Автоматизированное рабочее место оператора тестирования устройств телемеханики

Обоснование выбора программно-технических средств. Надежность программы и состав технических средств. Разработка структурной схемы программы, алгоритмического и программного интерфейса. Технология разработки интерфейса пользователя и программных модулей.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Размещено на

Содержание

Введение

1. Исследовательский раздел

1.1 Анализ существующих методов

1.2 Обоснование выбора программно-технических средств

1.3 Техническое задание

1.3.1 Введение

1.3.2 Основание для разработки

1.3.3 Назначение разработки

1.3.4 Требования к программе

1.3.5 Надежность программы и состав технических средств

1.3.6 Требования к программной документации

2. Специальный раздел

2.1 Разработка структурной схемы программы

2.2 Разработка алгоритмического обеспечения

2.3 Разработка программного обеспечения

2.4 Разработка интерфейса пользователя

2.5 Разработка инструкции пользователя

3. Технологический раздел

3.1 Технология разработки программных модулей

3.2 Технология разработки интерфейса пользователя

4. Раздел «Безопасность жизнедеятельности»

4.1 Анализ опасных факторов

4.2 Разработка мероприятий обеспечивающих снижение опасных факторов

4.3 Экологическая оценка

5. Экономический раздел

5.1 Планирование разработки программы с использованием различных методов

5.2 Расчет технико-экономических показателей и экономической эффективности проекта

5.3 Построение оптимизированного сетевого графика

Заключение

Список использованных источников

Введение

В настоящее время стремительно расширяется транспортная сеть города Москва. В частности из государственного бюджета выделяются значительные средства на строительство московского метрополитена. До 2025 года запланировано строительство более 60 новых станций и реконструкция уже существующих. В связи с этим возникает потребность в большом количестве оборудования телемеханики для обеспечения управлением различными объектами московского метрополитена.

Я работаю в компании, которая занимается производством оборудования телемаханики. До недавнего времени заказов на производство оборудования было не так много как в нынешнее время, к тому же сроки сдачи значительно сократились. Так как наиболее длительным и ответственным этапом производства является тестирование готового оборудования, то руководством компании было принято решение о модернизации рабочего места наладчика для сокращения сроков проверки и передачи готовых изделий заказчику.

Целью дипломного проекта стала разработка и создание программно-аппаратного комплекса предназначенного для быстрой и качественной проверки релейных стативов телемаханики являющихся важным и наиболее востребованным изделием, играющим важную роль в управлении различными рабочими процессами систем метрополитена.

1. Исследовательский раздел

Целью данного дипломного проекта является разработка программно-аппаратного комплекса АРМ оператора тестирования телемеханических систем.

В данном разделе необходимо исследовать существующие методы, применяемые для тестирования устройств телемеханики. Проанализировать их недостатки и представить достоинства создаваемой системы.

1.1 Анализ существующих методов

Устройство телемеханики представляет собой готовое изделие, включающее в себя металлическую панель с расположенными на ней блоками реле, соединительными проводами, собранными в специальный жгут для более компактного расположения и клемниками, служащими для подключения внешних линий. Типовой релейный статив представлен на рисунке 1.1



Рисунок 1.1 - релейный статив телеуправления

Тестирование изделий такого типа заключается в последовательном включении каждого блока реле и проверки замыкания пар контактов в соответствии со схемой монтажа.

Так как до недавнего времени объём заказов не превышал нескольких изделий в год, применялся метод ручной проверки. В данном методе можно выделить следующие этапы:

– включение блока реле путем подачи напряжения на контакты клемника согласно монтажной схеме.

– поиск по монтажной схеме номеров контактов в клемнике, которые соответствуют замкнутым парам контактов проверяемого реле.

– включение на контакты клемника тестера со звуковым сигналом для проверки замыкания контактов.

Данные операции повторяются для каждого отдельного реле, количество которых может варьироваться от 40 до 250 штук. Становится ясно, что проверка данным способом заключает в себе определенные недостатки:

– на проверку одного изделия затрачивается огромное количество времени.

– во время проверки тестировщиком могут быть допущены дополнительные ошибки.

Разрабатываемая система. В сравнении с вышеописанным методом тестирования устройств телемеханики разрабатываемый программно аппаратный комплекс станет незаменимым инструментом, обеспечивающим удобство, простоту использования и безотказность, а так же высокую скорость выполнения работ по тестированию и наладке устройств телемеханики, так как в состав устройства входит микроконтроллер, обеспечивающий высокую производительность и требуемую скорость обмена информацией между аппаратной и программной частью комплекса.

Техническая реализация АРМ тестировщика включает в себя:

- микроконтроллер Atmega 16 (1 штука);

- преобразователь USB-UART (1 штука);

- транзисторные ключи (16 штук);

- блок питания постоянного тока с выходом на два напряжения 24 и 5 вольт (1 штука);

- специальные вилки для клемников (2 штуки);

- персональный компьютер со специализированным программным обеспечением;

Схема технической реализация АРМ тестировщика устройств телемеханики приведена на рисунке 1.2.



Рисунок 1.2 - Схема технической реализация АРМ тестировщика устройств телемеханики

На рисунке 1.3 приведена схема аппаратной реализации преобразователя USB-UART.

Рисунок 1.3 - Схема аппаратной реализации преобразователя USB-UART

Обмен информацией между устройством и персональным компьютером осуществляется через интерфейс USB-UART. Клиентская часть программы установленная на персональном компьютере в зависимости от выбранного оператором (тестировщиком) режима работы формирует запрос для контроллера Atmega. Контроллер, приняв запрос, расшифровывает его и выполняет записанную в его память микропрограмму в соответствии с полученными в запросе инструкциями.

Сам запрос представляет собой код в виде символьных значений. Первая цифра в коде расшифровывается как режим проверки, полный или выборочный, вторая цифра определяет тип проверки, т.е. проверка целостности обмоток реле или их последовательное включение, а третье цифровое значение отвечает за задание интервала включения обмоток. Последнее значение представляет собой массив где хранятся номера элементов выбранных для проверки.

Схематично код запроса представлен на рисунке 1.4

Рисунок 1.4 - Схематичное представление кода запроса

1.2 Обоснование выбора программно-технических средств

Для реализации клиентской части программного продукта был выбран объектно - ориентированный язык Delphi и среда программирования Borland Delphi 7, так как она предоставляет наиболее широкие возможности для программирования приложений ОС Windows.

Delphi - это продукт Borland International для быстрого создания приложений. Высокопроизводительный инструмент визуального построения приложений включает в себя настоящий компилятор кода и предоставляет средства визуального программирования, несколько похожие на те, что можно обнаружить в Microsoft Visual Basic или в других инструментах визуального проектирования. В основе Delphi лежит язык Object Pascal, который является расширением объектно-ориентированного языка Pascal. В Delphi также входит библиотека визуальных компонентов и большое количество инструментов, необходимых для того, чтобы чувствовать себя совершенно уверенным при профессиональной разработке программ для Windows-среды.

Процесс создания интерфейса будущей программы заключается в простом перемещении необходимых визуальных компонентов в окно формы . Поэтому RAD-среды еще называют визуальными средами разработки, какими мы видим рабочие и диалоговые окна программы при проектировании, такими они и будут, когда программа заработает.

Преимущества Delphi по сравнению с аналогичными программными продуктами, согласно [2]:

- быстрота разработки приложения;

- удобная отладка;

- высокая производительность разработанного приложения;

- низкие требования разработанного приложения к ресурсам компьютера;

- наращиваемость за счет встраивания новых компонент и инструментов в среду Delphi;

- возможность разработки новых компонент и инструментов

собственными средствами Delphi (существующие компоненты и инструменты доступны в исходных кодах);

- удачная проработка иерархии объектов;

- легкое...