников, т.к. нам начинает не хватать качества звукопередачи. Что же выбрать? Консервативные и классические Porta Pro, модные Monster Beats или какая-нибудь модель Audio-Technica? Но с правильным «софтом» даже обычные наушники становятся в один ряд с вышеперечисленными.

Слух

Все помнят о качестве звукопередачи в наушниках, но забывают о важнейшем – о слухе. Екатерина Шубина, ученица 10 класса из города Челябинск, разработала программу на ОС Android, которая позволяет корректировать звук в соответствии с нуждами пользователя.

Как это работает? Девушкой было разработано приложение для платформы Android на языке Java. Оно тестирует уровни слышимости в каждом заданном частотном диапазоне и сохраняет профиль пользователя. На выходе у человека появляется возможность редактировать звук исходя из своих требований.

И даже дешевые наушники, купленные в переходе, с помощью этой программы будут способны лучше передать душевные переживания любимой мелодии и сохранить остроту восприятия звуков.

4. Как обезопасить работу в черезвычайных условиях? Секция «Техника».

Вам наверняка встречались девушки, пылко желающие стать пожарными — сотрудниками службы МЧС? Дело хорошее, но, увы, небезопасное — не все можно сделать «голыми руками». Невидимые простым взглядом, выгоревшие горячие полости, образующиеся при возгорании торфа летом или трещины и разломы льда зимой опасны даже для специалистов. Для таких условий восьмиклассницы Елизавета Андреева и Анастасия Ефимова создали судно на воздушной подушке «Белый феникс». Поиск нужных объектов ведется благодаря наличию на днище судна датчиков температуры, которые фиксируют разницу температур и их пиковые значения, а также датчиков дыма, пламени и влажности. Полученные данные можно передавать по сети Интернет. «Белый Феникс» может работать как в автоматическом режиме, по заранее составленной программе, так и под управлением оператора, используя веб-камеру. Судно может передвигаться по воде, снегу и земле, а радиус действия зависит только от емкости аккумуляторов.

белый феникс

Девочки уточняют, что этот проект можно рассматривать как прототип реального комплекса. Для улучшения управляемости необходимо добавить два поворотных маршевых двигателя. А повысить проходимость и грузоподъемность можно просто: увеличив линейные размеры и мощность силовой установки.

5. Съедобный папоротник. Секция «Науки о земле и экология»

Никого не удивляет наличие спаржи, маринованных морских водорослей и прочих растений на полках магазинов. А в восточной части России некоторые жители собирают и употребляют в пищу Орляк Обыкновенный, самый крупный папоротник на нашей территории. Тем, кто недоуменно пожимает плечами, советуем вспомнить суп из щавеля и кисель из ревеня. И то, и другое можно встретить в продаже.

Папоротник

Это натолкнуло десятиклассниц Анну Иванову и Викторию Семенюта на тему исследования: «Орляк Обыкновенный как объект промысловой заготовки пищевых лесных ресурсов для жителей города Железногорска». Девушки подробно изучили биологические особенности папоротника с точки зрения полезных для человека элементов и оценили его потенциальные запасы. Способов приготовления было обнаружено более десяти: от употребления свежих побегов до засолки. На самом конкурсе готовый вкусный салат из этого растения и бизнес-план по созданию мини-производства замороженного полуфабриката убеждал жюри и зрителей в актуальности проекта.

6. Сообразим без проводов? Секция «Физика»

Когда Никола Тесла показал спонсорам возможности беспроводной передачи электроэнергии, у них возник один вопрос – «Кто за нее будет платить?». Легенда это или нет, но трансформаторы, трехфазные сети и сопутствующие расходы цветного металла из нашей жизни не испарились. На сегодняшний день в быту мы уже можем заряжать батареи небольших устройств без использования проводов. Но о сколь-либо масштабном использовании этой технологии и передачи энергии на большие расстояния мечтать еще рано.

тесла

Екатерина Козел из Беларуси в рамках проекта создала экспериментальную установку, основанную на индукционном принципе передачи электроэнергии. Она провела расчёт её КПД и сняла экспериментальные зависимости. Коэффициент полезного действия устройства уменьшается от 34% увеличением расстояния до передатчика. Но, как говорит девочка, совершенствование схематических решений позволит довести начальное значение КПД до 50 – 70 %. Такие показатели сделают реальностью беспроводное электропитание подвижных объектов.

От всей души хочу пожелать девушкам добиться успеха в своих научных изысканиях, преодолеть все трудности и стать настоящими учеными!

С праздником вас, дорогие дамы!

Введение в промышленную автоматизацию

- А давайте мы ваше производство автоматизируем.
— Не надо нам автоматизации, нам надо, чтоб работало.

Случай из жизни.

ВВЕДЕНИЕ

Доподлинно неизвестно, сделал ли труд из обезьяны человека, или же двигателем прогресса являлась лень. Зато очень хорошо известно, что люди всегда стремились сделать свою жизнь проще и, по-возможности, переложить свою работу на кого-нибудь еще. А лучше не на кого-нибудь, а на что-нибудь. Так появились рабство и простейшие механизмы: колесо, наклонная плоскость, рычаг, блоки. Во время промышленной революции многие рутинные операции были механизированы, а впоследствии стало возможно создание целой автоматической системы производства, что позволило оставить за человеком функции контроля и регулирования.

Сейчас сложно найти производство, где в той или иной степени не присутствовали бы элементы автоматизации — от простейших программируемых реле до полностью роботизированных линий. Посмотрим, как устроена современная автоматизация.

Continue Reading

Тот самый вольфрамовый "нанопух"

По следам «Юниора»: ИТЭР и вольфрамовый «нанопух».

Привет, Суровый!

На той неделе я делился с тобой своими впечатлениями о конкурсе школьных научно-технических проектов «Юниор», который мне посчастливилось судить: http://brutalengineer.ru/2016/01/31/yunior-konkurs-nauchno-tehnicheskih-proektov-shkolnikov/

Некоторые из выступавших ребят (которые занимались связанными с ИТЭРом проблемами) пообещали написать для тебя про свои работы и сдержали свое слово!

Представляю твоему вниманию небольшую (шутка) статью, связанную с такой вещью, как вольфрамовый «нанопух», возникающий на стенках токамаков из-за бомбардировки их гелием. В статье две части, соответствующие работам двух групп 11ти-классников Царицынского Центра Образования №548 — Ивана Иванова в соавторстве с Василием Дмитриевым и Марины Артановой в соавторстве с коллегой. Работы ребята делали на кафедре плазмы МИФИ.

Continue Reading

yunior

«Юниор» — конкурс научно-технических проектов школьников.

Привет, Суровый!

Одному из твоих админов вчера посчастливилось оказаться в числе членов молодежного жюри конкурса школьных научных проектов «Юниор» и ему не терпится поделиться впечатлениями.

Continue Reading

Лазерная резка стекла

Нас тут как-то спросили — как возможна лазерная резка оргстекла, что приведена на видео, если оно прозрачное и лазерное излучение не будет в нем поглощаться?

Отвечаем на этот вопрос и попутно в паре слов рассказываем о лазерной резке стекла вообще.

Continue Reading

Пробуждение силы

Это, конечно же, не формат Сурового технаря (в отличие от Интерстеллара), но пройти мимо продолжения эпохальной саги мы просто не можем. К тому же, в «Звездных войнах» всегда разыгрывается карта супермегагипероружия, космических путешествий, кораблей и прочих технических штуковин, а их можно (и нужно!) обсудить.

Я сам не являюсь горячим поклонником вселенной Звездных Войн, но люблю и уважаю ее, поэтому эту рецензию-обзор нужно считать личным мнением главного администратора. Здесь будет в основном критика — да простят меня фанаты — но это не значит, что фильм плохой. В принципе, все те недостатки, которые мы можем найти в 7 эпизоде, в той или иной мере присутствуют во всех частях космической оперы, и, на мой взгляд, не стоит ругать седьмой эпизод за то, что он ВНЕЗАПНО похож на «Звездные войны».

На всякий случай предупреждаю: СПОЙЛЕРЫ!

как вы там

Continue Reading

Террабомбинг Марса

Давеча Илон Маск в юмористической (что немаловажно!) передаче предложил терраформировать Марс с помощью термоядерного оружия.

На самом деле, это вполне заманчивая на первый взгляд мысль: ядерного оружия мы накопили достаточно, делать его пока не разучились, а испытанная 30 октября 1961 года АН602, которую в народе кличут «Кузькиной матерью», показала, что мощность термоядерных зарядов практически ничем не ограничена. Итак, наш план: бомбим Марс, ждем, пока он нагреется, сажаем на нем яблони и наслаждаемся. PROFIT!

А если серьезно, Зеленый Кот в своем Открытом космосе задал вопрос: а сколько же углекислого газа можно получить, если всю энергию нашей «Кузькиной матери» потратить процесс испарения сухого льда, который имеется на Марсе? Суровый технарь постарается дать на этот вопрос более-менее точный ответ.

АН602

Continue Reading

Авиакатастрофы: ошибка экипажа

Разбор авиационных трагедий — крайне печальное и неприятное занятие. Это всегда гибель десятков, а иногда сотен людей, это постоянное сопереживание погибшим пассажирам, пилотам, которые пытались вывести самолет, родственникам погибших… Но разбор авиационных катастроф жизненно необходим, так как только установление достоверных причин трагедии может помочь сделать дальнейшие полеты спокойнее и безопаснее.

OBSCHESTVO-avia-14hi

Основной причиной большинства современных авиакатастроф является ошибка экипажа. Можно назвать это «человеческим фактором», но в «человеческий фактор», помимо экипажа, входит наземный обслуживающий персонал, техники, диспетчеры и проч., что является отдельной темой для разговора. Мы попробуем объяснить механизм развития некоторых авиационных катастроф, а также приведем аргументы сторонников и противников виновности экипажа в этих трагедиях.В данной статье мы будем рассматривать только катастрофы гражданских авиалайнеров — поскольку значительная часть материалов расследования этих катастроф находится в открытом доступе, не засекречивается и не подвергается цензуре (как зачастую происходит в случае катастроф военных самолетов и вертолетов). Continue Reading

Композиты

Введение

Композиционные материалы (композитные материалы, композиты) – в это понятие изначально закладывали смысл «композиции», то есть специально сочинённого материала, но с физической точки зрения их можно назвать и «негомогенными». Композиты являются и материалом и конструкцией одновременно, так как сам материал создаётся для конкретного случая и неотрывно связан с ней.

Что можно считать композитом? Существует несколько точек зрения, например, можно считать композитами дерево, кости и другие животные материалы, или отнести к композитам только материалы, созданные человеком. Некоторые учёные специально подчеркивают важность природных композитов и их изучения, так как процесс их создания определён эволюцией и уже содержат в себе решение её задач.

Композитный шлем велосипедиста

Continue Reading