Разработка ИС моделирования технологического процесса на примере ОАО «Арнест» в среде Delphi 7.0

Создано admin . Опубликовано в Для диплома

orlov_pol

Если тема Вас заинтересовала, и вы хотите ознакомиться с полным текстом практической части дипломного проекта, то вот ссылка для скачивания

 

Если Вам нужна для ознакомления полная версия проекта с исходниками, презентациями, выступлениями и т.д., то пишитеigwt@mail.ru. Проект (диплом) предоставляется только по взаимовыгодным условиям, которые обсуждаются индивидуально. Это может быть например: совместная работа над этим сайтом, участие в написании контента для сайта, разработка для этого проекта модулей, плагинов и.д. (всего, что приведет к продвижению или улучшению проекта). А также готовы выслушать ваши предложения.

Целью дипломного проекта является разработка рационального, в технико-экономическом смысле, варианта системы управления автоматической линией и автоматами линии продукции ОАО «Арнест».

При выполнении дипломного проекта необходимо решить следующие задачи:

— создать фрагмент ИС автоматического управления производством.

— проанализировать способы повышения надёжности управления и передачи данных.

— определить экономическую эффективность проекта.

— определить экологичность проекта.

— определить безопасность жизнедеятельности рабочих.

 

Проектирование архитектуры системы

 

Архитектура системы представлена на рисунке 1.

Безымянный

Рисунок 2.1 — Архитектура информационной системы управления процессом производства аэрозольной продукции

Сбор информации о технологическом процессе производится путем снятия показаний с датчиков. Все датчики предназначены для измерения и непрерывного преобразования в унифицированный аналоговый токовый сигнал 4-20 мА входных величин. По линии связи унифицированный токовый сигнал (4 – 20 мА) с датчиков поступает на модуль устройства связи с объектом, который включает в себя преобразования сигналов. Модуль преобразования сигналов преобразует токовый сигнал с датчиков в цифровой сигнал, который передаёт данные о технологическом процессе в базу данных.

База данных предназначена для хранения параметров установок технологического процесса, пользователей и другой служебной информации. База данных ведется как архив, где фиксируются значения технологических параметров при их изменениях. К архиву базы данных имеет доступ только администратор. Администратор БД выполняет следующие функции:

Прием по сети данных о текущем технологическом процессе, посылаемых модулем преобразования сигналов;

Запись и архивирование полученных данных в общем архиве;

Передача данных о текущем ТП АРМ оператора в режиме реального времени;

Из базы данных ГЭВМ в режиме реального времени информация о технологическом процессе, через сеть Ethernet, поступает на автоматизированные рабочие места (АРМ) оператора и технолога. АРМ оператора получает информацию о текущих параметрах технологического процесса из базы данных в реальном режиме времени. Технолог осуществляет контроль и управление технологическим процессом. Данный модуль выполняет следующие функции:

— запрос данных о ТП в режиме реального времени с БД;

— выработка управляющего сигнала на контролеры;

— представление оператору графической информации о состоянии ТП;

— автоматическое управление технологическим процессом;

— возможность ручного управления ТП.

 

Технологическое обеспечение проекта

Технические требования к распределенным АСУ ТП

Основными техническими требованиями при проектировании распределенных АСУ ТП являются:

— обеспечение широкого температурного диапазона работы технических средств локальных систем автоматического управления (САУ);

— распределенная система электропитания;

— обеспечение надежного контура заземлений на каждой отдельной площадке объекта автоматизации;

— защита контрольно-измерительных и информационных каналов от внешних воздействий, а также усиление передаваемых сигналов;

— выбор оптимального, с точки зрения эффективности, надежности и взаимозаменяемости составных частей, удовлетворяющего международным стандартам контроллерного оборудования;

— выбор оптимального, с точки зрения пылевлагонепроницаемости, а также защиты от электромагнитного излучения, коррозии и др. факторов, удовлетворяющего международным стандартам конструктива шкафа цехового контроллера, шкафов автоматики локальных САУ и автоматизированного рабочего места системного инженера (АРМ);

— обеспечение высоконадежных каналов обмена технологической информацией между отдельными автоматизированными объектами и централизованной системой управления и контроля;

— резервирование основной аппаратуры контроля и управления, а также наиболее важных каналов передачи информации;

— обеспечение аппаратного и программного аварийного останова технологического комплекса при аварийных ситуациях;

— обеспечение высокоэффективного человеко-машинного интерфейса в системе визуализации и мониторинга;

— обеспечение обмена данными по информационным каналом в реальном масштабе времени;

— эффективная, с точки зрения скорости обнаружения неисправности, и надежная диагностика программно-аппаратных средств;

— обеспечение обслуживающего персонала качественной эксплуатационной документацией, а также инструментом для монтажа и диагностики.

При проектировании машинной обработки информации одним из ответственных этапов является проектирование технологий обработки и составление всей технологической документации.

Весь технологический процесс можно подразделить на процессы сбора и ввода исходных данных в вычислительную систему, процессы размещения и хранения данных в памяти системы, процессы обработки данных с целью получения результатов и процессы выдачи данных в виде, удобном для восприятия пользователем.

Технологический процесс обработки информации с использованием информационной системы включает в себя следующие операции:

— прием первичных документов;

— проверка полноты и качества их заполнения;

— ввод данных в ЭВМ;

— контроль;

— запись входной информации в исходные массивы;

— обработка данных с целью получения результатов;

— контроль и выдача результатной информации.

 

Проектирование процессов обработки информации

 

При проектировании форм первичных документов должны учитываться следующие принципы:

— отсутствие в первичных документах постоянной информации, для которой необходимо создание самостоятельных файлов;

— отсутствие дублирования показателей в документах;

— выделение реквизитов, имеющих одно или несколько значений на документ, т.е. выделение однозначных и многозначных реквизитов;

— выделение справочных, группировочных реквизитов и реквизитов-оснований;

— логичность построения, т.е. старшие по объему понятий признаки должны предшествовать младшим;

— согласование последовательности реквизитов в документе с маке­тами размещения информации на экране ЭВМ и в файлах.

Процесс разработки первичных документов имеет особенности в каж­дой организации и выполняется в следующей последовательности:

— определение полного реквизитного состава каждого документа;

— классификация реквизитов: однозначные и многозначные; при­знаки и основания; справочные и группировочные; переносимые и неперено­симые на машинные носители;

— установление логической соподчиненности реквизитов первичных документов;

— осуществление размещения реквизитов по выбранной форме в соот­ветствии с проведенной классификацией;

— выполнение расчета размеров документа по вертикали и горизон­тали с учетом размера полей;

— построение эскиза документа соответствующей формы.

Для решения экономико-информационных задач должен производиться ввод нормативно-справочной информации по прайс-листам, сведениях о работниках, оперативной информации полученной от клиентов. Информация должна быть загружена в соответствующие таблицы базы данных. Упорядочить информацию о деятельности предприятия и, как следствие, ускорить проведение анализа информации, призвана; нормативно-справочная информация. Нормативно-справочная информация включает:

— слабо структурированную информацию о деятельности предприятия (справочники, технологическая информация);

— сильно структурированную информацию о деятельности предприятия (классификаторы, словари);

— нормативно-справочную документацию (методики, нормативные документы и др.).

Операции сбора и регистрации данных осуществляются с помощью различных средств. В разрабатываемой информационной системе ввод данных осуществляется непосредственно с документа с помощью клавиатуры. Пользователи информационной системы используют визуальный и программный контроль, позволяющий отслеживать информацию на полноту ввода, нарушение структуры исходных данных, ошибки кодирования.

 

Характеристика входной информации

 

Входная инфор­мация должна быть определена таким образом, чтобы учиты­вались требования удобства для последующей обработки данных в ЭВМ.

При компьютерной обработке информации упорядоченные данные принято хранить в базах данных — особых файлах, использование которых вместе со специальными программными средствами позволяет пользователю, как просматривать необходимую информацию, так и, по мере необходимо­сти, манипулировать ею, например, добавлять, изменять, копировать, уда­лять, сортировать и т.д.

При проектировании реальных баз данных информацию обычно раз­мещают в нескольких таблицах. Таблицы при этом связаны семантикой ин­формации. Основными конструктивными элементами инфологических моделей являются сущности, связи между ними и их свойства (атрибуты). С помощью сущности моделируется класс однотипных объектов. Сущность имеет имя, уникальное в пределах моделируемой системы. Так как сущность соответствует некоторому классу однотипных объектов, то предпола­гается, что в системе существует множество экземпляров данной сущности. Ос­новное правило при создании таблиц сущностей – это «каждой сущности – от­дельную таблицу». Поля таблиц сущностей могут быть ключевые и не ключе­вые. Объект, которому соответствует понятие сущности, имеет свой набор атри­бутов – характеристик, определяющих свойства данного представителя класса. При этом набор атрибутов должен быть таким, чтобы можно было различать конкретные экземпляры сущности.

 

Проектирование базы данных

 

Концептуальное проектирование

Первая фаза процесса проектирования базы данных называется концептуальным проектированием базы данных. Она заключается в создании концептуальной модели данных для анализируемой части предприятия. Эта модель данных создается на основе информации, записанной в спецификациях требований пользователей. Концептуальное проектирование базы данных абсолютно не зависит от таких подробностей ее реализации, как тип выбранной целевой системы управления базы данных (СУБД), набор создаваемых прикладных программ, используемые языки программирования, тип выбранной вычислительной платформы, а также от любых других особенностей физической реализации.

При разработке концептуальная модель данных постоянно подвергается тестированию и проверке на соответствие требованиям пользователей. Созданная концептуальная модель данных предприятия является источником информации для фазы логического проектирования базы данных. Концептуальная модель данных представляет собой набор ее сущностей и связей (отношений), другими словами, это доменная модель, которая содержит только сущности системы и взаимосвязи между ними.

Логическое проектирование.

Вторая фаза проектирования базы данных называется логическим проектированием БД. Ее цель состоит в создании логической модели данных для исследуемой части предприятия. Концептуальная модель данных, созданная на предыдущем этапе, уточняется и преобразуется в логическую модель данных. Логическая модель данных учитывает особенности выбранной модели организации данных в целевой СУБД (например, предполагается использование некоторой реляционной СУБД). Однако на этом этапе игнорируются все остальные аспекты выбранной СУБД – например, любые особенности физической организации ее структур хранения данных и построения индексов.

Если концептуальная модель данных не зависит от любых физических аспектов реализации, то логическая модель данных создается на основе выбранной модели организации данных целевой СУБД.

В процессе разработки логическая модель данных постоянно тестируется и проверяется на соответствие требованиям пользователей. Построенная логическая модель данных является источником информации для этапа физического проектирования и обеспечивает разработчика физической базы данных средствами нахождения компромиссов, необходимых для достижения поставленных целей, что очень важно для эффективного проектирования.

Логическая модель данных представляет собой набор ее сущностей, связей и атрибутов, т.е. уточняется доменная модель – выделяются вновь классы, уточняются взаимоотношения между классами, для каждого класса определяются его атрибуты.

Безымянный

Рисунок 2.2– Логическая модель данных

Далее следует описание присутствующие в структуре данных таблицы и их сущности.

Безымянный

Рисунок 2.3- Перечень атрибутов таблицы «TableData»

Безымянный

Рисунок 2.4- Перечень атрибутов таблицы «Pokazania»

Безымянный

Рисунок 2.5- Перечень атрибутов таблицы «ActionTable»

Безымянный

Рисунок 2.6- Перечень атрибутов таблицы «UserTable»

 

Проектирование пользовательского интерфейса

При проектировании информационной системы учитывалось, что все формы приложения должны использовать одинаковый пользовательский интерфейс простой и понятный пользователю офисных программ. Это осуществляется применением плана панели, использованием цветов и другой выразительной техники. Использование цветов делает интерфейс более удобным для понимания и управления.

При загрузке программы появляется форма ввода имени пользователя и пароля (см. рис. 2.7). При правильном вводе данных появляется главная форма.

Главная форма фрагмента информационной системы – ( см. рис.2.7) обеспечивает удобный доступ ко всем остальным формам программы:

«База данных»,

«Графики».

«Список пользователей»

Форма включает имитационную модель процесса производства аэрозольной продукции, базу данных по протеканию технологического процесса, графики регистрации показателей датчиков, настройки датчиков, журнал сигнализаций и отчёты.

Форма «База данных» даёт полный доступ ко всем таблицам ИС.

Форма «Графики» даёт возможность просматривать графики в широком формате.

На форме «Список пользователей» добавляются пользователи программы, если вы зашли под админским паролем.

Безымянный

Рисунок 2.7 – Внешний вид главной формы

Безымянный

Рисунок 2.8– Внешний вид формы «База данных»

Безымянный

Рисунок 2.9 – Внешний вид формы «Графики»

Безымянный

Рисунок 2.10 – Внешний вид формы «Список пользователей»

Безымянный

Рисунок 2.11 – Внешний вид формы «Ввод пароля»

  

Проектирование программных модулей

 

Кроме программ средства языка Delphi 7 позволяют создавать модули. В отличие от программы, модуль не может быть автономно запущен на выполнение и содержит элементы, например, переменные и подпрограммы, которые допускается использовать в программе или в других модулях. При разработке информационной системы, для удобства она была раз­бита на отдельные модули, отвечающие за выполнение отдельных операций. Для каждой формы приложения создается отдельный модуль.

В программе «Производство» рассмотрим следующие модули:

— UMain — предназначен для вывода главной формы, визуальной демонстрации процесса производства аэрозолей, формирования и отображения базы данных, вывода отчётов, построения графиков и др.

— UDB- предназначен для вывода формы «База данных»;

— UGraph — предназначен для вывода формы «Графики»

— UAddUs — предназначен для вывода формы «Список пользователей» и редактирования списка пользователей.

— UUserForm — предназначен для вывода формы «Ввод пароля».

Безымянный

Рисунок 2.12 – Схема вывода модулей

Если тема Вас заинтересовала, и вы хотите ознакомиться с полным текстом практической части дипломного проекта, то вот ссылка для скачивания

 

Если Вам нужна для ознакомления полная версия проекта с исходниками, презентациями, выступлениями и т.д., то пишитеigwt@mail.ru. Проект (диплом) предоставляется только по взаимовыгодным условиям, которые обсуждаются индивидуально. Это может быть например: совместная работа над этим сайтом, участие в написании контента для сайта, разработка для этого проекта модулей, плагинов и.д. (всего, что приведет к продвижению или улучшению проекта). А также готовы выслушать ваши предложения.

С ув. Эдуард Тихонов.

Похожие материалы:

Понравилась статья? - поделитесь ею со своими друзьями!

Хотите Быть В Курсе Всех Новинок Сайта?!

Подпишитесь прямо сейчас, и получайте обновления на свой E-Mail:

Ваш E-Mail в безопасности

Есть что сказать? - Комментируй!

Комментарии Facebook

А Вы что думаете?