ВВЕДЕНИЕ 4
1 Анализ предметной области 6
1.1 Анализ технического задания стенда 6
1.2 Постановка цели и задач к проекту 6
1.3 Обзор программного обеспечения стендов исследования режимов токарной обработки материалов 7
1.3.1 LGraph2 8
1.3.2 PowerGraph 11
1.3.3 ACTest 15
1.3.4 Вывод по обзору программного обеспечения для стендов 20
1.4 Обзор языков программирования 21
1.4.1 Обзор LabVIEW 21
1.4.2 Обзор Delphi 22
1.4.3 Обзор С/С++ 23
1.4.4 Обзор С# 23
1.5 Обзор систем управления базами данных 24
1.5.1 Обзор DB2 25
1.5.2 Обзор Oracle Database 27
1.5.3 Обзор Microsoft SQL Server 29
1.6 Обзор механизма и закономерностей формирования погрешности профиля в процессе резания 30
2 Выбор инструментальных средств разработки 32
2.1 Выбор языков программирования 32
2.2 Выбор системы управления базами данных 33
3 Разработка программного обеспечения 34
3.1 Разработка функциональной модели программного обеспечения 34
3.2 Разработка структурной схемы программного обеспечения 45
3.3 Разработка базы данных 47
3.3.1 Исходные данные 47
3.3.2 Определение сущностей и связей между ними 50
3.3.3 Построение набора предварительных отношений 51
3.3.4 Формирование таблиц 63
3.4 Разработка алгоритмов программного обеспечения 83
3.4.1 Алгоритм авторизации 83
3.4.2 Алгоритм сохранения данных реального времени 85
3.4.3 Алгоритм формирования графика реального времени 86
3.4.4 Алгоритм формирования графика из сохраненных данных 87
3.4.5 Алгоритм сохранения данных введенных вручную 88
3.4.6 Алгоритм импорта текстового файла 89
3.4.7 Алгоритм экспорта данных 90
3.4.8 Алгоритм формирования отчета 92
3.5 Разработка графического интерфейса пользователя 94
3.6 Разработка инструкции пользователя 105
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 107
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 108
ПРИЛОЖЕНИЕ А 110
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 111
ПРИЛОЖЕНИЕ В
Научно-технический прогресс - это поступательное движение науки и техники, эволюционное развитие всех элементов производительных сил общественного производства на основе широкого познания и освоения внешних сил природы; это объективная, постоянно действующая закономерность развития материального производства, результатом которой является последовательное совершенствование техники, технологии и организации производства, повышение их эффективности. Одним из направлений научно-технического прогресса является автоматизация.
Автоматизация подразумевает применение саморегулирующих технических средств, экономико-математических методов и систем управления, освобождающих человека от непосредственного участия в процессах получения, преобразования, передачи и использования энергии, материалов или информации. Автоматизация технологического процесса - это совокупность методов и средств, предназначенная для реализации систем, позволяющих осуществлять управление производственным процессом без непосредственного участия человека.
В большинстве случаев изготовление изделий из металла осуществляется с помощью механической обработки, а именно с помощью резания. Резание представляет собой сложный процесс взаимодействия режущего инструмента и обрабатываемой заготовки. Эффективность и производительность процесса резания, качество выпускаемой продукции, срок службы оборудования во многом зависят от правильно подобранных режимов резания. Режимы резания в свою очередь влияют на такие параметры, как силы резания, температура в точке взаимодействия режущей кромки инструмента и заготовки, вибрации металлорежущего станка. Очень важно контролировать данные параметры в процессе обработки, ведь сильное изменение одного из них может привести к разрушению режущего инструмента, к браку обрабатываемой заготовки или поломке станка.
Для исследования процессов резания используются автоматизированные исследовательские стенды, в которых контролируемые параметры с помощью датчиков и аналого-цифровых преобразователей измеряются и записываются для дальнейшей обработки.
Данная тема является актуальной. Существует необходимость создания стендов для исследования процессов резания новых материалов, подбора для них режимов резания, для дальнейшего развития автоматизации технологических процессов и производств.
Основанием написания данного дипломного проекта является техническое задание от ПАО КАМАЗ «НЧИ К(П)ФУ 15.001.01.00.00 ТЗ» (приложение А), в ходе которого была поставлена задача создания опытного исследовательского стенда на базе токарного станка 16Д25, предназначенного для исследования режимов токарной обработки материалов. Разработка выполняется с целью подтверждения на практике полученных аналитическим путем закономерностей при выполнении научно-исследовательской работы по теме: «Разработка автоматизированного процесса моделирования механической обработки».
Поставленную задачу можно разделить на две части:
- Разработка аппаратной части;
- Разработка системы управления стендом.
Одним из этапов разработки системы управления стендом является разработка программного обеспечения верхнего уровня, для визуализации, хранения полученных данных и составления отчетов.
Актуальность дипломного проекта заключается в том, что отсутствует программное обеспечение, обладающее необходимым функционалом и отвечающее поставленным требованиям, поэтому существует необходимость разработки такой программы.
В ходе выполнения дипломного проекта были выполнены следующие работы:
- Разработка функциональной модели программного обеспечения;
- Разработка структурной схемы программного обеспечения;
- Разработка базы данных;
- Разработка графический интерфейс программного обеспечения;
- Разработка алгоритмов работы программного обеспечения;
Итогом работы является программное обеспечение на основе разработанных алгоритмов и пользовательского интерфейса. Все поставленные цели и требования выполнены. Однако не был проведен такой этап жизненного цикла программного обеспечения, как ввод в эксплуатацию.
Разработанная в ходе выполнения дипломного проекта база данных, будет использована на девятом, последнем этапе научно исследовательской работы «Заполнение базы данных».
1) Борисов Алексей. Начиная работать с крейтовой системой LTR. Вопросы по программному обеспечению. [Электронный ресурс] - Август 2014 г. - Режим доступа: http://www.lcard.ru/download/ltr soft getting started.pdf
2) LGraph2. [Электронный ресурс] - Руководство пользователя. - Москва, ноябрь 2012 г. - Режим доступа:http://www.lcard.ru/download/lgraph2 help.pdf
3) LGraph2 - многоканальный регистратор-самописец. [Электронный ресурс] - Режим доступа:http://www.lcard.ru/support/lgraph
4) Гарманов А.В. Многоканальные системы сбора данных. Крейтовая система LTR. [Электронный ресурс] - Ревизия 3.2.1, Апрель 2015 г. - Режим доступа: http://www.lcard.ru/download/ltr.pdf
5) Программное обеспечение «PowerGraph». [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.powergraph.ru/soft/
6) Измайлов Д. Программное обеспечение «PowerGraph». [Электронный ресурс] - Справочное руководство ПО «PowerGraph». Режим доступа: http://www.powergraph.ru/soft/download.asp?file=pghelpru.zip
7) Наши цены и услуги. Программное обеспечение «PowerGraph». [Электронный ресурс] - Режим доступа:http://www.powergraph.ru/price.asp
8) Комплекс автоматизации экспериментальных и технологических установок ACTest. [Электронный ресурс] - Техническое описание, версия 1.14. Режим доступа: http://www.actech.ru/dokumentatsiya.rar
9) Что такое LabVIEW. [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.labview.ru/labview/what is labview/index.php
10) Delphi (язык программирования) - Википедия. [Электронный ресурс] - Режим доступа:https://ru.wikipedia.org/wiki/Delphi(язык программирования)
11) Языка программирования Delphi. Разработка практических заданий [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://bibliofond.ru/view.aspx?id=446686
12) С++ - Википедия. [Электронный ресурс] - Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/C%2B%2B
13) Плюсы и минусы С++. [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://cjblogr.blogspot.ru/2015/02/blog-post.html
14) C Sharp - Википедия. [Электронный ресурс] - Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/C Sharp
15) Основные понятия языка программирования C#. [Электронный ресурс] - Режим доступа:http://www.ict.edu.ru/ft/005130/ch3.pdf
16) Ахмадеев И.А., Хайруллин А.Х., Юрасов С.Ю. Базы данных. Учебное пособие. Под общей редакцией профессора Ахмадеева И.А. по дисциплине «Базы данных» для студентов специальности 2102 «Автоматизация производственных процессов и производств». Набережные Челны: Камский государственный политехнический институт, 2004, - 239 с.
17) DB2 - Википедия. [Электронный ресурс] - Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/DB2
18) Теория проектирования удаленных баз данных. [Электронный ресурс] - Режим доступа:http://mirznanii.com/info/teoriya-proektirovaniya-udalennykh-baz-dannykh 114894
19) Система управления базами данных Oracle. Сравнительный анализ. [Электронный ресурс] - Режим доступа:http://bourabai.ru/dbt/servers/Oracle.htm
20) Основные возможности и ограничения СУБД SQL Server. Достоинства и недостатки. Модели использования баз данных и уровни разработки приложений. [Электронный ресурс] - Режим доступа:http://lektsii.net/1-105898.html
21) Buy LabVIEW - National Instruments. [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.ni.com/labview/buy
22) Касьянов С.В., Балабанов И.П., Рецензент: доктор технических наук, Профессор Симонова Л.А. Моделирование процесса формирования отклонения профиля цилиндрического элемента детали, возникающая в процессе продольного точения: Методические указания по выполнению лабораторной работы для студентов специальностей: 060801 - экономика и управление в машиностроении, 15100165 - технология машиностроения, 222030165 - автоматизация технологических процессов и производств (в машиностроении), 2050165 - управление качеством. Набережные Челны: ИНЭКА, 2007, 32с.