Разработка программного комплекса для автоматизации деятельности работников завода

Размещено на http://www.allbest.ru/

• СОДЕРЖАНИЕ

Список сокращений и терминология

ВВЕДЕНИЕ

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Технология проектирования БД

1.2 Архитектуры БД

1.2.1 Локальные БД и архитектура «файл-сервер»

1.2.2 Удаленные БД и архитектура «клиент-сервер»

1.2.3 Распределенная архитектура

1.3 Архитектуры сетей

1.3.1 Концепция сети

1.3.2 Распределенная обработка

1.3.3 Типы сетей

1.3.4 Заключение

2. РАСЧЕТНО-КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Цель разработки и постановки задачи

2.2 Обоснование выбора ПО

2.2.1 Обоснование выбора ОС

2.2.2 Обоснование выбора среды разработки

2.2.3 Обоснование выбора CASE-средства

2.2.4 Обоснование выбора архитектуры «клиент-сервер»

2.3 Проектирование информационной структуры предметной области

2.4 Программная разработка АРМ учета и контроля техники и оргтехники

2.4.1 Построение схемы БД в ERWin

2.4.2 Создание БД на сервере

2.5 ГИП

2.5.1 Описание ГИП

2.5.2 Заключение

3. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

3.1 Общие положения

3.2 Расчет себестоимости по статьям затрат

3.3 Расчет затрат на потребляемую электроэнергию

3.4 Расчет заработной платы

3.5 Единый социальный налог

3.6 Расчет амортизационных отчислений

3.7 Расчет накладных расходов

34.8 Сводная калькуляция

4. ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

4.1 Общие положения

4.1.1 Требования техники безопасности при работе на ПЭВМ

4.1.2 Техника безопасности при работе с дисплеем

4.1.3 Требования перед началом работы

4.1.4 Требования во время работы

4.1.5 Требования в аварийных ситуациях

4.1.6 Требования по окончании работ

4.1.7 Требования к естественному и искусственному освещению

4.2 Охрана труда

4.3 Первая помощь при поражении электрическим током

4.4 Требования пожарной безопасности

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ПРИЛОЖЕНИЕ

Список сокращений и терминология

БД - База Данных

ГИП - Графический Интерфейс Пользователя

ОГП - Отдел Главного Прибориста

ОС - Операционная Система

ПО - Программное Обеспечение

ППР - Планово-Предупредительные Работы

СУБД - Система Управления Базами Данных

СУРБД - Система Управления Распределенными Базами Данных

ТС - Технологическая Система

API - Application Programming Interface;

SQL - Structured Query Language (структурированный язык запросов)

АРМ - Автоматизированное Рабочее Место

АСУТП - Автоматизированная Система Управления Технологическим Процессом

ВВЕДЕНИЕ

Автоматизация различных сфер деятельности предприятия, будь то сбор данных или управление технологическими процессами, позволяет ускорить работу, сделать ее более точной и эффективной, избежать потерь нужной информации, ошибок персонала, дублирования документов, запутанного порядка их прохождения.

Для эффективности работы по учету техники необходимо проводить мероприятия по обновлению материально-технической и информационной базы, внедрению современных методов управления с использованием автоматизированных подсистем и автоматизированных рабочих мест работников, созданию банка данных о технике предприятия, его своевременному пополнению, оперативному представлению необходимой информации пользователям.

Использование данного программного проекта сокращает трудозатраты, требуемые для учета техники и оргтехники, за счет упрощения операции пополнения и представления информации по ремонтам, добавлениям, использованию и отказам, постоянного контроля за корректностью вводимой информации. Это сильно упрощает работу и исключает ошибки, часто встречающиеся при обычной организации работы.

Разрабатываемый программный комплекс предназначен для автоматизации деятельности работников завода. Система позволяет обеспечить многопользовательский доступ к единой базе данных организации, что позволит гибко распределить обязанности между сотрудниками.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Технология проектирования БД

Каждая информационная система в зависимости от ее назначения имеет дело с той или иной частью реального мира, которую называют предметной областью системы. Выявление предметной области - начальный этап разработки любой информационной системы [12].

В свою очередь предметная область рассматривается как некоторая совокупность реальных объектов или сущностей, каждая из которых обладает определенным набором свойств или атрибутов. Любой объект предметной области должен быть отличным от других объектов того типа, к которому он отнесен. С этой целью объектам данного типа назначается некоторый идентификатор или первичный ключ, позволяющий на них однозначно ссылаться. В качестве первичного ключа может использоваться какой-либо атрибут или комбинация нескольких атрибутов объекта. На практике часто используются и не уникальные идентификаторы - вторичные ключи, определяющие альтернативный порядок просмотра, и внешние ключи, служащие для организации связей между объектами.

При переходе от выявления предметной области к реализации автоматизированной информационной системы необходимо рассмотреть такие понятия как данные, БД, СУБД, модель данных.

Данные - это информация, зафиксированная в определенной структурированной форме, пригодной для последующей обработки, хранения и передачи. БД - это структурированная определенным образом совокупность данных, относящихся к конкретной предметной области. БД может быть как локальная, так и распределенная. СУБД представляет собой комплекс инструментальных средств (программных и языковых), реализующих централизованное управление БД и обеспечивающих доступ к данным (изменение, добавление, удаление, резервное копирование и т.д.). СУБД должна обеспечивать поиск, модификацию и сохранность данных, защиту целостности данных от аппаратных сбоев и программных ошибок, а также разграничение прав пользователей и защиту от несанкционированного доступа [1].

При работе с СУБД можно выделить несколько уровней представления данных:

внешний уровень (уровень конечного пользователя). В некотором смысле это самый главный уровень. Именно с ним работает конечный пользователь, который воспринимает данные как совокупность некоторых взаимосвязанных полей, позволяющих ему решать свою задачу.

концептуальный уровень (уровень программиста и администратора) - это обобщенное представление обо всех данных, хранящихся в базе, или совокупность внешних представлений. На этом уровне работают программист, создающий прикладные программы, и администратор, разрабатывающий схему базы данных.

физический уровень (уровень реализации). На физическом уровне определяются способы организации данных на носителе и методы доступа к ним. СУБД реализует именно этот уровень.

По логическому представлению модели данных делятся на три группы: иерархические, сетевые и реляционные [8].

Основной структурой в иерархических моделях данных является дерево, в вершинах которого располагаются типы записей. Каждая из вершин связана только с одной вершиной вышележащего уровня иерархии. Поиск данных в такой структуре выполняется всегда по одной из ветвей, начиная с корневого элемента, то есть должен быть указан полный путь движения по ветви.

Базовая структура сетевых моделей - граф общего вида. По сравнению с иерархической моделью данных никаких ограничений на количество связей, входящих в каждую вершину, не накладывается, что позволяет отображать связи между объектами предметной области практически любой степени сложности. При таком представлении существует несколько входов в сеть - неоднозначность доступа к данным.

Недостатки рассмотренных моделей:

достаточно сложные механизмы доступа к данным, особенно в сетевой модели;

основной единицей обработки в сетевой и иерархической моделях является запись.

Реляционная модель строится на использовании табличных методов и средств представления данных и манипулирования ими. Связь между таблицами может находить свое отражение в структуре данных, а может только подразумеваться, то есть присутствовать на неформальном уровне. Каждая таблица БД представляется как совокупность строк и столбцов, где строки соответствуют экземпляру объекта, а столбцы - атрибутам. В терминологии теории реляционных БД таблицам соответствуют отношения, столбцам - атрибуты, строкам - кортежи. Отношениям и атрибутам присваиваются имена. При практической разработке БД таблицы так и называются таблицами, строки - записями, столбцы - полями [10].

К отношениям реляционной модели данных предъявляется ряд требований:

значения атрибутов являются атомарными;

в отношении не может быть двух одинаковых кортежей;

порядок следования атрибутов фиксирован, но так как атрибуты имеют имя, порядок не играет существенной роли;

порядок следования кортежей безразличен.

Между двумя и более таблицами базы данных могут существовать отношения подчиненности. Отношения подчиненности определяют, что для каждой записи главной таблицы (master, называемой еще родительской) может существовать одна или несколько записей в подчиненной таблице (detail, называемой еще дочерней). Существует две разновидности связей между таблицами базы данных: «один-ко-многим», «многие-ко-многим» [8].

Кроме того, реляционные БД имеют мощный теоретический фундамент, основанный на математической теории отношений, и специальный язык структурированных запросов SQL, ориентированный на высокоуровневые операции с данными.

Следует отметить, что реляционные БД практически вытеснили БД других видов. Основной причиной этого явилась сложность представления данных в иерархической и сетевой моделях и необходимость определения связей между данными на этапе проектирования БД, в то время как в реляционных БД связи между таблицами могут устанавливаться непосредственно в момент выполнения запросов. К тому же, разработчикам и пользователям значительно проще отображать сущности предметной области в табличных структурах данных [1].

1.2 Архитектуры БД

БД на персональных компьютерах развивались по направлению от настольных (desktop), или локальных приложений, когда реально с БД могло работать одно приложение, до систем коллективного доступа к БД [10]. Имеется четыре разновидности архитектур баз данных:

локальные базы данных;

архитектура «файл-сервер»;

архитектура «клиент-сервер»;

распределенная архитектура.

Использование той или иной архитектуры накладывает сильный отпечаток на общую идеологию работы приложения, на программный код в приложении.

1.2.1 Локальные БД и архитектура «файл-сервер»

При работе с локальными базами данных сами БД расположены на том же компьютере, что и приложения, осуществляющие доступ к ним. Работа с БД происходит в однопользовательском режиме. Приложение ответственно за поддержание целостности БД и за выполнение запросов к БД [15].

При работе в архитектуре «файл-сервер» БД и приложение расположены на файловом сервере сети (например, Novell NetWare). Возможна многопользовательская работа с одной и той же БД, когда каждый пользователь со своего компьютера запускает приложение, расположенное на сетевом сервере. Тогда на компьютере пользователя запускается копия приложения. По каждому запросу к БД из приложения данные из таблиц БД перегоняются на компьютер пользователя, независимо от того, сколько реально нужно данных для выполнения запроса. После этого выполняется запрос.

Каждый пользователь имеет на своем компьютере локальную копию данных, время от времени обновляемых из реальной БД, расположенной на сетевом сервере.

При этом изменения, которые каждый пользователь вносит в БД, могут быть до определенного момента неизвестны другим пользователям, что делает актуальной задачу систематического обновления данных на компьютере пользователя из реальной БД.

Другой актуальной задачей является блокирование записей, которые изменяются одним из пользователей; это необходимо для того, чтобы в это время другой пользователь не внес изменений в те же данные.

В архитектуре «файл-сервер» вся тяжесть выполнения запросов к БД и управления целостностью БД ложится на приложение пользователя. БД на сервере является пассивным источником данных.

Общая схема архитектуры «файл-сервер» показана на рисунке 1. Кардинальных различий с точки зрения архитектуры между однопользовательской архитектурой и архитектурой «файл-сервер» нет.

И в том, и в другом случае в качестве СУБД применяются так называемые «персональные» (или «локальные») СУБД, такие как Paradox, dBase, FoxPro и пр. Сама база данных в этом случае представляет собой набор таблиц, индексных файлов, файлов полей комментариев (memo-полей) и пр., хранящихся в одном каталоге на диске в виде отдельных файлов.

Рисунок 1 - Архитектура «Файл-сервер»

база программный архитектура сеть

1.2.2 Удаленные БД и архитектура «клиент-сервер»

Архитектура «файл-сервер» неэффективна по крайней мере в двух отношениях:

При выполнении запроса к базе данных, расположенной на файловом сервере, в действительности происходит запрос к локальной копии данных на компьютере пользователя. Поэтому перед выполнением запроса данные в локальной копии обновляются в полном объеме. Так, если таблица БД состоит из 1000 записей, а для выполнения запроса (например, выдать сумму премий за октябрь в отделе Y) реально нужно 10 записей, все равно перегоняются все 1000 записей. Таким образом, не нужно иметь слишком много пользователей и запросов от них, чтобы серьезно «забить» сеть, что, конечно же, не может не сказаться на ее быстродействии. Обеспечение целостности БД производится из приложений. Это потенциальный источник ошибок, нарушающих физическую и логическую целостность БД, поскольку различные приложения могут производить контроль целостности по-разному, взаимоисключающими способами, или не производить такого контроля вовсе. Намного эффективнее управлять БД из единого места и по единым законам (все зависит от того, как написано приложение). Поэтому безопасность при работе в архитектуре «файл-сервер» невысока и всегда присутствует элемент неопределенности. Секретность и конфиденциальность при работе с БД в архитектуре «файл-сервер» обеспечить также тяжело - любой, кто имеет доступ в каталог сетевого сервера, где хранится БД, может изменять таблицы любым образом, копировать их, заменять и т.д.

Архитектура «клиент-сервер» (рисунок 2), разделяет функции приложения пользователя (называемого клиентом) и сервера [4]. Приложение-клиент формирует запрос к серверу, на котором расположена БД, на специальном структурном языке запросов SQL, являющемуся промышленным стандартом в мире реляционных БД [23]. Удаленный сервер, называемый сервером приложений, принимает запрос и переадресует его SQL-серверу БД.

Рисунок 2 - Архитектура «Клиент-сервер»

SQL-сервер - специальная программа, управляющая удаленной БД. SQL-сервер обеспечивает интерпретацию запроса, его выполнение в БД, формирование результата выполнения запроса и выдачу его приложению-клиенту. При этом ресурсы клиентского компьютера не участвуют в физическом выполнении запроса; клиентский компьютер лишь отсылает запрос к серверной БД и получает результат, после чего интерпретирует его необходимым образом и представляет пользователю.

Так как клиентскому приложению посылается результат выполнения запроса, по сети «путешествуют» только те данные, которые необходимы клиенту. В итоге снижается нагрузка на сеть. Поскольку выполнение запроса происходит там же, где хранятся данные (на сервере), нет необходимости в пересылке больших пакетов данных. Кроме того, SQL-сервер, если это возможно, оптимизирует полученный запрос таким образом, чтобы он был выполнен в минимальное время с наименьшими накладными расходами. Все это повышает быстродействие системы и снижает время ожидания результата запроса.

При выполнении запросов сервером существенно повышается степень безопасности данных, поскольку правила целостности данных определяются в БД на сервере и являются едиными для всех приложений, использующих эту БД. Таким образом, исключается возможность определения противоречивых правил поддержания целостности. Мощный аппарат транзакций, поддерживаемый SQL-серверами, позволяет исключить одновременное изменение одних и тех же данных различными пользователями и предоставляет возможность откатов к первоначальным значениям при внесении в БД изменений, закончившихся аварийно.

Таким образом, функциями приложения-клиента являются:

Посылка к серверу запросов;

Интерпретация результатов запросов, полученных от сервера, и представление их пользователю в требуемой форме;

Реализация интерфейса пользователя.

SQL-сервер - это программа, расположенная на компьютере сетевого сервера. SQL-сервер должен быть загружен в память на момент принятия запроса от клиента. Функциями сервера БД являются:

1. Прием запросов от приложений-клиентов, интерпретация запросов, выполнение запросов в БД, отправка результата выполнения запроса приложению-клиенту;

2. Управление целостностью БД, обеспечение системы безопасности, блокировка неверных действий приложений-клиентов;

3. Хранение бизнес-правил, часто используемых запросов в уже интерпретированном виде;

4. Обеспечение одновременной, безопасной и отказоустойчивой многопользовательской работы с одними и теми же данными.

В архитектуре «клиент-сервер» используются так называемые «удаленные» (или «промышленные») СУБД [4]. Промышленными они называются потому, что именно СУБД этого класса могут обеспечить работу информационных систем масштаба среднего и крупного предприятия, организации, банка. Локальные СУБД предназначены для однопользовательской работы или для обеспечения работы информационных систем, рассчитанных на небольшие группы пользователей. К разряду промышленных СУБД принадлежат Oracle, Gupta, Informix, Sybase, MS SQL Server, DB2, InterBase и ряд других.

Как правило, SQL-сервер управляется отдельным сотрудником или группой сотрудников (администраторы SQL-сервера). Они управляют физическими характеристиками баз данных, производят оптимизацию, настройку и переопределение различных компонентов БД, создают новые БД, изменяют существующие и т.д., а также выдают привилегии (разрешения на доступ определенного уровня к конкретным БД, SQL-серверу) различным пользователям. Кроме этого, существует отдельная категория сотрудников, называемых администраторами баз данных. Как правило, это администраторы сервера, разработчики БД или пользователи, имеющие привилегии на создание, изменение, настройку оптимальных параметров отдельных серверных БД. Администраторы БД также отвечают за предоставление прав на разноуровневый доступ к сопровождаемым ими БД для других пользователей.

Использование архитектуры «клиент-сервер»:

· резко уменьшает сетевой трафик;

· понижает сложность приложений-клиентов (поскольку тем уже нет необходимости обеспечивать целостность и безопасность БД и следить за параметрами многопользовательской работы с БД);

· понижает требования к аппаратным средствам, на которых эти приложения функционируют (т.е. компьютерам пользователей-клиентов);

· повышает надежность БД, ее целостность, безопасность и секретность.

1.2.3 Распределенная архитектура

БД этого типа располагаются на нескольких компьютерах. Информация на этих компьютерах может пересекаться и дублироваться. Для управления подобными БД предназначена СУРБД. Работа с распределенной БД может быть прозрачна для пользователей. Система скрывает от клиентов обращения к данным, расположенным на других компьютерах. Для пользователя все выглядит так, как будто вся информация находится на одном сервере. Распределенные БД не получили большого распространения [15].

1.3 Архитектуры сетей

1.3.1 Концепция сети

Самая простая сеть (network) состоит как минимум из двух компьютеров, соединенных между собой кабелем, что позволяет им совместно использовать данные [13]. Все сети (независимо от сложности) основываются именно на этом простом принципе.

Рождение компьютерных сетей было вызвано практической потребностью в совместном использовании данных. Персональный компьютер - прекрасный инструмент для создания документов, подготовки таблиц, графических данных и других видов информации, но сам по себе он не позволяет быстро поделиться результатами своей работы с коллегами. Когда не было сетей, приходилось распечатывать каждый документ, чтобы другие пользователи могли работать с ним, или в лучшем случае - копировать информацию на дискеты. При редактировании копий документа несколькими пользователями было очень трудно собрать все изменения в одном документе. Подобная схема работы называется работой в автономной среде. Если компьютер пользователя был подключен к другим компьютерам, то он смог бы работать с их данными и их принтерами.

Группа соединенных компьютеров и других устройств называется сетью. А концепция соединенных и совместно использующих ресурсы компьютеров носит название сетевого взаимодействия. Взаимодействие сетевых компонентов - синергетика сети - воплощает старую идею о том, что сумма больше чем совокупность слагаемых: компоненты эффективнее работают вместе и реализуют более мощные возможности, если их рассматривать независимо [13].

1.3.2 Распределенная обработка

Основное различие между сетью и любой другой компьютерной системой определяется местом, в котором происходит обработка. В системах с большой или мини-ЭВМ всю работу выполняет центральная машина. «Подчиненные» клиенты работают просто как неинтеллектуальные терминалы. Сеть же отличается тем, что работу в ней выполняют клиенты. Например, в локальной сети NetWare все данные хранятся на центральном файловом сервере. Когда пользователь хочет получить доступ к данным, он подключается к файловому серверу и загружает копию данных в оперативную память локальной рабочей станции, которая выполняет приложения и работает с сетевыми данными - все это происходит в ОЗУ данной станции. Такая обработка называется распределенной [13]. Когда пользователь завершает операции с данными, он передает их обратно на файловый сервер, где они хранятся до следующего использования. Наиболее впечатляющим в распределенной обработке является то, что каждый пользователь имеет доступ ко всей компьютерной системе. В централизованной системе клиентские терминалы используют часть мощности центрального процессора. В распределенной системе при подключении дополнительных рабочих станций ее общая вычислительная мощность возрастает. Преимущество распределенной обработки состоит также в повышенной защите, параллельной обработке данных и отказоустойчивости системы.

1.3.3 Типы сетей

Первоначально компьютерные сети были небольшими и объединяли до десяти компьютеров и один принтер. Технология ограничивала размеры сети, в том числе количество компьютеров в сети и ее физическую длину. Так, в начале 1980-х годов самый популярный тип сетей состоял не более чем из 30 компьютеров, а длина ее кабеля не превышала 185 м (600 футов). Такие сети располагались в пределах одного этажа здания или небольшой организации. Для маленьких фирм эта конфигурация подходит и сегодня. Эти сети называются локальными вычислительными сетями (ЛВС, LAN) [13]. Один из наиболее привлекательных аспектов таких сетей - скорость коммуникаций.

Первые типы локальных сетей не могли удовлетворить потребности крупных предприятий, офисы которых обычно расположены в различных местах. Но как только преимущества компьютерных сетей стали неоспоримы и все больше сетевых программ появлялось на рынке, перед корпорациями - для сохранения конкурентоспособности - встала задача расширения сетей. Так на основе локальных сетей возникли более крупные системы - глобальные вычислительные сети (ГВС, WAN). Эти системы объединяют в себе несколько локальных сетей. Можно сказать, что это своего рода сеть из локальных сетей. В глобальной сети принципы локальных сетей распространяются на более протяженные географические пространства и более широкие технические области. Такое географическое расширение достигается с помощью международных коммуникационных каналов, например каналов телефонной связи. Технического расширения удается добиться за счет интеграции различных машин, «говорящих на разных языках». За такую расширенную стыкуемость и связь приходится расплачиваться производительностью. Глобальные сети не обеспечивают быстродействия локальных сетей. Все эти виды сетей объединяет нечто общее - связь, являющаяся основой всех вычислительных сетей. Их цель состоит в совместном использовании ресурсов с помощью взаимосвязанных каналов, а также в обеспечении постоянной связи в реальном режиме времени. Понятие связи в реальном режиме времени подразумевает постоянный обмен сообщениями. Ресурсы - это данные, приложения и периферийные устройства, такие, как принтер, модем или сканер. Сетевая связь достигается с помощью одноранговых коммуникаций, коммуникаций типа клиент-сервер или межкомпонентного соединения [13].

1.3.4 Заключение

Сети позволяют использовать ресурсы, например файлы и принтеры, а также работать с интерактивными приложениями, например планировщиками и электронной почтой. Компьютерные сети обеспечивают множество преимуществ. Их использование, в частности, позволяет:

снизить затраты, благодаря совместному использованию данных и периферийных устройств;

унифицировать приложения;

своевременно получать данные;

эффективно взаимодействовать с партнерами, гибко планировать свое рабочее время.

Сети на основе технологий «клиент-сервер», «файл-сервер» - это наиболее эффективный способ обеспечить:

доступ к базам данных таких приложений, как:

· электронные таблицы;

· бухгалтерские программы;

· коммуникационные приложения;

· системы управления документами.

централизованное хранение файлов.

Применение «клиент-сервер» необходимо для организации доступа к данным, если требуется разгрузить клиентское приложение и снизить трафик за счет обработки запросов сервером. В случае незначительного количества данных и количества клиентов, которые могут использовать одновременно БД, возможно применение технологии «файл-сервер».

Применение технологии БД целесообразно в любой крупной организации, где значительному числу сотрудников необходим постоянный доступ к данным большого объема.

С возрастанием потребностей в оперативности получения информации и высоким темпом развития вычислительной техники и сетевых технологий растет потребность усовершенствования программного обеспечения, автоматизирующих работу предприятий.

2. РАСЧЕТНО-КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Цель разработки и постановка задачи

Данный программный комплекс рассматривается как один из этапов разработки автоматизированной системы «Учет компьютерной техники и оргтехники», поэтому он будет решать лишь следующие задачи:

· ведение справочников техники, используемой на предприятии;

· учет по местам хранения и установки;

· ведение справочника по ремонту;

· получение сводных данных о комплектующих, используемых в компьютере;

· подготовка данных для проведения инвентаризаций.

Создание этого продукта преследует следующие цели:

· автоматизация и совершенствование учета и управления;

· снижение трудоемкости и упорядочение деятельности по управлению;

При этом необходимо учитывать следующие требования:

· БД должна быть способна хранить информацию о 700 учетных единицах техники;

· стиль интерфейса пользователя: диалоговые окна в виде графических форм изменяемого размера с удобной навигацией по ней с помощью мыши.

2.2 Обоснование выбора ПО

2.2.1 Обоснование выбора ОС

Разработанный программный комплекс и СУБД работают под управлением ОС семейства Microsoft Windows ХР/2000/2003, а именно: для серверной части - Microsoft Windows Server 2003, а для клиентской - Microsoft Windows 2000 Professional или Microsoft Windows ХР. Microsoft Windows - мощная, быстродействующая, переносимая, с поддержкой различных сетевых архитектур и различных процессоров ОС.

ОС этого семейства обеспечивает пользователей единым графическим интерфейсом, что сокращает время на подготовку пользователей и разработку графических интерфейсов прикладных программ. Работа в Windows основана на интуитивно понятных принципах, т.е. легко переключаться с задачи на задачу и осуществлять обмен информацией между ними. А также Windows обеспечивает переключение задач, управление виртуальной памятью, дает возможность перемещения объектов (drag-and-drop) и использует стандартные соглашения для обычных операций.

Вот некоторые характеристики ОС семейства Microsoft Windows [19]:

1. Встроенные сетевые возможности: ОС предназначена для работы в сети; поддерживает множество сетевых архитектур

2. Файловые системы: Windows NT поддерживает три файловые системы FAT, NTFS, CDFS. Microsoft Windows поддерживает FAT и VFAT (улучшенная FAT с поддержкой длинных имен файлов)

3. Поддержка виртуальной памяти: виртуальная память позволяет ОС этого семейства одновременно выполнять несколько приложений на машинах с малым объемом оперативной памяти

4. Надежность: приложения Windows выполняются в отдельных адресных пространствах. Аварийные приложения не влияют на работу других. Свойства архитектуры Windows защищают ОС от приложений, пытающихся занять слишком много процессорного времени или использовать адресное пространство ОС.

С точки зрения разработчика программного обеспечения написание программ для Windows основано на использовании платформы Win32 API. Win32 API - название интерфейса прикладных программ, т.е. совокупности функций, к которым может обращаться приложение. Эта платформа поддерживается всеми ОС рассматриваемого семейства. Это означает, что тексты программ не придется переписывать для каждой ОС заново [6]. Windows - переносимая система, это означает, что она способна работать на машинах с разными типами процессоров. Все эти преимущества сделали ОС Windows самой популярной и распространенной системой, для которой разрабатывается все большее количество прикладных программ.

2.2.2 Обоснование выбора среды разработки

Широкая поддержка БД - одно из главных свойств среды программирования Delphi. В настоящее время существует два наиболее распространенных способа хранения БД. Первый, состоит в том, что вся БД представляется как единый файл; вторая, каждая таблица, индекс и другие элементы БД располагаются в отдельных файлах. Delphi можно настроить на работу с обеими основными структурами хранения БД. На базу данных всегда ссылаются по ее имени или псевдониму, но эта ссылка может относиться как к файлу БД, так и к каталогу, содержащему файлы с таблицами. Delphi не привязана к определенному формату данных.

Приложения БД разработанные в Delphi не имеют прямого доступа к источнику данных, с которыми они работают. Delphi взаимодействует с Borland Database Engine (BDE), который непосредственно обращается к ряду источников данных, включая такие распространенные форматы как dBase, Paradox и таблицы ASCII. BDE также может взаимодействовать с Borland SQL Links, который позволяет обращаться к ряду локальных или удаленных серверов SQL. Из локальных серверов доступен InterBase для Windows; удаленные серверы включают Oracle, Sybase, Informix, InterBase, SQL Server. Если необходимо обращение к другим базам или форматам данных, то BDE может взаимодействовать с драйверами ODBC.

Кроме того, при помощи технологии OLE (Object Linking and Embedding) осуществляется взаимодействие с MS Excel, и MS Word и другими приложениями. Причем технология OLE позволяет не только взаимодействовать с приложениями, но и программно управлять ими, вызывая их методы через интерфейс OLE. Для возможности обращения к серверам автоматизации в Delphi создана панель Services (Службы), на которой расположены готовые компоненты (например, WordApplication, WordDocument), позволяющие быстро и легко обращаться к наиболее популярным офисным приложениям Microsoft, а также к созданным с их помощью документам.

2.2.3 Обоснование выбора CASE-средства

Для построения модели данных использовалось CASE-средство ERwin/ERX 4.1.1, позволяющее максимально систематизировать и автоматизировать все этапы разработки программного обеспечения.

ERwin - средство разработки структуры базы данных. ERwin сочетает графический интерфейс Windows, инструменты для построения ER-диаграмм, редакторы для создания логического и физического описания модели данных и прозрачную поддержку ведущих реляционных СУБД и настольных баз данных. С помощью ERwin можно создавать или проводить обратное проектирование (реинжиниринг) баз данных [14].

2.2.4 Обоснование выбора архитектуры «клиент-сервер»

В настоящее время увеличивается спрос на компьютерные системы, разрабатываемые в архитектуре «клиент-сервер». Такие системы позволяют предоставлять ресурсы и информацию сервера другим компьютерам, находящимся с ним в сети. Популярность этого подхода обеспечивает большую надежность разрабатываемых систем, а также способствует уменьшению затрат на производство и содержание такого вида систем. Одним из наиболее популярных использованием этого подхода является разработка СУБД в архитектуре «клиент-сервер».

Основными задачами системы SQL-сервер являются организация одновременного доступа к данным большого количества пользователей, а также манипуляция информацией, хранимой в БД. SQL-сервер поддерживает реляционную модель данных. В системах, организованных в архитектуре «клиент-сервер», поддерживается коллективный доступ к данным. Здесь каждый компьютер осуществляет операции, связанные с хранением, доступом и обработкой данных. При этом выполняемые задачи разделяются между сервером и рабочей станцией, причем, исходя из неравенства аппаратных возможностей сервера и рабочих станций, это разделение должно учитываться в создаваемых системах. Так, например, мощность компьютера-сервера отражается на скорости пересылки данных, возможности хранения большего объема информации и т.д.

Рассмотрим кратко основные принципы взаимодействия в системе SQL-сервер:

· SQL-сервер может устанавливаться на платформах Windows NT;

· SQL-сервер выполняет функции создания объектов базы данных (таблиц, индексов и т.д.), осуществляет проверку целостности базы данных и отвечает за безопасность данных в системе;

· доступ пользователя к данным SQL-сервера обычно осуществляется с компьютера рабочей станции. При этом создаются соответствующие приложения, которые позволяют выполнять операции над данными;

· для выполнения ряда задач, связанных в основном с администрированием базы данных системы SQL-сервер, обращение к системе удобно выполнять непосредственно с самого компьютера-сервера;

· в SQL-сервер для манипулирования данными используется язык запросов Transact-SQL, который является переработанной компанией Microsoft версией языка SQL.

Система SQL-сервер сохраняет создаваемые объекты в соответствующих файлах на диске компьютера-сервера. При этом для таких объектов, как база данных, создаются специальные таблицы. В них хранится информация о различных элементах базы данных: индексах, таблицах, пользователях и т.д. Файлы базы данных сохраняются с расширением *.MDF, а системные файлы с расширением *.LDF. Работая на более интеллектуальных системах в качестве клиентов, пользователи могут получать информацию и манипулировать ею локально. Архитектура этого типа предполагает возможность оптимизации обработки информации, позволяя каждому компоненту работать с данными независимо и наиболее подходящим для конкретного компонента способом. Сервер занимается только обработкой информации в БД, а клиент - представлением этой информации.

При доступе клиента к данным выходят на первый план две ключевые характеристики БД сервера.

Первая обеспечивает единую точку доступа к БД сервера.

Вторая разделяет обработку и манипуляцию данными между клиентом и сервером.

SQL Server позволяет приложениям клиента контролировать информацию, получаемую с сервера, с помощью различных специальных инструментов и технологий. Сюда включаются такие средства, как хранимые процедуры, поддерживаемые сервером правила, дающие возможность автоматической обработки данных.

Таким образом, архитектура «клиент-сервер» наиболее подходит для разработки современного программного обеспечения и для достижения цели данного дипломного проекта.

2.3 Проектирование информационной структуры предметной области

На первом шаге необходимо определить первоначальный объем проекта, т.е. определить информационную структуру, другими словами, выбрать информацию, требуемую для осуществления деятельности.

Для разработки БД учитываются данные, необходимые и достаточные непосредственно для учета техники и оргтехники.

Основные шаги разработки БД:

1. определить информационные потребности БД. Проанализировать объекты реального мира, которые необходимо смоделировать в БД. Сформировать из этих объектов сущности и характеристики этих сущностей;

2. определить поля, которые уникальным образом идентифицируют каждый объект;

3. установить связи между таблицами;

4. установить правила ссылочной целостности.

Для создания БД требуется провести анализ и выборку информации, которая находится у работников. Исходными данными являются:

· список техники, находящейся на заводе в данный момент;

· ежемесячные поставки техники;

· отчеты по ремонтам;

· заявки на установку техники пользователям.

В основу разрабатываемой БД необходимо положить серийный номер конкретного вида техники, а также ряд других параметров, которые непосредственно используются на заводе, например, заводской или инвентарный номера техники.

Особенностью предметной области является то, что основными объектами являются комплектующие и периферия.

В системе хранение данных реализовано в виде таблиц четырех групп:

· «Справочники»;

· «Составляющие»;

· «Периферия»;

· «Объекты».

К четвертой группе типа «Объекты» относятся таблицы, такие как «Системный_блок», «Ноутбук» и «Ремонт», каждая из которых, является родительской таблицей для таблиц группы «Составляющие» и «Периферия» и описывается совокупностью классов (сущностей предметной области). Общей для всех таблицей-справочником является таблица «Производитель», которая связывается со всеми таблицами-справочниками с помощью идентификатора. Информация обо всей технике описываются таблицами-справочниками. К префиксу «Справочник_» добавляется название конкретного комплектующего. Например, в системе определены следующие справочники:

· «Справочник_материнских_плат»;

· «Справочник_процессоров»;

· «Справочник_принтеров»;

· «Справочник_сканеров»;

· «Справочник_пользователей» и т.д

Для каждой из таблиц определен уникальный идентификатор, при помощи которого производится связь таблицы-справочника с соответствующей таблицей «Составляющих» и «Периферия».

Таблицы «Составляющие» содержат сведения обо всех объектах предметной области, являющихся компонентами системного блока, которые имеют свой серийный номер, независимый от серийного номера системного блока, и связываются с основной таблицей «Системный блок» при помощи связи один-ко-многим, при этом идентификатор таблицы «Системный блок» добавляется к таблицам «Составляющие» в виде вторичного ключа. В случае если составляющие могут присутствовать в комплекте системного блока в нескольких экземплярах, например, жесткий диск, то связь между таблицами реализуется при помощи связи многие-ко-многим. Поскольку в реляционной модели баз данных связь многие-ко-многим неразрешима, то для связи таблиц вводится дополнительная таблица, например, в случае таблиц «Системный блок» и «Жесткий диск» дополнительная таблица будет состоять только из двух идентификаторов: идентификатор жесткого диска и идентификатора системного блока (рисунок 1).



Рисунок 1 - Разрешенная связь многие-ко-многим

Каждый экземпляр техники в конкретный момент времени находится в определенном месте. Каждое место, в котором находится экземпляр техники, должно иметь уникальный идентификатор. Данные о цехе описываются в таблице «Цех».

Таблицы групп «Составляющие», «Периферия» и «Системный блок» и «Ноутбук» связаны с таблицей «Цех» с помощью идентификатора цеха.

Экземпляр техники, находящийся в эксплуатации, характеризуется тем, что находится в конкретном производственном помещении и установлен на соответствующем месте. Поэтому в таблицах «Периферия», «Системный блок» и «Ноутбук» добавлены атомарные поля «Здание» и «Комната».

Кроме того, экземпляр техники, находящийся в эксплуатации, используется определенным пользователем. В свою очередь пользователь обеспечивает контроль над работоспособностью техники.

Информация о пользователе является практически неизменной - данные добавляются или изменяются на основании технических решений при вводе в эксплуатацию новой техники или при модификации, или упразднении имеющихся.

Таблица «Ремонт» описывает регламентированные для каждого экземпляра техники ремонты. Информация этой таблицы отображает:

· дату сдачи в ремонт;

· дату принятия с ремонта;

· сведения о неисправности определенного экземпляра техники;

· место ремонта;

· ответственного за экземпляр техники.

Таблица «Ноутбук» содержит сведения о характеристиках ноутбука. Количество ноутбуков на заводе небольшое, порядка 15 единиц. По этой причине было принято решение не нормализовать данную таблицу. Основные поля данной таблицы представляют собой символьные поля.

2.4 Программная разработка АРМ учета и контроля техники и оргтехники

Программная разработка включает 3 этапа:

построение схемы базы данных в ERWin;

создание базы данных на сервере;

разработка программного комплекса.

2.4.1 Построение схемы БД в ERWin

На диаграмме сущность изображается прямоугольником (если зависимая, то с закруглёнными углами). Сущность визуально представляет три вида информации: атрибуты, составляющие первичный ключ, не ключевые атрибуты, тип сущности (независимая/зависимая). Атрибуты, являющиеся первичными ключами, расположены выше горизонтальной черты. Связь является логическим соотношением между сущностями. При определении связей происходит миграция атрибутов первичного ключа родительской сущности (с признаком (FK)) в соответствующую область атрибутов дочерней сущности. Атрибуты первичного ключа родительской сущности по умолчанию мигрируют со своими именами.

Для связей между таблицами, необходимо установить следующие значения:

· RESTRICT - запрещение удаления;

· CASCADE - каскадное обновление (изменение).

При переключении между моделями, если физической модели еще не существует, она создается автоматически. Физический уровень представления модели зависит от выбранного сервера. Проектирование на физическом уровне выполнялось в терминах базы данных для СУБД SQL Server 2000. Таблицы базы данных сгенерированы по шаблону на основе соответствующих сущностей и ключей логической модели.

2.4.2 Создание БД на сервере

Прежде чем генерировать полученную схему базы данных, необходимо создать на имеющемся сервере DBSERVER базу данных с именем s20, а также создадим пользователя для программирования и тестирования базы данных и приложения. Кроме того, нужно настроить источник данных с именем s20 для установления соединения ERWin с базой данных s20.

Вначале процесса генерации схемы БД устанавливается сеанс связи ERWin с сервером DBSERVER через псевдоним mla, для чего необходимо ввести имя пользователя и его пароль.

Теперь можно приступить к генерации БД, которую можно осуществить двумя способами. Во-первых, запустить процесс генерации непосредственно в ERWin нажатием кнопки Generate диалога Schema Generation Preview. Во-вторых, сохранить полученный в ERWin файл запросов в SQL текстовом формате и исполнить его, например, с помощью средства Query Analyzer, поставляемого в комплекте с SQL Server.

2.5 ГИП

В данном разделе приведено описание принципов функционирования программного комплекса и его основных экранных форм, их назначение и особенности.

При разработке внешнего интерфейса пользователя программы была использована объектно-ориентированная библиотека визуальных компонентов (Visual Component Library), являющихся по своей сути «строительными блоками», из которых собирается Delphi-приложение. Она содержит все необходимые для осуществления гибкого и удобного взаимодействия с пользователем компоненты, такие как окна, меню, панели диалогов, кнопки, поля ввода, многочисленные списки, специальные компоненты для управления файлами, компоненты для работы с БД и тому подобные средства.

В любом программном продукте, ориентированном на конечного пользователя, немаловажную роль играет простота и понятность интерфейса, ведь непосредственно от этого зависит удобство работы с ним [18].

Для простоты освоения и использования программы все элементы интерфейса выполнены в одном стиле. Так же все функции могут быть вызваны через меню и через определенные комбинации клавиш на клавиатуре.

2.5.1 Описание ГИП

Основное меню программы содержит четыре пункта. Три из них отображают таблицы-справочники и таблицы хранения данных. Четвертый пункт меню является выходом из программы.

Основное меню программы высвечивается после запуска программы, расположено в верхней части экрана.

Движение по пунктам горизонтального меню происходит с помощью клавиш управления курсором мыши, а также по пунктам выпадающего вертикально меню.

Рисунок 2 - Внешний вид основного меню

Выбор пункта меню осуществляется подсветкой (или с помощью курсора мыши), а запуск - «щелчком» левой кнопки мыши.

Для того чтобы выйти из программы можно выполнить одно из следующих действий:

· «щелкнуть» левой кнопкой мыши по пункту меню «Выход»;

· «щелкнуть» левой кнопкой мыши по кнопке в правом верхнем углу с изображением крестика.

Выбор пункта главного меню «Справочники» производит открытие окна, изображенного на рисунке 3.

Рисунок 3 - Подменю «Справочники»

В этом подменю выбирается определенный тип объекта:

· справочник пользователей;

· справочник места;

· справочник производителей;

· справочник комплектующих.

По умолчанию установлен режим отображения всех типов объектов. С помощью навигатора, расположенного в левом нижнем углу, возможно добавлять новые записи, редактировать уже существующие записи, удалять при необходимости, и передвигаться по ним.

Рисунок 4 - Навигатор

Активизировать выше перечисленные операции можно непосредственным нажатием левой кнопкой мыши соответствующей кнопки.

Справочники являются наиважнейшей составной частью БД. Также они обеспечивают стандартизацию и унификацию представления в БД основных учетных характеристик. Для просмотра, добавления, удаления и редактирования записей в справочниках используется пункт меню «Справочники».

Рисунок 5 - Форма «Справочник материнских плат»

Справочники заполняются и пополняются администратором базы данных вручную.

Все изменения, вносимые в справочник, автоматически вносятся в соответствующие характеристики представленных в базе объектов.

Выбор пункта главного меню «Составляющие» производит открытие подменю, изображенного на рисунке 6.

Рисунок 6 - Подменю «Составляющие»

В этом меню представлены комплектующие компьютера, эксплуатируемые на предприятии.

При выборе одного их этих пунктов открывается соответствующая форма для просмотра данных.

Рисунок 7 - Форма FDD

Для поиска записей в таблицах данных используется поиск, реализованный с помощью визуальных компонентов. Поиск реализован на каждой форме в правом верхнем углу от основной таблицы (рисунок 8).

Рисунок 8 - Поиск

Поиск возможен по различным критериям, например, поиск по серийному или инвентарному номерам. При выборе одного из критерия поиска выполняется поиск по первым символам, вводимым в строку поиска. Для активации режима поиска необходимо поставить галочку в поле «Режим поиска».

Так же в таблицах-справочниках для большей простоты поиска, были реализованы фильтры (рисунок 9).



Рисунок 9 - Фильтр

Фильтр реализован при помощи визуальных компонентов и расположен вверху над главной таблицей формы. Фильтрация записей осуществляется вводом диапазона в нужные поля и в таблице отображается строго только указанный диапазон значений.

Реализовано несколько вариантов фильтрации записей:

1. вводится диапазон значений, записи выводятся в указанном диапазоне от меньшего к большему, в случае если первое значение меньше второго и от большего к меньшему в противном случае;

2. вводится только одно значение диапазона от начального, информация выводится в таблицу начиная с того значения, которое ввели в строку;

3. вводится последнее значение диапазона поиска, записи выводятся все до вводимого значения;

4. если записи, введенные в оба диапазона равны, то выводятся записи равные значению диапазона, записей может быть либо одна, либо несколько. На главной форме приложения отображаются сведения о:

· системных блоках;

· ноутбуках;

· ремонтах техники.

Для просмотра информации о системном блоке необходимо выбрать вкладку «Системный блок» и нажать кнопку «Информация».

Данная форма выводится после нажатия кнопки «Информация» расположенной справа от главной таблицы на вкладке «Системный блок». На форме «Информация» сводятся данные, взятые из нескольких таблиц реализованных при помощи SQL запроса в компоненте Query. Информация о компонентах, составляющих системный блок, выводится в виде таблиц, поскольку в составе системного блока могут находиться несколько составляющих одного типа. Например, оперативная память или жесткий диск.

Рисунок 10 - Информация о системном блоке

Аналогичная форма «Информация о периферии» выводит данные о подключенной периферии к данному компьютеру. Данная форма так же реализована при помощи SQL запроса компонента Query.



Рисунок 11 - Информация о периферии

Выбор компьютера, о котором пользователь хочет получить информацию, производится выделением курсором мышки записи в таблице «Системный блок».

Данные на этих формах «Информация» и «Информация о периферии» нельзя изменить, дополнить или удалить, т.к. данные берутся из соответствующих таблиц.

Что бы добавить к системному блоку какой-либо вид техники, будь то жесткий диск или сканер, на вспомогательных таблицах вывода информации напротив каждого вида техники есть кнопка «Выбрать».



Рисунок 12 - Кнопка «Выбрать»

После ее нажатия открывается соответствующая форма данного вида техники, производится выделение нужной записи, после чего необходимо нажать кнопку «Добавить», расположенной на этой же форме. Кнопка «Добавить» видна только в режиме выбора вида техники.

Рисунок 13 - Кнопка «Добавить»

После чего, идентификатор системного блока будет добавлен в соответствующую таблицу. Данная процедура добавления реализована при помощи SQL запроса.

В программе реализована возможность распечатки технического паспорта ПЭВМ. Это реализовано про помощи компонента RaveReport. На вкладке «Системный блок» имеется кнопка «Распечатать тех паспорт».



Рисунок 14 - Кнопка печати

При ее нажатии открывается форма отчета для просмотра технического паспорта на экране.

Рисунок 15 - Пример отчета

Операция распечатки документа выполняется стандартными средствами компонента RaveReport. Изменить форму отчета может только администратор базы данных путем перекомпиляции проекта в Delphi.

На вкладке «Ноутбук» отображается таблица, хранящая в себе все сведения о ноутбуках. Данные описывают все характеристики определенной модели.

Рисунок 16 - Вкладка «Ноутбук»

Вкладка «Ремонт» отображает сведения о видах техники, отправляемых и получаемых с ремонта. Также описывается какой именно вид техники неисправен и вид неполадки.

Рисунок 17 - Вкладка «Ремонт»

2.5.2 Заключение

Итак, пользователь при работе с программой имеет возможность: