Разработка САПР трубчатых реакторов для производства малеинового ангидрида

подключение к последовательному (COM) порту.

Устройство ввода "мышь" необходимo при работе с операционной

системой Windows 2000, пакетом AutoCad. Устройство ввода "мышь"

подключается к последовательному порту компьютера.

В состав одной из станций (подсистема ввода-вывода) входит плоттер. В

проекте применен рулонный плоттер Disign Jet 430c фирмы Hewlett Packard,

модель 330А1. Плоттер HP Disign Jet 430c может подключаться как к

последовательному, так и к параллельному порту компьютера.

Плоттер занимает мало места, при этом позволяет выводить чертежи

формата А1,A2,A3,A4.

Краткие технические характеристики графопостроителя HP Disign Jet

430c:

- шаг вычерчивания - 0,025 мм ;

- скорость приема данных - 1200,2400,5800,9600 Бод.

С целью надежной работы технических средств компьютеры

подключаются к питающей сети через блок бесперебойного питания мощностью

200 Вт. Современные компьютеры и мониторы, как правило, оборудованы

системой Green Star, которая позволяет экономить энергию при длительной

работе компьютера в автономном режиме. Для большего количества станций или

в случае необходимости подключения к блоку бесперебойного питания других

устройств (принтера, плоттера и т.д.) необходимо либо увеличить количество

UPS, либо заменить его на более мощный.

5.3 Программное обеспечение

5.3.1 Общесистемное программное обеспечение

Программное обеспечение САПР - объединяет программы для систем

обработки данных на машинных носителях и программную документацию,

необходимую для эксплуатации программы.

Для работы проектируемой САПР взята операционная система Windows 2000

, которая входит в специальное программное обеспечение.

Используемая в разрабатываемой системе автоматизированного

проектирования 32-разрядная операционная система Windows 2000 фирмы

Microsoft обладает следующими возможностями: поддержка многозадачности,

современный интерфейс с пользователем, поддержка сетевых возможностей,

поддержка переносимости данных из одной программы в другую, поддержка 32-

разрядных приложений.

Краткие технические данные для операционной системы:

- разрядность операционной системы - 32;

- минимальный объем памяти для работы - 64 Мб;

- режим многозадачности;

- защищенный режим работы;

- поддержка длинных имен файлов.

Прикладное программное обеспечение состоит из программ, которые

реализуют следующие функции: решение математической модели, решение задачи

оптимизации, подбор вспомогательного оборудования, подготовка и вывод

документации,.

Общесистемное программное обеспечение, позволяющее осуществлять

качественную работу как технических средств, так и программных продуктов,

состоит из операционной системы Windows 2000.

Широкое распространение больших компьютерных сетей и потребность

пользователей во взаимодействии и совместном использовании централизованных

БД привели к тому, что сетевое программное обеспечение (ПО) из разряда

полезного перешло в разряд необходимого. Подключившись к одной или

нескольким сетям, операционная система (ОС) может повысить свои

вычислительные мощности и возможности доступа к данным, разрешить

пользователям взаимодействовать и совместно использовать данные, а также

предоставить приложениям такие возможности, которое отдельно взятая ОС не

могла бы обеспечить. Чтобы все перечисленное было реализовано эффективно,

сетевое ПО встроено в ОС Windows 2000 и работает на равных правах с

остальными частями исполнительной системы .

Windows 2000 представляет несколько сетевых интерфейсов, которые дают

ей возможность подключаться к различным типам вычислительных систем.

Средства для распределения приложений, включая RPC и механизмы

коммуникаций между процессорами, позволяют разработчикам приложений полнее

использовать сетевые компьютеры, перекладывая на другие машины задачи

требующие большого объема вычислений, и работая с удаленными ресурсами, как

с локальными.

Благодаря своим широким возможностям ОС Windows 2000 может превращать

простой настольный компьютер в расширяющуюся сеть вычислительных ресурсов.

Операционная система Windows 2000 позволяет осуществлять совместную

работу различных внешних устройств и компьютера. Одним из достоинств

интерфейса Windows 2000 является его универсальность, единый подход при

работе с различными прикладными программами. После определения в среде

Windows 2000 используемых устройств соответствующие установки для отдельных

программ выполнять уже не нужно.

Windows 2000 допускает использование многозадачного режима, при

котором, можно, например «заимствовать» часть изображения из одной

программы и вставить ее в другу.

5.3.2 Прикладное программное обеспечение

Сложность математического обеспечения и методов принятия решений

обусловили создание большого комплекса прикладных программ. Каждая из

восьми подсистем в соответствии со своей спецификой имеет в своем составе

необходимое программное обеспечение.

Так для подсистемы ввода-вывода исходных данных необходима программа,

в которой реализуется ввод всей необходимой для проектирования информации,

создание технического задания на проектирование , а также проводится

экспертная оценка введенных данных на предмет целесообразности

проектирования. От правильности и полноты введенных данных зависит весь

дальнейший ход процесса проектирования. Поэтому в процессе

автоматизированного проектирования этому этапу оказывается большое внимание

в плане создания максимально дружеского интерфейса для пользователя.

В информационно-поисковую подсистему входит программа формализации

данных, т.е. введенные данные преобразуются в формат, используемый в

расчетных подсистемах. Возможно возникновение ситуации, что требуемая

пользователю модель уже создана, поэтому нет необходимости делать одну и ту

же работу дважды. Чтобы такие ситуации не возникали создана программа

поиска аналогов. Первым делом, после оформления технического задания, мы

проверяем не был ли когда-либо уже создан такой проект. В случае

положительного ответа, пользователю выводится необходимая графическая и

текстовая документация, иначе выводится сообщение, что в БД готовых

проектов аналог найден не был.

В подсистеме решения задачи оптимизации используется программа

расчета математической модели. Так как проектируемые модели должны быть не

только оптимальными по размерам, но и одновременно энергоэкономичными, то

необходима программа расчета оптимальных параметров трубок реактора. В

частности это такие параметры как длина и радиус.

Подсистема формирования документации целиком и полностью

предназначена для подготовки и вывода документации, поэтому для этих целей

и используются: программа формирования и корректировки чертежей; программа

формирования текстовой информации.

Исходный текст программ содержится приложении Д.

5.4 Информационное обеспечение

Информационное обеспечение САПР - объединяет в себе данные,

необходимые для выполнения автоматизированного проектирования.

Основу системы организации и ведения информационного обеспечения САПР

составляют системы управления базами данных (СУБД) и функционирующие в их

среде базы данных. Систему ведения информационного обеспечения в целом

можно охарактеризовать как банк данных - специальным образом организованное

хранилище данных, в котором содержатся документы, описывающие стандартные

проектные процедуры, типовые проектные решения, типовые элементы, а также

другие данные, необходимые для проектирования.

Автоматизированный банк данных - система технических, информационных,

математических, программных, лингвистических и организационных средств,

предназначенных для централизованного накопления и коллективного

многоаспектного использования данных. В автоматизированном банке данных

часть функций реализуется программно-техническим персоналом. Концепция

банка данных в целом и базы данных в частности ориентирована на реализацию

рационального технологического процесса ведения и работы с данными в

условиях развития фондов данных и использующих их приложений.

Потенциальные возможности банка данных при обеспечении эффективной

поддержки и развития фондов данных, можно практически осуществить только

при условии оптимальности выбора параметров организации базы данных,

проводимого на этапе проектирования.

Решение задач рационального конструирования баз данных предполагает

учет специфики конкретной предметной области, состояние которой отражается

содержанием базы данных, а также множества факторов, определяющих

функционирование механизмов архитектуры представления данных в СУБД.

Основу системы организации и ведения информационного обеспечения САПР

составляют системы управления базами данных (СУБД) и функционирующие в их

среде базы данных. Систему ведения информационного обеспечения в целом

можно охарактеризовать как банк данных - специальным образом организованное

хранилище данных, в котором содержатся документы, описывающие стандартные

проектные процедуры, типовые проектные решения, типовые элементы, а также

другие данные, необходимые для проектирования.

Для создания этих баз данных применялась система управления базами

данных InterВase 5.0, которая удовлетворяет следующим требованиям:

- информационная совместимость проектирующих и обслуживающих

подсистем САПР;

- возможность наращивания БД;

- обеспечение целостности данных;

СУБД применяет реляционную организацию баз данных, т.е. базы данных

представляются в виде таблицы.

5.4.1 Общее описание необходимого информационного обеспечения

База данных представляет собой основное хранилище необходимой

информации. Это открытая система, позволяющая изменять количество и

структуру БД.

В процессе проектирования САПР трубчатых реакторов необходим

следующий перечень основных баз данных:

- БД готовых проектов;

- БД фильтров;

- БД катализаторов;

- БД хладагентов;

- БД электродвигателей.

- В базе данных готовых проектов содержится информация, которая была

получена в результате работы совокупности всех программ. Эти данные

представляют собой список введенных параметров уже созданных моделей

реакторов. Пользователь может просмотреть эти данные как пример или выбрать

наиболее подходящие данные по уже созданной модели, т.е. получить уже

готовый проект.

- БД фильтров содержит исчерпывающую информацию о том, какие из них

можно применять в моделях реакторов при проектировании.

БД содержит следующие поля: наименование, мощность, тип, радиус

улавливаемых частиц, мощность, степень очистки.

- БД катализаторов представляет собой информацию, содержащую

следующие поля: название катализатора, состав, температура плавления.

- БД хладагентов реализуется следующая информация, которая

представляется такими полями как наименование, состав и температура

плавления.

- БД электродвигателей содержит информацию об электродвигателях в

полях: наименование, мощность, номинальный вращающий момент.

5.5 Лингвистическое обеспечение

Лингвистическое обеспечение САПР - совокупность языков, применяемых

для описания процедур автоматизированного проектирования и проектных

решений.

Для корректной эксплуатации проектируемой системы автоматизированного

проектирования необходима диалоговая подсистема ввода - вывода, которая

обеспечивает интерфейс между компьютером и пользователем.

Любая САПР является человеко-машинной системой, главной задачей

которой является облегчение труда людей: конструкторов, проектировщиков,

чертежников. В связи с этим одним из важных критериев разрабатываемой САПР

является удобство взаимодействия человека с ЭВМ. Их диалог должен строиться

на взаимопонимаемых выражениях.

Задача разработчика системы автоматизированного проектирования

максимально упростить работу человека, и в то же время предоставить ему все

возможные средства для плодотворной работы. Лингвистическое обеспечение не

упростит вычисление формул, однако сделает процесс проектирования удобным и

понятным как для специалиста-проектировщика, так и для любого пользователя

САПР.

Основные средства взаимодействия человека и машина - это различные

диалоговые системы. САПР трубчатых реакторов для производства малеинового

ангидрида использует следующие типы диалога:

1) диалог типа "меню".

Данный тип меню показан на рисунке 4. На начальном этапе работы САПР

в подсистеме ввода и анализа исходных данных пользователю предоставляется

возможность выбрать из меню необходимый порядок действий, т.е. осуществить

ведение БД или начать оптимизационный расчет, порядок ввода данных.

Выбор в данном меню прост и не требует специальной подготовки. Для

выбора значения, соответствующему определенному параметру, можно

осуществлять при помощи мыши или клавиши "Tab".

[pic]

Рисунок 4 - Диалог типа "меню"

Данная система организована следующим образом: на экран выводится

меню и пользователю предлагается выбрать один из предложенных ему пунктов.

Диалог типа "меню" удобен для реализации любой программы. Посредством

этого диалога большинство программ общаются с пользователем. С помощью него

можно, например, быстро выбрать любую подсистему, закрыть программу,

получить справочную информацию.

2) диалог "заполнения бланков".

[pic]

Рисунок 5 - Диалог типа "заполнение бланка".

Пример данного диалога показан на рисунке 5

Этот вид диалога необходим для заполнения табличной информации.

Ввод информации пользователь может следующим образом:

- заполнение таблицы в произвольном порядке, удобном для пользователя

;

- возможность корректировки любой графы таблицы;

- постраничный просмотр вводимых данных;

- возврат к ранее введенным данным и их корректировка.

При вводе проверяется тип вводимых данных. Часть пунктов в бланках

заполняются автоматически на основании уже введенной информации

пользователем. Это перечень введенных параметров, приемлемые значения

габаритных размеров проектируемой модели реактора и точности.

6. ОХРАНА ТРУДА

Охрана труда и безопасность жизнедеятельности является одним из

важнейших вопросов при проектировании, а также при создании нормальных

климатических условий для работы оборудования.

Все многообразие законодательных актов, мероприятий и средств,

включенных в понятие охраны труда, направлено на создание таких условий

труда, при которых воздействие на работающих опасных и вредных

производственных факторов сведено к минимуму.

Труд рабочих и служащих должен быть организован таким образом, чтобы

каждый трудящийся по своей специальности и квалификации имел закрепленное

за ним рабочее место, своевременно, до начала работы, был ознакомлен с его

содержанием. Необходимо, чтобы условия труда были здоровыми и безопасными,

оборудование и инструменты исправными. Необходимо строго соблюдать

требования техники безопасности и производственной санитарии.

Помещения ВЦ, их размеры (площадь, объем) должны в первую очередь

соответствовать количеству работающих и размещаемому в них комплексу

технических средств. В них предусматривают соответствующие параметры

температуры, освещения, чистоты воздуха, обеспечивают изоляцию от

производственных шумов.

Электрические установки, к которым относятся практически все

оборудование ЭВМ, представляют для человека большую потенциальную

опасность, так как в процессе эксплуатации или проведения профилактических

работ человек может коснуться частей, находящихся под напряжением.

Специфическая опасность электроустановок: токоведущие проводники, корпуса

стоек ЭВМ и прочего оборудования, оказавшегося под напряжением в результате

повреждения (пробоя) изоляции, не подают каких-либо сигналов, которые

предупреждали бы человека об опасности. Реакция человека на электрический

ток возникает лишь при протекании последнего через тело человека.

6.1 Общие санитарно-гигиенические требования к устройству ВЦ

Стоит отметить, что помещения ВЦ и их размеры должны соответствовать

количеству работающих людей и размещенному в них комплексу технических

средств. При проектировании ВЦ необходимо учитывать такие параметры, как

температура, освещение, чистота воздуха, изоляция от производственных шумов

и т.д.

Согласно санитарным нормам СН 245-71, объем производственного

помещения на одного работающего должен составлять не менее 15 м3; площадь

помещения выгороженного стенами или глухими перегородками не менее 4.5 м2.

К помещениям машинного зала предъявляются особые требования.

Высота зала на технологическим полом до подвесного потолка должна

быть 3–3.5м. Расстояние между подвесным и основным потолками при этом

должно быть 0.5–0.8м. Высоту подпольного пространства принимают равной

0.2–0.6м (при прокладке в нем воздуховодов – не менее 0.3м, а при наличии

только кабелей – не менее 0.15–0.2м.).

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8