Диплом_Шалыгин (1207197)
Текст из файла
Министерство транспорта Российской Федерации
Федеральное агентство железнодорожного транспорта
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»
Кафедра «Подвижной состав железных дорог»
К ЗАЩИТЕ ДОПУСТИТЬ
Заведующий кафедрой
__________В.М. Макиенко
«____»________20___г.
РАЗРАБОТКА ИМИТАЦИОННЫХ МОДЕЛЕЙ СТЕНДОВ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА И РЕМОНТА ВАГОНОВ» В СРЕДЕ «BORLAND DELPHI »
Пояснительная записка к дипломному проекту
ДП 23.05.03.В.155.00-ПЗ
Студент гр.155 М.О. Шалыгин
Консультант по безопасности
жизнедеятельности
к.э.н., доцент А.А. Балюк
Консультант по экономике
к.э.н., профессор В.А. Подоба
Руководитель
Старший преподаватель Я.В. Жатченко
Нормоконтроль
Старший преподаватель Я.В. Жатченко
Хабаровск - 2016
Аннотация
Основной целью дипломного проекта была, разработка имитационных моделей стендов для выполнения лабораторных работ, а также создание методического пособия для их выполнения.
Произведен расчёт экономическая эффективность при внедрении программного комплекса взамен реальных стендов и описаны способы безопасного использования компьютерных установок.
Дипломный проект состоит из девяти плакатов формата А1; 106 страниц пояснительной записки.
Annotation
The main aim of the diploma project was the development of simulation models stands for laboratory work, as well as the creation of a manual for their implementation.
Produced calculate cost-effectiveness in the implementation of software system to replace the real stands and describes methods for the safe use of computer systems.
The degree project consists of nine posters A1 format; ninety-nine pages of explanatory notes.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 8
1 РАЗРАБОТКА ИМИТАЦИОННЫХ МОДЕЛЕЙ СТЕНДОВ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА И РЕМОНТА ВАГОНОВ» 9
1.1 Среда программирования Borland Delphi Enterprise Edition 7.0 9
1.2 Разработка приложения «Принцип действия датчиков. Емкостной и индуктивный датчики» 11
1.2.1 Принцип действия и применение емкостного датчика 11
1.2.2 Принцип действия и применение индуктивные датчиков. 16
1.2.3 Разработка алгоритма и создание программного кода 21
1.3 Разработка приложения «Электромагнитное нейтральное реле. РЭН-18 и РКН» 31
1.3.1 Конструкция и принцип работы нейтральных реле. Изучение конструкций и определение параметров срабатывания и отпускания электромагнитных нейтральных реле 31
1.3.2 Разработка алгоритма и создание программного кода 36
1.4 Разработка приложения «Командоаппарат КЭП-12У» 42
1.4.1 Устройство и принцип работы командоаппарата КЭП-12У 42
1.4.2 Разработка алгоритма и создание программного кода 45
2 РАЗРАБОТКА МЕТОДИЧЕСКИХ УКАЗАНИЙ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА И РЕМОНТА ВАГОНОВ» НА ОСНОВЕ СОЗДАННОГО ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА 54
2.1 Лабораторная работа ««Принцип действия датчиков. Емкостные и индуктивные датчики» 54
2.1.1 Цель работы 54
2.1.2 Теоретические сведения 54
2.1.3 Программа работы и порядок ее выполнения 64
2.2 Лабораторная работа ««Нейтральные электромагнитные реле. РЭН–18 и РКН» 66
2.2.1 Цель работы 66
2.2.2 Теоретические сведения 66
2.2.3 Порядок выполнения работы 71
2.3 Лабораторная работа «Электропневматический командоаппарат КЭП – 12У» и «Настройка командоаппарата по заданной программе» 74
2.3.1 Цель работы 74
2.3.2 Теоретические сведения 74
2.3.3 Порядок выполнения лабораторной работы 79
3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА 81
3.1 Затраты на оплату труда разработчика программы 81
3.2 Затраты на изготовление и эксплуатацию существующих лабораторных стендов 86
4 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ. ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНЫХ УСЛОВИЙ ТРУДА ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА 92
4.1 Вредные факторы, возникающие при работе с электро-вычислительными машинами 92
4.2 Основные опасные и вредные факторы, возникающие при работе с ЭВМ 94
4.3 Воздействие этих факторов на организм человека, их нормирование, способы и средства защиты. 94
4.4 Освещенность рабочего места 96
4.5 Мероприятия, обеспечивающие безопасность 100
4.5.1 Организация рабочего места в соответствии с требованиями эргономики 100
4.5.2 Рациональная организация режима труда и отдыха 102
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 104
Список использованных источников 105
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время, к уровню подготовки и знаниям специалистов предъявляются очень большие требования. Эта проблема на прямую зависит от качества обучения, которое предоставляется в высших учебных заведениях. Получение практических знаний в процессе лабораторных исследований, на предметах, связанных с автоматизацией производства, способствует более качественному восприятию информации. Компьютерные технологии не стоят на месте, и их развитие и внедрения в процесс обучения имеет благотворное влияние, в этом и заключается актуальность моего дипломного проекта. Разработка имитационных моделей стендов взамен реальных, которые со временем устаревают и становятся технически не пригодным, позволяют воссоздать все возможности и сам процесс работы стенда, а также в дальнейшем их модернизацию. И сам разработанный программный комплекс позволит изучить техническую информацию, не обращаясь к источникам печатного содержания, так как с принципом действия и устройством можно ознакомиться непосредственно внутри интерфейса модели.
Разработанное в ходе создания имитационной модели, методическое пособие и занесённая в программу, позволит без труда самостоятельно выполнить все задачи, которые потребуются для успешного выполнения лабораторного практикума. Это позволит использовать программный комплекс не только в специализированных кабинетах с присутствием преподавателя, но и на удаленном расстояние, на обычных пользовательских устройствах ЭВМ, что так же является актуальным в процессе обучения студентов заочной формы.
1 РАЗРАБОТКА ИМИТАЦИОННЫХ МОДЕЛЕЙ СТЕНДОВ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА И РЕМОНТА ВАГОНОВ»
1.1 Среда программирования Borland Delphi Enterprise Edition 7.0
Для создания программного комплекса, позволяющего выполнять лабораторные работы, в качестве языка программирования был выбран ObjectPascal, использующийся в среде программирования Delphi Enterprise Edition 7.0. Используемый пакет предоставляет большие возможности для разработки и модернизации программного комплекса. С помощью Delphi 7 предоставляется возможность получить навыки программирования, создавать собственные приложения на общедоступной платформе Windows. Delphi 7 - это одна из простейших сред, с возможностью проектирование; интеграция моделей, создание и модернизация приложений для платформы Windows; развертывание архитектуры, управляемой Model-driven architecture;
Выбранный язык ObjectPascal, для написания программного кода, является одним из распространённых и используемых языков объектно-ориентированного программирования. Преимуществом языка программирования ObjectPascal, является создание простого программного кода, и большая библиотека, используемая для его освоения.
Объектно-ориентированное программирование (ООП) - это способ разработки программ, в базе которой используется понятие объект. Объект - это определенная конструкция, в реальном мире соответствует какому-то объекту, его поведению. Внедрением способа ООП, описывается в определениях объектов и операций над ними, а программная разработка при таком подходе есть комплекс объектов и их связей.
Положительной чертой ООП, является ее концепция, соответствующая внутренней логике операционной системы Windows. Так же к достоинствам относится большая надёжность программного кода и возможность повторное его использование.
Программный комплекс Delphi - это взаимосвязь нескольких наиболее важных технологий, таких как:
- Объектно-ориентированная модель компонент;
-Компилятор, с большой производительностью в программный код;
-Визуальная разработка приложений с использованием программных прототипов.
Довольно простой язык, который использует в себе Delphi, дает возможность довольно быстро написать программу. Данная среда имеет среду, обеспечивающую удобство и доступность в работе с символьной и числовой информацией.
Для разработчика программного обеспечения предоставляется возможность использовать большую палитру компонентов. Результат творчества уже возможно наблюдать до процесса компиляции, так как используемые визуальные компоненты можно перемещать по форме, задаваясь для них различными данными.
Также при разработке приложений использован набор компонентов Iocomp Instrument Pack 3.0 компании Iocom. Инструменты и компоненты управления Iocomp обеспечивают богатые функциональные возможности разработки приложений.
1.2 Разработка приложения «Принцип действия датчиков. Емкостной и индуктивный датчики»
1.2.1 Принцип действия и применение емкостного датчика
Емкостные датчики основывают свой принцип действия на свойстве конденсатора, который может менять свою емкость, в зависимости от изменения относительной диэлектрической проницаемости или геометрических размеров. Данное устройство предназначено для измерения различных параметров, таких как влажность материалов для изоляции, их состав, геометрические размеры и т.п.
Как известно, емкость плоскопараллельного конденсатора может быть определена из следующего соотношения
(1.1)
где 
- емкость конденсатора, пикофарадах (пФ);
- площадь обкладки конденсатора, 
;
- расстояние между обкладками, см;
- относительная диэлектрическая проницаемость диэлектрика конденсатора (для воздуха можно принять = 1).
Из формулы (2.1) можно наблюдать, что если какая-нибудь из контролируемых неэлектрических величин будет влиять на какой-либо параметр конденсатора (S, d или 
), то в соответствии с уменьшением или увеличением контролируемой величины поменяется емкость.
Следовательно, по емкости конденсатора (плоскопараллельного) можно судить о значении контролируемой величины, если опытным путем или с помощью расчетов найти связь между параметром конденсатора и контролируемой величиной.
Зачастую для нахождения величин используют зависимость потерь в диэлектрике конденсатора от контролируемой неэлектрической величины.
Достоинства емкостных датчиков:
- высокая чувствительность;
- простота устройства;
- малые габариты и вес (обусловлено их простотой);
- малая инерционность,
-
довольно незначительные усилия электрического взаимодействия между обкладками конденсатора.
Но и емкостным датчики имеют свои недостатки, ограничивающие их использование.
Недостатки емкостных датчиков:
- Зависимость от условий работы таких как влажность и температура, является причиной непостоянства характеристики;
- необходимость использования для включения датчиков относительно сложных измерительных схем;
- Потребность в точном изготовлении (для некоторых отдельных деталей).
Благодаря своим достоинствам, отмеченным выше, емкостные датчики нашли применение во многих областях измерительной техники. Рисунок 1.1 и 1.2 иллюстрируют наиболее характерные случаи использования рассмотренных датчиков для целей контроля различных неэлектрических величин.
Рисунок 1.1 показывает влияние контролируемых неэлектрических величин на емкость (зависимость от изменения расстояния между обкладками и рабочей площади).
Рисунок 1.1 – Емкостные датчики с изменением зазора или рабочей площади обкладок:
а – для измерения давления; б – для определения вибраций; в – для контроля диаметра валов; г – для измерения давления на валки; д – для определения угла поворота; е – для измерения толщины масляной пленки в подшипниках.
Рисунок 1.1,а позволяет измерить давление в трубопроводе. Под давлением жидкости или газа мембрана прогибается, тем самым изменяя расстояния между обкладками. Так же можно измерить и само давление.
На рисунке 1.1,б датчик позволяет измерить влияние вибрации. Жестко связанная масса с обкладкой, подвешенная на пружине, влияет на емкость датчика при действии на нее вибрации, так как масс начинает качение.
На рисунке 1.1,в , изображен вал, находящийся в процессе шлифования, роль обкладок играют сам вал и электрод жестко установленный на корпусе станка. В процессе изменения диаметра вала, изменяется емкость датчика, так как меняется величина воздушного зазора. При известных номинальных значениях геометрических параметров вала, датчик сравнивает за счет изменения воздушного зазора.
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
