Современное состояние автоматизации на автомобильном транспорте

2

Размещено на http://www.allbest.ru

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

Государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых

Кафедра автомобильного транспорта

Контрольная работа

По дисциплине Основы автоматизации и компьютеризации производственных процессов

Тема: «Современное состояние автоматизации на автомобильном транспорте»

Владимир 2012 г

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Адаптивная система управления техническим состоянием автомобиля на базе диагностирования информации

Способ диагностики с использованием косвенного индицирования

Автоматизированный подогрев двигателя

Автоматизированная система подбора запчастей для ремонта автомобилей

Литература

автомобиль диагностика автоматизированная двигатель

ВВЕДЕНИЕ

Автоматизированные системы как объект управления характеризуются множеством параметров или признаков, которые могут выступать в роли классических. Классификация автоматизированных систем управления проводится с целью:

- выбора систем-аналогов для анализа конъюнктурных свойств;

- оценки необходимых ресурсов для планирования и нормирования разработки системы;

- определения конкурентоспособности создаваемой системы.

К основным классификационным признакам создаваемой системы отнесём следующие:

1) уровень, занимаемый системой в иерархии экономических, технических отношений: межгосударственные; государственные; отраслевые; объединений (корпораций); предприятий (фирм); технологических объектов;

2) назначение системы: административные; общественные; политические; социальные; оборонные; коммерческие; финансовые; образовательные; технологические; транспортные; связи; правовые; 3) функции, реализуемые системой: организационно-экономические; технологические; интегральные;

4) характер реализуемых задач: стратегические; тактические; оперативные;

5) форма выходных результатов: информационно-управляющие; информационно-советующие; информационно-справочные;

6) структура: централизованные; иерархические; децентрализованные;

7) характер протекания производственного процесса: непрерывные; дискретные; дискретно-непрерывные.

Под автоматизированной системой (АС) будем понимать механизм, реализующий информационную технологию.

Различают следующие виды АС:

1) АСНИ - автоматизированная система научных исследований (Основная цель: моделирование и проведение экспериментов. Решаемые задачи и инструментарий: математическая статистика, планирование эксперимента, методы оптимизации, имитационное моделирование);

2) САПР - система автоматизированного проектирования (Основная цель: автоматизация процессов расчетов и проектирования. Решаемые задачи: изготовление конструкторской документации, смет, заказных спецификаций, оптимизация проектных решений, снижение сроков проектирования);

3) АСТПП - автоматизированная система технологической подготовки производства (Основная цель: подготовить конкретное предприятие с его конкретными материальными и человеческими ресурсами к выпуску того или иного изделия или переходу на новую технологию. Решаемые задачи: составление маршрутных и технологических карт, расчет и оптимизация загрузки людей и оборудования; расчеты потребностей и планирование запасов и т.п.);

4) АСУТП - автоматизированная система управления технологическими процессами (Основная цель: управление изготовлением готовой продукции в основном для непрерывных производств, например, производства аммиачной селитры. Решаемые задачи: задачи автоматического управления и регулирования);

5) ГПС - гибкие производственные системы (набор производственных модулей, станков с числовым программным управлением, промышленных роботов, из которых можно создать технологическую систему). ( Основная цель: автоматизация дискретного производства, например производство автомобилей. Решаемыезадачи: механическая, термическая идр обработка, перемещение изделия и компонентов между производственными модулями, складирование и т.п.);

6) АСУП - автоматизированная система управления предприятием (Основная цель: решает задачи организации управления и экономики. Основные задачи: бух учет, планирование, кадры, снабжение, сбыт и т.п.). Зарубежный аналог АСУП - это общеуправленческие системы (MIS - management information system и EIS - executive information system):

В настоящее время синонимами АСУП являются термины: информационная система (ИС), автоматизированная ИС (АИС), корпоративная ИС (КИС), система обработки данных (СОД), автоматизированная СОД (АСОД) и др.

Приведенные выше АС являются в основном системами оперативной обработки данных, т.е. предназначены для решения задач постоянно возникающих в процессе инженерной и экономической деятельности и алгоритмы которых сравнительно легко поддаются формализации. Например, расчет запасов материала на складе или начисления зарплаты. Такие системы оперативной обработки всегда являются составной частью, информационным фундаментом любых более сложных СОД, решающих менее формализованные задачи, относящиеся, как правило, к разряду аналитических, нечетких, интеллектуальных.

Управление организационными объектами осуществляют организационные АСУ. Организационные объекты управления и соответствующие им АСУ рассматриваются на производственном уровне (т.е. на уровне объединений, предприятий и др., а также процессов их основной деятельности) и на более высоких, обобщающих уровнях управления народным хозяйством в целом и его территориальными комплексами в соответствии с административно-территориальным делением страны.

АДАПТИВНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКИМ СОСТОЯНИЕМ АВТОМОБИЛЯ НА БАЗЕ ДИАГНОСТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

Эффективность работы автомобильного транспорта и ее основные показатели, такие как производительность, себестоимость и безопасность движения, в значительной степени зависят от уровня организации работ по поддержанию подвижного состава в технически исправном состоянии. [1,2].

В настоящее время имеются реальные резервы существенного повышения эффективности планово-предупредительной системы ТО на основе применения современных прогрессивных информационных технологий и компьютерных систем управления. Один из таких резервов - разработка и широкое внедрение новой, более совершенной и гибкой системы управления техническим состоянием автомобилей на базе современного контрольно-диагностического оборудования и высокопроизводительных средств вычислительной техники

Такой системой может стать адаптивная система управления техническим состоянием автомобиля с элементами индивидуального подхода к каждому конкретному автомобилю. Тем более что, тот уровень средств технической диагностики, которого они достигли в последние пять - шесть лет вполне позволяет реализовать практически любые задачи по определению и прогнозированию технического состояния автомобиля.

Предлагаемая система предусматривает необходимость проведения для автомобилей ТО с индивидуальной программой, которое условно можно назвать индивидуальным техническим обслуживанием (ИТО). Вид выполняемых работ при ИТО должен определяться на основе индивидуальных диагностических данных.

Основополагающими для ИТО являются следующие основные принципы:

Основополагающим остается планово-предупредительный принцип выявления и устранения неисправностей и проведения технических воздействий;

Оперативное управление техническим состоянием автомобиля на основе прогнозирования его состояния с использованием новейших компьютеризированных средств технической диагностики и интегрированными с ними в единую систему средствами вычислительной техники;

Индивидуальный подход к оценке технического состояния каждого конкретного автомобиля;

Индивидуальное прогнозирование периодичности технического обслуживания и технического состояния автомобиля.

Индивидуальное прогнозирование периодичности технического обслуживания и технического состояния автомобилей является одним из основных положений функционирования предлагаемой системы управления техническим состоянием автомобилей и одним из основных резервов повышения ее эффективности и дальнейшего совершенствования.

Прогнозирование технического состояния автомобилей может производиться на основе сбора и обработки диагностической информации. Исходной информацией являются: значения параметров технического состояния автомобиля и его отдельных агрегатов и систем, календарные даты и значения наработок автомобиля, соответствующие зафиксированным значениям параметра и др. информация, получаемая в центре диагностики с использованием компьютеризированных средств диагностирования. Информация передается системе управления для обработки, в процессе которой формируются массивы нормативно-справочной и диагностической информации, необходимые для организации процесса прогнозирования. Для этого используются специально разработанные программные средства.

Процесс прогнозирования представляет поэтапную процедуру обработки информации, поступающей из центра диагностики. Обработка информации ведется с целью решения двух комплексов задач: собственно прогнозирования и статистической обработки. Характер этих задач и условия их реализации обусловили структуру и состав технического и программного обеспечения, необходимого для обеспечения процесса прогнозирования технического состояния автомобилей в автоматизированной системе (рис.1).

Рис. 1. Схема прогнозирования и управления техническим состоянием автомобилей

Техническое обеспечение системы прогнозирования (СП) составляет компьютеризированное диагностическое оборудование, используемое в центре диагностики, и вычислительные средства автоматизированной системы управления техническим состоянием автомобилей.

Информационное обеспечение разработано с учетом реализации функций системы ТО и ремонта автомобилей и функций СП. Входные и выходные информационные данные составляют внешнее информационное обеспечение, а организованные информационные массивы -- внутреннее обеспечение.

Разработанное обеспечение позволяет эффективно реализовать функцию прогнозирования в системе управления техническим состоянием автомобилей, автоматизировать процесс обработки информации об изменении технического состояния автомобилей в условиях эксплуатации и использовать получаемые при этом результаты для последовательного наращивания мощности системы прогнозирования в процессе ее функционирования.

Внешнее информационное обеспечение включает:

Информацию о техническом состоянии автомобилей и информацию, необходимую для их идентификации в системе;

Управляющую информацию для автоматизированной системы управления техническим состоянием автомобилей, и информационные массивы в памяти ЭВМ при внедрении СП;

Информацию о динамике технического состояния автомобилей;

Информацию о текущем состоянии автомобилей и результатах прогнозирования, а также служебную информацию (результаты контроля поступивших данных, аварийные сообщения и т. д.).

Внутреннее информационное обеспечение составляют:

Массивы нормативно-справочной информации, содержащие числовые нормативы, необходимые для прогнозирования, и тексты, используемые для печати выходных документов;

Массивы, содержащие информацию о текущем техническом состоянии автомобилей.

Методическое обеспечение СП содержит:

Методику оценки факторов условий эксплуатации, предназначенную для выявления совокупности значимых факторов;

Методику построения системных моделей прогнозирования технического состояния автомобилей;

Методику прогнозирования технического состояния автомобилей на основе многофакторных моделей, учитывающих индивидуальное состояние автомобиля и его изменение под воздействием факторов условий эксплуатации.

Программное обеспечение включает:

Комплекс программ прогнозирования технического состояния автомобилей;

Комплекс программ анализа и моделирования многофакторных объектов прогнозирования.

Комплекс программного обеспечения является одной из основных частей автоматизированной системы управления техническим состоянием автомобилей. Он состоит из взаимосвязанных друг с другом функциональных подпрограмм, а также базы данных и пользовательского интерфейса. Общая структура комплекса программного обеспечения приведена рис. 2.

Рис. 2. Структурная схема комплекса программного обеспечения автоматизированной системы управления.

Особое внимание при разработке автоматизированной системы управления уделяется пользовательскому интерфейсу системы. Так как интерфейс - это та часть программы, которая является непосредственным посредником между оператором (пользователем) программы и самой программой. При разработке концепции интерфейса очень важно, чтобы были учтены все нюансы программного продукта. Современные программные технологии позволяют максимально универсализировать внешний вид и стиль работы с программами. Это имеет огромное значение, т.к. требует от неподготовленного к работе с системой человека минимальных усилий в обучении работы на ней. Так же немало важно, чтобы дальнейшее усовершенствование системы и добавление к ней новых компонентов, не требовало от программиста больших усилий.

Интерфейс был разработан с использованием системы программирования Microsoft Visual С++, т.к. она наиболее полно удовлетворяет выдвинутым требованиям. Интерфейс создан с максимальным количеством стандартных компонентов, и даже пользователь, который ни разу не имел дело с системой, но работал с другими приложениями под операционную систему Windows 95, 98, 2000, NT, может быстро освоится в данном программном продукте и довольно быстро понять тонкости работы с ним.

Основное ядро автоматизированной системы, конечно же, составляет база данных по автомобилям. Она представляет собой систему взаимосвязанных таблиц, в которых хранится информация любого рода. Сложность при разработке базы данных заключалась в том, что информация весьма разнородна, используются числовые, строковые и смешанные единицы, кроме того, необходимо хранить информацию как характерную для какого-либо ряда объектов, так и индивидуальную для каждого объекта. Структура базы такова: за минимальный объем хранения информации было решено взять конкретный замер того или иного диагностического параметра в конкретный приезд автомобиля на СТО или АТП. Далее идет более обобщенная структура, хранящая информацию о всех параметрах, снимаемых в конкретное прибытие автомобиля на станцию.

Существует информация, относящаяся к конкретному автомобилю (ФИО владельца, № двигателя, гос. номер, VIN, и т.д.). Классом выше находятся таблицы, содержащие данные о группе автомобилей (по возрастанию - модель, марка, тип автомобиля). Эти таблицы содержат данные о предельно-допустимых значениях диагностических параметров.

База данных создавалась с использованием системы управления базами данных Microsoft Access. Решение использовать данный продукт обусловлено относительно простым созданием и редактированием под ней баз данных, а также абсолютной совместимостью с программной средой Visual С++. Структурная схема базы данных приведена на рис. 3.

Кроме этого в программное обеспечение автоматизированной системы управления входит комплекс программ прогнозирования технического состояния автомобилей, а также комплекс программ анализа и моделирования многофакторных объектов прогнозирования.

Разработанное программное обеспечение находиться, в данный момент, в стадии тестирования и отладки, что позволит исключить возможные ошибки и сбои в работе, а также возможно провести улучшение интерфейса пользователя.

Еще одним важнейшим вопросом при создании автоматизированной системы управления техническим состоянием автомобилей является подбор оптимального типажа диагностического оборудования - это очень важный практический вопрос, который имеет огромное значение, особенно если речь идет о создании системы управления техническим состоянием, базирующейся на принципах прогнозирования технического состояния автомобиля и его отдельных агрегатов и систем.

Исходя из вышесказанного и проанализировав целый ряд работ /2,3,4,5,6/, посвященных разработке, применению и перспективам развития средств диагностики, можно сделать следующие выводы:

Условием перехода автомобильного транспорта к гибкой адаптивной системе управления техническим состоянием автомобилей с индивидуальной корректируемой периодичностью и объемами обслуживания, автоматизированному оперативному управлению техническим состоянием автомобилей является развитие информационного обеспечения автотранспортных процессов.

Автоматизация контроля технического состояния и работы автомобилей является ключом к развитию информационного обеспечения на автомобильном транспорте, компьютеризированному оперативному управлению планированием ТО и прогнозированию технического состояния и возможных неисправностей автомобилей.

Рис. 3. Структурная схема базы данных

Базой автоматизации должно стать создание локальных информационно-вычислительных комплексов, включающих в себя компьютеризированные средства технической диагностики и новейшие средства вычислительной техники.

Компьютеризация является ключевым направлением современного развития диагностической техники. Наряду со стендовыми и бесстендовыми средствами технической диагностики, объектами компьютеризации должны стать средства углубленного диагностирования, формируемые в специализированные комплекты по технологическому принципу их применения на постах ТО и Р.

Реальный успех применения компьютерной техники во многом зависит от готовности и заинтересованности персонала, прежде всего инженерно-технического и управленческого. Даже при наличии компьютерной техники, заинтересованности в ее сбыте изготовителей, хорошем программном обеспечении (отечественного производства, учитывающего специфику и особенности технической эксплуатации автомобилей в нашей стране, климатические, дорожные и прочие условия, а также организацию работ ТО и квалификацию персонала) требуется переподготовка персонала АТП и центров технической диагностики. Необходимо организовать обучение операторов-диагностов и руководителей, которые должны на начальном уровне овладеть этой техникой, понимать ее роль, возможности и перспективы.

СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОСВЕННОГО ИНДИЦИРОВАНИЯ

Двигатели же транспортного типа, в том числе автомобильные, не оборудуются индикаторными кранами, а современные дизельные ДВС с непосредственным впрыском не оборудуются и свечами накаливания. Эти обстоятельства делают невозможным осуществление прямого индицирования современных автомобильных ДВС. По этой причине используют либо специальные миниатюрные датчики давления, либо косвенные методы индицирования. Среди миниатюрных датчиков можно выделить датчики давления фирмы «Optrand», которые можно устанавливать в форсунку, свечу зажигания или накаливания.

Среди известных методов косвенного индицирования можно выделить следующие:

1. Определение давления с помощью встроенного в уплотнительную прокладку для свечи зажигания пьезоэлектрического датчика давления [2].

2. Использование сигналов неравномерности вращения коленчатого вала для оценки индикаторных диаграмм цилиндров ДВС [3]. Метод представляет собой способ экспертной оценки технического состояния ДВС по показателям индикаторной диаграммы, косвенно рассчитываемой по показателям частоты вращения коленчатого вала.

3. Определение давления путем установки тензодатчиков на уплотнительную прокладку газового стыка [4]. Понятно, что при таком методе невозможна унификация.

4. Определение давление в цилиндре путем использования датчиков вибрации и установления соответствия между давлением в цилиндре и вибрацией стенок цилиндра [5].

Следует признать, что все названные способы косвенного индицирования носят пока скорее постановочный характер, они используются в виде отдельных экспериментальных проработок, имеющих ограниченную точность и достаточно узкую сферу использования. Такое положение дает право исследователям предлагать и разрабатывать новые методы и средства диагностирования ДВС.

Косвенное индицирование методом измерения напряжений в шпильках крепления крышки (головки) цилиндров

Анализ сил, действующих в остове двигателя, показывает, что наиболее полно давление в цилиндрах двигателя передается через крышку (или головку) шпилькам или болтам ее крепления к блоку. Относительно небольшую погрешность вносят внутренние инерционные силы и моменты, действующие в остове.

Предложенный метод индицирования [1] заключается в том, что под гайку помещают стальную шайбу с закрепленными на ней тензорезисторами. Выходной сигнал от тензорезистора через усилитель передается на электроизмерительный прибор и осциллограф, либо через аналого-цифровой преобразователь (АЦП) передается и обрабатывается в ЭВМ.

Данный метод был опробован на ряде двигателей, но наиболее полно его работоспособность была проверена в процессе стендовых испытаний двигателя 3Ч17,5/24. Принципиальная схема установки показана на рис.3.

Рис.3. Схема установки:

двигатель

датчик угловых меток

датчик давления

усилитель сигнала датчика давления

комплекс К-748/I

датчик деформации

усилитель сигнала датчика деформации

осциллограф

плоттер

отметчик мертвых точек индикатора МАИ-2А

приемник давления индикатора МАИ-2А

пульт управления индикатора МАИ-2А

пишущая часть индикатора МАИ-2А

В ходе этих испытаний одновременно проводилось прямое индицирование с помощью электропневматического стробоскопического индикатора МАИ-2А, диагностического комплекса К-748/I с использованием датчика давления, а также предлагаемым методом косвенного индицирования. В качестве тензодатчиков были использованы тензорезисторы STRAIN GAGE фирмы “KYOWA” (Япония) типа KGF-5-120-C1-III.

Замеры напряжений проводились на двух шпильках, находящихся при работе двигателя в различных режимах нагружения. Все измерения проводились на пяти режимах работы двигателя: Ne=0;0,25;0,5;0,75 и 1,0Neном.

Рис.4. Развернутые индикаторные диаграммы полученные:

прямым методом

косвенным методом

Индикаторные диаграммы, снятые с помощью индикатора МАИ-2А рассматривались как эталонные, а диаграммы, снятые методами прямого и косвенного индицирования сопоставлялись с ним и оценивалась их точность. Вид полученных диаграмм представлен на рис.4, а зависимости основных параметров индикаторного процесса от нагрузки, измеренные тремя различными методами - на рис.5.

Анализ результатов испытаний позволил сделать следующие заключения:

1. Среднее индикаторное давление косвенного метода несколько занижено по сравнению с давлением прямого метода, но максимальное значение не превышает 5%, при этом значение среднего индикаторного давления pi оказалось практически равным pi, полученному при обработке индикаторных диаграмм, снятых с помощью индикатора МАИ-2А. Это дает основание утверждать, что значение pi, полученное предлагаемым методом более реально отражает действительную картину.

2. Жесткость работы двигателя , степень повышения давления , а также значение максимального давления сгорания Pz при измерении косвенным методом также занижены по сравнению с методом прямого индицирования, но расхождения не превышают 5%.

3. Косвенный метод индицирования оказался наиболее точным при определении моментов самовоспламенения топлива и моментов достижения максимального давления сгорания относительно ВМТ.

Это связано с тем, что система блок - крышка - шпилька является максимально жесткой и, следовательно, изменение давления в цилиндре моментально воспринимается датчиком. Прямое индицирование дает задержку в нашем случае примерно на 1° поворота коленчатого вала, основные причины погрешности: конечная скорость распространения волны давления, дросселирующее влияние канала, собственные колебания газа в нем [6].

Рис.5. Зависимости индикаторных показателей от нагрузки двигателя.

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ ПОДОГРЕВ ДВИГАТЕЛЯ

Организация хранения подвижного состава, при которой были бы в достаточной мере обеспечены надежный пуск двигателей, минимальные износы агрегатов и узлов, экономичность при удовлетворительной экологической основе, а также безопасность движения после длительной стоянки, в практике эксплуатации решается либо путем строительства теплых стоянок, либо с помощью различных средств и способов безгаражного хранения автомобилей.

Под безгаражным хранением понимается процесс содержания технически исправного подвижного состава на открытых площадках, обеспечивающий его готовность к выезду для использования по назначению. На автотранспортных предприятиях используются групповые и индивидуальные средства и способы безгаражного хранения автомобилей. Эти средства могут быть стационарными и передвижными. Индивидуальные средства чаще всего предназначены для единичных автомобилей, работающих в отрыве от постоянных баз.

Для групповых средств используются тепловая и электрическая энергия, газовая сеть и газогенераторы. Теплота от внешнего источника может быть использована в режиме межсменного подогрева или в режиме разогрева непосредственно перед выездом автомобиля на линию.

В первом случае не возникает необходимости в мощных высокопроизводительных источниках тепла. Во втором случае источник тепла должен обладать большой теплопроизводительностью, чтобы обеспечить разогрев автомобиля в течение короткого времени.

Использование тепла в режиме подогрева имеет преимущество перед разогревом. Подогрев автомобиля способствует сокращению времени простоев в момент выезда его на линию. Тепло в этом случае более равномерно распределяется по массе двигателя.

Индивидуальные средства включают в себя подогреватели, являющиеся неотъемлемой частью автомобиля. Работа большинства средств обогрева связана с использованием тепла или энергии, поступающих от внешнего источника или вырабатываемых в самом подогревателе, поэтому представляет интерес расчет количества теплоты, затрачиваемой для обогрева ДВС.

Процесс теплообмена при обогреве двигателя имеет сложный характер. Явления теплового излучения, теплопроводности и конвекции протекают одновременно и оказывают взаимное влияние друг на друга. Тепловая энергия может поступать на внешние поверхности двигателя или в его внутренний объем.

В первом случае тепло за счет теплопроводности охлаждающей жидкости, масла и деталей двигателя распространяется от его внешней поверхности к внутренним частям. Если тепловая энергия подводится во внутренний объем двигателя, направление градиента температуры изменяется на противоположное.

Интенсивность теплообмена и соотношение тепловых потоков, связанных с теплопроводностью, конвекцией и тепловым излучением, имеют весьма большое значение, так как определяют не только расход энергии, но и степень обеспечения нагрева наиболее ответственных узлов двигателя.

За счет теплового излучения тепло передается капоту и деталям ограждения, а от них вследствие теплопроводности, теплового излучения и конвекции в - окружающую среду. Таким образом, физическая сторона рассматриваемого сложного процесса целиком определяется сочетанием всех его составляющих.

Исходным уравнением для расчета количества теплоты является тепловой баланс

Qn = Qт + Qk + Qож +Qмет +Qм , (2.12)

где Qn - количество тепла, подводимого к двигателю; Qт - потери тепла за счет теплового излучения и теплопроводности; Qk - потери тепла, связанные со свободным теплообменом воздуха в подкапотном пространстве; Qож - количество тепла, затрачиваемое на нагрев охлаждающей жидкости; Qмет - количество тепла, затрачиваемое на нагрев металла двигателя; Qм - количество тепла, затрачиваемое на нагрев масла в двигателе.

В общем виде решение уравнения теплового баланса затруднено из-за сложности учета потерь тепла за счет теплового излучения и теплопроводности QT, и потерь тепла, связанных с теплообменом воздуха в подкапотном пространстве Qk. Поэтому на практике пользуются упрощенным расчетом мощности нагревателя с последующей коррекцией ее через коэффициент запаса.

Установка (рис.1) состоит из объекта регулирования (ДВС) 1, в котором находятся теплоэлектронагреватель (ТЭН) 2 для подогрева охлаждающей жидкости через ДВС 1 и радиатор 4 осуществляется насосом 3, приводимым в действие электродвигателем 8. Электродвигатель 6 приводит в действие вентилятор 7, который создает воздушный поток, протекающий через радиатор 4. Расход охлаждающей жидкости контролируется с помощью реохорда 5. Электроконтактная система термометра 9 осуществляет управление (включение-выключение) ТЭНом 2 и электродвигателем 6 вентилятора 7.

Принципиальная электрическая схема лабораторной установки представлена на рисунок 2.7. Подключение схемы к питающей сети производится с помощью кнопкиSB1 и магнитного пускателя КМ1, включение кнопкой SB2. Управление электродвигателем М2 насоса осуществляется магнитным пускателем КМ4 кнопками SB3 и SB4.

Рисунок 2.7 - Структурная схема лабораторной установки

Задатчик температуры охлаждающей жидкости работает следующим образом. С помощью указателей на шкале манометрического термометра устанавливают минимальную и максимальную температуру регулирования охлаждающей жидкости ДВС. При замыкании контактов манометрического термометра ВК, соответствующих минимальной температуре регулирования, срабатывает реле К1, замыкает контакт 1К1 и ставит обмотку реле К1 на самоблокировку. Контакт 2К1 размыкается и обесточивает обмотку реле К2, что приводит к размыканию контакта 2К2 самоблокировки реле К2, замыканию контакта 1К2 и подключению обмотки реле К1 к питающему напряжению. Замыкаются контакты 3К1 и 3К2, подавая питание в обмотку магнитного пускателя КМ2, который контактами 1КМ2 подает к теплоэлектронагревателю ЕК питание. Контакты 4К1 и 4К2 размыкаются и электродвигательМ1 вентилятора обесточивается.

Рисунок 2.8 - Принципиальная электрическая схема лабораторной установки

При замыкании контактов манометрического термометра ВК, соответствующих максимальной температуре регулирования, срабатывает реле К2, замыкает контакт 2К2 и размыкает контакт 1К2. Обмотка реле К1 обесточивается, размыкается контакт 1К1 и замыкается контакт 2К1. Обмотка реле К2 становится на самоблокировку. Контакты 3К1 и 3К2 размыкаются и обесточивают обмотку магнитного пускателя КМ2, который размыкает контакты 1КМ2, отключая питание от теплоэлектронагревателя ЕК. Контакты 4К1 и 4К2 замыкаются, подавая питание в обмотку магнитного пускателя КМ3. Магнитный пускатель КМ3 срабатывает и замыкает контакты 1КМ3. Электродвигатель М1 подключается к питающей сети и приводит в действие вентилятор схемы охлаждения.

При достижении охлаждающей жидкостью минимальной температуры регулирования замыкаются контакты термометра ВК, соответствующие минимальной температуре регулирования, и цикл повторяется.

 АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ПОДБОРА ЗАПЧАСТЕЙ ДЛЯ РЕМОНТА АВТОМОБИЛЕЙ

В современных условиях ремонта автомобилей возникает потребность быстро и качественно подобрать требуемые запчасти в зависимости от неисправности автомобиля. В основном данный процесс занимает достаточно емкий промежуток времени, приблизительно от нескольких часов до нескольких суток, особенно при работе с On-Line Электронными Базами Данными автозапчастей.

Сложность состоит в том, что для работы с такими Базами Данных требуется знание не только основ пользования персонального компьютера, но и опыт работы с Internet приложениями, знание достаточно сложного пользовательского интерфейса.

Данное программное обеспечение позволяет руководствуясь только несколькими критериями запроса по Базе Данных, дать исчерпывающую информацию клиенту о возможности ремонта его автомобиля с указанием цен и сроков исполнения.

Данный программный продукт рассчитан на пользователей общего уровня и предназначен только для коммерческого использования.

Основным назначением программы является помощь персоналу автосервиса заключающаяся в быстром и качественном поиске и подборе автозапчастей по анализу неисправности автомобиля.

Требования к функциональным характеристикам

Система должна обеспечивать возможность выполнения следующих функций:

· Регистрация в системе;

· Аутентификация (получение пользовательских или администраторских прав);

· Отображение, ввод и коррекцию информации о тарифах, об имеющихся в наличии автозапчастей, комплектующих;

· Отображение, ввод и коррекцию информации о клиентах;

· Ввод и коррекцию информации о заказах, предоставление клиенту его экземпляра договора по ремонту, вывод на печать экземпляра договора фирмы;

· Обработка заказов и ведение финансового журнала выполнения и стадиях выполнения заказов;

· Обработка и своевременное оповещение клиента о ходе выполнения заказа;

· Вывод информации о сроках выполнения заказа, а также возможность их корректировки на стадии выполнения;

· Отслеживание клиентов-должников, ввод их в «чёрный список» фирмы;

· Ввод и коррекция «чёрного списка»;

· Пример выполнения заказа;

· Гостевая книга;

Исходные данные:

· Сетевое имя и пароль;

· Список возможных неисправностей автомобиля;

· Список автозапчастей;

· Цены на автозапчасти;

· Тарифы на услуги;

· Информация о клиенте (ФИО, адрес, номер и серия паспорта);

· Информация о заказе (код интересующего договора, дата и срок выполнения заказа).

Результаты:

· «Чёрный список» фирмы;

· Список договоров;

· Финансовый отчёт руководителю (прибыль и убытки за определённый промежуток времени);

· Электронные и напечатанные экземпляры договоров.

ТРЕБОВАНИЯ К ПРОГРАММНОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ

Разрабатываемые программные модули должны быть самодокументированны, т.е. тексты программ должны содержать все необходимые комментарии.

Программная система должна включать справочную систему о работе и подсказки пользователю.

DFD показывает внешние по отношению к системе источники и приемники данных, идентифицирует логические функции (процессы) и группы элементов данных, связывающие одну функцию с другой (потоки), а также идентифицирует хранилища (накопители данных), к которым осуществляется доступ. Структуры потоков данных и определение их компонентов хранятся в словаре данных. Каждая логическая функция может быть детализирована DFD нижнего уровня. Когда детализация исчерпана, переходят к описанию логики с помощью спецификации процесса.

Структура каждого хранилища описывается с помощью ERD. В случае наличия реального времени DFD дополняется средствами описания, зависящего от времени поведения системы, которые описываются с помощью STD.

ДИАГРАММЫ ПОТОКОВ ДАННЫХ

Диаграммы потоков банных позволяют специфицировать как функции разрабатываемого программного обеспечения, так и обрабатываемые им данные. При использовании этой модели систему представляют в виде иерархии диаграмм потоков данных, описывающих асинхронный процесс преобразования информации с момента ввода в систему до выдачи пользователю. На каждом следующем уровне иерархии происходит уточнение процессов, пока очередной процесс не будет признан элементарным.

В основе модели лежат понятия внешней сущности, процесса, хранилища (накопителя) данных и потока данных.

Внешняя сущность - материальный объект или физическое лицо, выступающие в качестве источников или приемников информации, например, заказчики, персонал, поставщики, клиенты, банк и т. п.

Процесс - преобразование входных потоков данных в выходные в соответствии с определенным алгоритмом. Каждый процесс в системе имеет свой номер и связан с исполнителем, который осуществляет данное преобразование. Как в случае функциональных диаграмм, физически преобразование может осуществляться компьютерами, вручную или специальными устройствами. На верхних уровнях иерархии, когда процессы еще не определены, вместо понятия «процесс» используют понятия «система» и «подсистема», которые обозначают соответственно систему в целом или ее функционально законченную часть.

Хранилище данных - абстрактное устройство для хранения информации. Тип устройства и способы помещения, извлечения и хранения для такого устройства не детализируют. Физически это может быть база данных, файл, таблица в оперативной памяти, картотека на бумаге и т. п.

Поток данных - процесс передачи некоторой информации от источника к приемнику. Физически процесс передачи информации может происходить по кабелям под управлением программы или программной системы или вручную при участии устройств или людей вне проектируемой системы.

Таким образом, диаграмма иллюстрирует как потоки данных, порожденные некоторыми внешними сущностями, трансформируются соответствующими процессами (или подсистемами), сохраняются накопителями данных и передаются другим внешним сущностям - приемникам информации. В результате мы получаем сетевую модель хранения/обработки информации.

Для изображения диаграмм потоков данных традиционно используют два вида нотаций: нотации Иордана и Гейна-Сарсона.

ДИАГРАММА ПЕРЕХОДОВ СОСТОЯНИЙ

Диаграмма переходов состояний является графической формой предоставления конечного автомата - математической абстракции, используемой для моделирования детерминированного поведения технических объектов или объектов реального мира.

На этапе анализа требований и определения спецификаций диаграмма переходов состояний демонстрирует поведение разрабатываемой программной системы при получении управляющих воздействий. Под управляющими воздействиями или сигналами в данном случае понимают управляющую информацию, получаемую системой извне. Например, управляющими воздействиями считают команды пользователя и сигналы датчиков, подключенных к компьютерной системе. Получив такое управляющее воздействие, разрабатываемая система должна выполнить определенные действия и или остаться в том же состоянии, или перейти в другое состояние взаимодействия с внешней средой.

Для построения диаграммы переходов состояний необходимо в соответствии с теорией конечных автоматов определить: основные состояния, управляющие воздействия (или условия перехода), выполняемые действия и возможные варианты переходов из одного состояния в другое.

Если программная система в процессе функционирования активно не взаимодействует с окружающей средой (пользователем или датчиками), например, использует примитивный интерфейс и выполняет некоторые вычисления по заданным исходным данным, то диаграмма переходов состояний обычно интереса не представляет. В этом случае она демонстрирует только последовательно выполняемые переходы: из исходного состояния в состояние ввода данных, затем после выполнения вычислений - в состояние вывода и, наконец, в состояние завершения работы.

Для интерактивного программного обеспечения с развитым пользовательским интерфейсом основные управляющие воздействия - команды пользователя, для программного обеспечения реального времени -- сигналы от датчиков и/или оператора производственного процесса. Общим для этих типов программного обеспечения является наличие состояния ожидания, когда программное обеспечение приостанавливает работу до получения очередного управляющего воздействия. Для интерактивного программного обеспечения наиболее характерно получение команд различных типов, а если это еще и программное обеспечение реального времени - однотипных сигналов (либо от многих датчиков, либо требующих продолжительной обработки).

Контекстная диаграмма, описанная выше, представлена в Автоматизированной Системе подбора запчастей на автомобили следующим образом.

Следующий уровень представлен Детализированной Диаграммой потоков данных и управляющих потоков данных(1 уровень).

На ней разработано четыре управляющих процесса:

1. Registration & List of Clients - регистрация клиентов в системе и построение списков клиентов

2. Information about Tariff & Spare - обработка поступающей информации о тарифах и наличии запчастей

3. Information about Orders - аккумуляция поступающей информации из управляющих потоков и построение списка заказов

4. Realization Orders - обработка полученной информации из вышеперечисленных управляющих потоков и прослеживание реализации заказов

В первый управляющий поток Registration & List of Clients поступают данные Network Name & Password, происходит их обработка. Результат Client {данные} поступают в потоки «3» и «4»(Information about Tariff & Spare и Information about Orders).

Во второй управляющий поток Information about Tariff & Spare поступают данные List of Prices, List of Spares и List of Clients.

Данные о Тарифах и Наличии запчастей Tariff и Spares аккумулируются в управляющих потоках Information about Orders и Realization Orders.

«3» и «4» управляющие потоки Realization Orders и Information about Orders представляют собой результаты обработанной информации, а также работу с Базами Данных “Data about Prices on Spares” и “Data about Realization Orders”.

Детализированная Диаграмма потоков данных и управляющих потоков данных(1 уровень) описанная выше, представлена в Автоматизированной Системе подбора запчастей на автомобили следующим образом.

Детализированная Диаграмма потоков данных “Registration & List of Client's” представлена в Автоматизированной Системе подбора запчастей на автомобили следующим образом.

На следующем уровне детализируюя Диаграмму потоков данных “Information about Tariff & Spare ” на три составляющие:

1. Formation List of Clients

2. Formation List of Prices - формирование списка цен.

3. Formation List of Spares - формирование списка запчастей.

«2» и «3» Диаграммы потоков данных (Formation List of Prices и Formation List of Spares) взаимодействуют с базами данных “Data about Client's” и “Data about Prices on Spares”, а также с управляющими процессами “Client's Work Control” и “Financial Work's Control”

Детализированная Диаграмма потоков данных “Information about Tariff & Spare” представлена в Автоматизированной Системе подбора запчастей на автомобили следующим образом.

Управляющий процесс Client's Work Control представляет собой взаимодействие клиентов в автоматизированной системе и представляет собой Диаграмму перехода Состояний.

Управляющий процесс Financial Work's Control представляет собой взаимодействие служащих в автоматизированной системе и представляет собой Диаграмму перехода Состояний.

СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ

1. АСУ - автоматизированная система управления.

2. Results of Order - результат заказа, полученный после обработки информации.

3. Clients - пользователь автоматизированной системы

4. Financial Administrator - специалист, подготовленный управляющий системы.

5. Registration & List of Clients - регистрация клиентов в системе и построение списков клиентов.

6. Information about Tariff & Spare - обработка поступающей информации о тарифах и наличии запчастей.

7. Information about Orders - аккумуляция поступающей информации из управляющих потоков и построение списка заказов.

8. Realization Orders - обработка полученной информации из вышеперечисленных управляющих потоков и прослеживание реализации заказов.

9. Registration - регистрация клиента в системе.

10. Formation List of Clients - формирование списка клиентов.

11. Formation List of Employees - формирование списка служащих.

12. Formation List of Prices - формирование списка цен.

13. Formation List of Spares - формирование списка запчастей.

14. Tariff - список тарифов на услуги.

15. Spare - список запчастей, находящихся в наличии.

16. Clients - список клиентов, зарегистрированных в системе.

17. Order - список сформированных заказов.

18. Weight - система находится в состоянии «ожидание».

19. Initialization - система находится в состоянии «инициализация пользователя».

20. Registration Query - система находится в состоянии «оформление запроса».

21. Realization Orders - система находится а состоянии «реализация заказа».

22. Cancel - система находится а состоянии «Отмена действия».

23. End - система находится а состоянии «окончание реализации заказа».

ЛИТЕРАТУРА

Рябчинский А.И., Токарев А.А., Русаков В.З. Динамика автомобиля и безопасность дорожного движения: Учебное пособие / МАДИ(ГТУ). М., 2002. - 131 с.

Русаков В.З., Юршин Ю.Г. Моделирование влияния изменения технического состояния АТС на параметры активной безопасности в комплексе "В-А-Д-С". - Концепсия современного развития автомобилестроения и эксплуатации транспортных средств: Материалы Всерос. научно-техн. конф. / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т. - Новочеркасск: ЮРГТУ, 2002. - с. 264-265.

Блудян Н.О. Перспективные принципы совершенствования системы технического обслуживания и ремонта подвижного состава. - М., 2010. - 52 с.- (Автомоб. трансп. Сер.3, Техн. эксплуатация и ремонт автомоб.; Обзор, информ. /М-во автомоб. трансп. РСФСР. ЦБНТИ; Вып.6).

Говорущенко Н.Я. М. - Место и роль диагностики в условиях новой концепции ее развития. - М., 2009. - 52 с. - (Автомоб. трансп. Сер. Техн. эксплуатация и ремонт автомоб.: Обзор. информ. / Концерн "Росавтотранс". Информавтотранс; Вып. 8). Стр 2 - 14

Петров В.Б. - Истоки и некоторые итоги создания и применения диагностического оборудования в разных странах. - М., 2001. - 64 с. - (Автомоб. трансп. Сер. Техн. эксплуатация и ремонт автомоб.: Обзор. информ. / Концерн "Росавтотранс". Информавтотранс; Вып. 10).

Мороз С.М. - Задачи современного развития диагностики автомобилей. - М., 2010. - 60 с. - (Автомоб. трансп. Сер. Техн. эксплуатация и ремонт автомоб.: Обзор. информ. / М-во автомоб. трасп. РСФСР, ЦБНТИ; JSSN 0202-0998; Вып. 7).

Кузнецов Е.С. - Применение компьютерной техники на автомобильном транспорте США. - М., 2010. - 62 с. - (Автомоб. трансп. Сер. Техн. эксплуатация и ремонт автомоб.: Обзор. информ. / М-во автомоб. трасп. РСФСР, ЦБНТИ; JSSN 0202-0998; Вып.1).

Мороз С.М. - Автоматизация контроля состояния и работы автомобилей с использованием бортовых систем - М., 2010. - 48 с. - (Автомоб. трансп. Сер. Техн. эксплуатация и ремонт автомоб.: Обзор. информ. / М-во автомоб. трасп. РСФСР, ЦБНТИ; JSSN 0202-0998; Вып. 3).

Размещено на Allbest.ru

...