Автор: Админка

Технологическая последовательность обработки цветной капусты


Как обрабатывают белокочанную и цветную капусту

Обработка капусты, луковых, десертных и пряных овощей. Итак,

Капустные

Капуста белокочанная, краснокочанная, китайская и савойская обрабатываются одинаково. Обрезают хвост кочерыжки, снимают верхние грязные листья, и моют. Кочан разрезают пополам, вырезают кочерыжку. Если в капусте есть улитки, ее кладут в холодную подсоленную воду (1 литр воды – 50 гр соли) на 15 минут. Всплывших улиток убирают и капусту промывают еще раз.

У цветной капусты обрезают листья и стебель на 1 см ниже самого кочана. Потемневшие места соцветий срезают ножом и моют. Если в капусте есть гусеницы ее, также как и белокочанную, опускают в подсоленную воду, после чего опять промывают. Также обрабатывают брокколи.

У брюссельской капусты срезают кочешки со стебля непосредственно перед обработкой. Их очищают от испорченных листьев и промывают.

Капусту кольраби очищают от кожицы, промывают.

Луковые

Репчатый лук обрезают с двух сторон, очищают от сухой кожуры, промывают в холодной воде.

У зеленого лука отрезают корешки, очищают белую часть, отрезают увядшие перья, моют в большом количестве воды.

У лука-порея отрезают корешок, удаляют сухие и желтые листья. Чтобы лучше вымыть его разрезают вдоль. Если нужна нарезка кольцами, тогда сначала отрезают целую белую часть, а потом оставшуюся зеленую разрезают вдоль.

Чеснок разделяют на дольки, обрезают у дольки донце и очищают от кожицы. Если чеснок трудно разделить, положите головку на стол и сильно нажмите на нее ладонью.

Десертные, пряные, салатные, шпинатные

Укроп, зелень петрушки, сельдерея, кинзу, салат, шпинат, крапиву перебирают, удаляя пожелтевшие листья. Отрезают корешки и промывают зелень в большом количестве воды и затем промывают проточной водой. Шпинат мыть перед использованием, иначе он быстро портится.

Спаржу осторожно промывают, очищают кожицу, отступая от головки 2-3 см, связывают в пучки.

Ревень моют, отрезают нижнюю часть и очищают кожицу.

У артишоков отрезают верхнюю колючую часть, отрезают стебель, удаляют сухие листья. Ложкой удаляют мягкую волокнистую часть и чтобы не темнели обрабатывают лимонной кислотой. Артишоки моют и перевязывают ниткой перед приготовлением.

Методические рекомендации при выполнении письменной экзаменационной работы профессия 34.2 повар, кондитер

Цель:

1.Введение: Актуальные направления в приготовлении и подаче блюд.

Рекомендации по оформлению:

Письменная работа должна быть выполнена не менее чем на 20 листах формата А4, в соответствии с ГОСТ 9327-60 с одной стороны шрифтом Times New Roman размером 14 кеглей.

Страницы следует нумеровать арабскими цифрами, соблюдая сквозную нумерацию по всему тексту работы. Номер страницы проставляется арабскими цифрами в нижнем правом углу листа без точки. Титульный лист включается в общую нумерацию страниц работы, но номер страницы на нем не проставляется, содержание работы нумеруется цифрой 2.

Иллюстрации и таблицы, расположенные на отдельных листах, включают в общую нумерацию страниц работы.

На каждой странице должны быть поля для пометок преподавателя (справа — 1 см; слева — 3 см; сверху-1,5см. и снизу — 2,0 см).

В работе не допускаются сокращения слов ; необходимы — фотографии не менее 4-х штук (блюда), а также приветствуются фото цехов, залов, других помещений предприятия, самого студента на производстве и продуктов а также фотопоследовательности приготовления блюд.

2.2 .Краткая товароведная характеристика сырья………….…………….

2.3.Санитарно-гигиенические требования к организации работы повара

2.4. Безопасные условия труда……………………………………………..

2.5. Технология приготовления блюд или кулинарных изделий по меню..

3.1 Технологические карты блюд по меню…………………………………..

Введение

Новые тенденции в приготовлении и подаче блюд.

( по согласованию с преподавателем)

Основная часть

2.1 Меню

Фото меню

Краткая товароведная характеристика сырья

(описать 7 основных продукта из меню по вашему заданию)

Капуста

Пищевая ценность

Требование к качеству

Условия и сроки хранения

Санитарно-гигиенические требования к организации работы повара

Безопасные условия труда

Технология приготовления блюд или кулинарных изделий по меню

(для каждого блюда конкретно)

Салат из белокочанной капусты

Рецептура № 81

Наименование сырья Масса Брутто, г Масса нетто или полуфабриката, г Масса готового продукта г Масса На_2__порц,г
Выход 1000 150

Набор и подготовка сырья к работе

(Правила обработки, форма нарезки для данного блюда, условия хранения до использования)

Технология приготовления блюд

(последовательность технологических операций, характеристика технологических режимов – температурный и временной режим термической обработки)

Оформление и отпуск салата из белокочанной капусты

(особенности в оформлении и подаче блюд по меню, температура подачи, требования к качеству)

Оформление и отпуск салата из белокочанной капусты

В салатник укладывают лист салата. Салат горкой, украшают клюквой и

зеленью. Выход: 150гр.

Температура подачи: 10-12 О С

Требования к качеству.

Внешний вид: В салатнике на листе салата аккуратно уложен салат горкой, украшен клюквой и зеленью.

Аромат — свежей капусты.

Консистенция — слегка хрустящая.

Холодные блюда (Салат) в незаправленном виде и овощи для них 12 часов, заправленные салаты и зелень промытую 1 час.

Организация рабочего места повара

Зразы донские с картофелем фри

Технологическая операция/цех

Технологическое оборудование

Инвентарь, инструменты

Посуда

для приготовления для отпуска 1.Обработка овощей (овощной цех) Моечные ванны, картофелеочистительная машина Нож С.О. контейнеры для хранения овощей 2.Обработка рыбы(мясо-рыбный цех) Стол производственный, стеллажи Доска С.Р., ножи Гастроемкость 3.Нарезка овощей(горячий цех) Стол производственный, овощерезательная машина Доска О.С., нож О.С. Гастроемкость 4. Приготовление фарша (горячий цех Плита электрическая, стол производственный Шумовка дуршлаг доска С. О., нож С. О. Кастрюля, сковорода 5.Приготовление полуфабриката (мясо-рыбный цех) Столы прозводственные, весы Нож Р.С., доска Р.С. Гастроемкость 6.Жарка полуфабриката (горячий цех) Плита электрическая Лопатка Сотейник 7.Жарка картофеля (горячий цех, суповое отделение) Плита электрическая. Шумовка Кастрюля Отпуск Производственный стол, весы Лопатка, шумовка Тарелка для вторых блюд

Практическая часть

(оформляется после демонстрации практических компетенций приготовления и оформления блюд по меню в учебной лаборатории в присутствии экспертов из числа работодателей)

Технологические карты блюд по меню

Первичная обработка капусты

Срезают верхние листья, промывают в холодной проточной воде, разрезают кочан на две части, вырезают кочерыжку, нарезают соломкой (толщина 2мм, длина 4-5см).

Первичная обработка белокочанной капусты

Снимают верхние поврежденные и загрязненные листья отрезают наружную часть кочерыжки и промывают. Кочан разрезают на 2-4 части и вырезают кочерыжку (если при обработке обнаружены улитки или гусеницы, то обработанную капусту кладут в холодную подсоленную воду 50-60г соли на 1л). Капусту нарезают шашками. (Размер?)

Первичная обработка моркови.

Морковь сортируют по размерам, удаляют гнилые экземпляры, у молодой моркови отрезают ботву, после чего промывают. Очищают и снова промывают. Нарезают соломкой, толщина 2мм длинна 3-4см.

Первичная обработка моркови.

Морковь сортируют по размерам, удаляют гнилые экземпляры, у молодой моркови отрезают ботву, после чего промывают. Очищают и снова промывают. Морковь режут поперек на цилиндры высотой 4 см, разрезают их вдоль пополам и каждую половинку по радиусу режут на дольки. (Размер?)

Первичная обработка репчатого лука.

Репчатый лук сортируют, отрезают нижнюю часть – донце и шейку, затем снимают сухие чешуйки и промывают в холодной воде. Нарезают полукольцами толщина 1-2 мм.

Первичная обработка картофеля

Картофель сортируют, при сортировке удаляют побитый и загнивший картофель, посторонние примеси и проросшие клубни. Калибруют по размерам. Промывают, отчищают, нарезают дольками. (Размер?)

Первичная обработка зелени петрушки.

Петрушку сортируют, отрезают зелень и корешки, промывают и очищают вручную. Затем перебирают, удаляют испорченные, пожелтевшие, вялые листья и моют.

Первичная обработка репчатого лука.

Репчатый лук сортируют, отрезают нижнюю часть – донце и шейку, затем снимают сухие чешуйки и промывают в холодной воде. Нарезают вдоль пополам, а затем по радиусу на 3-4 части дольками.

Первичная обработка помидор.

Помидоры свежие сортируют, обмывают, вырезают плодоножку и нарезают дольками.

Свеклу варят целиком, очищенную с добавлением уксуса или неочищенную без уксуса. В последнем случае вареную свеклу очищают от кожицы, нарезают соломкой или ломтиками и кладут в борщ вместе с пассерованными овощами и томатным пюре.

Применяют несколько способов подготовки свеклы для борща: тушение, пассирование, варку и подпекание.

Для тушения нарезанную свеклу кладут в котел , наливают бульон или воду (15-20% массы свеклы), добавляют жир, томатное пюре, уксус,сахар, закрывают крышкой и тушат 1-1,5ч, переодически помешивая. Свекла, тушенная без уксуса, быстрее размягчается, но обезцвечивается, поэтому для сокращения срока приготовления и сохранения цвета свеклы уксус и томатное пюре можно добавить в нее за 10 минут до окончания тушения. При тушении свеклы, имеющей интенсивную окраску, уксус можно не добавлять.

Соленые огурцы

Промывают холодной водой, у мелких соленых и маринованных огурцов отрезают плодоножку. У крупных огурцов очищают кожицу, разрезают вдоль на 4 части и вырезают семена. Нарезают огурцы соломкой толщина 2мм длина 3-4см.

Припускание огурцов

нарезанные соленые огурцы заливают горячей водой на 1/3 от веса продукта и варят до полуготовности.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: При сдаче лабораторной работы, студент делает вид, что все знает; преподаватель делает вид, что верит ему. 9154 — | 7236 — или читать все.

91.146.8.87 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)

очень нужно

Выращивая капусту, огородники сталкиваются с поражающими ее вредителями и заболеваниями. Чтобы уменьшить потери, проводят обработку химическими, биологическими или народными средствами.

Распространенные вредители капусты

Среди насекомых, вредящих крестоцветным, различают сокососущих и грызущих. Оба вида наносят большой ущерб огороду.

Сокососущие паразиты капусты

К наиболее распространенным поедателям овоща относятся:

  • Тля – мелкие зеленые насекомые. Поселяются на листьях многочисленными колониями.
  • Крестоцветные клопы имеют плоское тельце и острый хоботок. Личинки и взрослые особи питаются соком.
  • Трипсы – мельчайшие насекомые. Их присутствие определяется по обесцвеченному листу или его части. Потом он становится бурым и засыхает.

Эти и другие насекомые, высасывая сок, выделяют липкое вещество, в котором появляются вредные микроорганизмы. Это вызывает болезни растений.

Группа грызущих насекомых

Эти паразиты наносят вред во все периоды вегетации. Подгрызают рассаду, листья, проникают внутрь кочана и в корни. Тем, кто выращивает овощи, хорошо известны:

  • Бабочка белянка все лето порхает над огородом. Ее желто-зеленые личинки объедают листья и портят их выделениями.
  • Капустная муха откладывает яйца в почву на грядках. Вылупившиеся белые черви повреждают корни.
  • Капустная моль – серовато-бурая бабочка. Ее гусеницы, питаясь, оставляют много круглых отверстий и выделений жизнедеятельности.
  • Бабочка совка – небольшая по размеру, ее личинки проникают внутрь кочана, где оставляют экскременты, отчего капуста пропадает.
  • Блошки – мелкие прыгающие жучки. Они быстро размножаются, активны и прожорливы. Портят молодые посадки.
  • Бабануха – черный с зеленоватым отливом мелкий жук, особенно опасный для рассады.
  • Слизни и улитки питаются по ночам, оставляя дыры на листьях и слизистые полоски, разносят инфекционные заболевания растений.

Распространенные болезни капусты

Заражение вирусами, грибком и бактериями может происходить по разным причинам. Нераспознанные вовремя недуги и непринятие срочных мер приводит к потере урожая.

Белая гниль – распространенное грибковое заболевание. На листьях появляется слизь, между ними мицелий белого цвета, похожий на вату. Зараженные посадки надо немедленно удалять.

Кила – болезнь, поражающая корневую систему. На ней образуются наросты, растение слабеет, замедляет рост, желтеет и погибает. Больные овощи выкапывают с корнями, почву обеззараживают крепким раствором марганца.

Черная ножка поражает рассаду. Темные пятна у основания стебля свидетельствуют о повреждении корневой шейки. Перед посадкой следует дезинфицировать семена и грунт.

Серая гниль характеризуется пушистым сероватым налетом и множеством черных точек – склероций. Пораженные овощи гниют.

Мозаика – вирусное заболевание, переносимое тлей. На зараженных овощах светлеют прожилки, замедляется и останавливается рост.

Ложная мучнистая роса проявляет себя на нижней стороне листа серым налетом, а на верхней – проступлением желтоватых пятен. Обработка препаратами проводится не позже чем за месяц до уборки урожая.

Слизистый бактериоз возникает при выращивании или хранении овощей. Бактерии-возбудители болезни вызывают гниение, которое может охватить весь вилок.

Фузариозное увядание – грибковое заболевание, при котором волокна теряют зеленый окрас, желтеют и отмирают. Пораженные растения необходимо удалить с участка и провести дезинфекцию.

Обработка цветной и белокочанной капусты от вредителей и болезней

Для получения здоровых и крепких овощей по мере необходимости применяют различные методы обработки.

Агроприемы

Специалисты рекомендуют следовать основным правилам и приемам выращивания, начиная с выбора семян. Это делают в соответствии с климатическими особенностями конкретного региона. По этому же критерию определяется, сажать семена в грунт или выращивать рассаду. Растениям не должно быть тесно на грядке. Дальнейший уход заключается в:

  1. прополке;
  2. поливе;
  3. окучивании;
  4. подкормке;
  5. обработке от вредителей и заболеваний.

Химические меры защиты

Современные химические средства эффективны в борьбе с вредителями. Обработка белокочанной капусты проводится в начале вегетации, до завязывания вилка, а в случае с цветной – до роста головок.

  • Системные препараты (Актара, Актеллик) уничтожают почвенных, сосущих и грызущих насекомых.
  • Контактными средствами (Карбофосом, Искрой М, Фуфаноном) опрыскивают вредителей, их колонии.
  • Инта-вир, ФАС, ТАБ борются с паразитами, поедающими опрысканные листья.

Используя химические препараты, нужно строго соблюдать прилагаемую инструкцию.

Биопрепараты

Биологическими средствами проводят обработку на всех стадиях роста, они не опасны для людей и животных. Против тли, клопов, мух и других вредителей используются следующие препараты:

Народные рецепты

Существует множество натуральных средств, применяемых огородниками. Ими обрабатывают участок, чтобы защитить посадки от паразитов.

  1. Уксусный раствор используют для опрыскивания от крестоцветных блошек. К 10 л холодной воды добавляется 250 мл 9% уксуса.
  2. Настой горького перца отпугивает слизней. В литре воды варят 100 г измельченных стручков перца в течение 50 мин. Затем состав следует смешать с ведром холодной воды и опрыскивать почву и кочаны.
  3. Настой из табачных листьев. 500 г сырья варят в 10 литрах воды 2 часа, добавляют 2 ст. л. мыла. Полученное средство используется для обработки капусты от крестоцветных клопов.
  4. Картофельный отвар применяется для опрыскивания против блошек. В 10 л воды добавляют 4 кг ботвы картофеля, кипятят 15 мин., процеживают, разбавляют водой в пропорции 1:1.
  5. Настой тысячелистника обыкновенного. 80 г травы заливают ведром воды, доводят до кипения, оставляют на 4 дня, после чего добавляют 50 г мыла. Состав уничтожит гусениц и тлю.
  6. Раствор нашатырного спирта используется от слизней, тли. 50 мл спирта нужно смешать с 5 л воды и опрыскать вилки. Средство применяется при посадке для защиты корней от медведки.
  7. Настой из одуванчика. В ведро кипятка засыпают 500 г молотых стеблей и корней растения, 50 г мыла, процеживают и применяют от блошек.
  8. Раствор валерианы готовят из 1 флакона спиртовой настойки, 3 л воды и 2 ст. л. мыла. Состав используют для опрыскивания от крестоцветных клопов.
  9. Настой аптечной ромашки спасет капусту от гусениц и тли. В 5 л кипятка засыпают 500 г ромашки, выдерживают 10-12 часов, добавляют 30 г мыла.
  10. Зола применяется для опудривания растений и почвы против паразитов. Можно использовать ее вместе с табачной пылью.
  11. Раствор молока с йодом защитит от грибков. Для приготовления нужно смешать 15 капель йода, 1 л молока и 5 л жидкости. После обработки этим составом на листьях не поселится тля.
  12. Смесь из нафталина и песка или золы (компоненты берутся в соотношении 1:5), рассыпанная на грядке, отпугнет капустную муху.
  13. Отвар из стеблей сельдерея уничтожит мух. 2 кг сырья нарезают и варят полчаса в ведре воды. В настоянную в течение 6-7 часов смесь добавляют четверть стакана молока или 30 г мыла.
  14. Помидорно-чесночный настой поможет избавиться от грызущих и сокососущих насекомых. 200 г натертого чеснока смешивают с 500 г измельченной томатной ботвы, заливают ведром кипятка и выдерживают 8-10 часов, после чего добавляют 30 г мыла.

Меры профилактики

Чтобы овощи не подверглись нападкам вредителей, должны быть соблюдены следующие условия:

  • Огород под посадку готовят с осени. Его нужно перекопать, удалить сорняки, обработать дезинфицирующими средствами. Вдоль грядок высаживают пряности или цветы с резким ароматом: они отпугнут вредных насекомых.
  • Использовать здоровый посадочный материал.
  • Первичная обработка капусты проводится для профилактики до появления вредителей или болезней.
  • Во время активного лета бабочек, капустной мухи грядки накрывают нетканым материалом.

Зная особенности обработки белокочанной и цветной капусты от вредителей и болезней, огородник может рассчитывать на богатый и здоровый урожай.

28 подтвержденных наукой преимуществ цветной капусты для здоровья (№ 15 - WOW)

Что такое цветная капуста

Вы, наверное, слышали, что самые питательные продукты - это самые яркие.

Даже несколько модных диет рекомендуют избегать любой белой или бесцветной пищи, но пока не списывайте со счетов цветную капусту и другие белые овощи.

Процесс очистки зерна, используемый в макаронных изделиях и белом хлебе, удаляет отруби и зародыши зерна, которые снижают содержание витамина B и клетчатки, поэтому нет ничего плохого в том, чтобы избегать этих продуктов, в которых отсутствуют питательные вещества.

Цветная капуста, однако, имеет высокое содержание клетчатки и витаминов группы В.

Являясь членом семейства Brassica, более известного как крестоцветные овощи, цветная капуста содержит клетчатку, которая помогает сытости, похуданию, здоровому пищеварительному тракту, антиоксиданты и фитонутриенты, которые могут защитить от рака, холин, который важен для обучения и памяти, и многие другие важные питательные вещества.

Согласно индексу совокупной плотности питательных веществ, цветная капуста даже входит в топ-20 продуктов, в которых измеряется содержание фитонутриентов, витаминов и минералов в зависимости от калорийности.

Чтобы получить высокий рейтинг, еда должна обеспечивать большое количество питательных веществ при небольшом количестве калорий.

История

«Цветная капуста - не что иное, как капуста с высшим образованием». - Марк Твен

Считается, что цветная капуста возникла в древней Малой Азии в северо-восточной части Средиземноморья.

Самая ранняя запись относится к шестому веку до нашей эры, но в некоторых текстах, относящихся ко второму веку, также упоминается этот овощ.

Написанные Плинием, они показывают, как цветная капуста существовала еще в римскую эпоху.

Согласно европейским писателям Средневековья, выращивание цветной капусты в Турции и Египте было известно не менее двух тысяч лет.

К средневековью арабские земледельцы вывели множество разновидностей цветной капусты.

В результате в XII веке в Испании были обнаружены три разновидности этого растения, которые были завезены из Сирии.

Сирийцы выращивали цветную капусту более тысячелетия, прежде чем завезли их в Испанию.

Согласно трудам арабских ботаников, арабы считали, что цветная капуста родом из Кипра.

Он был популярен в Европе, особенно во Франции в 16 веке, а позже и в Англии.

Англичане назвали его «кипрскими колючими», ссылаясь на его недавний завоз с острова Кипр.

Цветная капуста в больших количествах ввозилась с Востока к шестнадцатому веку и была очень популярна при французском дворе, особенно во время правления Людовика XIV.

Этот овощ использовался в изысканных блюдах с фуа-гра, сливками, трюфелями и сладким хлебом.

Способы выращивания значительно улучшились после 1700 года, а к концу восемнадцатого века цветная капуста стала широко цениться во всей Европе.

Хотя цветная капуста упоминалась в американских трудах еще в 1800-х годах, ее выращивание в Соединенных Штатах началось только в двадцатом веке.

Точнее, цветная капуста стала коммерчески доступной только в 1920-х годах.

Сегодня цветная капуста используется во многих блюдах.

В Индии его добавляют в карри из картофеля и лука.

Восточноевропейцы любят густые супы из цветной капусты.

На Сардинии делают салат из этого «бледного» цветка и смешивают его с чесноком, оливковым маслом и каперсами.

Крупные производители цветной капусты включают Францию, Италию, Индию, США и Китай.

Как растет цветная капуста

Цветная капуста регулярно нуждается в большом количестве воды.

Не против влажных листьев, поэтому поливайте сильно.

На рекомендуемых расстояниях у вас должен быть «живой мульчированный» листовой покров, но пропалывайте его тщательно.

Подкормка растений в середине сезона водорослями или удобрениями для рыб - хорошая идея.

Старые сорта цветной капусты требовали «бланширования», то есть завязывания их листьев над развивающейся головкой, чтобы защитить ее от прямых солнечных лучей и сохранить желаемый белый цвет.

Многие современные сорта цветной капусты «самобланшируются», то есть они естественным образом складывают листья через голову.

На самом деле, это есть у всех разновидностей цветной капусты.

Это просто привычка современных производителей, которую поощряют в последние годы.

Кочаны немного желтеют, но это не влияет на их вкус.

Если вы выращиваете их в контейнере, не забудьте обратить особое внимание на влажность почвы.

Емкости не вмещают много воды.

Обязательно собирайте урожай до того, как головки начнут «рисовать», а творог не начнет рыхлить.

Обрежьте стебель вместе с головой.

Разновидности

Девяносто процентов цветной капусты в продуктовых магазинах - это уже знакомый чисто белый сорт.

Большая часть цветной капусты поставляется в упаковке по размеру - 6, 9, 12 или 16 в коробке, при этом размер 16 составляет около пяти дюймов в поперечнике.

Иногда размер составляет всего двадцать штук на ящик.

Детская цветная капуста

Как следует из названия, детская цветная капуста - это миниатюрная версия обычной цветной капусты - всего около двух дюймов в диаметре.

Этот сорт встречается редко и его чаще можно увидеть в 4-звездочных ресторанах, чем на розничных рынках, даже на высококлассных.

Романеско Цветная капуста

Romanesco - это сорт желто-зеленой цветной капусты со спиралевидными соцветиями, которые делают его похожим на головной убор сиамской принцессы.

Имеет более мягкий вкус, чем обычная цветная капуста.

Этот сорт можно найти на специализированных рынках.

Броккоцветок

Broccoflower - это торговая марка сорта цветной капусты, коммерчески разработанной Tanimura & Antle Inc.

Калифорнийский производитель по имени Салинас впервые привез семена в Соединенные Штаты из Нидерландов.

Broccoflower имеет полностью зеленый цвет брокколи.

По вкусу напоминает цветную капусту, но немного слаще.

Другие разновидности зеленой цветной капусты иногда ошибочно называют брокколи.

Интересные факты

Цветная капуста - овощ семейства крестоцветных, который пользуется большой популярностью в Интернете, но не на обеденном столе.

Его часто называют «суперпродуктом» из-за его полезных свойств, но его совершенно скучно есть и смотреть, если только он не приготовлен творчески.

Вот несколько интересных фактов о цветной капусте.

  • Цветная капуста - потомок дикой капусты. Современная цветная капуста - близкий родственник дикой капусты. Раньше он больше походил на листовую капусту или капусту, но со временем эволюционировал, чтобы выглядеть так, как сейчас.
  • Цветная капуста относится к семейству крестоцветных.Крестоцветные овощи названы так потому, что у них есть цветы с четырьмя лепестками, которые растут в форме греческого креста.
  • Приготовление пищи вредно для пищевой ценности цветной капусты. Продолжительное приготовление разрушает большую часть витаминов цветной капусты и связано с ее иногда неприятным сероподобным запахом. Приготовление в течение тридцати или более минут снижает полезные свойства цветной капусты на 75%.
  • Голова бывает разного цвета. В зависимости от сорта цветная капуста может быть разного цвета.Самая распространенная разновидность цветной капусты - белая, но ее также можно купить зеленого, оранжевого, пурпурного, желтого и коричневого цветов.
  • Цветная капуста напоминает дерево. Белый кочан цветной капусты в разрезе выглядит как миниатюрное деревце. Имеет плотно упакованный творог. Голова обычно имеет ширину шесть дюймов, а крупные животные весят от двух до трех фунтов.

Пищевая ценность

Согласно Национальной базе данных о питательных веществах Министерства сельского хозяйства США, 100 г цветной капусты содержат 25 калорий, 1.9 г белка, 0,3 г жира и 5 г углеводов, в том числе 2 г клетчатки и 1,9 г сахара ( 2 ).

Потребление 100 г цветной капусты обеспечивает 80% ваших суточных потребностей в витамине C, 20% витамина K, 10% или более витамина B6 и фолиевой кислоты, а также меньшее количество тиамина, ниацина, рибофлавина, пантотеновой кислоты, железа, кальций, фосфор, магний, калий и марганец.

Польза цветной капусты для здоровья

Цветная капуста обеспечивает королевское здоровье всем.

Этот универсальный овощ не только низкокалорийный, но также богат витаминами и минералами.

Одна чашка сырой цветной капусты богата антиоксидантом витамином С, который необходим для роста и восстановления тканей во всех частях тела.

Он также необходим для образования важного белка коллагена, который используется для образования кожи, сухожилий, связок, рубцовой ткани и кровеносных сосудов.

Цветная капуста содержит здоровую дозу клетчатки, калия, фолиевой кислоты, а также содержит изотиоцианат соединения серы, который способствует общему здоровью и предотвращает заболевания.

Содержит глюкозинолаты

Помимо множества полезных компонентов, цветная капуста также содержит глюкозинолаты.

Согласно исследованию, опубликованному в Molecular Nutrition & Food Research , эти соединения содержатся в овощах Brassica, и их активность связана со снижением риска рака толстой и прямой кишки.

По сути, глюкозинолаты действуют как естественные пестициды в растительных клетках, но при потреблении людьми они помогают с изменениями активности ферментов, повреждением ДНК и замедлением роста мутировавших раковых клеток ( 3 ).

В процессе жевания и переваривания глюкозинолаты также распадаются на биологически активные соединения, такие как сульфорафан и изотиоцианаты, называемые индол-3-карбинолом.

В процессе жевания глюкозинолаты превращаются в активную форму, что запускает процесс детоксикации.

Исследование показало, что эти соединения обладают антиэстрогенными и химиопрофилактическими эффектами, предотвращающими рост раковых клеток ( 4 ).

Это доказывает, почему цветная капуста - отличный способ предотвратить рак ( 5 ).

снижает риск рака

Многочисленные исследования показали тесную связь между диетой и риском развития рака.

Это связано с тем, что цветная капуста содержит химиопрофилактические агенты, которые останавливают ранние фазы развития рака, помогая остановить рост опухоли.

По этой причине цветная капуста может действовать как антимутаген, таким образом эффективно подавляя развитие химически индуцированного канцерогенеза и останавливая дальнейшее размножение опухолевых клеток.

Обзор, опубликованный в журнале Advances in Experimental Medicine and Biology , изучил несколько исследований и обнаружил, что 64% ​​исследований случай-контроль показали обратную связь между высоким потреблением одного или нескольких овощей семейства крестоцветных и риском рака в различных местах ( 6 ).

Одно исследование, проведенное в Китае в 2013 году, показало, что цветная капуста особенно полезна для предотвращения рака груди ( 7 ).

Исследование, опубликованное в журнале « Carcinogenesis », показало, что сульфорафан может снизить риск химически индуцированных опухолей молочной железы у животных ( 7 ).

Исследования также показали, что потребление овощей Brassica, таких как цветная капуста, помогает снизить риск различных видов рака ( 8 ).

На основании результатов, опубликованных в International Journal for Vitamin and Nutrition Research , диета с высоким содержанием крестоцветных овощей связана со снижением риска рака, особенно рака легких и желудочно-кишечного тракта ( 9 ).

Исследование, опубликованное в Интернете в 2010 году, показало сильную и значительную обратную связь между смертностью от рака мочевого пузыря и потреблением овощей капусты ( 11 ).

По данным Национального института рака ( 11 ), высокое потребление цветной капусты также связано со снижением риска агрессивного рака простаты, особенно экстрапростатического заболевания.

Наконец, цветная капуста может быть связана со снижением риска рака яичников и шейки матки.

содержит большое количество витамина К

Цветная капуста также очень богата витамином К, который важен для развития костей, помогая костным клеткам вырабатывать коллаген, необходимый для образования новой минерализованной костной ткани ( 12 ).

Основная роль витамина К заключается в образовании сгустков.

Витамин К - один из нескольких компонентов, важных для каскада свертывания крови, который представляет собой серию химических реакций, необходимых для стимулирования образования тромба.

У людей с дефицитом витамина К чрезмерное кровотечение после травмы, у которых развиваются спонтанные кровотечения и синяки, потому что низкое потребление витамина К препятствует правильному образованию сгустка ( 13 ).

Люди, которым не хватает витамина К, подвержены повышенному риску остеопороза, атеросклероза и рака, а также возрастных заболеваний ( 14 ).

Одна чашка нарезанной цветной капусты содержит 16,6 мкг витамина К.

улучшает здоровье сердечно-сосудистой системы

Цветная капуста содержит приличное количество витамина К, который обладает противовоспалительными свойствами.

По данным Института Лайнуса Полинга Университета штата Орегон, витамин К является важным питательным веществом для свертывания крови, а дефицит витамина К может вызвать кровотечения ( 15 ).

Витамин К также может снизить риск сердечных заболеваний, но недостаток витамина К не запускает механизмы, которые останавливают образование кальцификации кровеносных сосудов.

Однако исследования по-прежнему неубедительны в отношении любых возможных пагубных последствий дефицита витамина К, но в одном обзоре, опубликованном в журнале Journal of Advances in Nutrition , предполагается, что будущие исследования должны быть сосредоточены именно на пациентах с дефицитом витамина К ( 16 ).

Регулярное употребление цветной капусты приводит к здоровому кровообращению и помогает поддерживать кровеносные сосуды, что может быть связано с присутствием сульфорафана.

Обзор 2015 года, опубликованный в Oxidative Medicine and Cellular Longevity , показал, что противовоспалительная активность сульфорафана может помочь защитить от гипертонии, инсульта, атеросклероза и инфаркта миокарда ( 17 ).

Еще одно соединение, содержащееся в цветной капусте, помогает поддерживать здоровье сердечно-сосудистой системы.

Это называется глюкорафанин, естественный предшественник сульфорафана, который превращается в изотиоцианаты, которые способствуют противовоспалительному действию и предотвращают накопление липидов в кровеносных сосудах.

Это способствует беспрепятственному кровотоку, тем самым снижая риск таких состояний, как атеросклероз, и способствует здоровью сердечно-сосудистой системы ( 18 ).

Еще один компонент цветной капусты действует на генетическом уровне и предотвращает воспаление на ранней стадии.

А именно, изотиоцианат, индол-3-карбинол или I3C представляет собой противовоспалительный компонент, который, как было доказано, эффективен в синтезе липидов, холестерина, уровне триглицеридов и в поддержании здоровья сердечно-сосудистой системы.

Согласно обзору 2007 года, опубликованному в журнале Journal of Nutrition , индолы оказывают благотворное влияние на синтез липидов, что может способствовать их потенциальному кардиозащитному эффекту ( 19 ).

Помимо индолов, исследование Phytotherapy Research показало в исследовании 2008 года, что антитромбоцитарная и антитромботическая функция индол-3-карбинола в значительной степени способствует здоровому сердцу ( 20 ).

Журнал Американского колледжа кардиологии содержит подробные результаты, показывающие, что омега-3 жирные кислоты, присутствующие в форме альфа-линоленовой кислоты в цветной капусте, также способствуют этой полезной деятельности ( 21 ).

Богаты витамином C

Вашему организму необходим витамин С для поддержания здоровья различных тканей.

Если у вас дефицит витамина С, ваше тело не сможет вырабатывать структурный белок коллаген, что приведет к разрушению ваших кровеносных сосудов, зубов, костей и кожной ткани ( 22 ).

Согласно обзору, опубликованному в Европейском журнале профилактики и реабилитации сердечно-сосудистых заболеваний ( 23 ), диета с высоким содержанием витамина С также может помочь снизить риск сердечных заболеваний.

Крестоцветные овощи, включая цветную капусту, являются важным источником диетического витамина С ( 24 ).

Взрослым мужчинам и женщинам требуется 90 и 75 мг витамина С соответственно.

В одной чашке нарезанной цветной капусты содержится 51 штука.6 мг витамина С.

Укрепляет кости

Цветная капуста - богатый источник витамина С, который играет важную роль в производстве коллагена.

Коллаген защищает кости и суставы от воспалительных повреждений.

В 2000 г. Отдел ревматических заболеваний Кливлендского университета рассмотрел функцию коллагена при лечении остеоартрита и остеопороза.

Было высказано предположение, что коллаген может оказывать терапевтическое действие при лечении остеоартрита и остеопороза ( 25 ).

Журнал Американской ортопедической медицинской ассоциации провел в 1990 году исследование на животных, чтобы определить, эффективен ли витамин С для лечения пациентов с ревматоидным артритом.

Требуются дополнительные доказательства ( 26 ).

Кроме того, низкое потребление витамина К связано с повышенным риском перелома костей и остеопороза.

Медицинский центр Университета Мэриленда предполагает, что витамин К помогает предотвратить потерю костной массы как у мужчин, так и у женщин ( 27 ).

Адекватное потребление витамина К улучшает здоровье костей, действуя как модификатор белков костного матрикса.

Исследование, проведенное в 2003 году Департаментом спортивной медицины Японии, предполагает, что витамин К стимулирует всасывание кальция в кишечнике и снижает выведение кальция с мочой ( 28 ).

Борется с воспалением

Воспаление лежит в основе почти всех распространенных сегодня хронических заболеваний.

Чтобы оставаться здоровым, вашему телу необходим некоторый уровень воспаления, но воспалительная реакция может выйти из-под контроля, что становится все чаще и чаще.

Ваша иммунная система может по ошибке вызвать воспалительную реакцию, когда нет угрозы.

Он может нанести значительный ущерб вашему телу из-за воспаления, состояния, связанного с раком и другими заболеваниями, в зависимости от того, на какие органы поражено воспаление.

Цветная капуста содержит множество противовоспалительных питательных веществ, которые помогают контролировать воспаление, в том числе индол-3-карбинол.

Недавнее исследование также предполагает, что индол-3-карбинол оказывает антифиброзное, противоопухолевое, антиоксидантное, иммуномодулирующее, детоксикационное и противовоспалительное действие у пациентов с гепатитом ( 29 ).

Исследование на животных, опубликованное в Интернете в 2011 году, показало, что у мышей, получавших пищу с высоким содержанием жиров в контролируемых условиях, подавлялись факторы, связанные с воспалением, индол-3-карбинолом ( 30 ).

Точно так же цветная капуста богата другими противовоспалительными соединениями, которые снижают окислительный стресс и присутствие свободных радикалов в организме.

Бета-криптоксантин, бета-каротин, кофейная кислота, феруловая кислота, коричная кислота, кверцетин, кемпферол и рутин - это антиоксиданты, обнаруженные в цветной капусте, которые помогают снизить окислительный стресс в вашем организме, который, если его не регулировать, может вызвать рак и другие условия.

Всего одна чашка цветной капусты содержит не менее 73% или более рекомендуемой суточной нормы витамина С, что уменьшает воспаление, повышает иммунитет и защищает организм от вредных бактерий, простудных заболеваний и инфекций.

Повышает здоровье мозга

Цветная капуста является хорошим источником холина, витамина B, необходимого для развития мозга ( 31 ).

Это очень важное и универсальное питательное вещество, которое вместе с фосфором помогает восстанавливать клеточные мембраны и улучшает сон, обучение, движение мышц и память.

Холин также помогает поддерживать структуру клеточных мембран, способствует всасыванию жира и передаче нервных импульсов, а также уменьшает хроническое воспаление.

Кроме того, наличие витамина B6 и калия в цветной капусте также важно для поддержания здоровья мозга и содействия правильному общению в нервах за счет производства ряда необходимых нейротрансмиттеров, включая норадреналин и дофамин.

Согласно обзору 2004 года, опубликованному в журнале Journal of Neurophysiology , присутствие холина во время беременности стимулирует мозговую активность животных в утробе матери, указывая на то, что он может улучшить когнитивные функции и улучшить память и обучение ( 32 ).

Это может даже уменьшить возрастное ухудшение памяти, а также уменьшить уязвимость вашего мозга к токсинам в детстве.

Цветная капуста также богата витамином К, который, как было доказано, улучшает работу мозга.

Обзор, опубликованный в BioFactors , предполагает, что витамин К может влиять на психомоторное поведение и познание ( 33 ).

Поддерживает детоксикацию

Добавление крестоцветных овощей в ваш рацион чрезвычайно важно для системы детоксикации вашего организма.

Цветная капуста содержит индол-3-карбинол, фитонутриент, который вместе с сульфорафаном помогает активировать и регулировать функцию детоксицирующих ферментов.

Эти питательные вещества важны для детоксикации фазы I наряду с серосодержащими питательными веществами, необходимыми для детоксикации фазы II.

Другие соединения, содержащиеся в цветной капусте, - глюкобрассицин, глюкорафанин и глюконастуртиин - очень важны для детоксикации организма, поскольку они поддерживают печень.

Эти соединения стимулируют так называемые ферменты фазы II, естественную антиоксидантную систему вашего тела.

Они помогают печени вырабатывать детоксифицирующие ферменты, блокирующие повреждение свободными радикалами ( 34 ).

Улучшает пищеварение

Цветная капуста богата клетчаткой и водой, что помогает предотвратить запоры, поддерживать здоровье пищеварительного тракта и снизить риск рака толстой кишки.

Достаточное потребление клетчатки способствует регулярности, что необходимо для ежедневного выведения токсинов с желчью и калом.

Исследование 1995 года показало, что пищевые волокна увеличивают частоту испражнений и могут оказаться полезными при лечении запоров, распространенного детского расстройства ( 35 ).

Кроме того, недавнее исследование, проведенное Департаментом пищевой инженерии в Турции, показало, что пищевые волокна важны для профилактики желудочно-кишечных заболеваний, геморроя, запоров, гастроэзофагеальной рефлюксной болезни, рака толстой кишки, язвы двенадцатиперстной кишки, дивертикулита, ожирения, инсульта, диабета, гипертонии. и сердечно-сосудистые заболевания ( 36 ).

В поддержку своего утверждения, Департамент внутренней медицины и программы диетологии Университета Кентукки опубликовал обзор 2009 года, в котором высокое потребление клетчатки связано со значительно более низким риском развития ишемической болезни сердца, гипертонии, инсульта, диабета, ожирения и некоторых заболеваний желудочно-кишечного тракта. болезней ( 37 ).

Глюкозинолат также может помочь в защите уязвимой оболочки желудка, снижая риск развития синдрома дырявого кишечника или других расстройств пищеварения.

В то же время сульфорафан стимулирует детоксикацию и пищеварение, предотвращая чрезмерный рост бактерий в микрофлоре кишечника, предотвращая подавление вредных бактерий в пищеварительной системе и позволяя хорошим бактериям процветать.

Журнал Journal of Nutrition опубликовал исследование 2009 года, показывающее, что потребление овощей семейства крестоцветных, включая цветную капусту, изменяет бактериальные сообщества кишечника человека, тем самым улучшая пищеварение ( 38 ).

Содержит антиоксидантную силу

Употребление цветной капусты похоже на выигрыш в лотерею антиоксидантов и фитонутриентов.

Антиоксиданты обеспечивают ваши клетки адекватными механизмами защиты от атак активных форм кислорода.

Согласно статье 2010 г. в Pharmacognosy Review , антиоксиданты - это молекулы, которые безопасно взаимодействуют со свободными радикалами и помогают снять окислительный стресс ( 39 ).

Потребление этих важных питательных микроэлементов поможет вашему организму противостоять старению, вызванному ежедневным воздействием хронического стресса, загрязнителей и многого другого.

В противном случае вы подвергнетесь риску окислительного стресса, который вызывает ускоренное повреждение тканей и органов.

Благодаря высокому содержанию витамина C, витамина K и марганца, содержащегося в цветной капусте, снижается риск окислительного стресса.

Эти три антиоксиданта помогают поддерживать здоровье организма, поскольку помогают предотвратить такие состояния, как рак, артрит и сердечные заболевания, предотвращая действие свободных радикалов, вызывающих повреждение и разрушение клеток.

Одна чашка приготовленной цветной капусты содержит 73% рекомендованной дневной нормы витамина C, 19% рекомендуемой дневной нормы витамина K и 8% рекомендуемой дневной нормы марганца.

Помогает при беременности

По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний ( 40 ), добавление цветной капусты в ваш рацион во время беременности полезно из-за наличия необходимого фолата, который помогает предотвратить эффекты нервной трубки, такие как расщелина позвоночника у плода.

По данным Института Лайнуса Полинга при Университете штата Орегон, холин также может помочь в этом отношении, хотя исследования неубедительны ( 41 ).

Одна чашка приготовленной цветной капусты обеспечивает 11% дневной потребности в холине.

Цветная капуста также содержит другие важные витамины и минералы, в том числе клетчатку, которая способствует беременности и способствует общему здоровью.

Защищает от ультрафиолетового излучения

Согласно данным Proceedings Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки, сульфорафан, содержащийся в цветной капусте, полезен для защиты кожи от повреждений, вызванных ультрафиолетовым излучением (UVR) ( 42 ).

Сульфорафан защищает ваше тело от воспалений, рака кожи, повреждения клеток и эритемы, вызванной ультрафиолетом ( 43 ).

Витамин С также важен для заживления ран из-за его способности синтезировать коллаген.

Исследование, опубликованное в British Journal of Community Nursing , показало, что витамин С важен на протяжении всего процесса заживления ран, а также для здоровой кожи и волос ( 44 ).

.

Подход к автоматизации технологических процессов с использованием технологических коалиций на основе моделей дискретных событий

1. Введение

Есть общая черта во всех системах управления на крупных предприятиях, использующих сложные технологии. Дело в том, что их системы управления обычно состоят из двух частей. Есть часть автоматического управления для простых задач управления и часть диспетчерского управления для других задач. Функциональное разделение между этими частями нестабильно и зависит от того, насколько зрелой является часть автоматического управления.Конечно, доля автоматического управления обычно имеет тенденцию к увеличению, хотя в более сложных случаях этот рост сдерживается отсутствием подходящих алгоритмов. Таким образом, надзорный (т.е. человеческий) контроль всегда будет оставаться необходимым до тех пор, пока не будет завершена алгоритмизация всех аспектов технологических процессов. Сегодня существует несколько методологических проблем, которые остаются за рамками существующих подходов к проектированию систем управления, что приводит к внутренним ошибкам в получаемых алгоритмах. Мы предлагаем ввести новый подход, который решит эти проблемы, и мы объясним наш подход, используя общий тип промышленных технологий, называемых поточными технологиями.Несколько слов об этом.

Множество различных резервуаров, клапанов, насосов, сепараторов, опреснителей (деминерализаторов), нагревателей, ректификационных колонок, охладителей, системы сжигания нефтяного газа, ускорителей и некоторых других устройств (агрегатов) обычно соединены трубами или конвейерными лентами, а некоторые потоки через них проходят разные вещества, а свойства этих веществ претерпевают многочисленные изменения. Это то, что в данной статье мы будем называть «потоковой структурой технологии» или просто «потоковой технологией».Подчеркнем, что здесь мы будем рассматривать только крупные заводы, которые имеют много видов технологического оборудования. Отметим, что поточные технологии широко используются в нефтегазовой отрасли, химии (криохимии), энергетике, гидрометаллургии и других отраслях тяжелой промышленности, на промышленных и перерабатывающих предприятиях. Здесь мы в общих чертах обрисовали области, в которых наше исследование может оказаться полезным; тем, кто интересуется технологическими аспектами конкретных отраслей, следует обратиться к литературе по данной теме.Поточная технология - довольно распространенный вид технологий - например, мы действительно можем говорить о процессах добычи и подготовки на нефтяных месторождениях по всему миру. Многопольные растения демонстрируют подходящий пример этой технологии. Это большая иллюзия, что черная жидкость (чистая нефть) добывается прямо из скважин. Обычно из скважин реально добывается только смесь нефти, газа, воды и песка. На рисунке 1 ниже показана структура типичного масличного растения. Есть несколько входных потоков из разных месторождений нефти, один выход для нефти, один для газа, один для воды (в большинстве случаев).Мы можем сослаться на пример концепции контроля (Chacon et al., 2004), но мы разработали другой взгляд и подход к контролю. Для переработки нефти могут использоваться различные комбинации оборудования в зависимости от характеристик сырой нефти (сера, вода, растворенный газ, песок и т. Д.). Комбинаций очень много и, что важно, ни одна из них не устойчива в течение длительного времени. Период стабильности обычно составляет от 2 до 8 часов.

Рисунок 1.

Мы сосредоточимся на общих алгоритмах управления технологией потоков, применимых к любой из вышеупомянутых отраслей.Как мы знаем, в промышленных приложениях существует три принципиально различных типа функций управления:

-1 st тип - локальные защиты и сигнализации (простое одноэтапное действие, используемое для предотвращения несчастных случаев. Они действительно очень просты: condition THEN action ». Само действие обычно представляет собой одношаговую инструкцию для одного агрегата, например open / close / switch_on / switch_off и т. д.),

-2 nd type - локальные регуляторы (используются для предотвращения превышения определенных параметров или ниже необходимого уровня.Регулятор непрерывно контролирует положение насоса или клапана в любой момент времени на основе значений технологических параметров с использованием правил P, PI или PID), тип

-3 rd - многоступенчатые логические алгоритмы для группового управления (или MSLA ). MSLA используются для определения того, как различные аппаратные компоненты в контексте потоковой технологии взаимодействуют друг с другом.

Все эти типы функций управления были изобретены и реализованы в 20 гг. Первые два типа уже полностью формализованы и автоматизированы.Они достаточно зрелые, и это подтверждается их всемирным использованием в реальном производстве. Существует множество их реализаций и модификаций, и мы не будем их больше обсуждать в данной статье.

Наша цель - третий тип функций управления, MSLA. Они до сих пор не популярны в реальном производстве, и у нас с ними возникают трудности. Постараемся ответить, почему. MSLA, несмотря на неоднократные попытки, не показали удовлетворительной работы в реальных условиях, потому что они могут работать только очень короткое время, прежде чем их придется обновлять или изменять.Следовательно, существует острая необходимость в изменении методов проектирования, используемых для этого типа алгоритмов. Мы должны более подробно объяснить, что на самом деле не так с этими алгоритмами и методом их разработки.

В реальной жизни существует множество мешающих факторов, которые могут нарушить или нарушить нормальное функционирование алгоритмов. Мы должны учитывать различные внешние и технологические факторы и параметры, которые могут возникнуть. Все три вышеупомянутых типа алгоритмов в идеале должны иметь возможность регистрировать и обрабатывать внешние изменения, т.е.е. быть адаптивным. Это не проблема для типов 1 и 2, есть простые и хорошо известные способы их настройки. Но для MSLA нет таких простых способов. В результате для них характерна потеря способности управлять.

Некоторое время назад мы заказали исследование, целью которого было выяснить, как и в какой степени MSLA фактически используются в различных отраслях промышленности. Результаты не были неожиданными, хотя и далекими от оптимизма. Мы обнаружили, что от 45% до 60% пользователей перестали использовать MSLA в течение первых 2 месяцев, а через 3 месяца этот показатель вырос до 75%.Во всех случаях, когда MSLA больше не использовались, оператор должен был взять на себя ответственность. Когда мы спросили, что вызвало это изменение, ответ был довольно прост. На то есть две причины. Первая причина связана с постоянно меняющимися свойствами перерабатываемых веществ (сырое масло и т. Д.). Один жесткий алгоритм просто игнорирует эти изменения, многие из которых критически важны. Вторая причина - это изменения в аппаратном обеспечении, внесенные в ходе обычных обновлений и обслуживания оборудования (ежемесячно и / или еженедельно), и, как следствие, небольшие (но накапливающиеся) изменения в эксплуатационных требованиях.Например, когда какая-либо часть заменяется технологически совместимой, но немного другой частью, новая часть будет взаимодействовать с другими устройствами более или менее иначе, чем старая часть. Тот факт, что детали постоянно заменяются другими неидентичными деталями (например, от другого производителя или с немного другими спецификациями), является основанием для всех (или почти всех) мешающих факторов для MSLA. Разработчики программного обеспечения не ожидали этого и поэтому не предусмотрели это в своих алгоритмах.В результате небольшие изменения характеристик и / или технологических требований нескольких аппаратных компонентов могут вызвать очень глубокие изменения и часто требуют полной перестройки MSLA. Эта проблема не разрушает алгоритмы типа 1 и 2, но это серьезная проблема для алгоритмов типа 3. Мы называем эту проблему возрастающей неспособности системы адаптироваться к изменяющимся условиям «старением MSLA» или «устареванием».

Несколько комментариев по поводу «устаревания MSLA». Может ли ситуация «старения MSLA» в принципе улучшиться? Вот в чем вопрос.MSLA обычно разрабатываются до реального запуска потоковой технологии. После очень короткого периода реального использования MSLA больше не сможет обеспечить адекватный контроль, потому что они не смогут принять последние изменения. Конечно, мы можем каждый раз полностью переписывать алгоритм, но это вряд ли эффективный подход. Проблема в том, что нет какого-либо обычного (научного) метода и подходящих инструментов для отслеживания изменений и их усвоения в теле MSLA. Совершенно очевидно, что чем больше MSLA (т.е. чем больше в нем шагов), тем он более уязвим для внешних изменений. Эти алгоритмы разрушаются своим большим размером.

Классический (и обычный) способ описания функционирования алгоритма сегодня - это построить соответствующий автомат конечных состояний (например, машину Мура или машину Мили) или сеть Петри (или использовать другой метод, основанный на эти). После этого необходимо дополнить алгоритмы управления какой-нибудь существующей SCADA. Это работает, но только для простых случаев.Похоже, что в этом методе разработки MSLA есть фатальный недостаток, который приводит к алгоритмам, которые нельзя использовать в реальном мире. Можно ли разделить решаемую и нерешаемую часть проблемы для MSLA? На первый взгляд кажется, что это не научная проблема. Мы не ожидали найти много статей о MSLA и об этой проблеме. В этом есть доля правды, как мы поняли позже, просмотрев различные источники (Wonham & Ramadge, 1988, Jennings et al., 2001, Yoo & Lafortune, 2002, Cassandras & Lafortune, 2008).Некоторые другие аспекты обсуждались на конгрессах и конференциях (Golaszewski & Ramadge, 1987, Zambonelli et al., 1994, De Queiroz & Cury, 2000, Akesson et al., 2002, Gaudin & Marchand, 2003). Нет обширной библиографии, но там, где есть желание, есть выход - и мы начали искать какое-то научное решение этой проблемы.

На этом заканчивается семантическое введение и общее описание проблемы. Мы определили тип технологии исследования и обрисовали основные проблемы.Некоторые результаты приведены ниже.

2. Различные способы использования конечных автоматов в случае реального управления и в случае классических преобразований строк.

Надо потратить время и обратить внимание читателя на элементарные вещи. Идеальная ситуация управления как общее понятие - это ситуация информационного взаимодействия двух компонентов. В этой ситуации всегда есть контролируемый компонент и контролирующий компонент. Управляемый компонент сообщает управляющему компоненту о своих событиях с помощью специального заранее заданного алфавита.Управляющий компонент получает информацию от управляемого компонента и отправляет функционально определенную соответствующую команду; также с использованием специального алфавита. Идеальная ситуация управления для MSLA часто описывается с помощью конечного автомата (например, машины Мура или машины Мили). Давайте посмотрим на классическое определение конечного автомата (FSM). Как мы знаем, существует его классическое определение, подходящее для большинства приложений:

A = S, X, Y, δ, λ, где

S - это набор состояний.

X - входной алфавит (конечный непустой набор символов).

Y - выходной алфавит (конечный непустой набор символов).

δ - функция для состояний (S, X) → S (функция перехода между состояниями).

λ - функция для выходов (S, X) → Y.

Мы должны признать, что автомат подходит для случаев, связанных с преобразованием строк. Но реальные ситуации управления намного сложнее, и их нельзя свести к одному только преобразованию строки. Есть разница между преобразованием строки и ситуациями реального управления.Природа реального управления должна допускать существование дополнительной внешней информации различных типов, которая может повлиять на результат, но жестко запрограммированные наборы инструкций преобразования (X → Y) не допускают никакого адаптивного поведения. Как видим, классическое определение автомата обслуживает только ситуацию преобразования строк. Классическое определение конечного автомата позволяет иметь только функционально определенные команды. Наличие дополнительных данных и какое-либо особенное обращение с ними как основание для контроля не предусмотрено классическим определением (рис.2).

Рисунок 2.

Реальная контрольная ситуация.

Мы видим, что оперативный персонал (диспетчер) работает в другой реальности и управляет необходимыми типами и источниками дополнительных данных, каждый раз может быть другим способом. Реальная ситуация управления с использованием MSLA:

  • Чтение части данных с помощью SCADA:

  • На основе этого ввода система определяет, какие дополнительные данные требуются для правильного изменения действия вывода, и где находятся эти данные;

  • Типы определения дополнительных данных, их источники и методы извлечения;

  • Поиск и получение этих дополнительных данных;

  • Объединение всех данных из всех источников, анализ;

  • И, наконец, определение соответствующего управляющего воздействия на основе всех данных, полученных из всех источников.

Упомянутые практические особенности являются облегченной версией этих вещей, которые сегодня подталкивают и подпитывают теорию управления для потоковой техники. Они определяют путь, который нужно пройти (выполнить), и задачи, которые необходимо решить.

3. Обсуждение концепции технологических коалиций

Прежде чем мы начнем рассматривать вышеупомянутые различные внешние изменения и попытаться адаптировать MSLA для них, мы должны потратить некоторое время на декомпозицию технологических процессов и дать некоторые необходимые предварительные обзоры и введения для новых идеи.В первую очередь мы собираемся представить и обсудить новую концепцию «Технологическая коалиция» как особая часть технологического процесса и соответствующая часть алгоритмов управления им.

Мы используем декомпозицию технологического процесса не так, как она используется в большинстве случаев, не только как инструмент для уменьшения сложности описания технологии. Мы используем его как инструмент для поиска и разграничения областей нестабильности, изменчивости технологического процесса. Что это значит ? Это означает, что любое новое изменение (фактор), которое появится, будет локализовано в Технологической Коалиции (ТК).

Второе предположение состоит в том, что все TC ведут себя одинаково. Такое же поведение означает, что можно определять одни и те же операции.

TC = A, R, LCA, MФ, MΨ, MS, LC

A - набор отдельных устройств для различных технологических нужд. Любые резервуары, клапаны, сборники песка, насосы, сепараторы, капельные карманы, опреснители (деминерализаторы), нагреватели, морозильники, фракционаторы, отстойники, охладители, резервуары для сточных вод, компоненты факельной системы, ускорители и т. Д. Все вместе они известны как «оборудование» »Или« устройства »или« агрегаты ».У каждого типа оборудования (агрегата) есть собственный алгоритм локального управления (входит в специальный набор под названием LCA - см. Ниже).

R - определяет физические связи, которые соединяют входы и выходы продуктов различных агрегатов. В большинстве случаев это означает трубы или другие транспортеры. Через них проходят потоки разных веществ и в процессе меняются различные параметры этих веществ.

A и R вместе составляют TN - ориентированный граф технологической сети. Концепция TN слишком хорошо известна, чтобы требовать каких-либо примеров.

LCA - набор алгоритмов локального управления для каждого типа из A. Мы предпочитаем использовать модель Moore-Automat для каждого элемента LCA, но это не обязательно.

MФ, MΨ, MS - это таблицы специального назначения - они собирают изменения и дают возможность их учитывать и обрабатывать.

LC - Жизненный цикл TC (см. Ниже), описанный как ориентированный граф, имеющий шесть особых состояний.

Здесь изменено традиционное деление на управляемый объект (технологический процесс) и систему управления (алгоритмы, СУЛА).Обратите внимание, что A, R, LCA представляют собой поточную технологию, LC - часть системы управления. ТК объединяет части обеих сторон. И TC - это не только результат разложения нашей поточной технологии.

TC как абстрактная идея не имеет однозначной, точной и абсолютно ясной интерпретации для обслуживающего персонала и разработчиков программного обеспечения. Мы это осознаем. В большинстве случаев ТЦ можно связать с понятием «маршрута» (как последовательности технологических устройств), но не всегда. Обратите внимание, что список TC появляется на этапе предварительного проектирования системы управления, но реализация на этом этапе часто не ясна.Тем более, что будет лучше, когда технологи и специалисты по контролю совместно разработают перечень ТК.

Часто бывает так, что все устройства ТК обслуживают разные характеристики всего потока вещества. Этот поток технологически понимается как неделимый (рассматривается как неделимый). С другой стороны, мы предлагаем использовать MSLA только для управления таким контролируемым объектом, как TC, а не для других целей. Тем самым мы определим специальное правило правильного использования термина «MSLA».Но возникнет проблема согласования между разными MSLA. Попробуем найти подход к ее решению позже. Итак, у нас есть несколько важных предположений:

  • TC возможен. Другими словами, мы можем показать, что любое единичное изменение, возникающее в технологическом процессе потока или в оборудовании после перенастройки (замены), нарушит не весь технологический процесс, а только одну его ограничивающую часть. Эту часть технологического процесса мы будем называть ТК, но будем понимать ее как особую комбинацию объекта управления и объекта управления, имеющую формальное определение.

  • Существует общая архитектура управления для всех TC независимо от их размера и локального поведения. (На самом деле это только гипотеза. Мы докажем это позже.)

  • Оператор сможет управлять ТК с помощью специальных инструментов.

Поскольку мы определили TC как управляемый объект, мы должны объяснить, какие команды управления для него. Мы предполагаем, что нам не нужно физически строить TN, поэтому наши команды не будут создавать структуры, а будут иметь дело с различными состояниями TC с существующей структурой.Наши команды - это не команды для построения структуры. В первую очередь необходимо определить необходимые состояния TC, а затем определить соответствующие команды. Команды сообщают TC перейти из одного состояния в другое. Самый простой способ - определить два состояния (сейчас работает и сейчас не работает), но практической пользы от этого не будет. Конечно, это очень общий взгляд. Это не противоречит ни одной из существующих точек зрения, но в остальном пока мало помогает.

Нам, конечно, нужен более прагматичный контент для TC.Как и где мы можем получить значимые состояния для TC? Не следует забывать, что мы собираемся изобрести и использовать идею декомпозиции, которая позволяет обеспечить одинаковое поведение для всех ТК. Мы должны еще раз проанализировать технологическую реальность. Мы можем представить и правильно понять эти операции как пробуждение, подготовку, запуск, получение текущего состояния, настройку, настройку, выключение (и, возможно, другие дополнительные команды) без семантических проблем. Итак, мы хотим представить некоторый обзор возможных состояний TC для будущих разработчиков систем управления.Эти команды значимы для любого TC и определяют одновременное перемещение между состояниями. Включение и отключение TC не будет мгновенным. Часто бывает многоэтапный процесс, включающий (подготовку) и \ или многоэтапный процесс остановки (отмены). Итак, состояния ТК мы можем видеть на рис. 3. Кстати - возникает правильный вопрос, почему количество состояний равно шести? Это особые требования к поточной технике или нет? Есть ли исключения? Наш ответ - реальное количество состояний TC, конечно, может быть больше или меньше шести.Это зависит от конкретного применения. Важно то, что у всех TC одинаковое количество состояний. Только если все ТК имеют одинаковые состояния в своем ЖК, мы можем предложить универсальный механизм управления ими. Но для потоковых технологических процессов желательно шесть состояний.

Между прочим, все эти команды будут реализованы как методы для объектно-ориентированной концепции ТС, если кто-то собирается приложить много усилий в ООП-реализации ТС.

Перемещение (под наблюдением оператора или под контролем системы автоматизации) через эти состояния является жизненным циклом (LC) любого TC.У нас есть шаги для оператора и некоторые другие шаги для АСУ. Четкое разделение между оператором и автоматизированным контролем

Рисунок 3.

Возможные состояния LC.

Система

позволяет разделить будущие усилия. Для переходов, помеченных «вручную», нужен только правильно разработанный интерфейс, ориентированный на человека. Как мы видим, переход отмечен иначе, необходимо подключиться к датчикам и / или SCADA. Есть некоторые комментарии к переходам:

  • S 0 → S 1 : Первый переход после сна.Этот переход управляется оператором вручную. Причины активности диспетчера в этом переходе не рассматриваются. Диспетчер может отказаться от своего решения о пробуждении, если это необходимо.

  • S 1 → S 2 : Подготовка к запуску (первый этап). Интенсивное использование MΦ-стола (см. Ниже). Оператор заполняет эту таблицу самостоятельно или спрашивает технолога. Смысл этого шага - собрать все необходимые устройства и проверить их (они находятся в хорошем рабочем состоянии) и избежать их включения в другие активные ТЦ.Если вы понимаете = ОК, перейдите к S 2 , иначе перейдите к S 0 и отправьте сообщение оператору. Если у нас есть конфликт (ы) (необходимые устройства не свободны или не готовы), то диспетчер может запустить специальный локальный подпроцесс для этого агрегата.

  • S 2 → S 3 : Подготовка к запуску (второй этап). Интенсивное использование MΨ-стола (см. Ниже). Все необходимые устройства включены в ТК, но еще не готовы к работе. Для правильного запуска необходимо подготовить дополнительные условия.Например, уровень в баке_2 должен быть> = 3 м. Или температура масла в насосе должна быть> = 50º C для правильного запуска и т. Д. Эти условия могут иметь логические, дискретные или аналоговые значения. Связываем их с устройствами (агрегатами). Общие условия, конечно, тоже могут существовать. Оператор должен запустить и завершить некоторые дополнительные локальные подпроцессы для каждого устройства, если это необходимо (например, подогрев масла в подшипниках задействованных насосов или наполнение резервуара до необходимого уровня). В результате этого шага мы получаем набор последовательностей для запуска основного технологического процесса, связанного с ТК.Например (абстрактно): Если (Уровень_12> 3), то A4 (открытый). Когда все команды запуска выполнены, состояние TC переключается с S 2 на S 3 .

  • S 3 → S 4, S 4 → S 1 : Пока у нас S 3 , технологический процесс работает нормально. Это область для алгоритмов типов 1 и 2 . Оператор может решить использовать несколько иную конфигурацию технологических устройств.Но оператор не хочет использовать другой TC. Например, он (она) хочет запустить только дополнительный насос. Возможно это временные изменения. В любом случае необходимо проверить информацию о дополнительных технологических устройствах: перейти к S 1 . После проверки (если «истина») мы возвращаемся через S 2 на S 3 .

  • S 3 → S 4, S 4 → S 5 : Оператор решил изменить TC. При подготовке к отключению необходимо проверить наличие особых условий.Оператору обычно приходится использовать специальные команды или локальные процедуры (вручную или автоматически). Изменение состояний S 4 → S 5 означает, что все условия «верны», и мы можем немедленно начать процедуры выключения, когда захотим.

  • S 5 → S 0 : Процедура останова завершена. Выключение ТК завершено.

Скорее всего, что S 3 - это состояние, в котором TC остается максимальный период времени.Это нормально, но нельзя забывать о других состояниях. Хорошо известно, например, что самолет находится в нормальном состоянии (полет) с максимальным периодом времени, но более опасными и более необходимыми для точного управления являются другие состояния (взлет и посадка).

Из практического опыта видно, что некоторые устройства по технологическим причинам иногда могут менять свою принадлежность к ТК. Это правда, но каждое устройство в любой момент времени должно принадлежать только одному TC. В нашем примере переработки нефти мы заявили, что сырая нефть с разных нефтяных месторождений содержит несколько разные уровни серы.Для обработки требуется разное оборудование и разные маршруты (разные соединения). Таким образом, персонал должен заменить некоторые трубы, насосы, клапаны, которые сейчас обслуживают другие маршруты. Значит, наше мнение о временной принадлежности ТК в основном верно для труб, насосов, арматуры. Есть особое состояние S 4 , в котором это возможно. Если TC получил внешний запрос на какое-то устройство, то в этой ситуации есть несколько различных вариантов TC-реакций. Например:

  • Проверить текущую доступность устройства.Если сейчас он свободен, то просто «одолжить» его

  • Если нет возможности проигнорировать внешний запрос

  • «Одолжить» требуемое устройство другому ТК, но после завершения процедуры отключения для текущего (предоставления) TC (отложенное кредитование), но для начала процедуры закрытия для текущего TC

  • Другие сценарии ...

Обратите внимание на следующее. С одной стороны, мы локализовали правильную область для использования MSLA (только для TC).С другой стороны, мы объявили стандартизированный LC для TC. Из этого следует, что MSLA может иметь стандартизированную структуру. Другими словами, мы можем построить один алгоритм для любого TC, если только каждый TC будет иметь одинаковый LC. Таким образом мы изменили старый подход. Мы предлагаем внести изменения в MSLA с учетом практики построения нового алгоритма каждый раз, если только мы исправим некоторые изменения в настройке разового алгоритма. Это важная вещь. MSLA теперь будет стандартизированной частью системы conrtol.

Понятно, что проблема старения MSLA не исчезла с предложением TC. Мы могли только локализовать внешние воздействия, не учитывая их. Нам также нужен специальный инструмент для генерации, который должен быть доступен для использования не на этапе проектирования, а на этапе запуска (см. Рис. 4). Возможно, это будет специальное расширение SCADA-программного обеспечения.

Рисунок 4.

Включение рассматривающей и генерирующей частей в контур обратной связи.

4. Инструменты для управления внешними изменениями

Если мы вернемся к определению TC, то мы увидим там MS, MΨ, МФ.Да, есть несколько таблиц, в которых описаны все аспекты, связанные с каждым устройством. Горизонтальная ось - устройства от A, вертикальная ось - набор предварительно разработанных ТК.

Первая таблица - MS. Он содержит состояния устройства, необходимые для подключения к любому TC, состояния для запуска любого TC. Понятно, что для разных ТК теоретически могут потребоваться разные стартовые состояния устройств. Все состояния для всех устройств мы можем получить из Local Cycle of Aggregate (LCA). Каждый LCA - это простой автомат для одного устройства.Можно предположить, что LCA является частью TC. Или, иначе, мы можем думать, что LCA - это общий информационный ресурс (например, программная библиотека), внешний для всех TC. Важно, что мы можем извлечь из LCA последовательности команд, необходимые для перехода из любого состояния данного устройства в любое другое состояние.

Если у нас есть текущие состояния (мы будем использовать дополнительную таблицу MT для текущих состояний технологических устройств - из SCADA) и состояния из MS, то, похоже, после этого мы сможем собрать программу запуска TC только с соединением различных последовательностей команд для любого устройства.Думаем, будет лучше, если пока отложим упомянутую сборку. Теперь самое время рассмотреть последние изменения, которые мы обсуждали ранее. Предлагаем использовать две новые таблицы MΨ и МФ. Все дополнительные условия, которые необходимо учитывать, занесены в эти таблицы. Команды, подготовленные из LCA, должны быть отправлены контроллерам после разрешения условий из MΨ и МФ.

5. Общий механизм учета и контроля

ТК функционирует не один. Есть и другие TC, которые могут одновременно запускаться, работать, настраиваться и завершаться.Правильная среда для одного TC - это другие TC.

В нашем видении есть два виртуальных набора: набор активных TC (SAC) и набор пассивных TC (SPC). В реальном производственном процессе каждый TC принадлежит SAC или SPC. Переключение между SAC и SPC под контролем диспетчера или по специальным алгоритмам - это абстрактное видение нашего поточного технологического процесса. Объектами переключения между SAC и SPC являются TC (см. Рис. 5). Согласимся, что интегрированный поточно-технологический процесс для каждого момента времени - это САК.Любой из ТК может менять свою текущую принадлежность (к САК или СПК) в процессе технологического процесса много раз. Это зависит только от технологических потребностей и \ или воли (желания) диспетчера.

Назначение системы управления в этом видении - поддержка правильного переключения (перемещение TC) между SAC и SPC в соответствии с технологическими потребностями и волей оператора. Внутри этой задачи есть другая задача, более локальная, но не более важная: поддерживать LC каждого TC.

Рисунок 5.

SAC и SPC являются основными управляющими частями.

Когда у нас есть определенный SPC / SAC и мы хотим изменить SPC / SAC для следующего момента времени, мы будем делать те же действия для любого момента времени. Эти действия включены в MSLA. Обратите внимание, что MSLA - это не какой-либо многоэтапный алгоритм. Это многоступенчатый алгоритм, в котором ТК являются управляемыми объектами и работает с SPC / SAC. Может быть много рабочих экземпляров MSLA: каждый для обслуживания одного TC (его LC). Шаги для любого MSLA и для любых состояний LC одинаковы.

Как они работают вместе? Поведение и шаги механизма интерпретации высокого уровня для MSLA следующие:

  • Все TC принадлежат SAC или SPC.Все ТК, в том числе в ДЗО, работают. Автоматизированные системы управления нижнего уровня (ПЛК и RTU) работают, структура потоков определяется активными ТК, функции потоков контролируются аварийными сигналами и локальными регуляторами, и формируется набор фактических событий.

  • Оператор может наблюдать за активными TC (используя SCADA) и понимать, правильно ли они работают.

  • В зависимости от реальной ситуации на производстве, оператор выбирает необходимую стратегию путем запуска и остановки для каждого ТК.Как только оператор времени принимает решение об изменении SPC / SAC: запустить ТС j или выключить TC k (произошли некоторые внешние события). Оператор вручную выбирает конкретный ТК для запуска или выключения, после чего может доверить управление MSLA (MSLA начинает выполнять контрольную задачу). Текущие состояния всех необходимых устройств считываются через SCADA (по MT-таблице). Возможные коллизии (совместное использование некоторых агрегатов с другим работающим TC) решаются оператором с помощью специального диалога, ориентированного на человека.

  • Подготовка к сборке начинается после устранения всех коллизий. При необходимости монитор (или оператор) делает несколько запросов для заполнения специальных таблиц актуальными данными (возможны новые условия вовлечения устройств). и уже используются. Монитор считывает новые данные из указанных таблиц. Низкоуровневое представление MSLA для выполнения ПЛК - это набор последовательностей «условие → действие». Две части данных объединяются путем логической сборки в одну многошаговую программу.Этот набор последовательностей является целью сборки и требует двух типов исходных данных - новых условий (из и ) и новых действий (из LCA)

  • Сборка программ начинается. Монитор считывает текущее и целевое состояния. Если LC-граф имеет переход с MΨ или MФ для этих состояний, то монитор производит чтение данных. Наиболее важным при запуске является переход с S 2 на S 3 (см. LC-график TC), а при выключении - переход с S 4 на S 5 .При формировании управления специальный логический ассемблер (SLA) извлекает последовательности необходимых команд из упомянутой LCA-библиотеки. Создавая программу «выключения», SLA также использует LCA. Логическая сборка завершена, когда у нас есть список инструкций (абстрактный пример): if (условия из i и i равны «true» ) then extract_commands_from_148 i 90 MT i , MS i ).Количество последовательностей, равное количеству устройств. Упомянутая в выражении подстрока «extract_commands_from_LCA i ( MT i , MS i )» означает, что SLA расширяет эту команду (как всю инструкцию) в набор команд на основе соответственно конечный автомат из LCA. Важно отметить, что SLA делает только замену из LCA для каждой инструкции. Необходимый порядок (последовательность) включения различных устройств в реальном потоке мы можем получить, используя MΨ-table .Например, мы можем добавить к формальным условиям для агрегата в MΨ-таблице специальный конъюнктивный термин для учета того, что предыдущее устройство получило правильное состояние раньше.

  • Наконец, алгоритм запуска ТС j и (или) «выключения» ТС k собран и готов к запуску. Монитор или оператор запускает каждый собранный и готовый к запуску «свежий» алгоритм. Локальные ПЛК и RTU должны реализовать этот алгоритм после загрузки инструкций. Доступно специальное программное обеспечение для загрузки программ в память ПЛК, и мы не останавливаемся на нем здесь.

  • Процессы запуска и остановки работают и контролируются оператором. Монитор получает ответы от ПЛК и RTU.

  • Если процессы завершились нормально, необходимо обновить (обновить) SAC / SPC. MSLA завершена. Перейти к 1.

Обратите внимание, мы не оформляли объединение и разделение разных ТК, но это возможно в ближайших модификациях механизма управления. О специальном механизме совместного использования (или «одалживания») нескольких поддерживающих устройств (в основном, таких как насосы) между разными ТК будет рассказано в следующих публикациях авторов.Итак, у нас есть этот немного исправленный принцип декомпозиции (мы ищем и используем комбинации технологических устройств, которые имеют стандартизированное поведение - LC), а несложные процедуры извлечения и повторной сборки позволяют использовать стандартизированный MSLA как часть системы управления и получать избавиться от упомянутой проблемы «старения». Общий вид представлен на Рис. 6.

Рис. 6.

Все компоненты работают вместе.

6. Заключение

Ранее указывалось, что из трех проанализированных типов контроля, MSLA, скорее всего, устареют.Более того, в большинстве практических случаев MSLA лучше всего работают сразу после первого внедрения и запуска, после чего неизбежно начинается накопление ошибок. Смириться с этим фактом - плохая идея. Мы поняли, что классический подход к автоматам не работает в практических случаях управления. Это приводит к тому, что MSLA перестают использоваться, но текущие недостатки MSLA не являются непреодолимыми. В любом случае переход от автоматизации к ручному управлению сейчас недопустим. Сегодняшние отрасли промышленности требуют все большей автоматизации для все более сложных технологических процессов.Но на сегодняшний день реальное технологическое оборудование еще не похоже на устройства P’n’P, и не все необходимые стандарты управления внедрены или даже существуют. Мы надеемся, что смогли объяснить, почему классический подход к конечным автоматам приводит к все более неудовлетворительной работе MSLA в реальных жизненных ситуациях. Их разработчики не учли возможные изменения в логике управления после технического обслуживания, ремонта или технологических изменений. Это в конечном итоге разрушает MSLA.

Нам нужно вернуться к реальности контроля над большим заводом.Автомат может только преобразовывать строки α → β, но реальное управление имеет более одного шага. Реальная ситуация управления должна предполагать худшее: что контролируемый объект изменился. При получении информации от контролируемого объекта часто возникает выбор (или альтернатива) α → β или α → γ, и нам нужна дополнительная информация, чтобы сделать правильный выбор. Реальная ситуация такова: «если (α и Ψ), то β иначе γ». Ψ - это дополнительная, часто даже неформализованная, но технологически значимая информация, обычно не получаемая от SCADA.Важно перейти от полностью детерминированной ситуации преобразования струн к реальной ситуации управления крупным предприятием. Обратите внимание, что алгоритмы типа 2 (PI, PID) по своей природе адаптируемы (поскольку коэффициенты можно настраивать) и находятся в контрольной ситуации с самого начала, а MSLA - нет.

Как придать такой адаптивный потенциал MSLA, которые по определению являются жесткими и негибкими? Мы можем попытаться предвидеть все возможные изменения в нашей системе и представить их как отдельные состояния конечного автомата.Однако вскоре общее количество таких состояний вырастет настолько, что мы не сможем производить необходимые вычисления. Мы знаем, что столкнемся с проблемой размеров. Это доказывает, что это неправильный путь. Но поскольку технологические изменения неизбежны и их нельзя игнорировать, их необходимо классифицировать и учитывать. Правильный (новый) способ заключается в следующем. Мы вводим в контур обратной связи нашу модель с состояниями TC и MS, Mψ, MФ. Наш подход позволяет:

  • Выявить текущее состояние процесса в контролируемом объекте.

  • Поймите, какую информацию необходимо собрать дополнительно для этого конкретного состояния.

  • Создайте правильный элемент управления, включающий дополнительную информацию во время процедуры сборки.

Классический автомат выполняет только 1 и 3 задач. Кроме того, FSM выполняет 3 rd задач с одношаговой полностью предопределенной функцией. Мы реализуем эту задачу с помощью специальной процедуры генерации команд.

Итак, после идентификации текущего состояния с помощью нашей модели (включенной в цикл обратной связи) мы предлагаем генерировать выходы не сразу, а с задержкой для сбора дополнительной информации (MS, Mψ, MФ) и сборка управляющих выходов с использованием LCA. Теперь мы можем точно указать, в чем заключается адаптивный потенциал MSLA. Он появляется только в том случае, если мы заменим одношаговые функции конечного автомата на двухэтапные процедуры.

Сначала мы представили концепцию TC.Первоначальная концепция, строительство, реализация любого ТЦ должны быть реализованы очень тщательно и с вниманием к деталям. Мы уверены, что только сотрудничество технологически мыслящих людей и специалистов в области систем управления может дать полезные результаты, по крайней мере, на первых этапах. После этого у нас будет некоторый опыт и мы сможем правильно строить любые ТК. TC может помочь решить проблемы, вызванные огромными громоздкими MSLA, и может локализовать (и впоследствии обработать) внешние изменения.

Несколько слов о других возможных применениях нашего подхода. Например, мы знаем, что автомобили без водителя (полностью автоматические) не могут проехать из пункта А в пункт Б в городе. Движение по городу от одного перекрестка к следующему по сути похоже на MSLA. Перекрестки - это точки для сбора новой информации (новых изменений) и создания новых управляющих данных. TC - это часть маршрута, в котором появилась новая информация, не влияющая на принятие решений и маршрутизацию.

Подводя итоги, можно надеяться, что здесь были разработаны и объяснены некоторые принципы, которые позволяют построить новую систему управления для потоковых отраслей.Новая система управления обладает адаптивным потенциалом, что помогает сократить расходы на техническое обслуживание.

.

Всеобъемлющее руководство по сверточным нейронным сетям - путь ELI5 | Сумит Саха

Искусственный интеллект стал свидетелем колоссального роста в преодолении разрыва между возможностями людей и машин. Как исследователи, так и энтузиасты работают над многочисленными аспектами этой области, чтобы делать удивительные вещи. Одна из многих таких областей - это компьютерное зрение.

Повестка дня в этой области состоит в том, чтобы позволить машинам видеть мир так, как это делают люди, воспринимать его аналогичным образом и даже использовать знания для множества задач, таких как распознавание изображений и видео, анализ и классификация изображений, воссоздание медиа, Системы рекомендаций, обработка естественного языка и т. Д.Достижения в области компьютерного зрения с глубоким обучением были созданы и усовершенствованы с течением времени, в первую очередь над одним конкретным алгоритмом - сверточной нейронной сетью .

Введение

Последовательность CNN для классификации рукописных цифр

Сверточная нейронная сеть (ConvNet / CNN) - это алгоритм глубокого обучения, который может принимать входное изображение, назначать важность (обучаемые веса и смещения) различным аспектам / объектам в изображение и уметь отличать одно от другого.Предварительная обработка, требуемая в ConvNet, намного ниже по сравнению с другими алгоритмами классификации. В то время как в примитивных методах фильтры создаются вручную при достаточном обучении, ConvNets могут изучать эти фильтры / характеристики.

Архитектура ConvNet аналогична структуре соединения нейронов в человеческом мозге и основана на организации визуальной коры. Отдельные нейроны реагируют на стимулы только в ограниченной области поля зрения, известной как поле восприятия.Набор таких полей перекрывается, чтобы покрыть всю визуальную область.

Почему ConvNets по нейронным сетям прямого распространения?

Уплощение матрицы изображения 3x3 в вектор 9x1

Изображение - это не что иное, как матрица значений пикселей, верно? Так почему бы просто не сгладить изображение (например, матрицу изображения 3x3 в вектор 9x1) и передать его в многоуровневый персептрон для целей классификации? Эээ .. не совсем.

В случаях очень простых двоичных изображений метод может показывать среднюю оценку точности при выполнении прогнозирования классов, но не будет иметь почти никакой точности, когда дело доходит до сложных изображений, имеющих пиксельные зависимости повсюду.

ConvNet может успешно захватывать пространственные и временные зависимости на изображении посредством применения соответствующих фильтров. Архитектура лучше соответствует набору данных изображения за счет уменьшения количества задействованных параметров и возможности повторного использования весов. Другими словами, сеть может быть обучена лучше понимать сложность изображения.

Входное изображение

4x4x3 RGB-изображение

На рисунке у нас есть изображение RGB, разделенное его тремя цветовыми плоскостями - красной, зеленой и синей.Существует ряд таких цветовых пространств, в которых существуют изображения - оттенки серого, RGB, HSV, CMYK и т. Д.

Вы можете себе представить, насколько требовательными к вычислениям станут вещи, когда изображения достигнут размеров, скажем, 8K (7680 × 4320). Роль ConvNet состоит в том, чтобы преобразовать изображения в форму, которую легче обрабатывать, без потери функций, которые имеют решающее значение для получения хорошего прогноза. Это важно, когда мы должны спроектировать архитектуру, которая не только хороша для изучения функций, но и масштабируется до массивных наборов данных.

Слой свертки - ядро ​​

Свертка изображения 5x5x1 с ядром 3x3x1 для получения свернутой функции 3x3x1

Размеры изображения = 5 (высота) x 5 (ширина) x 1 (количество каналов, например, RGB)

В На приведенной выше демонстрации зеленая секция напоминает наше входное изображение 5x5x1, I . Элемент, участвующий в выполнении операции свертки в первой части сверточного слоя, называется ядром / фильтром , K , представленным желтым цветом.Мы выбрали K как матрицу 3x3x1.

 Ядро / Фильтр, K = 1 0 1 
0 1 0
1 0 1

Ядро сдвигается 9 раз из-за Stride Length = 1 (Non-Strided) , каждый раз выполняя операцию умножения матриц между K и часть P изображения , над которой зависает ядро.

Перемещение ядра

Фильтр перемещается вправо с определенным значением шага до тех пор, пока он не проанализирует всю ширину. Двигаясь дальше, он переходит к началу (слева) изображения с тем же значением шага и повторяет процесс до тех пор, пока не будет пройдено все изображение.

Операция свертки на матрице изображения MxNx3 с ядром 3x3x3

В случае изображений с несколькими каналами (например, RGB) ядро ​​имеет ту же глубину, что и входное изображение. Умножение матриц выполняется между Kn и In стеком ([K1, I1]; [K2, I2]; [K3, I3]), и все результаты суммируются со смещением, чтобы получить сжатый вывод свернутой функции канала с одной глубиной.

Операция свертки с длиной шага = 2

Цель операции свертки - извлечь высокоуровневые элементы , такие как края, из входного изображения.ConvNets не обязательно должны быть ограничены только одним сверточным слоем. Обычно первый ConvLayer отвечает за захват низкоуровневых функций, таких как края, цвет, ориентация градиента и т. Д. С добавленными слоями архитектура также адаптируется к высокоуровневым функциям, давая нам сеть, которая имеет полное понимание изображений в наборе данных, как и мы.

Есть два типа результатов операции: один, в котором размерность свернутого элемента уменьшается по сравнению с входным, и другой, в котором размерность либо увеличивается, либо остается прежней.Это делается путем применения Valid Padding в первом случае или Same Padding в случае последнего.

ТАКОЕ заполнение: Изображение 5x5x1 дополняется нулями для создания изображения 6x6x1

Когда мы увеличиваем изображение 5x5x1 до изображения 6x6x1, а затем применяем к нему ядро ​​3x3x1, мы обнаруживаем, что свернутая матрица имеет размеры 5x5x1 . Отсюда и название - Same Padding .

С другой стороны, если мы выполним ту же операцию без заполнения, нам будет представлена ​​матрица, которая имеет размеры самого ядра (3x3x1) - Valid Padding .

В следующем репозитории хранится много таких GIF-файлов, которые помогут вам лучше понять, как Padding и Stride Length работают вместе для достижения результатов, соответствующих нашим потребностям.

Уровень объединения

Объединение 3x3 по свернутому элементу 5x5

Подобно сверточному слою, уровень объединения отвечает за уменьшение пространственного размера свернутого элемента. Это на уменьшение вычислительной мощности, необходимой для обработки данных за счет уменьшения размерности.Кроме того, это полезно для , извлекающего доминирующие признаки , которые инвариантны относительно вращения и положения, таким образом поддерживая процесс эффективного обучения модели.

Существует два типа объединения: максимальное объединение и среднее объединение. Max Pooling возвращает максимальное значение из части изображения, покрытой ядром. С другой стороны, Average Pooling возвращает среднее значение всех значений из части изображения, покрытой ядром.

Max Pooling также действует как Noise Suppressant . Он полностью отбрасывает шумные активации, а также выполняет устранение шума вместе с уменьшением размерности. С другой стороны, Average Pooling просто выполняет уменьшение размерности как механизм подавления шума. Следовательно, мы можем сказать, что Max Pooling работает намного лучше, чем Average Pooling .

Типы объединения

Сверточный уровень и уровень объединения вместе образуют i-й уровень сверточной нейронной сети.В зависимости от сложности изображений количество таких слоев может быть увеличено для дальнейшего захвата деталей низкого уровня, но за счет большей вычислительной мощности.

После прохождения вышеуказанного процесса мы успешно включили модель для понимания функций. Двигаясь дальше, мы собираемся сгладить окончательный результат и передать его в обычную нейронную сеть для целей классификации.

Классификация - полностью подключенный уровень (FC Layer)

Добавление полностью подключенного слоя - это (обычно) дешевый способ изучения нелинейных комбинаций высокоуровневых функций, представленных выходными данными сверточного слоя.Слой с полным подключением изучает, возможно, нелинейную функцию в этом пространстве.

Теперь, когда мы преобразовали наше входное изображение в подходящую форму для нашего многоуровневого персептрона, мы сгладим изображение в вектор-столбец. Сглаженный вывод подается в нейронную сеть с прямой связью, и обратное распространение применяется к каждой итерации обучения. В течение ряда эпох модель способна различать доминирующие и некоторые низкоуровневые признаки на изображениях и классифицировать их с помощью техники Softmax Classification .

Существуют различные архитектуры CNN, которые сыграли ключевую роль в построении алгоритмов, которые в обозримом будущем будут поддерживать ИИ в целом. Некоторые из них перечислены ниже:

  1. LeNet
  2. AlexNet
  3. VGGNet
  4. GoogLeNet
  5. ResNet
  6. ZFNet
.

шагов к обработке тканей для гистопатологии: Leica Biosystems

1. Получение свежего образца

Образцы свежих тканей будут поступать из разных источников. Следует отметить, что они очень легко могут быть повреждены при удалении от пациента или экспериментального животного. Важно, чтобы с ними обращались осторожно и как можно скорее после препарирования правильно зафиксировали. В идеале фиксация должна производиться на месте удаления, например, в операционной, или, если это невозможно, сразу после транспортировки в лабораторию.

2. Фиксация

Образец помещают в жидкий фиксатор (фиксатор), например раствор формальдегида (формалин). Это будет медленно проникать в ткань, вызывая химические и физические изменения, которые укрепляют и сохраняют ткань и защищают ее от последующих этапов обработки. 2 Существует ограниченное количество реагентов, которые можно использовать для фиксации, поскольку они должны обладать особыми свойствами, которые делают их пригодными для этой цели.Например, тканевые компоненты должны сохранять некоторую химическую активность, чтобы впоследствии можно было применить определенные методы окрашивания. 3 Формалин, обычно в виде раствора с фосфатным буфером, является наиболее популярным фиксатором для сохранения тканей, которые будут обрабатываться для изготовления парафиновых срезов. В идеале образцы должны оставаться в фиксаторе достаточно долго, чтобы фиксатор проник во все части ткани, а затем в течение дополнительного периода, чтобы позволить химическим реакциям фиксации достичь равновесия (время фиксации).Обычно это означает, что образец должен фиксироваться от 6 до 24 часов. Большинство лабораторий используют ступень для фиксации в качестве первой станции в своем процессоре.

После фиксации может потребоваться дальнейшее рассечение образцов для выбора подходящих участков для исследования. Образцы, которые должны быть обработаны, будут помещены в подходящие маркированные кассеты (небольшие перфорированные корзины), чтобы отделить их от других образцов. Продолжительность графика обработки, используемого для обработки образцов, будет зависеть от типа и размеров самых больших и самых маленьких образцов, конкретного используемого процессора, выбранных растворителей, температуры растворителя и других факторов.Следующий пример основан на шестичасовом графике, подходящем для использования на быстром процессоре ткани Leica Peloris ™.

3. Обезвоживание

Поскольку расплавленный парафин является гидрофобным (не смешивается с водой), большую часть воды из образца необходимо удалить, прежде чем он сможет пропитаться воском. Этот процесс обычно выполняется путем погружения образцов в серию растворов этанола (спирта) с возрастающей концентрацией до получения чистого безводного спирта.Этанол смешивается с водой во всех пропорциях, поэтому вода в образце постепенно заменяется спиртом. Серия увеличивающихся концентраций используется, чтобы избежать чрезмерного искажения ткани.

Типичная последовательность дегидратации образцов толщиной не более 4 мм будет следующей:

  1. 70% этанол 15 мин
  2. 90% этанол 15 мин
  3. 100% этанол 15 мин
  4. 100% этанол 15 мин
  5. 100% этанол 30 мин.
  6. 100% этанол 45 мин.

На этом этапе все, кроме крошечного остатка прочно связанной (молекулярной) воды, должно было быть удалено с образца.

4. Клиринг

К сожалению, хотя сейчас ткань практически не содержит воды, мы все еще не можем пропитать ее воском, потому что воск и этанол в значительной степени не смешиваются. Поэтому мы должны использовать промежуточный растворитель, который полностью смешивается как с этанолом, так и с парафином. Этот растворитель вытеснит этанол в ткани, а затем он, в свою очередь, будет вытеснен расплавленным парафином. Этот этап процесса называется «очисткой», а используемый реагент - «очищающим агентом».Термин «клиринг» был выбран потому, что многие (но не все) очищающие агенты придают оптическую прозрачность или прозрачность ткани из-за их относительно высокого показателя преломления. Другая важная роль очищающего агента состоит в удалении значительного количества жира из ткани, который в противном случае представляет собой барьер для проникновения воска.

Популярным очищающим средством является ксилол, и для полного вытеснения этанола требуется несколько замен.

Типичная последовательность очистки образцов толщиной не более 4 мм:

  1. ксилол 20 мин
  2. ксилол 20 мин
  3. ксилол 45 мин

5.Восковая инфильтрация

Теперь ткань может быть инфильтрована подходящим гистологическим воском. Хотя многие различные реагенты были оценены и использовались для этой цели на протяжении многих лет, гистологические воски на основе парафина являются наиболее популярными. Типичный воск является жидким при 60 ° C и может проникать в ткань при этой температуре, а затем ему дают остыть до 20 ° C, где он затвердевает до консистенции, позволяющей равномерно разрезать срезы. Эти воски представляют собой смеси очищенного парафина и различных добавок, которые могут включать смолы, такие как стирол или полиэтилен.Следует принимать во внимание, что эти восковые составы обладают очень особыми физическими свойствами, которые позволяют тканям, пропитанным воском, быть разрезанными по толщине до, по меньшей мере, 2 мкм, с образованием лент, когда разрезы разрезаются на микротоме, и сохранять достаточную эластичность. полностью расплющивать во время плавания на теплой водяной бане.

Типичная последовательность инфильтрации для образцов толщиной не более 4 мм:

  1. воск 30 мин
  2. воск 30 мин
  3. воск 45 мин

6.Встраивание или блокировка

Теперь, когда образец полностью пропитан воском, он должен быть сформирован в виде «блока», который можно закрепить в микротоме для разрезания срезов. Этот этап выполняется с использованием «центра заливки», где форма заполняется расплавленным воском и в нее помещается образец. Образец очень тщательно ориентируют в форме, потому что его размещение будет определять «плоскость сечения», что является важным фактором как в диагностической, так и в исследовательской гистологии.Кассета помещается поверх формы, доливается воском, и все это помещается на холодную тарелку для застывания. Когда это будет завершено, блок с прикрепленной к нему кассетой можно вынуть из формы и подготовить для микротомии. Следует отметить, что при правильной обработке тканей восковые блоки, содержащие образцы тканей, очень стабильны и представляют собой важный источник архивного материала.

.

Смотрите также


Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.



Понравился рецепт? Подпишись на RSS! Подписаться!