Аннотация 2
Введение 7
1 Исследовательский раздел 9
1.2 Анализ и характеристика предметной области 9
1.1.1 Обобщенная характеристика предметной области 9
1.1.2 Характеристика предприятия АО ННК «Печоранефть» 9
1.1.3 Составление организационной структуры компании 11
1.1.4 Техническое и аппаратное обеспечение 13
1.2 Обоснование необходимости разработки системы 16
1.3 Анализ предметной области с целью выявления объекта автоматизации 17
1.4 Постановка задачи на разработку 26
2 Проектный раздел 31
2.1 Проектирование функциональной модели верхнего уровня 33
2.1.1 Построение логической модели верхнего уровня 33
2.1.2 Построение логической модели базы данных 35
2.2 Требования к технической и программной архитектуре нижнего уровня 39
2.2.1 Требования к исполнительным модулям 39
2.2.2 Требования к транспортному модулю 40
2.2.3 Локальная сеть нижнего уровня и варианты подключения к ней модулей 42
2.2.4 Клиент-серверная архитектура нижнего уровня 45
2.2.5 Подключение модулей по интерфейсу UART 49
2.3 Требования к технической архитектуре среднего уровня 53
2.3.1 Основные алгоритмы работы web-сервиса 53
2.3.2 Обмен данными между web-сервисом и контроллером 54
3 Экспериментальный раздел 55
3.1 Обоснование выбора средств реализации 55
3.1.1 Обоснование и выбор технологии и платформы разработки программного обеспечения АИС 55
3.2.2 Обоснование и выбор выбранной платформы разработки 56
3.3 Физическое проектирование базы данных 60
3.4 Реализация аппаратного обеспечения 62
3.4.1 Реализация программы для контроллера исполнительного модуля 62
3.4.2 Реализация программы для контроллера транспортного модуля 65
3.4.3 Реализация web-сервиса 66
3.4.4 Реализация обмена данными с web-сервисом 67
3.4.5 Реализация обмена данными между контроллерами на нижнем уровне 69
3.4.6 Разработка программы верхнего уровня 70
3.5 Тестирование и описание функциональности АИС 77
3.5.1 Инструкция по настройке и запуску транспортного модуля нижнего уровня 77
3.5.2 Инструкция по настройке и запуску исполнительного модуля нижнего уровня 79
3.5.3 Процедура загрузки резидентной программы в память платы Arduino 81
3.5.4 Инструкция по работе с программой верхнего уровня 82
Заключение 91
Список используемой литературы 93
Купить

Целью выполнения выпускной квалификационной работы (ВКР) является разработка системы автоматизированного контроля и учета энергоресурсов промышленного предприятия АО «ННК-Печоранефть» г. Усинск.
Основное назначение системы - передача данных и команд управления от датчиков контроля до программы верхнего уровня и от программы верхнего уровня до исполнительных устройств.
Актуальность работы состоит в применении современных компьютерных технологий в процессе наблюдения за технологическими процессами контроля ресурсов. Одним из приложений таких технологий является разработка автоматизированного рабочего места (АРМ), включающих в себя как средства оперативного наблюдения, так и средства передачи команд от программ верхнего уровня к устройству.
Особенностью работы разрабатываемой системы является то, что управление исполнительным уровнем предполагается выполнять через сеть Интернет. Это позволит разнести датчики контроля и рабочее место с управляющей программой верхнего уровня территориально как угодно далеко друг от друга.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
• обоснование необходимости разработки;
• разработка общих принципов построения системы;
• описание платформы реализации;
• постановка задачи на разработку;
• описание алгоритмов реализации;
• проектирование структуры транспортной базы данных;
• разработка web-сервиса обмена данными;
• реализация резидентной программы транспортного модуля;
• реализация резидентной программы исполнительного модуля;
• тестирование и устранение ошибок и недостатков.
Объектом исследования являются система автоматизированного учета и контроля энергоресурсов.
Предметом исследования являются способы прогнозирования электропотребления промышленного предприятия.
Областью исследования является исследование работоспособности и качества функционирования электротехнических комплексов и систем в различных режимах, при разнообразных внешних воздействиях.
Практическая значимость работы. Проведенные исследования позволяют ускорить процессы прогнозирования электропотребления и разрабатывать энергосберегающие мероприятия на предприятии.
Научная новизна проекта заключается в разработке модели и принципов построения системы управления датчиками контроля как распределенной многоуровневой расширяемой вычислительной системы, состоящей из автономных исполнительных модулей, объединенных в единую сеть с центральным транспортным модулем, который в свою очередь имеет выход во «внешний мир». Разработанный в результате выполнения проекта прототип системы управления стендом, построенной по этим принципам, наглядно продемонстрирует преимущества и эффективность предложенной модели.
Теоретическая значимость работы обоснована тем, что результаты исследования могут быть использованы при разработке различных распределенных систем управления физическими объектами на базе платформы Arduino.
Практическая значимость работы заключается в разработке действующего прототипа системы предназначенной для управления работой датчиков контроля.
Купить