Смекни!
smekni.com

Методические указания по преддипломной практике и дипломному проектированию для студентов специальности “Автоматизированные системы обработки информации и управления”   (стр. 6 из 12)

это и задачи оптимизации, управления и контроля производственных процессов, задачи выбора структуры и состава технических средств, задачи выбора метода средств сбора и обработки данных для контроля параметров технологических процессов и т. п.

При решении задач оптимизации необходимо отразить следующие вопросы;

1) Постановка задачи. В данном вопросе необходимо выбрать вид математической модели технологического процесса. Модель может быть как статической, так н динамической. Важно правильно определить критерии качества управления.

2) Выбор метода решения поставленной задачи.

3. Разработка алгоритма решения задачи.

Здесь приводится описание входной, промежуточной и выходной информации. Если необходимо, приводится описание расчетных формул и выполняемых вычислений. Основное внимание следует уделить блок- схеме алгоритма и ее описаниям. Необходимо также привести распечатку программы на одном из алгоритмических языков.

4) Контрольный пример.

Сделать выводы о решении поставленной задачи по результатам решения контрольного примера. Здесь решается реальный контрольный пример применительно к исследуемому технологическому процессу. Исходные данные для контрольного примера должны быть получены на производстве.

5) Выработка рекомендаций по внедрению результатов дипломного проектирования в промышленность.

Особо следует отметать микропроцессорные системы управления. В задачах такого класса следует проработать:

1) Выбор критерия управления. Здесь следует иметь в виду, что использование микропроцессорной техники в АСУТП позволяет одновременно учитывать физические параметры и критерии технико-экономической эффективности. Это дает возможность реализации качественного управления технологическим процессом.

2) Построение математической модели процесса. Математическая модель строится не для всего технологического процесса, а для отдельных его составляющих. Это облегчает разработку программ для мини- компьютеров, с помощью которых вырабатываются управляющие воздействия (в задачах управления) или определяются и анализируются специфичные причины нестандартного функционирования (в задачах контроля) .

  1. Выбор способа управления процессом. Выбор способа управления связан, в частности, с проблемами надежности и стоимости. Стоимость систем с центральным управлением обычно при большом числе управляемых объектов ниже стоимости децентрализованных систем. Такая закономерность, впрочем, с развитием технология производства микропроцессоров, приведшей к созданию высокоэффективных однокристальных микроЭВМ, проявляется все в меньшей степени. Кроме того, системы на базе центральных оправляющих микроЭВМ являются технологически менее надежными. Они нуждаются в дорогостоящих, помехоустойчивых линиях связи. Поэтому принцип децентрализованного управления в микропроцессорных системах постепенно становится превалирующим.

Кроме того, эффективность микропроцессорной системы может быть достигнута за счет рационального распределения функций управления между аппаратными и программными средствами, особая роль отводится системам с перестраиваемой структурой, предоставляющей хорошие возможности для реализации различных алгоритмов определения с использованием программируемых структур.

4. Построение алгоритма управления (контроля).

При разработке алгоритма управления (контроля) необходимо учитывать существующий алгоритм управления (контроля), выбранный критерий качества, особенности технологического процесса, выбранный способ управления и т. п. Необходимо построить блок-схему процесса управления (контроля) и дать ее описание. При разработке алгоритма важно иметь в виду, что управление должно осуществляться в реальном масштабе времени.

5) Программное обеспечение.

Количество программных модулей определяется содержанием и количеством реализуемых функций системы управления. В дипломном проекте программы разрабатываются по указанию руководителя дипломного проекта. Решение задачи построения технического обеспечения АСУТП также деланно основываться на современной тенденции - широкого применения микропроцессоров и микроЭВМ. Решение задачи, как правило, следует начать с расчета необходимого количества различного оборудования и выбора его конкретного вида. После произведенных расчетов выбрать способ компоновки технических средств. Все расчеты и выбор компоновки должны исходить из заданной схемы технологического процесса.

В дипломной работе могут решаться вопросы конструирования переходных устройств для сопряжения процессора и терминальных устройств.

3. Автоматизация проектирования

Тематика дипломных проектов по данной проблеме связана, как правило, с разработкой математических моделей и методов в САПР, технического, информационного и математического обеспечения САПР.

Системный подход к решению задачи состоит в понимании того факта, что любая система такой сложности, как САПР, не может быть создана и внедрена сразу вся целиком. Поэтому в дипломном проекте особенно важно отобразить и обосновать выбор совокупности решаемых системой задач на каждом этапе ее эволюционного развития с обеспечением их системного единства и взаимной совместимости.

Круг конкретных задач, подлежащих разработке в специальном разделе дипломного проекта, разнообразен.

Это:

создание информационной базы системы проектирования и перевод ее на машинные носители;

создание пакетов прикладных программ автоматизированного проектирования;

построения технического обеспечения САПР; оптимизационные задачи;

обеспечение надежности функционирования САПР и целый ряд других задач.

При решении любой из названных задач следует базироваться на следующих принципах: САПР -человеко-машинная система; САПР -иерархическая система, реализующая комплексный подход к автоматизации всех уровней проектирования;

САПР-совокупность информационно согласованных подсистем;

САПР - открытая и развивающаяся система.

При разработке пакетов прикладных программ или отдельных программ разрабатываются следующие вопросы:

алгоритмы автоматизируемых задач проектирования и блок-схемы алгоритмов с комментариями к ним;

решение задач на алгоритмическом или машинно-ориентированном языке;

вопросы информационной совместимости с другими пакетами программ данной системы;

вопросы эксплуатации разработанного пакета и рекомендации по его внедрению.

САПР функционирует, как правило, в диалоговом режиме.

При разработке языка диалогового взаимодействия особое внимание следует уделить изучению профессионального языка конструктора (технолога), который специфичен для каждой конкретной области. При этом отражаются следующие вопросы:

Описание структуры проектируемого объекта. Здесь необходимо привести имена всех компонентов объекта вместе с описание

их атрибутов. Описание операций проектирования. Выбор фраз и обоснование способа построения фраз (директив).

Методы и организация лексического анализа фраз (директив).

Организация и управление процессом проектирования. Разрабатывается программа языкового взаимодействия конструктора (технолога) с ЭВМ.

При решении задач, связанных с построением технического обеспечения САПР решаются задачи, аналогичные тем, которые возникают при проектировании. При этом необходимо иметь в виду, что задачи проектирования и конструирования во многих инженерных областях по своему характеру и содержанию не относятся к задачам вычислительным. Например, конструктор в соответствии с намеченным принципиальным решении взаимно располагает детали, представляя результаты в графической форме. Поэтому более подробно следует обосновать выбор и количество электромеханических устройств машинной графики и графических дисплеев.

Для оперативной связи инженера-проектировщика с ЭВМ используют наряду с графическими и алфавитно-цифровые дисплеи.

В связи с тенденцией создания специализированных автоматизированных рабочих мест (АРМ) для проектировщиков, конструкторов темы дипломных проектов могут быть посвящены разработке компонент этих систем.

5.3.4. Автоматизированные системы научных исследований (АСНИ)

В настоящее время автоматизированные системы научных исследований (АСНИ) находят широкое применение в народном хозяйстве и обеспечивают дальнейшее развитие фундаментальных направлений в науке.

АСНИ отличаются от других типов автоматизированных систем; (АСУТП, АСУП, САПР и т. д.) характером информации на выходе системы. Прежде всего, это получаемые в результате научной деятельности человека, а также создаваемые на основе этих данных математические модели, исследуемыx объектов, явлений или процессов, адекватность и точность таких моделей обеспечиваются всем комплексом методических, программных и других средств. Поэтому АСНИ являются системами для получения, корректировки или исследования моделей, используемых затем в других типах автоматизированных систем для управления, проектирования.

При проработке общей части дипломного проекта следует учитывать, что системный подход требует рассмотрения процесса проектирования автоматизированной системы, его целей и логики как единого целого, подчинения частных общей цели системы и интеграции представлений о системе с различных точек зрения на каждом ее этапе проектирования. На этой основе должны создаваться требуемые практикой конкретные методы и соответствующие инженерные методики проектирования.

Ниже приводятся возможные варианты тем дипломных проектов.

а) Разработка технической структуры АСНИ. Цель дипломного проекта по данной теме - это выработка технических решений, дающих полное представление о создаваемой АСНИ и ее подсистемах. Последовательность работ на стадии разработки технического проекта АСНИ следующая: