Главная База знаний "Allbest" Программирование, компьютеры и кибернетика Проектирование АИС обнаружения и анализа неисправностей на оборудовании в цехе окраски 44-1 ОАО "АвтоВАЗ"

Проектирование АИС обнаружения и анализа неисправностей на оборудовании в цехе окраски 44-1 ОАО "АвтоВАЗ"

Анализ неисправностей на оборудовании в цехе окраски 44-1 сборочно-кузовного производства ОАО "АвтоВАЗ" и на основе полученных сведений проектирование архитектуры автоматизированной информационной системы по их обнаружению и построение базы данных.

Рубрика Программирование, компьютеры и кибернетика
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 25.12.2011
Размер файла 1,7 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" в городе Тольятти Самарской области

Кафедра радиоэлектроники и системотехники.

Проектирование АИС обнаружения и анализа неисправностей на оборудовании в цехе окраски 44-1 ОАО «АвтоВАЗ»

Пояснительная записка к курсовому проекту

по курсу «Проектирование АСОИУ»

Тольятти 2011

РЕФЕРАТ

Курсовой проект.

Пояснительная записка__________________________________________________

WEB-ПРИЛОЖЕНИЕ, SQL-СЕРВЕР, МНОГОЗВЕННАЯ АРХИТЕКТУРА, HTML-СТРАНИЦА, СЕРВЛЕТ, КОНТЕЙНЕР СЕРВЛЕТОВ, JSP-СТРАНИЦА, JDBC-ДРАЙВЕР, СЕРВЕР ПРИЛОЖЕНИЙ, WEB-СЕРВЕР, ИНТЕРФЕЙС, СТАТИСТИЧЕСКАЯ ДИАГРАММА ЗАБОЛЕВАЕМОСТИ ДЕТЕЙ.

Объектом исследования является автоматизированная информационная система для цеха окраски 44-1 сборочно-кузовного производства ОАО «АвтоВАЗ». Целью работы является проектирование АИС публикации и обработки данных для операторов оборудования цеха окраски 44-1.

В процессе исследования проведен анализ существующей информационной системы предприятия, выявлены ее недостатки, снижающие эффективность работы организации. На основании определенных недостатков сформулированы требования к проектируемой информационной системе. В процессе работы будет спроектировано web-приложение, разработаны схемы и модели БД, а также их спецификации.

Содержание

  • Введение
  • 1. Описание и моделирование предметной области
    • 1.1 Описание объекта автоматизации
    • 1.2 Формализация существующих бизнес-процессов
    • 1.3 Обоснование архитектуры информационной системы
  • 2. Проектирование ИС
    • 2.1 Обоснование технологии проектирования
    • 2.2 Разработка модели ИС
  • 3. Проектирование базы данных ИС
    • 3.1 Инфологическое (концептуальное) проектирование
    • 3.2 Обоснование логической модели БД
    • 3.3 Построение логической модели БД
  • Заключение
  • Список использованной литературы
  • Приложения
  • Введение
  • ОАО «АвтоВАЗ» ведет свою историю с 20 июля 1966 года. Основной продукцией является легковой автомобиль. В настоящее время ОАО «АвтоВАЗ» - одно из крупнейших предприятий автомобильной отрасли Восточной Европы, лидер автомобилестроения России.
  • В данном курсовом проекте необходимо провести анализ рассматриваемой технологии, выявить слабые места существующей технологии обработки данных. После проведенного анализа будет спроектирована новая технология, соответствующая современным требованиям, а так же удовлетворяющая в полной мере требования рассматриваемой организации.
  • Рассматриваемая тема является актуальной, так как эффективность работы предприятия может быть увеличена за счет введения предлагаемых изменений.
  • Новизна заключается в том, что до сих пор данная технология не рассматривалась при создании технологии обработки и управления данными в производстве цеха 44-1 окраски автомобилей.
  • Предметом исследования является процесс анализа неисправностей на оборудовании в цехе окраски 44-1 и на основе полученных сведений управления производственным процессом.
  • Объектом исследования является информационная система, включающая в себя параметры различных видов оборудования в цехе окраски 44-1 и не объединенная в единую систему обработки и управления данными.
  • Целью данной работы является проектирование новой технологии, которая позволит добиться лучших показателей.
  • В ходе выполнения работы необходимо реализовать следующие задачи:
  • 1) Описать предметную область и объект автоматизации.
  • 2) Спроектировать модель текущего состояния информационной системы заказчика «как есть» и выявить недостатки, сформировать требования, определить основной функционал разрабатываемого продукта.
  • 3) Провести обзор аналогов.
  • 4) Спроектировать модель предлагаемого состояния информационной системы заказчика «как должно быть».
  • 5) Определить основной функционал разрабатываемого продукта.
  • 6) Составить логическую и физическую модели БД.
  • 7) Составить диаграмму компонентов АИС.
  • 8) Провести оценку проделанной работы и выявить дальнейшие пути улучшения АИС.
  • Пояснительная записка состоит из введения, трех глав, заключения и приложения.
  • Во введении описываются актуальность выполняемого курсового проекта, его новизна, цели и задачи. Задачи определяют основные шаги и этапы, необходимые для выполнения цели курсового проекта.
  • В первой главе рассмотрена предметная область, а именно описание объекта автоматизации - цех окраски 44-1, формализация существующих бизнес-процессов и анализ их «узких» мест. Кроме того, здесь будет выбран метод и технология проектирования.
  • Во второй главе осуществлено проектирование ИС, сравнительный анализ, выбор и разработка архитектуры.
  • В третьей главе выполнено проектирование БД ИС, обзор современных моделей, используемых для логического моделирования и выбор необходимой на основе сравнительного анализа.
  • 1. Описание и моделирование предметной области

1.1 Описание объекта автоматизации

Объектом автоматизации является оборудование цеха окраски 44-1 ОАО «АвтоВАЗ». Цех окраски 44-1 был создан в 1970 году. Основными решаемыми задачами являются:

1. Фосфатирование кузова;

2. Нанесение катафорезного покрытия (первичный грунт);

3. Нанесение вторичного грунта;

4. Нанесение базовой эмали и лака;

5. Приготовление лакокрасочных материалов, доведение до заданной вязкости и температуры (Краско-подготовительное отделение);

6. Осуществление очистки воды, применяемой в процессе нанесения лакокрасочных материалов на кузов (декантация).

Цех с экономической точки зрения характеризуется 100% выполнением заданного плана, а также выполнением плановых показателей в установленном объеме без превышения планируемых затрат на изготовление одного кузова.

В цехе работает 1200 человек, режим работы двусменный. Оборудование цеха обслуживается отделом электроники сборочно-кузовного производства. В данном случае оборудование цеха 44-1 обслуживается бюро окрасочного оборудования систем Siemens. Общая численность рабочих в бюро составляет 20 человек. Так как в цехе окраски 44-1 располагается большое количество различного оборудования необходимо выделить оборудование, которое обслуживается бюро окрасочного оборудования систем Siemens:

1. Кондиционеры воздуха;

2. Декантация (очистка вод);

3. Туннель приготовления красок (Краско-подготовительное отделение);

4. Центральный пульт (синоптический зал);

5. Автоматическая установка электростатического нанесения эмали (DEVI LBIS-2);

6. Автоматическая установка электростатического грунтования (DEVI LBIS-1);

7. Установка окраски кузова лак-3 (SAMES-2);

8. Установка окраски кузова лак-4 (SAMES-2);

9. Установка окраски кузова лак-6 базовая (SAMES-2);

10. Установка окраски кузова лак-6 лаковая (SAMES-1).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 1 - организационная структура СКП применительно к обслуживанию цеха 44-1

Расшифровка приведенных на рисунке № 1 сокращений:

1. СКП - сборочно-кузовное производство

2. ОАиПРО - отдел анализа и планирования ремонта оборудования

3. ОЭ - отдел электроники

4. ОАЭСП - отдел анализа эффективности средств производства

5. 48-9 - цех ремонта окрасочного оборудования

На выше приведенном рисунке сплошными стрелками обозначена иерархическая структура, штриховыми стрелками - работа по обслуживанию.

Исследовав оборудование, обслуживаемое отделом электроники сборочно-кузовного производства можно сделать вывод, что большая часть оборудования работает сугубо локально, то есть не взаимодействует с каким-либо общим центром управления, отсутствует общая структурированная система обработки и управления данными, что приводит к снижению качества его обслуживания.

В рамках данного курсового проекта будут рассмотрены следующие виды оборудования:

1. Кондиционеры воздуха;

2. Декантация (очистка вод);

3. Туннель приготовления красок (Краско-подготовительное отделение).

1.2 Формализация существующих бизнес-процессов

Для выявления конкретных проблем, существующих на производстве, необходимо описать существующую технологию со всеми ее достоинствами и недостатками. Для описания существующих бизнес-процессов будем использовать UML диаграммы.

Начнем описание существующей технологии с описания принципов работы кондиционера воздуха (код оборудования 0610101440). Данное оборудование выполняет следующие функции:

1. Подсос воздуха с помощью блока вентиляторов;

2. Предварительный нагрев воздуха (при низких температурах наружного воздуха);

3. Осушение воздуха (работа контура охлаждения);

4. Увлажнение приточного воздуха.

Рисунок 2 - Принцип работы кондиционера воздуха

Подсос воздуха с помощью блока вентиляторов.

Рассматриваемый кондиционер включает в себя два вентилятора. Первый вентилятор работает на постоянной скорости, а скоростью второго вентилятора можно управлять для корректировки объема воздуха. При возникновении ошибок приводов или срабатывании температурных датчиков двигателей выставляются метки неисправностей. Схема определения неисправностей в блоке вентиляторов представлена в Приложении №1.

Предварительный нагрев воздуха.

Первый контур нагрева обеспечивает предварительный нагрев подсасываемого воздуха и служит в основном для обеспечения работы при низких температурах наружного воздуха. Контур обеспечивает подогрев входящего воздуха до температуры 5 градусов по Цельсию. Основное регулирования происходит при температуре наружного воздуха от -30 градусов до -2 градусов. В диапазоне от -1 до +5 градусов подогрев происходит при минимальном открытии клапана, а в диапазоне от +6 до 30 градусов клапан закрыт. Регулирование происходит по датчику температуры, расположенному за контуром, его значение передается на программный регулятор, управляющий клапаном контура. По датчикам температуры, расположенным на входе контура и в самом контуре могут выставляться предупреждения, при выходе их значений из заданного с диагностической панели диапазона. Схема работы первого контура нагрева представлена в Приложении №2.

Осушение воздуха.

Контур охлаждения предназначен для осушения подсасываемого воздуха. Основной диапазон работы при температуре наружного воздуха от 20 до 30 градусов по Цельсию. Установка регулирования зависит также от влажности наружного воздуха. Регулирование происходит по датчикам температуры и влажности, расположенным после контура. Значение датчика передается на программный регулятор, который управляет клапаном контура. Схема работы контура охлаждения представлена в Приложении №3.

Увлажнение приточного воздуха.

Второй контур нагрева является основным, для подготовки орошения (увлажнения) приточного воздуха. Подогрев воздуха после контура охлаждения происходит на всем диапазоне температур (от -30 до +30 градусов по Цельсию), установка зависит от влажности и температуры наружного воздуха. Регулирование происходит по значению датчика температуры воздуха после контура, заведенному на программный регулятор, управляющий клапаном контура.

Контур орошения с помощью оросителей может увлажнять приточный воздух, если параметры его влажности отличаются от заданных. Увлажнение происходит на всем диапазоне работы установки. Установки регулирования зависят от температуры и влажности наружного воздуха. Регулирование происходит по датчикам температуры и влажности, расположенным после контура. Значение датчика передается на программный регулятор, управляющий приводом насоса увлажнителя. Заполнение бака начинается при пропадании сигнала с датчика рабочего уровня и происходит в течение времени определенного установкой с диагностической панели. Наполнение останавливается также при получении сигнала с датчика максимального уровня. Схема работы второго контура нагрева и контура орошения представлена в Приложении №4.

Следующим типом рассматриваемого оборудования является автоматическая система декантации (код оборудования 0610106440). Основной ее задачей является очистка воды, поступающей из окрасочных камер. Основными частями установки являются:

1. Пост подачи флокулянта;

2. Пост подачи коагулянта;

3. Гидропаки;

4. Насосы кабин.

Рисунок 6 - Определение неисправностей в автоматической системе декантации

Насосы кабин.

Для каждой ванны установлены 2 или 3 насоса. Вода, предназначенная для гидрофильтров кабин, перекачивается в ванну, подается в кабины и возвращается из кабин в ванну самотеком. Коллектор на всасывании, оснащенный 2 электропневматическими задвижками, обеспечивает подачу воды от ванны к каждому насосу. Открытие и закрытие этих задвижек управляются автоматически.

Пост подачи коагулянта.

Пост подготовки коагулянта обеспечивает подачу коагулянта из контейнера, в котором он был поставлен, в нагнетательный трубопровод насосов кабин. Ультразвуковой датчик, оповещает об уровне химиката в контейнере поставщика. Промежуточный контейнер оснащен ультразвуковым датчиком уровня, который оповещает об уровне коагулянта в контейнере. По достижении низкого уровня в контейнере поставщика химиката подается сигнал тревоги на панели оператора.

Пост подачи флокулянта.

Флокулянт - увеличивает размер хлопьев, образовавшихся в результате коагуляции. Пост подготовки флокулянта обеспечивает подачу флокулянта из контейнера, в котором он был поставлен, в нагнетательный трубопровод насосов гидропаков. Ультразвуковой датчик оповещает об уровне химиката в контейнере поставщика. Наполнение промежуточного контейнера начинается, как только уровень химиката опускается ниже допустимого и продолжается до тех пор, пока уровень химиката не повысится до необходимого уровня.

Гидропаки.

Шесть гидропаков производят сбор краскошлама покрасочных кабин. Гидропаки распределены по ваннам следующим образом:

Таблица 1 - Распределение гидропаков по ваннам

№ ванны

Число гидропаков

1

2

2

1

3

1

4

2

Каждый из гидропаков соединен с насосом, который перекачивает в ванну смесь воды и краскошлама, и затем краскошлам флоккулируется в гидропаке. В случае неисправности насоса гидропака дозирующие насосы флокулянта и коагулянта и насосы кабин считаются неисправными и останавливаются.

Последним из рассматриваемых объектов будет краско-подготовительное отделение (код оборудования 0610107440). Оборудование, находящееся в краско-подготовительном отделении:

1. Циркуляционные емкости (общее число - 48);

2. Теплообменник охлаждения;

3. Теплообменник подогрева;

Краско-подготовительное отделение используется для приведения прозрачного и базового лака к условиям, необходимым для проведения покрасочных работ. Циркуляционные емкости используются для приведения лака к необходимому состоянию и последующей передачи в окрасочные камеры. Теплообменники охлаждения и подогрева используются соответственно для приведения температуры лака к заданной.

Рисунок 7 - Определение неисправностей в краско-подготовительном отделении

Таким образом, основными параметрами, которые необходимы для последующей обработки являются:

1. Питание контроллера электрошкафа (норма или ошибка);

2. Пожарная сигнализация (включена или выключена);

3. Сбой насоса горячей воды;

4. Сбой насоса охлажденной воды;

5. Фактическая температура в емкости.

Исходя из проведенного анализа, мы можем выделить общие проблемы для всех рассмотренных типов оборудования:

1. Информацию о произошедших ошибках можно получить только на пульте управления конкретного оборудования. Следовательно, для каждого типа оборудования должен быть предусмотрен свой оператор.

2. Информация о неисправностях нигде не сохраняется, поэтому возникают сложности с ее статистической обработкой, выявлении наиболее часто возникающих ошибок и проведении работ по их устранению и предотвращению.

Одним из способов решения выше указанных проблем является внедрение в существующую технологию автоматизированной информационной системы. Основными задачами, решаемыми новой системой будут:

1. Сбор информации о параметрах и неисправностях на оборудовании в цехе окраски 44-1.

2. Хранение информации о неисправностях в базе данных.

3. Проведение статистической обработки данных с целью выявления наиболее часто возникающих неисправностей.

Предъявляемыми требованиями к проектируемой технологии будут:

1. АИС должна обладать WEB-интерфейсом, доступным и понятным для пользователя.

2. АИС должна реализовывать защиту от ошибочных действий пользователя.

3. АИС должна реализовывать репликацию БД.

4. АИС должна быть кроссплатформенна с целью дальнейшего использования в других предприятиях, подобных заказчику.

5. АИС должна иметь систему разграничения прав доступа.

6. АИС должна иметь функционал, в полной мере заменяющий текущую систему обработки данных, а также предоставлять дополнительные возможности, описанные выше.

Мною было принято решение разработки собственной АИС в рамках цеха окраски 44-1, удовлетворяющей требованиям рассматриваемого подразделения. Выбор и обоснование архитектуры информационной системы, на основе определенных критериев оценки будет рассмотрен в следующем параграфе.

1.3 Обоснование архитектуры информационной системы

Для проектирования АИС необходимо определить архитектуру, которая будет использоваться при ее построении. Критериями, которые будут определять выбор, будут являться:

1. Стоимость - должна быть как можно меньше, чтобы повысить экономическую эффективность проекта в целом;

2. Отказоустойчивость - система должна продолжать работу при отказе некоторых ее компонентов;

3. Масштабируемость - способность системы справляться с увеличением рабочей нагрузки (увеличивать свою производительность) при добавлении новых ресурсов;

4. Распространенность - данный критерий очень важен, так как если технология распространена, ей легче оказывать техническую поддержку, модернизировать и т.д.;

5. Производительность - критерий, определяющий насколько хорошо, система будет справляться с высокими нагрузками.

На основании проведенного анализа рассматриваемой области мы можем представить, как будет выглядеть архитектура информационной системы. Архитектура в укрупненном виде представлена на рисунке 8.

Рисунок 8 - архитектура проектируемой информационной системы (укрупненный вариант)

Как видно из представленного выше рисунка, архитектура информационной системы будет состоять из 5 основных компонентов:

1. Оборудование цеха окраски 44-1;

2. Внешняя система, позволяющая получать сведения о параметрах и неисправностях оборудования;

3. Сервер базы данных, на котором будет храниться вся информация о параметрах на оборудовании, а так же все полученные сведения по произошедшим неисправностям;

4. Сервер приложений, на котором будет производиться статистическая обработка полученных параметров и неисправностей, определение наиболее опасных проблем для их устранения.

5. Web-сервер, позволяющий реализовать работу сервера приложений на основе web-интерфейса.

Выбранный нами тип архитектуры является некоторой разновидностью трехуровневой архитектуры.

Таким образом, в рамках данной главы мы провели анализ предметной области, определили основные бизнес-процессы, протекающие на производстве, выявили проблемы, связанные с текущим состоянием системы. На основании изложенных проблем было принято решение о модернизации системы, и первым шагом стала разработка архитектуры будущей информационной системы.

неисправность автоматизированный информационный данные

2. Проектирование ИС

2.1 Обоснование технологии проектирования

В настоящее время используется большое количество подходов, которые позволяют, создавать модели бизнес-процессов предприятий. Особенно выделяют: структурный (функциональный), объектно-ориентированный, отдельно выделяется методология ARIS. Описание каждого подхода и его нотаций описано в источнике [3].

При проектировании данной системы будет использоваться объектно-ориентированный подход. Это объясняется тем, что нотация данного подхода (UML) позволяет достаточно полно и наглядно описать предметную область и позволяет легко изменять проект (при изменении одного объекта или процесса не надо изменять все остальные, как, например, в структурном подходе). Также UML является достаточным для проектирования данной системы, следовательно, методология ARIS, включающая UML и другие методологии, будет избыточна.

Существуют следующие средства для проектирования с помощью UML:

ѕ Visual Paradigm 6.1 Enterprise [4];

ѕ Rational Rose [5];

ѕ Borland Together [6];

ѕ ArgoUML [7];

ѕ Netbeans UML Plugin [8];

ѕ Eclipse Omondo Plugin [9];

ѕ Enterprise Architect [10].

Для выбора наиболее подходящего будут использоваться следующие критерии:

1. Возможность генерации программного кода на языке PHP.

2. Возможность производить реверс кода.

3. Поддержка ОС Windows.

4. Стоимость приобретения.

5. Опыт успешного использования (отзывы).

6. Простота освоения и использования.

Все критерии кроме стоимостного оценивается следующими балами:

0 - не удовлетворят требованию

5 - частично удовлетворяет требованию

10 - полностью удовлетворяет требованию

Стоимостной критерий является наиболее важным, поэтому его баллы выше:

0 - высокая стоимость;

10 - средняя стоимость;

20 - бесплатно

Таблица 2. Исходные данные для выбора CASE-средства

Visual Paradigm 6.1 Enterprise

Rational Rose

Borland Together

ArgoUML

Netbeans UML Plugin

Eclipse Omondo Plugin

Enterprise Architect

Возможность генерации программного кода на языке PHP

10

0

0

10

5

0

10

Возможность производить реверс кода

10

0

0

10

0

10

10

Поддержка ОС Windows

10

10

10

10

10

10

10

Стоимость приобретения

20

0

10

20

20

10

10

Опыт успешного использования (отзывы)

10

10

10

10

0

5

10

Простота освоения и использования.

10

5

10

10

10

5

10

ИТОГ:

70

25

40

70

45

40

60

Анализ показал, что наиболее подходящие для проектирования CASE-средства это Visual Paradigm и Enterprise Architect. При проектировании будет использоваться Visual Paradigm, так как имеется опыт работы в данной программе.

Для проектирования системы будет использоваться методология RAD. Согласно этой методологии результатом фазы проектирования должны быть:

ѕ общая информационная модель системы;

ѕ функциональные модели системы в целом и подсистем, реализуемых отдельными командами разработчиков;

ѕ точно определенные с помощью CASE-средства интерфейсы между автономно разрабатываемыми подсистемами;

ѕ построенные прототипы экранов, отчетов, диалогов.

В итоге должна получиться схема базы данных, удовлетворяющая требованиям новой технологии и включающая все необходимые таблицы, для реализации заданного функционала.

Далее в ходе разработки проекта АИС необходимо выполнить следующие шаги:

1. Разработка модели информационной системы

2. Разработка концептуальной модели БД.

3. Построение логической модели БД.

4. Оптимизация структуры таблиц и связей модели БД.

2.2 Разработка модели ИС

В ходе проектирования ИС необходимо построить UML диаграммы, позволяющие описать функционирование и реализацию этой системы.

Опишем диаграмму вариантов использования (Use case diagram).

Рисунок 10 - Диаграмма вариантов использования

Первым шагом будет построение UML-диаграммы, отражающей последовательности процессов при получении сведений о параметрах оборудования и неисправностях, возникающих в процессе его работы.

Рисунок 11 - Диаграмма последовательности получения сведений о параметрах оборудования и неисправностях

Из представленного выше рисунка видно как сведения о неисправностях попадают к конечному пользователю (оператору информационной системы). Оператор получает сведения, прошедшие статистическую обработку и, следовательно, может на основе полученных результатов делать выводы и принимать определенные решения.

Следующим шагом проектирования будет определение принципов работы оператора с информационной системой.

Рисунок 12 - Диаграмма последовательности работы оператора с информационной системой

Таким образом, мы видим, что оператор получает возможность работы с информационной системой, только если успешно прошел аутентификацию. Система аутентификации позволит нам не только не допустить доступ к информационной системе посторонних лиц, но и распределить рабочее пространство между операторами, а, следовательно, лучше осуществлять контроль их работы.

Реализация функциональной части проектируемой АИС будет реализована на языке Java. Приведем диаграмму классов, описывающую иерархию классов, реализуемые ими методы, а также поля, содержащие разного рода информацию, обрабатываемую в системе.

Рисунок 13 - Диаграмма классов для проектируемой АИС сервера приложений

Ключевым классом является класс Plant. Данный класс описывает конкретное оборудование в цехе окраски 44-1. Соответственно, он имеет собственные параметры, а также принимает объекты классов Parametr (отвечает за текущее состояние оборудования) и Error (содержит ошибки, возникшие на данном оборудовании).

Класс Report позволяет вывести готовый отчет по оборудованию, объект которого был передан на вход метода в качестве параметра.

Поскольку работа в системе подразумевает постоянную работу с БД, то необходимым условием является создание пула подключений к БД с целью оптимальной работы пользователей, отсутствия конфликта при работе с одними записями. Для этих целей создается отдельный класс DBConnectionPool, который создает отдельное подключение к БД по требованию, добавляя его в список текущих подключений (это позволяет в следующий раз пользователю не создавать новое подключение, а использовать уже созданное).

Помимо базовых классов, реализующих работу пользователя с системой, существует отдельный пакет с классом, реализующим работу сервлетов проектируемой АИС. Данные сервлеты реализуют основную аналитическую часть АИС.

Для созданного объекта класса Plant становится возможным определение ошибок и параметров работы оборудования, используя следующие методы:

1. Метод, определяющий существующие ошибки на оборудовании createError с атрибутами названия, статуса и значения. Спецификация приведена в Приложении №5.

2. Метод, определяющий текущие параметры оборудования, по данным приходящим с внешней системы createParametr. Спецификация приведена в Приложении №6.

3. Проектирование базы данных ИС

3.1 Инфологическое (концептуальное) проектирование

На основе моделирования предметной области были выявлены основные сущности проектируемой АИС. Опишем их взаимодействие с помощью нотации Чена на рисунке 14.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 14 - Общая инфологическая модель проектируемой системы

Основной сущностью является «Оборудование». Через данную сущность взаимодействуют остальные сущности, а именно:

1. Оператор.

2. Внешняя система.

3. Параметр (является зависимой сущностью, то есть существует только вместе с сущностью «Оборудование»).

4. Ошибка (является зависимой сущностью, то есть существует только вместе с сущностью «Оборудование»).

Связь сущностей «Оборудование - Внешняя система» в соответствии с диаграммой вариантов использования, представленной на рисунке 10, описывает функцию внешней системы получать информацию о текущем состоянии оборудования.

Связь сущностей «Внешняя система - Параметр» в соответствии с диаграммой вариантов использования, представленной на рисунке 10, описывает функцию внешней системы выделять из полученных сведений по оборудованию и впоследствии сохранять параметры его текущей работы.

Связь сущностей «Внешняя система - Ошибка» в соответствии с диаграммой вариантов использования, представленной на рисунке 10, описывает функцию внешней системы выделять из полученных сведений по оборудованию ошибки (если они есть) и сохранять их в базе данных.

Связь сущностей «Оператор - Оборудование» в соответствии с диаграммой вариантов использования, представленной на рисунке 10, описывает функцию запроса сведений по конкретному оборудованию оператором.

Связь сущностей «Оператор - Параметр» в соответствии с диаграммой вариантов использования, представленной на рисунке 10, описывает функцию получения оператором сведений по значениям параметров, запрошенного оборудования.

Связь сущностей «Оператор - Ошибка» в соответствии с диаграммой вариантов использования, представленной на рисунке 10, описывает функцию получения оператором сведений по имеющимся ошибкам на конкретном оборудовании.

Каждая сущность имеет свой набор атрибутов, описывающих ее.

Расширенная инфологическая модель приведена в Приложении 7.

3.2 Обоснование логической модели БД

На сегодняшний день существует большое число разных видов моделей данных, обрабатываемых в информационной системе. На сегодняшний день основными моделями данных являются:

- иерархическая модель - состоит из упорядоченного набора экземпляров в виде дерева без множественного наследования;

- сетевая модель - состоит из упорядоченного набора экземпляров в виде дерева с множественным наследованием;

- реляционная модель - состоит из отношений и элементов отношений (кортеж);

- объектная модель - состоит из данных, оформленных в виде моделей объектов произвольного типа.

Оценивание будет выполняться по 3-бальной шкале, где наивысший бал будет означать удовлетворение вида модели выдвинутому критерию, а наименьший - не удовлетворение. Основными критериями будут являться:

- простота физической реализации;

- личный опыт работы с моделью;

- «понятность» для пользователя.

Сведем сравнительный анализ моделей данных в таблицу.

Таблица 4 - Критическая оценка моделей данных проектируемой АИС

Критерий оценки

Иерархическая

Сетевая

Реляционная

Объектная

Простота физической реализации

2

2

3

3

Личный опыт работы

1

1

3

1

«Понятность» для пользователя

3

3

2

1

ИТОГО

6

6

8

5

В ходе проведенного сравнительного анализа мною была выбрана реляционная модель представления данных.

Для построения данной модели будет использоваться Erwin Data Modeler. Данное CASE-средство удовлетворяет следующим требованиям:

- возможность генерирования физической модели БД на основе имеющейся логической модели;

- бесплатное распространение программного продукта;

- личный опыт работы с программным продуктом.

Наконец, определив тип модели данных, а также CASE-средство, с помощью которого данная модель будет реализовываться, можно приступить к построению самой модели БД.

3.3 Построение логической модели БД

В пункте 3.1 были определены следующие сущности модели данных информационной системы:

1. Оборудование;

2. Оператор;

3. Внешняя система;

4. Параметр;

5. Ошибка.

Кроме этого в данном пункте был определен набор основных атрибутов данных сущностей.

Каждая сущность имеет свой уникальный идентификатор, который позволяет получить доступ к любой произвольной записи таблицы. Данный идентификатор является первичным ключом (простой ключ) для соответствующей сущности.

Каждая сущность связанна с остальными, при этом каждая связь имеет свои свойства: «Оборудование - тип оборудования» - один ко многим, «Тип оборудования - функция» - один ко многим, «Функция - параметр» - один ко многим, «Оборудование - параметр» - многое ко многим, «Оператор - оборудование» - многое ко многим.

Ссылочная целостность и отчет по ключам таблиц представлены в Приложении 8 и 9 соответственно.

На основе данной информации становится возможным произвести построение логической модели проектируемой АИС с использованием CASE-средства, определенного в пункте 3.2.

Рисунок 15 - Логическая модель информационной системы

Заключение

В данном курсовом проекте был рассмотрен цех окраски 44-1 сборочно-кузовного производства ОАО «АвтоВАЗ».

В ходе анализа предметной области был установлен ряд недостатков существующей системы обработки данных, на основе которых было принято решение о проектировании собственной АИС. Далее были определены требования к проектируемой системе, выбраны CASE-средства, с помощью которых будет осуществлен процесс ее проектирования и разработки. Для проектирования АИС была выбрана платформа JEE (JDBC, Servlets, JSP, EJB).

После этого были смоделированы UML-диаграммы, описывающие бизнес процессы, а также диаграмма классов, на основе которой были определены основные сущности системы, их атрибуты. Для их визуального отображения была использована нотация Чена.

Наконец, было проведено описание сущностей системы, свойства их связей, нормализация, а также наличие первичных, вторичных и альтернативных ключей, что позволило построить логическую модель БД проектируемой информационной системы.

Список использованной литературы

1. Роберт Дж. Мюллер. Базы данных и UML / Мюллер Дж. Роберт - М.: ЛОРИ, 2002. - 420 с.

2. Лешек А. Мацяшек. Разработка ИС с использованием UML / Мацяшек Лешек А. - М.: Вильямс, 2002. - 432 с.

3. Хетагуров Я.А. Проектирование АСОиУ / Я. А. Хетагуров - М.: Высшая школа, 2006. - 224 с.

4. Вязовик Н.А. Программирование на Java: Учебный курс. / Н.А. Вязовик- М.: Craftway Computers, 2003. - 592с.

5. Дейтел Х.М. Технологии программирования на Java 2, корпоративные системы, сервлеты, JSP, Web-сервисы: Учебный курс. / Х.М. Дейтел- М.: Бином-пресс, 2003. - 672с.: ил.

6. Кузнецов С.Д. Базы данных. Модели и языки: Учебный курс. / С. Д. Кузнецов- М.: Бином-пресс, 2008. - 692с.

7. Буди Курняван. Создание web-приложений на языке Java с помощью сервлетов, JSP и EJB: Руководство для разработчиков масштабируемых приложений J2EE. / Курняван Буди - М.: ЛОРИ, 2008. - 880с.

Приложения

Приложение №1 (Определение неисправностей в блоке вентиляторов)

Приложение №2 (Предварительный нагрев воздуха)

Приложение №3 (Осушение воздуха)

Приложение №4 (Увлажнение приточного воздуха)

Приложение №5 (Спецификация метода createError())

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Приложение №6 (Спецификация метода createParametr())

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Приложение №7 (Расширенная инфологическая модель проектируемой системы)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены