Помощь студентам в учебе
Система программного радиоуправления для транспортно-технологической платформы
|
ВВЕДЕНИЕ 7
1 Анализ технического задания 9
2 Теоретические основы построения систем программного радиоуправления
транспортом 10
2.1 Стандарт IEEE 802.11a, b, g, n. Беспроводные сети передачи данных Wi¬
Fi 10
2.1.1 Стандарт IEEE 802.11. История возникновения 10
2.1.2 Стандарт IEEE 802.11 и его расширение 802.11a/b/g 11
2.1.3 Режимы работы 802.11 12
2.1.4 Физический уровень 802.11 12
2.1.5 Метод передачи в инфракрасном диапазоне (IR) 13
3 Технологический раздел 14
3.1 Разработка структурной схемы устройства 14
3.2 Элементы системы управления транспортной технологической
системой 14
3.2.1 Микроконтроллер NXT Mindstorms 15
3.2.2 Модуль IEEE 802.11 (Wi-Fi) 16
3.2.3 Инфракрасный датчик 20
3.2.4 Сервомотор NXT 24
3.2.5 Аккумуляторная батарея 26
4 Программный раздел 27
4.1 Программное обеспечение LEGO®MANDSTORMS®Software 27
4.2 Разработка программного обеспечения с использованием среды
графического программирования LabVIEW 34
4.2.1 Общие сведения о среде LabVIEW 34
4.2.2 Лицевая панель виртуального прибора 35
4.2.3 Блок-диаграмма 37
4.2.3.1 Терминалы данных 38
4.2.3.2 Узлы данных 39
4.2.3.3 Проводники данных 39
4.2.4 Виртуальный подприбор 40
4.2.5 Принцип потока данных 40
4.3 Разработка программного обеспечения для системы управления
транспортной технологической платформой 41
5 Организационно-экономический раздел 46
5.1 Параметры сетевого планирования 46
5.2 Элементы сетевого графика 47
5.3 Перечень и параметры работ сетевого графика 47
5.4 Расчет параметров событий сетевого графика 50
5.5 Расчет параметров работ сетевого графика 51
5.6 Технико-экономические расчеты 53
5.6.1 Расчёт затрат на оплату труда разработчиков 53
5.6.2 Затраты на материалы 54
5.6.3 Амортизационные отчисления 55
5.6.4 Определение величины прочих прямых расходов 55
5.7 Расчёт полной себестоимости и цены на разработку 55
5.8 Расчёт экономической эффективности разработки 56
5.9 Расчет экономической эффективности применения 57
6 Безопасность жизнедеятельности 58
6.1 Безопасность окружающих при движении транспортной платформы 58
6.1.1 Потенциальные угрозы безопасности эксплуатирующего персонала ... 58
6.1.2 Органы управления и обратной связи с оператором 59
6.2 Электропитание автоматизированной системы управления 61
6.3 Меры безопасности 62
6.4 Эксплуатационные характеристики 63
6.5 Требования к пожарной безопасности 64
Заключение 66
Библиографический список 67
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Алгоритм работы программы 68
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Назначение кнопок на джойстике 75
1 Анализ технического задания 9
2 Теоретические основы построения систем программного радиоуправления
транспортом 10
2.1 Стандарт IEEE 802.11a, b, g, n. Беспроводные сети передачи данных Wi¬
Fi 10
2.1.1 Стандарт IEEE 802.11. История возникновения 10
2.1.2 Стандарт IEEE 802.11 и его расширение 802.11a/b/g 11
2.1.3 Режимы работы 802.11 12
2.1.4 Физический уровень 802.11 12
2.1.5 Метод передачи в инфракрасном диапазоне (IR) 13
3 Технологический раздел 14
3.1 Разработка структурной схемы устройства 14
3.2 Элементы системы управления транспортной технологической
системой 14
3.2.1 Микроконтроллер NXT Mindstorms 15
3.2.2 Модуль IEEE 802.11 (Wi-Fi) 16
3.2.3 Инфракрасный датчик 20
3.2.4 Сервомотор NXT 24
3.2.5 Аккумуляторная батарея 26
4 Программный раздел 27
4.1 Программное обеспечение LEGO®MANDSTORMS®Software 27
4.2 Разработка программного обеспечения с использованием среды
графического программирования LabVIEW 34
4.2.1 Общие сведения о среде LabVIEW 34
4.2.2 Лицевая панель виртуального прибора 35
4.2.3 Блок-диаграмма 37
4.2.3.1 Терминалы данных 38
4.2.3.2 Узлы данных 39
4.2.3.3 Проводники данных 39
4.2.4 Виртуальный подприбор 40
4.2.5 Принцип потока данных 40
4.3 Разработка программного обеспечения для системы управления
транспортной технологической платформой 41
5 Организационно-экономический раздел 46
5.1 Параметры сетевого планирования 46
5.2 Элементы сетевого графика 47
5.3 Перечень и параметры работ сетевого графика 47
5.4 Расчет параметров событий сетевого графика 50
5.5 Расчет параметров работ сетевого графика 51
5.6 Технико-экономические расчеты 53
5.6.1 Расчёт затрат на оплату труда разработчиков 53
5.6.2 Затраты на материалы 54
5.6.3 Амортизационные отчисления 55
5.6.4 Определение величины прочих прямых расходов 55
5.7 Расчёт полной себестоимости и цены на разработку 55
5.8 Расчёт экономической эффективности разработки 56
5.9 Расчет экономической эффективности применения 57
6 Безопасность жизнедеятельности 58
6.1 Безопасность окружающих при движении транспортной платформы 58
6.1.1 Потенциальные угрозы безопасности эксплуатирующего персонала ... 58
6.1.2 Органы управления и обратной связи с оператором 59
6.2 Электропитание автоматизированной системы управления 61
6.3 Меры безопасности 62
6.4 Эксплуатационные характеристики 63
6.5 Требования к пожарной безопасности 64
Заключение 66
Библиографический список 67
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Алгоритм работы программы 68
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Назначение кнопок на джойстике 75
Отрасль приборостроения, как и многие прикладные сферы деятельности человека, переживает сегодня ряд качественных изменений связанных в первую очередь с широким внедрением микропроцессоров в транспортную технику, что позволяет значительно расширить их функциональные возможности, а также в разы повысить функциональность.
Сложившаяся тенденция последнего десятилетия свидетельствует о все возрастающей роли микропроцессоров и микроконтроллеров применяемых в системах автоматизированного управления. Универсальность применения большинства микроконтроллеров и разнообразие систем построенных на основе микропроцессорной техники, а также недостижимая средствами дискретной элементной базы гибкость таких систем делают применение микроконтроллеров де-факто стандартом в проектировании автоматизированных систем управления.
Одним из наиболее действенных способов повышения эффективности использования того или иного объекта транспортной технологической инфраструктуры является применение средств вычислительной техники в качестве управляющего элемента. Подобные решения позволяют, как автоматизировать работу транспортной технологической платформы, так и более эффективно планировать рабочие циклы подобных устройств.
Безусловно, применение электронных средств значительно усложняет как производство, так безотказную эксплуатацию транспортных технологических средств. Однако данные издержки зачастую окупаются повышением точности следования по маршруту и снижением времени на непроизводственные передвижения.
Следует также упомянуть о значении систем автоматизированного проектирования и схемотехнического моделирования для целей разработки новых или модернизации уже действующих устройств. Известно, что в процессе разработки в качестве лимитирующих факторов выступают: качество(qualityQ), стоимость(costC) и минимизация времени(deliveryD). В этой связи стремление использовать возможности вычислительной техники, для того чтобы автоматизировать и связать друг с другом задачи проектирования и производства, является весьма актуальными. Это позволяет сократить время и стоимость разработки, а также минимизировать издержки на этапе производства конечного продукта.
Современные системы автоматического управления могут эффективно решать задачи на уровнях, начинающихся от управления отдельными устройствами и заканчивающихся управлением технологическими установками и целыми производствами. В системах автоматизации применяются различные средства реализации алгоритмов управления. На сегодняшний день наиболее эффективными являются цифровые методы и средства управления.
В контексте вышесказанного в данной работе уделено значительное внимание вопросам обеспечения надежности и экономической рентабельности производства подобных устройств.
Цель работы
Целью данной работы является разработка системы программного радиоуправления для транспортной технологической платформы.
Задачи
1. Изучение особенностей построения системы программного радиоуправления транспортом;
2. Изучение принципов управления основными параметрами системы программного радиоуправления транспортом;
3. Приобретение практических навыков в построении системы программного радиоуправления транспортом.
Сложившаяся тенденция последнего десятилетия свидетельствует о все возрастающей роли микропроцессоров и микроконтроллеров применяемых в системах автоматизированного управления. Универсальность применения большинства микроконтроллеров и разнообразие систем построенных на основе микропроцессорной техники, а также недостижимая средствами дискретной элементной базы гибкость таких систем делают применение микроконтроллеров де-факто стандартом в проектировании автоматизированных систем управления.
Одним из наиболее действенных способов повышения эффективности использования того или иного объекта транспортной технологической инфраструктуры является применение средств вычислительной техники в качестве управляющего элемента. Подобные решения позволяют, как автоматизировать работу транспортной технологической платформы, так и более эффективно планировать рабочие циклы подобных устройств.
Безусловно, применение электронных средств значительно усложняет как производство, так безотказную эксплуатацию транспортных технологических средств. Однако данные издержки зачастую окупаются повышением точности следования по маршруту и снижением времени на непроизводственные передвижения.
Следует также упомянуть о значении систем автоматизированного проектирования и схемотехнического моделирования для целей разработки новых или модернизации уже действующих устройств. Известно, что в процессе разработки в качестве лимитирующих факторов выступают: качество(qualityQ), стоимость(costC) и минимизация времени(deliveryD). В этой связи стремление использовать возможности вычислительной техники, для того чтобы автоматизировать и связать друг с другом задачи проектирования и производства, является весьма актуальными. Это позволяет сократить время и стоимость разработки, а также минимизировать издержки на этапе производства конечного продукта.
Современные системы автоматического управления могут эффективно решать задачи на уровнях, начинающихся от управления отдельными устройствами и заканчивающихся управлением технологическими установками и целыми производствами. В системах автоматизации применяются различные средства реализации алгоритмов управления. На сегодняшний день наиболее эффективными являются цифровые методы и средства управления.
В контексте вышесказанного в данной работе уделено значительное внимание вопросам обеспечения надежности и экономической рентабельности производства подобных устройств.
Цель работы
Целью данной работы является разработка системы программного радиоуправления для транспортной технологической платформы.
Задачи
1. Изучение особенностей построения системы программного радиоуправления транспортом;
2. Изучение принципов управления основными параметрами системы программного радиоуправления транспортом;
3. Приобретение практических навыков в построении системы программного радиоуправления транспортом.
В данной работе показано, как средствами программной среды LabVIEW реализована система управления транспортной технологической платформой, при этом решались следующие задачи:
- изучение особенностей построения системы программного радиоуправления транспортом;
- изучение принципов управления основными параметрами системы программного радиоуправления транспортом;
-приобретение практических навыков в построении системы программного радиоуправления транспортом.
Следует особенно отметить что, разработка виртуальных систем, в частности при помощи среды LabVIEW, имеет колоссальные преимущества и перспективы по сравнению с традиционными системами управления, примером чего является разработанная система радиоуправления, описанная в данной работе и реализованная применительно к задаче управления транспортной технологической платформой
- изучение особенностей построения системы программного радиоуправления транспортом;
- изучение принципов управления основными параметрами системы программного радиоуправления транспортом;
-приобретение практических навыков в построении системы программного радиоуправления транспортом.
Следует особенно отметить что, разработка виртуальных систем, в частности при помощи среды LabVIEW, имеет колоссальные преимущества и перспективы по сравнению с традиционными системами управления, примером чего является разработанная система радиоуправления, описанная в данной работе и реализованная применительно к задаче управления транспортной технологической платформой