Автоматизированное рабочее место регистрации и документирования комплекса средств автоматизации

Содержание

Реферат

Основная часть

Введение

1. Анализ концепции построения комплекса средств автоматизации

1.1 Общая характеристика систем управления

1.2 Структурная схема комплекса средств автоматизации

1.3 Описание функционирования АСУ комплекса средств автоматизации

1.4 Функциональное назначение АРМ РД

1.5 Требования, предъявляемые к АРМ РД

2. Обоснование выбора технических средств АРМ РД

2.1 Возможность функционировать в рамках автоматизированной системы

2.2 Требования по обеспечению надежности

2.3 Требование круглосуточной работы

2.4 Работа в реальном масштабе времени

2.6 Хранение и обработка данных

2.7 Возможность выдачи информации на принтер и экран монитора АРМ РД

3. Структура базы данных

3.1 Алгоритм обработки информации

3.1.1 Организация информационного обмена в системе

3.2 Обоснование необходимости организации базы данных

3.2.1 Понятие базы данных

3.2.2 Достоинства интеграции данных

3.2.3 Проблемы интеграции данных

3.2.4 Необходимость организации БД на АРМ РД

3.4 Выбор СУБД

3.4.1 Выделение СУБД - претендентов

4. Структура комплекса программ АРМ РД

4.1 Обоснование структуры комплекса программ

4.1.1 ПО общесистемного назначения

4.1.2 ПО специального назначения

4.1.3 Требования, предъявляемые к специальному ПО АРМ РД

4.2 Программная реализация

4.3 Состав программ

4.4 Описание программ

4.5 Оценка результатов работы программ

Организационно-экономическая часть

Введение

1. Планирование разработки с использованием сетевого графика

2. Расчет стоимости разработки

2.1 Расчёт статьи “материалы, покупные изделия, полуфабрикаты"

2.2 Расчёт основной заработной платы по теме

2.3 Расчет дополнительной заработной платы

2.4 Расчёт отчислений на социальные нужды

2.5 Расчёт накладных расходов

2.6 Расчёт договорной цены

3. Экономическая эффективность разработки

4. Основные разделы хозяйственного договора

Заключение

Охрана труда и техника безопасности

Введение

1. Характеристика помещения и факторы, действующие на оператора в процессе его труда

2. Расчёт освещения рабочего места оператора

3. Расчёт информационной нагрузки

Выводы

Гражданская оборона

Введение

1. Теоретическая часть

1.1 Оценка воздействия ударной волны на объект

1.1.1 Характеристики ударной волны

1.1.2 Поражающие факторы ударной волны

1.2 Оценка пожарной обстановки

1.2.1 Влияние степени огнестойкости зданий и сооружений на развитие пожарной обстановки

1.2.2 Влияние категорий пожароопасности производства на развитие пожарной обстановки

1.2.3 Влияние расстояний между зданиями на распространение пожаров

1.2.4 Влияние погодных условий на распространение пожаров

1.2.5 Оценка воздействия теплового импульса огненного шара на пожарную обстановку

1.2.6 Оценка воздействия вторичных поражающих факторов на пожарную обстановку

1.2.7 Воздействие пожара на людей и элементы объекта

1.3 Оценка устойчивости элементов объекта

2. Расчетная часть

2.1 Исходные данные

2.2 Расчет

2.2.1 Оценка воздействия воздушной ударной волны на элементы объекта

2.2.2 Оценка пожарной обстановки

3. Предложения по защите

3.1 Отнесение хранилища на безопасное расстояние от здания

3.2 Уменьшение массы хранимого пропана

3.3 Меры по предупреждению аварийной ситуации на хранилище пропана

3.4 Меры по защите административного здания

3.5 Меры по индивидуальной защите оператора

Эргономика

Введение

1. Теоретическая часть

1.1 Базовый подход к конструированию рабочего места оператора

1.2 Понятие рабочего места и рабочей зоны оператора

1.3 Формирование типового состава рабочей зоны

1.3.1 Организация пространства рабочего места оператора

1.3.2 Условия, которым должна удовлетворять рабочая зона

2. Реализация эргономической оценки рабочего места оператора

2.1 Основные эргономические требования, предъявляемые к дисплею

2.2 Основные эргономические требования, предъявляемые к клавиатуре

2.3 Размещение кресла оператора в рабочей зоне

2.4 Размещение устройств документирования

2.5 Расположение рабочего места оператора в помещении

Заключение

Заключение

Организационно-экономическая часть

Бизнес-план разработки

Приложение 1

Список литературы

Реферат

Данная расчетно-пояснительная записка состоит из 5-ти основных разделов, которые в общей сложности занимают 163 печатных листа. В состав пяти основных разделов входят: специальная часть дипломного проекта, организационно-экономическая часть, разделы по охране труда и технике безопасности, гражданской обороне и эргономике.

Текст расчетно-пояснительной записки сопровождается рисунками и таблицами. Расчетно-пояснительная записка содержит 30 рисунков, из них 7 рисунков формата А1 и 8 таблиц.

В дипломном проекте на тему: “Автоматизированное рабочее место регистрации и документирования комплекса средств автоматизации" разработаны программы обработки запросов для 3-х форм представления байтов состояния устройств, входящих в комплекс средств автоматизации.

Программы осуществляют формирование и обработку запросов для каждой из 3-х форм представления байтов состояния и выдачу результатов запроса в файл. Программы работают совместно с ПО, осуществляющим выдачу результатов запроса на экран монитора и принтер. Описание алгоритмов программ и самих программ, а также оценка результатов работы программ приведены в расчетно-пояснительной записке. Программа написана на языке Borland C++, компиляция и отладка проведены в системе программирования С++.

Данная программа входит в состав программного комплекса, разрабатываемого научно-техническим отделом, в котором создавался дипломный проект.

Основная часть

 

Введение

Задача накопления, обработки и распространения (обмена) информации стояла перед человечеством на всех этапах его развития. В течение долгого времени основными инструментами для ее решения были мозг, язык и слух человека. Первое кардинальное изменение произошло с приходом письменности, а затем изобретением книгопечатания. Поскольку в эпоху книгопечатания основным носителем информации стала бумага, то технологию накопления и распространения информации естественно называть “бумажной информатикой".

Положение в корне изменилось с появлением электронных вычислительных машин (ЭВМ). Первые ЭВМ использовались как большие автоматические арифмометры. Принципиально новый шаг был совершен, когда от применения ЭВМ для решения отдельных задач перешли к их использованию для комплексной автоматизации тех или иных законченных участков деятельности человека по переработке информации.

Одним из первых примеров подобного системного применения ЭВМ в мировой практике были так называемые административные системы обработки данных: автоматизация банковских операций, бухгалтерского учета, резервирования и оформления билетов и т.п. Решающее значение для эффективности систем подобного рода имеет то обстоятельство, что они опираются на автоматизированные информационные базы. Это означает, что в памяти ЭВМ постоянно сохраняется информация, нужная для решения тех задач, на которые рассчитана система. Она и составляет содержимое информационной базы соответствующей системы.

При решении очередной задачи система нуждается во вводе только небольшой порции дополнительной информации, - остальное берется из информационной базы. Каждая порция вновь вводимой информации изменяет информационную базу системы. Эта база (информационная, или база данных) находится, таким образом, в состоянии непрерывного обновления, отражая все изменения, происходящие в реальном объекте, с которым имеет дело система.

Хранение информации в памяти ЭВМ придает этой информации принципиально новое качество динамичности, т.е. способности к быстрой перестройке и непосредственному ее использованию в решаемых на ЭВМ задачах. Устройства автоматической печати, которыми снабжены современные ЭВМ, позволяют в случае необходимости быстро представить любую выборку из этой информации в форме представления на бумаге.

По мере своего дальнейшего развития административные системы обработки данных перерастают в автоматизированные системы управления (АСУ) соответствующими объектами, в которых, как правило, не ограничиваются одной ЭВМ, а в составе двух и более ЭВМ объединяют в вычислительный комплекс (ВК).

Автоматизированная система управления (АСУ) - это человекомашинная система, в которой с помощью технических средств обеспечивается сбор, накопление, обработка информации, формулирование оптимальной стратегии управления определенными компонентами и выдача результатов человеку или группе людей, принимающих решение по управлению. Под оптимальной стратегией понимается стратегия, минимизирующая или максимизирующая некоторые характеристики объекта.

С целью обеспечения возможности взаимодействия человека с ЭВМ в интерактивном режиме появляется необходимость реализовать в рамках АСУ так называемое АРМ - автоматизированное рабочее место. АРМ представляет собой совокупность программно-аппаратных средств, обеспечивающих взаимодействие человека с ЭВМ, т.е. такие функции как:

возможность ввода информации в ЭВМ;

возможность вывода информации из ЭВМ на экран монитора, принтер или другие устройства вывода (в настоящее время этот перечень достаточно широк - графопостроители, и т.п.).

Так называемые интеллектуальные АРМ в свою очередь также содержат в своем составе ЭВМ, тем или иным способом подсоединенную к центральной ЭВМ (ВК) АСУ. Устройства ввода также должны обеспечивать широкий спектр вводимой информации: текстовой, координатной, факсимильной и т.д. Поэтому АРМ оснащаются при необходимости универсальной или специальной клавиатурой, устройствами ввода координатной информации (типа мыши), различного рода сканерами и т.д.

С целью повысить спектр форм представления информации, выводимой из ЭВМ, АРМ оснащается цветными мониторами, средствами создания и управления звуковыми сигналами вплоть до возможности создания и воспроизведения речевых сигналов.

1. Анализ концепции построения комплекса средств автоматизации

 

1.1 Общая характеристика систем управления

Система управления - это совокупность управляемого объекта или процесса и устройства управления, к которому относится комплекс средств приема, сбора и передачи информации и формирования управляющих сигналов и команд. При этом действие системы управления направлено на улучшение и поддержание работы процесса или объекта. В некоторых случаях без АСУ вообще невозможно решение задачи в силу сложности процесса управления. Управляемый объект - это элемент системы, который для нормального функционирования нуждается в систематическом контроле и регулировании. Управляющий объект - элемент системы, который обеспечивает слежение за деятельностью управляемого объекта, выявляет возможные отклонения от заданной программы и обеспечивает своевременное приведение его к нормальному функционированию.

Все системы управления, с точки зрения логики их функционирования, решают три задачи:

Сбор информации об управляемом объекте;

Обработка информации;

Выдача управляющих воздействий в той или иной форме.

В зависимости от вида системы, управление представляет собой воздействия на физическом или информационном уровне, направленные на поддержание или улучшение функционирования управляемого объекта в соответствии с имеющейся программой или целью управления.

Различают два основных типа систем управления:

Системы управления технологическими процессами в широком смысле этого слова, предназначенные для непосредственного управления производственными процессами на физическом уровне процесса;

Системы информационного управления, имеющие дело с объектами организационной природы, предназначенные для решения задач управления таких объектов управления, как крупные технические подразделения, военные, строительные и иные объекты разных рангов.

Главное отличие между ними заключается в характере объекта управления. В первом случае это всевозможные установки, приборы, станки и прочее, во втором - прежде всего люди.

Другое отличие между указанными системами заключается в форме передачи информации. Если в системах управления технологическими процессами основной формой передачи информации являются различного рода сигналы, то в системах организационного управления это документы. Четкую границу между двумя рассматриваемыми типами систем провести невозможно, чаще всего передача информации осуществляется как с помощью документов, так и с помощью сигналов.

Автоматизация систем управления осуществляется с помощью вычислительной техники. В зависимости от степени участия человека в управлении, системы управления можно классифицировать следующим образом:

Автоматические;

Полуавтоматические;

Автоматизированные.

Автоматизированная система не исключает, а наоборот, предполагает участие человека в управлении системой и принятие человеком ключевых решений, в то время как автоматические системы управления исключают участие человека в управлении объектом. Полуавтоматическая система может рассматриваться как вариант автоматической системы, в которой уровень развития техники еще не позволяет исключить человека из контуров системы управления.

Центральным ядром системы управления, с помощью которого осуществляется ее автоматизация, является вычислительная машина. Возможны два способа взаимодействия между ЭВМ, объектом управления и органом управления.

В первом случае ЭВМ используется, как правило, для решения отдельных периодически повторяющихся трудоемких задач. Сбор информации ведется вручную, так же осуществляется и подготовка документов с управляющими воздействиями. Подобная система может быть названа системой обработки данных. Обращение пользователей к системам обработки данных чаще всего приводит к обновлению информации; вывод информации может вовсе отсутствовать или представлять собой результат программной обработки хранимых сведений, а не сами сведения. Примером системы обработки данных может быть система сберегательного банка города. Она содержит сведения о вкладах жителей города, большинство обработок банковской информации предполагает обновление сумм вкладов, расчет процентов, подведение итогов за некоторый период работы и т.п.

Во втором случае основная информация о состоянии управляемого объекта собирается автоматически машиной (в общем случае - вычислительным центром). ЭВМ перерабатывает поступающую информацию и в том или ином виде готовит выходную документацию, после чего выносится решение о воздействии на объект. Автоматизированные системы управления классифицируют также в зависимости от вида выдаваемой ими выходной документации. Последняя может быть представлена в виде:

Переработанной, упорядоченной совокупности сведений об управляемом объекте. На основании их человек (или группа людей) принимает решение о характере воздействия на объект. Это свойственно системе обработки данных, но не собственно автоматизированной системе.

Совокупности рекомендаций (вариантов решения) относительно характера воздействия на управляемый объект. Окончательное решение в данном случае принимает человек. Такая реализация наиболее типична для автоматизированных систем управления.

1.2 Структурная схема комплекса средств автоматизации

АСУ представляет собой комплекс средств автоматизации (КСА), выполняющий ряд функций по обработке информации.

Структурная схема КСА представлена на рис.1.

На структурной схеме обозначены следующие устройства (компоненты КСА):

ВК - вычислительный комплекс;

каналы связи, по которым поступает информация от внешних источников (в дальнейшем обозначаются - КС1, КС2, КС3);

АРМ1,…, АРМ6 - специализированные автоматизированные рабочие места с функциями, характерными для каждого из них, подсоединены к ВК по стыку С1;

Ш1,…, Ш3 - специальные устройства;

ПУ-1,…, ПУ-3 - пульты управления;

И-ПП, И-ВП - шкафы первичного и вторичного электропитания.

Автоматизированное рабочее место регистрации и документирования (АРМ РД) реализовано на базе двух персональных компьютеров (ПК1, ПК2) и подключены к ВК по стыку С2.

1.3 Описание функционирования АСУ комплекса средств автоматизации

Представленный в дипломном проекте КСА представляет собой автоматизированную систему управления информационными процессами, предназначенную реализовать следующие функции:

прием и обработку информации, круглосуточно поступающей по КС в КСА от внешних источников;

формирование и передачу необходимой информации для выдачи по КС на внешние устройства;

обработку информации, круглосуточно поступающей от устройств системы, таких как АРМ1 … АРМ6, Ш1... Ш3, ПУ-1 … ПУ-3, И-ПП, И-ВП;

формирование и передачу необходимой информации устройствам системы.

Сбор и обработка информации - это целая серия заранее запланированных действий и операций для получения информации или желаемых результатов. Это комплекс взаимосвязанных процессов и методов, направленных на выполнение основной цели.

Основной задачей автоматизированной системы является вовсе не уменьшение количества управленческого персонала (это задача вспомогательная и решается она не всегда). Основным достоинством подобной системы является то, что благодаря ей повышается качество функционирования управляемого объекта (примерно на 15-25%).

Независимо от вида информации, которая должна быть обработана, и типа оборудования, АСУ информационными процессами выполняет следующие основные операции:

прием исходной информации;

обработку информации;

получение и анализ результатов;

выдачу управляющих воздействий.

Сбор информации в АСУ производится автоматически - в ВК передается информация от устройств системы и информация от внешних источников, поступающая по каналам связи КС1, КС2, КС3. ВК также передает информацию, предназначенную для устройств системы и внешних источников.

Процесс обработки поступающей информации выполняется в ВК автоматически по заранее установленным, последовательно и логически разработанным алгоритмам. В ВК также поступает управляющая информация со специальных автоматизированных рабочих мест АРМ1…АРМ6. После обработки в ВК специальными алгоритмами, она выдается внешним устройствам, или устройствам КСА системы.

Так как АСУ информационными процессами - это человекомашинная система, то для организации взаимодействия человек - КСА необходимо обеспечить возможность общения человека с системой. Для этого в составе КСА предусмотрены автоматизированные рабочие места АРМ1-АРМ6, а также АРМ РД.

 

1.4 Функциональное назначение АРМ РД

Как было отмечено выше, с целью обеспечения возможности взаимодействия человека с системой, с целью доступа к результатам регистрации информации, появляется необходимость реализовать в рамках АСУ АРМ РД, представляющее собой совокупность программно-аппаратных средств, обеспечивающих взаимодействие человека с ЭВМ в интерактивном режиме.

Вся информация, циркулирующая в системе, в процессе управления функционированием технических средств системы и получения результатов регистрации информации после обработки в ВК специально разработанными алгоритмами в формализованном виде поступает в АРМ РД. АРМ РД, в свою очередь, реализует следующие функции:

прием данных, круглосуточно поступающих от ВК;

выдачу информации в ВК;

регистрацию поступившей информации в памяти ЭВМ;

документирование данных, размещенных в информационных массивах.

Регистрация - это сохранение в памяти ЭВМ информации, поступающей в систему или циркулирующей в системе в некоторых информационных массивах, организованных как базы данных. Также необходимо обеспечить сохранение всей информации о техническом состоянии устройств, поступающей в систему или циркулирующей в системе.

Документирование - это по сути представление на экране монитора или принтере выборки из этих информационных массивов (баз данных) в заданной, удобной для дальнейшего анализа, форме.

Хранение информации в памяти ЭВМ в виде информационных массивов и возможность представления выборок из этих информационных массивов на экран монитора и принтер для обеспечения успешного взаимодействия человек-система - задачи регистрации и документирования информации, которые были поставлены перед создателями АРМ РД.

 

1.5 Требования, предъявляемые к АРМ РД

При выборе технических средств для реализации АРМ РД и разработке ПО, необходимо учесть требования, предъявляемые к АРМ РД:

возможность функционировать в рамках автоматизированной системы;

круглосуточная работа;

работа в реальном масштабе времени;

обеспечение требований ко времени реакции системы;

регистрация всей информации, циркулирующей в системе;

хранение данных о состоянии устройств системы;

возможность выдачи информации на принтер и экран монитора АРМ РД в форме, обеспечивающей эффективную работу оператора АРМ РД;

обеспечение высокой надежности как технических средств, так и ПО АРМ РД;

обеспечение взаимодействия разрабатываемого ПО с компонентами автоматизированной системы.

Представленные выше требования к АРМ РД могут быть реализованы при помощи выбора технических средств и при помощи создания программного обеспечения, отвечающего требованиям АРМ РД.

Следовательно, для АСУ информационными процессами, с целью автоматизации сбора и обработки данных, необходимо спроектировать программное обеспечение (ПО) АРМ РД, удовлетворяющее функциональному назначению АРМ РД и выбрать технические средства, удовлетворяющие функциональным требованиям АРМ РД.

2. Обоснование выбора технических средств АРМ РД

 

2.1 Возможность функционировать в рамках автоматизированной системы

Для реализации АРМ РД выбрана персональная ЭВМ IBM PC / AT, оборудованная двумя последовательными портами RS 232 (стык С2). При реализации АРМ РД возможно было имеющимися у ПК средствами (два порта RS 232) подключиться по стыку С2 к специализированному ВК, без доработок ПК. Для подключения ВК был разработан специальный адаптер. (см. рис.2).

2.2 Требования по обеспечению надежности

Для повышения надежности АРМ РД реализовано на базе 2-х ПК в режиме параллельной работы. Надежность обеспечивается схемой подключения 2-х ПК к ВК, а также режимом параллельной работы, при котором на каждой из ПЭВМ работает одна и та же программа, и поступает одна и та же информация из ВК.

2.3 Требование круглосуточной работы

Требование круглосуточной работы обеспечивается качеством выполнения аппаратуры, - ЭВМ IBM PC / AT может круглосуточно работать с небольшими доработками конструктива. Прежде всего это касается соблюдения норм теплового режима работы. Также предусмотрен дополнительный источник электропитания, автоматически включающийся в случае выхода из строя основной системы питания.

 

2.4 Работа в реальном масштабе времени

Системы реального времени - это системы, в которых время обработки запроса меньше допустимого промежутка времени, а превышение этого допустимого промежутка приводит к сбою в работе системы.

Работа в системе реального времени обеспечивается:

быстродействием ПК (выбран процессор Intel 80386 с необходимой тактовой частотой, равной 33 МГц),

пропускной способностью тракта передачи между ПК и ВК (скорость 1200 бод),

наличием буфера для сообщений на входе и выходе ПК,

выдачей документов на печать в “фоновом” режиме, не снижая возможностей по приему и обработке информации во избежание ее потери.