Конспект лекцийКонспект лекций Перечень тем лекций по ПКТ
Тема 1 Применение программного комплекса МХ для проектирования УДС План лекции 1.1 Этапы проектирования 1.2 Макро- и микромоделирование УДС 1.3 Состав программного комплекса 1.4 Методы и способы проектирования
1.1 Этапы проектирования
Проектирование УДС делится на два этапа: градостроительное и техническое проектирование. Первый этап включает такие стадии как генплан, КТС, проекты детальной планировки (ПДП). При сложившейся практике проектирования, именно на стадии ПДП выполняется большая часть проектных работ, формирующих УДС. В состав ПДП входят: проектирование осей улиц и дорог в плане с закреплением вершин узлов поворотов, составление типовых поперечников улиц, эскизное проектирование узлов УДС, эскизное проектирование продольных профилей по осям магистральных улиц и дорог, закрепление красных линий улиц и дорог. В последующем эти все решения ПДП служат основой проектного задания на техническое проектирование. При существующей практике выполнения ПДП наибольшую трудность представляют сложные транспортные узлы, в частности, развязки в разных уровнях. Для определения необходимых отводов под транспортное сооружение (т.е. положения красных линий) необходимо как эскизное решение в плане, так проверка продольных профилей, включая продольные профили съездов развязок. В условиях отсутствия специального программного обеспечения, такие проверки продольных профилей являются рутинными и трудоемкими операциями. Наиболее распространенный вид ошибок выполнение “плоского” проектного решения, когда соответствующие проверки продольных профилей не выполняются или выполняются не в полном объеме. Как правило, это приводит к ошибкам в определении необходимых отводов, что часто обнаруживается уже на стадии технического проектирования. В настоящее время имеются все предпосылки повышения качества проектирования и радикального изменения проектной технологии.
1.2 Макро- и микромоделирование УДС
Последнее десятилетие отмечено стремительным развитием специального программного обеспечения для макро и микромоделирования УДС, специального программного обеспечения для проектирования транспортных сооружений. С учетом того, что исходные топографические материалы и материалы геодезической съемки предоставляются в электронном виде, проектирование элементов УДС теперь сводится к следующей схеме: · исходные топографические материалы – цифровая модель местности (представлена в двух или трехмерном виде); создание модели транспортного сооружения (двух или трехмерная модель в зависимости от применяемого программного обеспечения); выдача заказчику в электронном виде проектной модели, чертежей, генерированных по проектной модели. Особый интерес представляют программы, позволяющие выполнять проектирование в трехмерном виде, что обеспечивает высокое качество проектных решений и хороший визуальный контроль в процессе проектирования. К числу таких программ относится программный комплекс ПК МХ, созданный английской компанией Infrasoft. В 2003 г. компания Infrasoft вошла в состав корпорации «BENTLEY Systems Inc.» – одного из ведущих в мире разработчиков программного обеспечения для гражданского строительства, включая все виды транспортных сооружений.
1.3 Состав программного комплекса
Семейство МХ состоит из следующих приложений: MXROAD – проектирование автомобильных дорог; MXRENEW – реконструкция и капитальный ремонт автомобильных дорог; MXURBAN – реконструкция и ремонт городских улиц и дорог с учетом инженерных сетей; MXRAIL – проектирование и реконструкция железнодорожных путей; MXSITE – проектирование генеральных планов жилой застройки и промышленных зон; MXDRAINAGE – проектирование ливневой канализации и трассирование всех видов поземных инженерных сетей; MXDRAW – генерация чертежей. Перечисленные приложения широко используются во всем мире для проектирования и реконструкции: автомобильных и железных дорог, городских улиц и дорог, генеральных планов жилых застроек и промышленных зон, аэропортов, объектов горной промышленности и добывающих отраслей, гидротехнических сооружений. Основу ПК МХ составляет трехмерное моделирование проектируемых объектов. Главной особенностью 3Dмоделирования, которое лежит в основе MX, и принципиально отличает его от других программ, является использование «струн». «Струна» это 3х мерная линия любой формы, которой отображаются элементы трехмерной модели съемки, или 3х мерной проектируемой модели. Каждая струна имеет наименование и связана с определенными характеристиками модели. С помощью струн, используя большой инструментарий, просто и точно создается и редактируется трехмерная проектная модель, выполняется всесторонний анализ этой модели, автоматически генерируются необходимые чертежи и ведомости. Другой отличительной особенностью ПК MX является мультисреда. ПК MX можно использовать как самостоятельное приложение Microsoft Windows или как приложение к двум наиболее популярным средами САПР AutoCAD и MicroStation. MX-модели, созданные в одной среде, могут быть открыты и использованы другой среде, без какой либо трансляции. Это дает пользователям возможность полного взаимодействия и обмена данными с партнерами, которые могут использовать разные из перечисленных сред, в том числе за счет платформенно–независимой базы данных. Применение MX в AutoCAD и MX в MicroStation дает новые возможности в 3Dмоделировании, которые обеспечиваются использованием последних достижений объектно-ориентированной технологии. Приложения ПК МХ работают с единой базой данных, что позволяет выполнять комплексные проекты – создавать общую проектную модель, такую как проезжая часть улицы с рельсовым транспортом (трамваем), пересечение автомобильной и железной дорог, генплан жилой или промышленной территории т. д. Программный комплекс МХ в своем составе не имеет программ по решению геодезических задач. Для импорта результатов данных обработки полевых измерений выполнена интеграция программного комплекса МХ с программой RGS (ПК «Румб», Москва). RGS это простая в освоении и удобная в работе программа для обработки инженерно-геодезических изысканий. Программа RGS позволяет решать задачи по расчету и уравниванию плановых и высотных сетей, обрабатывать данные съемочных работ, производить расчеты для выноса проекта в натуру, вычислять площади участков, создавать топографические планы и т.д. Все работы, производимые в программе, сопровождаются выводом графического изображения результатов расчета. В результате конвертации данных из RGS в МХ получается ЦММ, состоящая из струн с именами, принятыми согласно Правил наименования струн в МХ. Так же в программном комплексе МХ могут использоваться данные инженерно-геодезических изысканий, полученные из других программ. ПК МХ читает данные из файлов форматов: *.dxf, *.txt, *.inp, *.xml, *.dat, *.sdf. Перед проектированием можно произвести анализ поверхности, отобразить модель в горизонталях, произвести анализ по высоте и уклону в заданном диапазоне, определить ориентацию склонов, плоские участки или крутые склоны, просмотреть направление стока, построить сечение местности по двум точкам, вывести треугольники триангуляции. Проектирование оси трассы можно производить двумя способами: быстрым и детальным. Быстрое проектирование позволяет строить ось трассы в плане по вершинам угла поворота, назначая их графически, задавать координаты с клавиатуры или откладывать вершину угла по азимуту и расстоянию. При этом в настройках задается величина радиуса закругления и переходных кривых, что позволяет автоматически вписывать кривые с этими данными, которые могут в процессе изменяться. Существует возможность редактирования оси: удалять или добавлять вершины углов поворота, менять положение в пространстве не только вершины углов, а так же начала и конца трассы, в произвольном направлении или по направляющему азимуту. Продольный профиль проектируется по точкам перелома уклонов с вписыванием вогнутых и выпуклых кривых. Автоматическая привязка начальной и конечной точки красной линии относительно начала и конца трассы. Большие возможности редактирования профиля: изменение радиуса или длины выпуклой (вогнутой) кривой; изменение параметров точки перелома ее отметки, пикетажное положение. Так же можно дополнительно подгрузить сечение дополнительных поверхностей, создать, так называемый, коллинеарный профиль.
1.4 Методы и способы проектирования
Способ быстрого проектирования удобно использовать для предварительного проектирования, например, на стадии ПДП, при обосновании инвестиций или на стадии согласования, для улиц и дорог с несложной геометрией. Детальный способ проектирования имеет больше инструментов и возможностей для проектирования. Он включает три метода проектирования оси в плане и продольном профиле: метод построения элементами, метод вершин и метод сплайнов. Метод элементов заключается в построении оси в продольном профиле из прямых, круговых кривых, а при проектировании в плане еще используются различные виды переходных кривых. Переходные кривые могут быть рассчитаны по формуле клотоиды, Блосс, кубической или биквадратичной параболы. Метод вершин заключается в построении вершин трассы с последующим вписыванием кривых: в плане – вершины углов поворота, в продольном профиле – точки перелома уклона. Метод сплайнов основывается на построении непрерывной, плавной кривой между заданными точками. Детальный способ проектирования используется при построении оси дороги со сложной геометрией (кривая без круговой кривой, S и С образные кривые, серпантины, проектирование двух поворотов без прямой вставки и т.д.), при создании трассы в стесненных условиях, если есть необходимость привязки к конкретным объектам, выполнение особых условий проектирования. При проектировании плана и продольного профиля, можно пользоваться разными методами и способами проектирования. Проектируя, например методом вершин, можно перейти в метод элементов и запроектировать участок дороги, затем продолжить методом вершин. Если ось трассы была запроектирована быстрым способом, то можно внести изменения в детальном способе и наоборот. Все это ускоряет процесс проектирования, снижая трудоемкость проектных работ. В детальном способе, так же можно строить так называемые коллинеарные профили. Это позволяет добавлять сечения других поверхностей, например, существующей улицы или дороги, отобразить пересечение проектной оси с другими объектами, например, коммуникациями, или просмотреть сечение рельефа с отступом от основной оси. При создании продольного профиля оси автомобильной дороги, учитывается не только поверхность земли, но и геологическое строение территории. Для получения инженерно-геологических данных для МХ используется программа CADGEO (ЗАО «ЕМТ Р»). Данный программный продукт предназначен для обобщения, анализа и интерпретации инженерно-геологических данных. Функциональные возможности позволяют получить нормативные и расчетные характеристики грунтов в соответствии с требованиями нормативных документов, выводить графические материалы, в виде инженерно-геологических карт, разрезов, колонок и графиков. Интеграция двух программ позволяет пользователю принять правильное проектное решение с учетом напластования грунтов. Для построения проезжей части используется библиотека, где имеются шаблоны с разделительной полосой и без нее. Если необходимо создать индивидуальный вариант, например, для левоповоротного или правоповоротного съезда, тогда создается новый шаблон с теми параметрами, которые необходимы пользователю. Надо отметить, что выбранный тип проезжей части может строиться не только относительно всей оси, но и по участкам. При этом происходит автоматическое соединение элементов проезжей части в плане с учетом проектных отметок, линейно либо плавно по реверсивной кривой. В программе имеется возможность автоматического отгона виража. После ввода необходимых значений и выбора схемы, по которой будет производиться расчет, программа укажет на наличие ошибок и предложит внести корректировки или согласится с результатом. Проектирование уширения проезжей части выполняется диалоговом режиме. Последовательно появляются три окна, в которых нужно выбрать и установить соответствующие параметры для уширения. После чего произойдет изменение проезжей части по заданным параметрам. Это удобно использовать при создании полос торможения и разгона перед и после примыкания съезда. Существует два варианта построения обочин. Первый вариант используется при проектировании трассы с простыми обочинами. Для построения достаточно задать ширину и уклон обочины. Если обочина имеет несколько уклонов или имеются дополнительные элементы (бордюры, тротуары) используется второй способ. Он так же, как и проезжая часть имеет свою библиотеку шаблонов. Можно создавать индивидуальные варианты обочин и тротуаров, с учетом всех особенностей улицы или дороги. При необходимости, можно запроектировать по одной трассе разные обочины и тротуары по участкам или относительно стороны оси. При построении откосов земляного полотна используется библиотека имеющихся конструкций откосов, отдельно задаются откосы насыпи от откосов выемки. Они могут быть отредактированы с добавлением элементов. Программа, анализируя проектную ось, автоматически определяет, где выемка, где насыпь. Откос повторяет форму бровки, это особенно важно, когда строится откос на примыканиях съездов к основной проезжей части. Программа МХ не производит расчет дорожной одежды. Для получения данных о типе и конструкции дорожной одежды выполнена интеграция ПК МХ с программным продуктом ДОРПРО (фирма ДОРЭКС, г. Москва). Программа предназначена для конструирования дорожной одежды, расчета на прочность и усталость, вычисление параметров подвижной нагрузки, проектирование устройств осушения, при этом имеется база данных, необходимых для проектирования. При разработке ДОРПРО были учтены все требования и рекомендации ОДН 218.04601 «Проектирование нежестких дорожных одежд». В программе МХ можно задавать разные дорожные одежды не только по длине улиц или дороги, но и в зависимости от элемента поперечного профиля, например, когда на проезжей части одна конструкция, на разделительной полосе другая, а на тротуаре третья. Все эти конструкции будут учитываться при подсчете объемов работ. Объемное моделирование позволяет после окончания проектирования проверит объект. Можно произвести заливку или нанести текстуру. Это позволит выявить точки с резко отличающимися отметками или без отметок. Так же можно создать изображения будущего объекта для передачи заказчику. При визуализации объекта, используется, так называемая, динамическая перспектива, с помощью которой имитируется движение автомобиля по данной дороге. Визуализация позволяет произвести контроль качества принятых проектных решений. Представленный пакет программ МХ отвечает как задачам градостроительного (ПДП), так и детального технического проектирования и может служить средством связи между этими этапами проектирования.
Контрольные вопросы: 1. Назовите этапы проектирования УДС, производственных комплексов 2. Что входит в проект детальной планировки? 3. Состав программного комплекса РК МХ 4. Сущность метода вершин при проектировании 5. Возможности программы ПК МХ
Тема 2 Применение надстроек электронных таблиц «EXCEL» для решения задач оптимизирующего характера
План лекции 2.1 Многопараметровое исследование функции 2.2 Нахождение корней уравнения 2.3 Надстройки автосуммирование, поиск решения 2.4 Надстройка Подбор параметра
2.1 Многопараметровое исследование функции
При решении инженерных задач очень часто требуется провести исследование какой-либо функции в зависимости от различных переменных, подобрать такое значение параметра, которое бы удовлетворяло определенным условиям. Довольно часто в практике работы инженер сталкивается с необходимостью решить то или иное уравнение. Например, необходимо исследовать зависимость коэффициента наполнения цилиндра двигателя. Формула содержит такие величины как степень сжатия, давление свежего заряда в конце впуска, давление остаточных газов, температуру свежего заряда и повышение температуры заряда за счет нагретых деталей двигателя.
Количество переменных аргументов равно 5. Требуется найти тот аргумент, который в большей степени влияет на значение функции, в данном случае на коэффициент наполнения цилиндра свежим зарядом. Для данного исследования необходимо установить вначале реальные пределы изменения каждого аргумента. Из теории ДВС определяем эти пределы: · Давление в конце впуска меняется от 0, 08 до 0, 09 Мпа; · Давление остаточных газов – от 0, 115 до 0, 125 Мпа; · Температура свежего заряда – от 290 до 320гр. К · Степень сжатия – от 8 до 10 · Дополнительный нагрев свежего заряда – от 0 до 20 Для получения зависимостей в относительно одинаковом диапазоне определим интервалы изменения параметров. Количество интервалов для всех величин принимаем равным i=10, тогда шаг для каждого параметра определится по формуле:
Запустите программу «EXCEL» и сохраните файл под своим именем. Ячейки таблицы имеют буквенно-цифровую адресацию. Например – А1, С7 и т.д. В каждую ячейку можно поместить текстовую, цифровую информацию или формулы. В формулах прописываются все математические действия с учетом порядка выполнения математических операций. Для выполнения математических действий формула может включать цифры или ссылки на другие ячейки. Если в ячейку помещается формула, то запись начинается со знака «=». В ячейку А1 поместить число интервалов – 10, в В1 – текст «давление впуска», в С1 – текст «степень сжатия», в D1 – текст «давление ост. газов», в E1 – текст «температура свежего заряда», в F1 – текст «подогрев смеси», в G1 – текст «давление среды». В ячейке А2 поместить текст «минимум», в ячейке А23 - текст «максимум». В координатные пересечения занести данные по минимальным и максимальным значениям. В ячейке А4 - текст «шаг» а в ячейке В4 написать формулу В ячейку А5 ввести «1», В ячейку А6 ввести «2». Активизировать А5 и А6 (можно протяжкой), установить курсор на метку активизированного блока и вдоль колонки «А» протянуть прогрессию с шагом 1 до числа 11 (ячейка А15). В ячейку В5 ввести формулу «=B2», скопировать ее протяжкой до F5. В ячейку В6 ввести формулу «=B5+В$4», скопировать ее протяжкой до F6. Активизировать блок В6 – F6 и произвести копирование протяжкой за метку до 15 строки. В ячейку А16 внести текст «Результаты расчетов» В ячейку А17 ввести «1», В ячейку А18 ввести «2». Активизировать А17 и А18 (можно протяжкой), установить курсор на метку активизированного блока и вдоль колонки «А» протянуть прогрессию с шагом 1 до числа 11 (ячейка А27). В ячейку В17 ввести формулу коэффициента наполнения цилиндра свежим зарядом с абсолютной адресацией ячеек и протяжкой скопировать ее до F17: =($B$5*$C$2-$D$2)*$E$2/($G$2*($C$2-1)*($E$2+$F$2)) Установить курсор в ячейку В17 и нажать клавишу F2 (режим редактирования содержимого ячейки). Изменить абсолютную адресацию ячейки В2 на относительную В5 (без индекса $). Произвести аналогичные действия в ячейках С17 - F17, меняя абсолютную адресацию соответствующих ячеек. Активизировать блок В17 – F17 и протяжкой скопировать содержимое блока до 27 строки. В ячейках появятся результаты расчетов по всем показателям сразу. Активизировать блок В17 – F27, нажать правую клавишу мыши, выбрать из меню «Формат ячеек», на закладке «Число - числовой» и указать точность полученного результат – 4 значащих цифры. В ячейку А28 ввести текст «Изменение функции» В ячейку В28 ввести формулу: =B27-B17 и протяжкой скопировать ее до F28. Проверить правильность расчета. Для построения графиков всех зависимостей активизируйте блок В17-F27 и вызовете мастера построения диаграмм. Выбрать режим «Графика», произвести оформление диаграммы при помощи мастера. Для построения гистограммы изменения функции активизируйте блок В28-F28 и вызовете мастера построения диаграмм. Выбрать режим «Гистограмма», произвести оформление диаграммы при помощи мастера. Сделать анализ полученных результатов. В данном случае наиболее эффективно изменяет коэффициент наполнения цилиндров давление впуска. На обоих графиках отражается эта зависимость. Следовательно для улучшения наполнения цилиндров необходимо обеспечить по возможности большее значение давления впуска, которое в свою очередь зависит от гидравлического сопротивления впускного тракта двигателя.
2.2 Нахождение корней уравнения
Дано уравнение В ячейку А1 ввести число интервалов 20. В ячейку В1 ввести текст «Х», в ячейку С1 ввести текст «Y». А2 – минимум, А3 максимум, А4 шаг. Далее произвести построение графика функции по выше приведенной методике. Построить график и определить на оси Х расположение корней уравнения. Их графика видно, что функция меняет знак на отрезках [-1] – [-0, 8]; [2] – [0, 4]; [6] – [0, 8]. Это означает, что на каждом из указанных отрезков имеется корень данного уравнения. По графику точно определить корни уравнения невозможно из-за высокой точности. Точное определение корней возможно при помощи метода последовательных приближений, т.е. многократный расчет, задавая каждый раз все меньшее значение шага. Вначале задается размер относительной погрешности 0, 00001 и число итераций 1000 (Сервис – Параметры – Вычисления - Число итераций – относительная погрешность). В качестве начальных значений приближений к корням можно взять любые точки из отрезков локализации корней {возьмем D2=-0, 9; D3=0, 3 и D4=0, 7}. В ячейки E2 – E4 введем формулы расчета функции при указанных значениях аргумента (Можно формулу скопировать из ячейки С5). Установить курсор в ячейку Е2 и при помощи встроенной функции «Сервис-Подбор параметра» задать необходимую адресацию ячеек и получить результат. В строке «значение» ввести {0}, адресацию ячейки, где требуется изменять параметр, рекомендуется задавать мышью. 2.3 Надстройки автосуммирование, поиск решения 2.4 Надстройка Подбор параметра
Контрольные вопросы: 1. Сущность многопараметрового исследования зависимостей? 2. Как сформировать блок исходных данных? 3. Автоматизация расчета конечных данных по вариантам 4. Построение графиков, линий тренда 5. Как проводится анализ полученных результатов? 6. Подготовка данных для решения уравнений 7. Как настроить автосуммирование? 8. Как осуществляется работа с надстройкой «Подбор параметра»?
Тема 3 Методика постановок управленческих задач с применением компьютерной техники
План лекции: 3.1 Построение моделей текущего и целевого состояния предприятия или процесса 3.2 Критерии оценки эффективности деятельности или процесса 3.3 Формирование целевой программы развития предприятия и плана перехода из текущего состояния в целевое
3.1 Построение моделей текущего и целевого состояния предприятия или процесса
Общие вопросы информатизации производственных процессов включают следующие направления: Ø Назначение информационного объекта и сущность проблем, возникающих при функционировании объекта Ø Типы информационных моделей ─ детерминированная (обусловленная) или стохастическая (вероятностная) модель Ø Система показателей, характеризующих объект информационной модели в режимах мониторинга, контроля и регулирования Ø Основные ресурсы объекта, уровни информационных потребностей, имеющих стратегический, тактический или оперативный характер Ø Применение компьютерной техники
Рисунок __ Общая схема модели принятия решения
В исследовательской части необходимо разработать: Ø Представление информационных моделей и их описание Ø Методология определения основных параметров объекта (натурные наблюдения, статистические исследования, замеры параметров, качественная характеристика и.т.д.) Ø Наличие узких мест, проблемных ситуаций, их причины. Важным является накопление и передача информации Ø Накопительные карты и другая документация процессов по объекту Ø Автоматизация процессов накопления информации по объекту Ø Структурная схема перемещения информации по процессу на объекте
Рисунок ___ Виды управления Менеджеры верхнего уровня решают задачи технико-экономического управления по предприятию в целом. Они распределяют ресурсы и контролируют эффективность производства с позиции получения запланированной величины прибыли. Задачи оперативно-производственного управления предприятием и цехом, а также технико-экономического управления цехом являются областью ответственности менеджеров среднего уровня. Цель этого уровня заключается в необходимости оперативного реагирования на возникающие производственные ситуации. Для этого подготавливается информация в подробной номенклатуре за оперативный период времени.
Рисунок ___ Уровни управления
Рисунок ___ Функции управления На нижнем уровне реализуются задачи технико-экономического и оперативно-производственного управления участком (технологической линией). Обособившийся в процессе разделения и специализации труда вид управленческой деятельности. Различаются функции организационного управления и функции технологического управления. К функциям организационного управления на предприятии относятся: нормирование, планирование, учет, отчетность, регулирование (анализ и принятие решения) и контроль. Функция нормирования носит название функции технической подготовки производства и, в свою очередь, подразделяется на конструкторскую и технологическую подготовку. Далее прорабатываются вопросы хранения информации (носители информации, организация базы данных по объекту), обработки данных (приемы работы с данными, формирование вторичных данных для принятия управленческих решений, составления прогноза, аналитических отчетов).
3.2 Критерии оценки эффективности деятельности или процесса
Типы моделей, анализируемых при оценке критериев эффективности управления предприятием • Структурная функциональная (объемы и интенсивность информационных потоков) • Информационная (атрибуты процессов, взаимоотношения между составляющими процессов) • Событийная (перечень состояний и характеристика переходов между состояниями) Предложения по совершенствованию процессов: альтернативный выбор, изменение целевой и обеспечивающей деятельности, построение рациональных структурных и технологических схем, изменение информационных потоков, изменение документооборота. Критериями эффективной деятельности являются следующие составляющие: Ø Количественные показатели Ø Производственные издержки Ø Временные показатели Ø Функциональные несоответствия Ø Показатели работы оборудования Ø Автоматизация элементов процесса Ø Документооборот Ø
Рисунок __ Семь «инструментов» управления качеством производства 3.3 Формирование целевой программы развития предприятия и плана перехода из текущего состояния в целевое
Ø Перечень задач для достижения поставленной цели Ø Технические преобразования Ø Организационные мероприятия Ø Экономическая поддержка Ø Инновации Ø Повышение эффективности за счет косвенных факторов План мероприятий перехода из текущего состояния в целевое должен содержать: Ø последовательность, формы, способы и время выполнения задач, поставленных структурным подразделениям предприятия; Ø распределение сотрудников структурных подразделений и материальных средств по решаемым задачам; Ø порядок информационного и других видов взаимодействия структурных подразделений и органов управления.
Контрольные вопросы:
Тема 4 Применение промышленных компьютеров в системах автоматизации контроля деталей и узлов автомобилей
План лекции: 4.1 Опыт применения измерительных комплексов при производстве новых автомобилей 4.2 Структурная схема системы управления на базе промышленного компьютера 4.3 Применение компьютерной техники для вариации измерений
4.1 Опыт применения измерительных комплексов при производстве новых автомобилей
Летом 1998 года на Горьковском Автомобильном Заводе приступили к выпуску новой марки автомобиля " Соболь". После отладки технологических линий по сборке, единственным " узким местом" конвейера оставались неавтоматизированные операции по контролю и отладке некоторых узлов и деталей автомобильной техники. Инженеры ГАЗа при технической поддержке специалистов фирмы Ниеншанц-Автоматика разработали и ввели в эксплуатацию 4 измерительных комплекса на базе оборудования стандарта Industrial PC, что позволило заводу выйти на проектную мощность по выпуску " Соболя" уже в феврале 1999 года. Например, регулировка колес передней подвески занимает теперь всего 5 минут, тогда как " вручную" на такую операцию уходило не менее 30, а если учесть, что за год с конвейера сойдет 10000 автомобилей, то совершенно очевиден не только экономический эффект но и выигрыш в качестве контроля. Сегодня, промышленные компьютеры решают не только задачи управления верхнего уровня, но и занимают прочное место в автоматизации систем управления производством и технологических процессов, испытательных стендах и измерительных систем. Промышленные PC-совместимые компьютеры, кроме того, что обладают всеми достоинствами обычного офисного компьютера (мощная операционная система, огромное количество готового программного обеспечения, разнообразное аппаратное обеспечение), имеют еще и уникальные особенности, специально рассчитанные на применение в жестких условиях производства: - возможность монтажа в стандартную 19-дюймовую стойку, или крепление компьютера к стене; - повышенное давление воздуха внутри корпуса для защиты от пыли; - противоударный корпус для крепления накопителей; - виброзащитное крепление плат; - запираемая передняя панель; - возможность вставлять платы ввода/вывода для сбора данных и управления; - больший выбор специализированного программного обеспечения. Еще одна отличительная черта промышленного компьютера - его модульность и исключительные возможности расширения его архитектуры. Процессорная плата наравне с периферийными вставляется в пассивную объединительную кросс-плату с большим числом слотов расширения. Такая модульная конструкция облегчает техническое обслуживание и позволяет быстро заменять модули в случае выхода их из строя. Это - весьма важная характеристика для промышленных компьютеров, т.к. во время ремонта обычно простаивает весь участок производства, что может нанести предприятию ощутимые убытки. Так как промышленному компьютеру часто приходится взаимодействовать с большим количеством датчиков и исполнительных устройств, то неудивительно, что количество слотов расширения в нем может достигать 20. Для сопряжения с реальными объектами (датчики, индикаторы, исполнительные механизмы) существует большое количество устройств связи с объектом (УСО). В случае применения промышленных компьютеров предоставляются исключительные возможности в выборе и разработке ПО: наличие мощной операционной среды; большой выбор программных средств; возможность создавать прикладные программы, используя традиционные языки программирования (C++, Visual Basic). Кроме того, появилось много специализированного ПО и SCADA-систем для создания много-уровневых систем управления и сбора данных, небольших автоматизированных систем управления, измерительных и испытательных стендов. Эти программные пакеты имеют в своем составе большую библиотеку специальных элементов, средства обработки сигналов и визуализации. Программирование, в данном случае, ведется нетрадиционным способом, с помощью специального графического языка (объектно-ориентированное графическое программирование), что значительно упрощает и ускоряет процесс написания программ
4.2 Структурная схема системы управления на базе промышленного компьютера
Исходя из всего сказанного, можно составить обобщенную структурную схему системы управления на базе промышленного PC-совместимого компьютера. На базе оборудования IPC-стандарта на Горьковском Автомобильном Заводе было создано несколько измерительных и испытательных стендов для контроля параметров автомобильной техники. Программа управления была реализована на базе пакета LabVIEW (International Instruments). Стенд для регулировки углов установки колес передней подвески разработан на базе промышленной рабочей станции (монитор и клавиатура находятся в одном корпусе) WS-615 (ICP Electronics). В компьютер установлены платы аналогового и цифрового ввода/вывода ACL-8112, ACL-7120 фирмы ADLink. Сигналы с датчиков линейного перемещения (HBM) через измерительные усилители подаются на входы аналоговых плат. Интерфейс с оператором обеспечивается следующим образом: на входы цифровых плат подаются сигналы от кнопок и бесконтактных датчиков через специальные адаптеры, а выходные си
|
. Знак «$» означает абсолютную ссылку на колонку «А» и. строку 1. При активизации ячейки в одном из углов имеется квадратная метка. Если подвести курсор мыши на центр этой метки и, удерживая нажатой левую клавишу, протянуть курсор вдоль строки или колонки, произойдет копирование информации из начальной ячейки во все ячейки, охваченные протяжкой. Поставьте курсор в ячейку В4 и скопируйте протяжкой формулу до ячейки F4. Проверьте правильность копирования формулы во всех ячейках. (можно через меню Сервис-параметры-формулы просмотреть правильность записи формул во всех ячейках). Автоматически определится шаг каждого параметра в указанных пределах на заданном интервале.
Необходимо найти корни уравнения (три корня). Для нахождения корней их необходимо сначала локализовать, т.е. определить при каких значениях Х происходит изменение функции. Для этого надо построить график функции, задав необходимый шаг.
