Автоматизированная система метрологического учета средств измерений

Размещено на http://www.Allbest.ru/

Размещено на http://www.Allbest.ru/

Минобрнауки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова»

Кафедра АСОИУ

Направление 09.03.01 «Информатика и вычислительная техника»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к выпускной квалификационной работе

на тему:

Автоматизированная система метрологического учета средств измерений

Выполнил Р.К. Филипов

cтудент группы Б7-782-1зт

Руководитель М.Н. Мокроусов

к.т.н., доцент кафедры АСОИУ

Ижевск 2017



Реферат

Пояснительная записка к курсовой работе на тему «Автоматизированная система метрологического учета средств измерений» изложена на 36 страницах, содержит 22 рисунка, 4 таблицы, 10 источников литературы, 2 приложения.

Ключевые слова работы: автоматация, учет, информационная поддержка, система, метрология.

Целью работы является повышение эффективности работы метрологической службы за счет разработки автоматизированной системы метрологического учета средств измерений компании ЗАО «ОЗНА», предназначенной для упрощения подготовки отчетов по результатам проведенных мероприятий метрологическим отделом.

Во введении описывается актуальность выбранной темы работы, а также общие задачи, которые необходимо решить в процессе создания программы.

В первой главе представлен обзор существующих систем предприятия и сведения об объекте автоматизации.

Во второй главе описывается математическая постановка задачи формирования отчетов.

В третьей главе пошагово описано проектирование разрабатываемой системы.

В четвертой главе представлены результаты тестирования системы.

Разработаны 2 приложения. В приложении А представлено руководство пользователя, Приложение Б содержит листинг программы.

В результате выполнения работы был разработан программный продукт, автоматизирующий процессы метрологического учета средств измерений, позволяющий сократить время работы инженеров метрологических служб. Разработанная система успешно прошла апробацию и может быть внедрена на предприятии.

СОДЕРЖАНИЕ

• ВВЕДЕНИЕ
• 1. Сведения о предприятии
• 1.1 Сведения об объекте автоматизации
• 1.2 Обоснование необходимости автоматизации
• 1.3 Обзор существующих решений
• 1.4 Выводы к главе
• 2. Математическая модель расчета показателей в отчете
• 3. Проектирование системы
• 3.1 Выбор и обоснование средств разработки
• 3.2 Разработка БД
• 3.3 Разработка пользовательского интерфейса
• 3.4 Описание работы программы
• 3.5 Техническое обеспечение информационной системы
• 4. Тестирование системы
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
• ПРИЛОЖЕНИЕ А (обязательное) Руководство пользователя
• А.1 Авторизация
• А.2 Вкладка «План»
• А.3 Вкладка «Справочники»
• А.4 Вкладка «Отчеты»
• ПРИЛОЖЕНИЕ Б (обязательное) Листинг программы


ВВЕДЕНИЕ

Для предоставления качественных услуг заказчику, специалисты компании корме всего прочего должны быть оснащены современными средствами измерения, требующие в свою очередь, в соответствии с законодательством РФ, своевременную поверку или калибровку в (в зависимости от типа СИ). На балансе компании находятся более 600 единиц средств измерений (вольтметры, амперметры, частотомеры, пирометры и т.д.), закрепленных за разными отделами. Наличие такого количество приборов в компании свидетельствует о большой нагрузке на метрологический отдел. Этим обусловлена актуальность данной работы.

Цель работы состоит в повышении эффективности работы метрологической службы за счет разработки автоматизированной системы метрологического учета средств измерений компании ЗАО «ОЗНА», предназначенной для упрощения подготовки отчетов по результатам проведенных мероприятий метрологическим отделом, следствием чего является снижение экономических затрат.

Для качественного выполнения работы потребуется решить следующие задачи:

- анализ деятельности рассматриваемого предприятия;

- выявление проблемных моментов;

- обзор существующих разработок и обоснование выбора технологии проектирования;

- разработка функциональной модели деятельности метролога;

- разработка базы данных для хранения информации;

- разработка схемы работы системы;

- разработка интерфейса системы;

- тестирование разработанной системы;

- разработка руководства пользователя.



1. Сведения о предприятии

Компания ЗАО «ОЗНА» -- современная российская многопрофильная компания, начавшая свою историю в начале 1950-х годов, реализующая комплекс решений для нефтегазовой отрасли:

- проектирование, изготовление и сервисное обслуживание нефтегазового оборудования;

- инжиниринг в области транспортировки и подготовки нефти, газа и воды;

- создание АСУ ТП и телемеханики;

- метрологическое обеспечение объектов нефтегазового сектора.

Продукция компании это совместный и слаженный труд более трех тысяч человек. Являясь одним из лидеров отрасли, компания «ОЗНА» участвует во всех крупных проектах нефтегазового сектора на территории России и СНГ, каждый раз решая новые и все более сложные задачи.

1.1 Сведения об объекте автоматизации

Объектом автоматизации является метрологический отдел выше представленной компании ЗАО «ОЗНА».

В зону ответственности метрологической службы входят следующие задачи:

- ведение учёта средств измерений (СИ), испытательного оборудования (ИО) и нормативной документации (НД);

- пополнение и актуализация фонда нормативных документов;

- организация работ по нормативному и метрологическому обеспечению единства и требуемой точности диагностических исследований;

- координация работы подразделений предприятия по нормативному и метрологическому обеспечению измерений;

- осуществление контроля за материально-техническим оснащением подразделений, использованием и состоянием СИ, ИО, применением стандартных образцов;

- составление плана работ и отчётов по итогам работы отдела;

- оформление договора на выполнение работ, связанных с функциями отдела.

Основной же задачей службы является проведение поверки и калибровки средств измерений предприятия. Порядок проведения калибровок и поверок определен законодательством РФ.

Калибровка средств измерений (калибровочные работы) - совокупность операций, выполняемых с целью определения и подтверждения действительных значений метрологических характеристик и (или) пригодности к применению средства измерений, не подлежащего государственному метрологическому контролю и надзору.

Калибровка средств измерений производится в соответствии с нормативными документами, регламентирующими проведение калибровочных (поверочных) работ. Средства измерения представляются на калибровку в сроки, установленные графиками калибровки. Положительные результаты калибровки средств измерений действительны в течение межкалибровочного интервала.

Поверка средств измерений - совокупность операций, выполняемых отделом метрологии с целью, определения и подтверждения соответствия средств измерений установленным техническим требованиям.

Результатом поверки является подтверждение пригодности средства измерений к применению или признание средства измерений непригодным к применению. Если средство измерений по результатам поверки признано пригодным к применению, то на него или техническую документацию наносится оттиск поверительного клейма или выдается "Свидетельство о поверке".

Если средство измерений по результатам поверки признано непригодным к применению, оттиск поверительного клейма гасится, "Свидетельство о поверке" аннулируется, выписывается "Извещение о непригодности" или делается соответствующая запись в технической документации.

СИ подвергаются первичной, периодической, внеочередной, инспекционной и экспертной поверке.

Первичной поверке подлежат СИ при выпуске из производства и ремонта, при ввозе по импорту. Первичной поверке подлежит, как правило, каждый экземпляр СИ, но допускается и проведение выборочной поверки.

Периодической поверке подлежат СИ, находящиеся в эксплуатации или на хранении, через определенный межповерочный интервал. Периодическую поверку должен проходить каждый экземпляр СИ.

Периодическую поверку СИ, предназначенных для измерения (воспроизведения) нескольких величин или имеющих несколько диапазонов измерений, но используемых для измерения (воспроизведения) меньшего числа величин или на меньшем числе диапазонов измерений допускается на основании решения главного метролога производить только по тем требованиям нормативных документов по поверке, которые определяют пригодность СИ для применяемого числа величин и применяемых диапазонов измерений. Соответствующая запись должна быть сделана в эксплуатационных документах.

Первый межповерочный интервал устанавливается при утверждении типа СИ. Отдел метрологии обязан вести учет результатов периодической поверки и разрабатывать рекомендации по корректировке межповерочных интервалов.

1.2 Обоснование необходимости автоматизации

В результате деятельности отдела метрологии в области осуществления поверок и калибровок скапливается большое количество документации, протоколов и других форм документов, каждый из которых содержит необходимую информацию.

На основании данной информации необходимо строить регулярные отчеты, которые содержат сведения о количестве проведенных поверок и калибровок, их результатах, количестве поверенного и откалиброванного измерительного оборудования с разбивкой по типам СИ, подразделениям, периодам поверок и калибровок.

Рассмотрим существующую технологию работы метролога метрологического отдела.

Для анализа существующей модели технологии деятельности метролога разработаем модель «Как есть» с использованием программного средства BPWin.

Модель «Как есть» позволяет выяснить, «что мы делаем сегодня» перед тем, как «перепрыгнуть» на то, «что мы будем делать завтра». Анализ функциональной модели позволяет понять, где находятся наиболее слабые места, в чем будут состоять преимущества новых бизнес-процессов и насколько глубоким изменениям подвергнется существующая структура организации бизнеса. Детализация бизнес-процессов позволяет выявить недостатки организации даже там, где функциональность на первый взгляд кажется очевидной. Признаками неэффективной деятельности могут быть бесполезные, неуправляемые и дублирующиеся работы, неэффективный документооборот (нужный документ не оказывается в нужном месте в нужное время), отсутствие обратных связей по управлению (на проведение работы не оказывает влияния ее результат) [8].

Контекстная диаграмма является вершиной древовидной структуры диаграмм и представляет собой самое общее описание системы и ее взаимодействия с внешней средой.

На рисунке 1.1 приведена диаграмма, описывающая верхний уровень процесса деятельности метролога предприятия.



Рисунок 1.1 - Характеристика деятельности метролога предприятия

Декомпозиция данного процесса приведена на рисунке 1.2

Рисунок 1.2 - Декомпозиция процесса деятельности метролога

По приведенной диаграмме видим, что метролог осуществляет свою деятельность в следующем порядке:

- прием средства измерения для осуществления поверки и калибровки в соответствии с планами проведения калибровок и поверок;

- непосредственное проведение операция калибровок и поверок;

- подготовку протоколов по результатам проведения калибровок и поверок;

- подготовка отчетных документов по итогам выполненных мероприятий.

К числу таких документов относятся:

- общий отчет о количестве выполненных поверок и калибровок;

- статистический отчет по результатам проведения калибровок и поверок;

- отчет о выполнении графиков проведения калибровок и поверок.

С точки зрения рассматриваемой задачи автоматизации наибольший интерес представляет процесс подготовки отчетности. Декомпозиция данного процесса показана на рисунке 1.3.

Рисунок 1.3 - Декомпозиция процесса подготовки отчетности

Процесс подготовки отчетности состоит из следующих подпроцессов:

- выбор информации из протоколов о проведении калибровок;

- выбор информации из протоколов о проведении поверок;

- подготовка отчета по выполненным операциям за период;

- подготовка отчета о степени выполнения графиков.

Для того, чтобы получить данную информацию, метрологу необходимо просмотреть большое количество протоколов, графиков, планов и других документов. Протоколы хранятся исключительно в бумажной форме, что затрудняет параметрический поиск информации и замедляет работу метролога. В связи с этим необходимо автоматизировать учет проведения операций по калибровкам и поверкам, учет протоколов и результатов данных операций, а также составления отчетов.

В настоящее время существующая технология учета выполняемых метрологом операций обладает следующими недостатками:

- обработка документов в бумажной форме, из чего вытекает большая трудоёмкость выполняемых операций;

- отсутствие возможности интеграции системы расчета с другими информационными системами, используемыми на предприятии;

- отсутствие возможности автоматизированного построения отчетов.

Для того чтобы устранить имеющиеся недостатки, необходимо разработать и внедрить автоматизированную систему специалиста метрологического отдела.

1.3 Обзор существующих решений

В этой части работы проведем обзор существующих решений и определим, стоит ли разрабатывать новую систему или можно приобрести готовую.

На сегодняшний день существуют следующие разработки в области управления метрологической службой:

- Softlogic.Метрология [1];

- Автоматизированная система управления метрологической службой (АСУ МС) версии 6.2 [2];

- Программный комплекс "Дельта-СИ"[3];

- Автоматизированное рабочее место метролога - АРМ "Метролог"[4].

Softlogic.Метрология позволяет:

- вести единый журнал приборов;

- учитывать, как собственные приборы, так и приборы внешних организаций;

- планировать работы по поверке и калибровке;

- планировать работы по техническому обслуживанию;

- рассчитывать трудочасы персонала и планировать нагрузку;

- автоматически формировать отчеты, сертификаты, хронометражные карты, протоколы;

- подключать внешние измерительные приборы и отслеживать состояние внешних влияющих факторов [1].

К основным возможностям системы относятся:

- единый реестр организаций (обслуживание, производитель и т.п.);

- единый реестр сотрудников (образование, аттестации, допуски, участки);

- настраиваемая организационная структура и привязка сотрудников к участкам и подразделениям;

- постановка задач и контроль исполнения;

- единый журнал учета средств измерений (настраиваемые типы приборов, состояния, периодов калибровок, поверок и техобслуживания и т.п.);

- ведение истории работы с прибором, истории выдачи сертификатов и т.п.;

- автоматическое формирование предписаний (предписания об изъятии и т.п.);

- учет эталонных приборов, нормативных документов, регламентов, требований, кодификаторов, норм времени и т.п.;

- автоматическое формирование планов работ (техническое обслуживание, калибровки, поверки и т.п.);

- формирование и печать различных документов (графики работ, графики технического обслуживания поверок и калибровок, единый реестр средств измерений, план работ персонала, отчет о выполненных работах);

- открытый интерфейс и API для доработки и интеграции с внешними устройствами и системами. Гибкие возможности для настройки (типы, этапы, циклы работ, справочники, шаблоны, роли пользователей, доступ к данным, печатные формы и т.п.). [1]

АСУ МС предназначена для автоматизации и управления деятельности метрологических служб предприятий по учету средств измерений (СИ). Система автоматизирует все основные функции метрологической службы: учет СИ, планирование, организацию и контроль выполнения обслуживания, анализ состояния приборного парка и т.д. Программный комплекс имеет в своем составе модуль «МетрЭкспорт», который прошел испытание на совместимость с АИС "Метрконтроль" и соответствует «Требованиям к совместимости программно-аппаратных средств метрологической службы юридического лица с автоматизированной информационной системой учета результатов поверки Ростехрегулирования (АИС «Метрконтроль»)» от 17 мая 2006г. и «Дополнениям и Изменениям» к ним от 12 декабря 2008 г. Таким образом, система обеспечивает обмен данными с АИС «Метрконтроль» и может применяться метрологическими службами, аккредитованными на право поверки, для передачи данных о поверке средств измерений в автоматизированную систему учета поверочной деятельности Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии [2].

АСУ МС версии 6.2 автоматизирует деятельность метрологической службы по следующим направлениям:

- учет парка СИ, эталонов, испытательного оборудования, измерительных каналов и комплексов;

- ведение истории эксплуатации СИ: событий поверки, калибровки, ТО, ремонтов, метрологических и явных отказов;

- обработка накопленной статистики по эксплуатации СИ;

- планирование обслуживания СИ на основе регламентов метрологического обслуживания, ремонтов, ТО, в том числе затрат на обслуживание и трудозатрат;

- контроль соблюдения графиков;

- учет и планирование расходных материалов на обслуживание;

- учет драгметаллов;

- приемка/выдача СИ в поверочной лаборатории;

- учет нормативной базы МО, отслеживание сроков пересмотра документов;

- классификация, формирование и учет внутренних документов МС: свидетельств и протоколов поверки, сертификатов калибровки, извещений о непригодности и пр.

- анализ состояния и применения парка СИ в любых информационных сечениях;

- учет комплектов поверочного оборудования (КСП) в привязке к группам поверяемых СИ в соответствии с МИ 2314-2006 «Кодификатор групп средств измерений»;

- формирование документов для аккредитации МС;

- ведение журналов учета условий измерений в поверочных лабораториях;

- ведение данных об организационной структуре и кадровом составе МС, а также о внешних организациях, выполняющих работы по метрологическому обеспечению [2].

В программном комплексе также реализованы такие важнейшие функции как:

- разграничение прав доступа пользователей к информации о средствах измерений;

- обмен данными между МСЮЛ, аккредитованного на право поверки, и центральным узлом АИС «Метрконтроль»;

- штриховое кодирование;

- учёт клейм, выполненных в виде наклеек;

- набор готовых стандартных отчетов метрологических работ;

- экспорт отчетных данных и данных по любым экранным формам в MS Excel, MS Word [2].

ПК “Дельта-СИ” предназначен для автоматизированного учета состояния средств измерений (СИ) и позволяет автоматизировать следующие функции метрологических служб:

- составление планов поверки (калибровки) СИ;

- учет аттестации приборов;

- формирование производственных заданий поверителям и ремонтному персоналу;

- архивирование событий в процессе эксплуатации и ремонта СИ;

- составление и печать отчетов;

- получение статистической информации о состоянии СИ;

- мониторинг парка СИ [3].

Целью АРМ «Метролог» является создание базы данных обо всех СИ, используемых на предприятии с возможностью оперативного и полного получения сведений о СИ с автоматическим сведением во всевозможные отчеты[4]. Разработанное АРМ Метролог с учетом требований ОСТ 51.99-83 "Учет, хранение и применение средств измерений в газовой промышленности" предназначено для ведения метрологом контроля за СИ предприятия. При внесении СИ в базу данных автоматически составляется паспорт на СИ. Имеется возможность подачи централизованных ежегодных заявок подразделений на СИ в отделы снабжения [4].

Функции программы АРМ Метролог:

- учет наличия, движения и состояния приборов. Настройка системы учета в соответствии с ОСТ 51.99-83 "Учет, хранение и применение средств измерений в газовой промышленности";

- планирование любых видов метрологического контроля и ремонта;

- контроль за проведением метрологического и технического обслуживания;

- анализ состояния и применения приборного парка;

- накопление и обработка статистики по отказам, результатам поверок, характеристикам приборов, движению приборов;

- формирование запросов по состоянию, применению и техническим характеристикам приборного парка;

- сочетание электронной картотеки паспортов с журнальными формами учета;

- формирование графиков поверки и калибровки по видам измерений, категориям приборов, производственным подразделениям;

- возможность переноса всех форм и данных в Microsoft Excel [4].

Сравнение возможностей рассмотренных систем приведено в таблице 1.1.

Таблица 1.1

Сравнение возможностей рассмотренных систем

Возможность	Softlogic. Метрология	АСУ МС	Дельта-СИ	АРМ "Метролог"
Учет парка СИ	Да	Да	Да	Да
Составление планов поверки (калибровки) СИ	Да	Да	Да	Да
Учет аттестации приборов	Да	Да	Да	Да
Получение статистической информации о состоянии СИ	Да	Да	Да	Да
Экспорт отчетных данных	нет	Да	Да	нет
Формирование документов для аккредитации МС	нет	нет	да	Да
Контроль соблюдения графиков	Да	Да	Да	да
Стоимость, рублей	150000	90000	140000	190000

Для рассматриваемой задачи необходима только одна основная функция - учет проведения поверок и калибровок с возможностью составления отчетов. В рассмотренных системах данные возможности присутствуют, но одновременно вместе с необходимыми функциями в пакете программного обеспечения могут приобретаться и многие другие, которыми, возможно, метрологу при выполнении своих обязанностей воспользоваться и не придется, так как одни функции явно избыточны, другие продублированы уже используемым программным обеспечением.

В связи с этим нет экономического смысла в покупке уже готового решения, наиболее выгодным предоставляется вариант самостоятельной разработки с учетом всех тонкостей деятельности предприятия, в частности, метролога.

1.4 Выводы к главе

В данной главе была рассмотрена деятельность предприятия, а именно деятельность отдела метрологии. В результате проведенного анализа были выявлены проблемные места в бизнес-процессах отдела, указывающие на необходимость повышения уровня автоматизации. Так же были рассмотрены существующие информационные системы в области метрологического учета. В результате было принято решение о необходимости самим разработать и внедрить автоматизированную систему специалиста метрологического отдела.



2. Математическая модель расчета показателей в отчете

Рассмотрим порядок расчета показателей, используемых в результатных документах. Формализованное описание входных и результатных показателей представлено в таблицах 2.1 и 2.2.

Таблица 2.1

Формализованное описание входных показателей

Наименование входного показателя	Идентификатор входного показателя
Количество проведенных поверок за период от d1 до d2
Количество проведенных калибровок за период от d1 до d2
Количество принятых СИ для проведения поверок за период от d1 до d2
Количество принятых СИ для проведения калибровок за период от d1 до d2

Таблица 2.2

Формализованное описание результатных показателей

Наименование результатного показателя	Идентификатор результатного показателя	Алгоритм расчета
Количество СИ, не прошедших калибровку в установленные сроком планы
Количество СИ, не прошедших поверку в установленные сроком планы
Процент выполнения плана калибровок
Процент выполнения плана поверок



3. Проектирование системы

3.1 Выбор и обоснование средств разработки

Выбор среды разработки

Для разработки и отладки программы применим интегрированную систему Borland Delphi 7 [5].

Выбор этого программного продукта обусловлен следующим:

- В Delphi имеется возможность визуального конструирования форм, что избавляет при создании программы от многих аспектов разработки интерфейса программы, так как Delphi автоматически готовит необходимые программные заготовки и соответствующий файл ресурсов. Программисту нужно лишь наполнить прототип будущего окна элементами интерфейса;

- Библиотека визуальных компонентов предоставляет огромное разнообразие созданных разработчиками Delphi программных заготовок, которые после несложной настройки готовы к работе в рамках создаваемого приложения. Использование компонентов не только во много раз уменьшает время создания программы, но и существенно снижает вероятность случайных программных ошибок [6].

- Мощность и гибкость языка программирования ObjectPascal - достоинство Delphi, выгодно отличающее эту среду от других инструментов RAD. От языка VisualBasic язык Pascal отличает строгая типизированность, позволяющая компилятору ещё на этапе компиляции обнаружить многие ошибки, а также средства работы с указателями. Последнее даёт возможность использовать так называемое раннее связывание с библиотеками типов в технологии COM, в то время как VisualBasic (а также Java) вынуждены при обращении к COM объектам использовать более медленное позднее связывание. Простой синтаксис ObjectPascal позволяет очень просто описывать любой алгоритм. Кроме всего выше перечисленного, ObjectPascal имеет самый быстрый среди продуктов подобного рода оптимизирующий компилятор, позволяющий создавать быстрые и относительно компактные программы.

- Среди прочих преимуществ Delphi можно выделить самую эффективную работу с базами данных. Это обуславливается тремя обстоятельствами: высоко производительной машиной для доступа к данным разного формата (ODBC), наличием многочисленных компонентов, ориентированных на работу в этой сфере.

- В настоящее время для создания современного программного обеспечения приходится использовать несколько различных программных продуктов, а в базовую конфигурацию Delphi уже входят множество продуктов, для создания различных элементов программного обеспечения [5].

Таким образом, можно сделать вывод о том, что Delphi - один из самых мощных инструментов разработки программных продуктов любой сложности и направленности. А Delphi 7 наиболее совершенная из всех версий прочих версий данной среды разработки приложений.

Выбор СУБД

В качестве СУБД разрабатываемой системы выбрана Microsoft Access. MS Access - это самая популярная сегодня настольная система управления базами данных. Её успех заключается в прекрасной реализации продукта, рассчитанного как на начинающего, так и квалифицированного пользователя. Опишем основные эргономические особенности данной СУБД:

MS Access имеет один из самых лучших наборов визуальных средств среди аналогичных программных продуктов. Вся работа с базами данных интегрирована в окне базы данных. При разработке программы широко используются такие современные решения, как панели инструментов, технология Drag&Drop (перетащи и брось), панели свойств, гипертекстовые ссылки и др. При создании форм, отчетов, запросов существует возможность воспользоваться большим количеством встроенных шаблонов и «помощников», следовательно, сокращается процесс написания программы [9].Широко развитый пользовательский интерфейс. Существует возможность создавать в клиентских приложениях все элементы стандартного интерфейса Windows-приложений: окна, кнопки, полосы прокрутки, кнопки выбора, кнопки переключения и многие другие.

Широкие возможности документирования и создания помощи пользователям. Окна подсказок, «ярлыки» подсказок, отличная документация на русском языке и встроенная система помощи - отличительные особенности СУБД MicrosoftAccess [9].

Одно из основных преимуществ MS Access - тесная интеграции с популярным офисным пакетом Microsoft Office. 80% пользователей в мире применяют этот пакет для организации работы в офисе и дома. Следовательно, проектируемая нами система может быть легко применена и перенесена между множеством компьютеров.

3.2 Разработка БД

Логическая модель

Одним из важнейших этапов разработки автоматизированной системы является создание логической и физической модели базы данных.

Логическая модель данных является начальным прототипом будущей базы данных. Она строится в терминах информационных единиц, но без привязки к конкретной СУБД. Основным средством разработки логической модели данных в настоящий момент являются ER-диаграммы [10].

В разрабатываемой системе необходимо учесть следующие сущности с атрибутами:

Оборудование:

Тип_СИ

Заводской_номер

Дата_начала_использования

Примечание

Отдел

Операции

Дата_завершения

Оборудование

Тип_операции

Сотрудник

Описание

Сотрудники:

Фамилия

Имя

Отчество

Дата_рождения

Логин

Пароль

Должность

Тип_пользователя

Справочник Должности:

Название

Справочник Отдел:

Название

Справочник Средства измерения:

Номер госреестра

Название

Изготовитель

Справочник Статусы

Название

Справочник Тип операции

Название

Справочник Тип пользователя

Название

Справочник Тип средства измерения

Название

Справочник Статусы операций:

Операция

Статус

Дата

На рисунке 3.1 представлена ER-диаграмма системы на логическом уровне.

Рисунок 3.1 - ER-диаграмма системы на логическом уровне

Физическая модель данных

На следующем, еще более низком уровне после логической модели, находится физическая модель данных, описывающая данные с учетом конкретной СУБД. Физическая модель базы данных содержит все детали, необходимые конкретной СУБД для создания базы: наименования таблиц и столбцов, типы данных, определения ключей. В таблице 3.1 представлена физическая модель базы данных.



Таблица 3.1

Физическая модель базы данных

Название таблицы	Наименование поля	Тип поля	Назначение таблицы
Оборудование	Код	Счетчик	Таблица хранит данные о имеющихся средствах измерения на балансе предприятия
	Код_Тип_СИ	Числовой
	Заводской_номер (15)	Текстовый
	Дата_начала_использования	Дата/время
	Примечание	Поле МЕМО
	Код_Отдел	Числовой
Операции	Код	Счетчик	Таблица содержит информацию о проведенных операциях со средствами измерения
	Дата_завершения	Дата/время
	Код_оборудования	Числовой
	Код_Тип_операции	Числовой
	Код_сотрудник	Числовой
	Описание	Поле МЕМО
Статус операции	Код_Операции	Числовой	Таблица содержит информацию о статусе операции
	Код_Статус	Числовой
	Дата	Дата/время
Справочник_Тип_ Операции	Код	Счетчик	Таблица содержит информацию о существующих типах операции
	Название (200)	Текстовый
Сотрудник	Код	Счетчик	В таблице хранится информация о сотрудниках предприятия
	Фамилия (20)	Текстовый
	Имя (20)	Текстовый
	Отчество (20)	Текстовый
	Дата_рождения	Дата/время
	Логин (35)	Текстовый
	Пароль (35)	Текстовый
	Код_Должность	Числовой
	Код_Тип_пользователя	Числовой
Справочник статус	Код	Счетчик	В таблице находятся информация о возможных статусах операции.
	Название (15)	Текстовый
Справочник_Тип_СИ	Код	Счетчик	Таблица содержит информацию о существующих моделях средств измерений
	Код_СИ	Числовой
	Название (200)	Текстовый
Справочник_отдел	Код	Счетчик	В таблице хранится перечень отделов предприятия
	Название (30)	Текстовый
Справочник_Должность	Код	Счетчик	В таблице хранится перечень должностей
	Название (30)	Текстовый
Справочник_Тип_ пользователя	Код	Счетчик	В таблице хранится список типов пользователей
	Название (30)	Текстовый
Справочник_СИ	Код	Счетчик	Таблица содержит информацию о видах средств измерений
	Номер_госреестра (20)	Текстовый
	Название (200)	Текстовый
	Изготовитель (40)	Текстовый

3.3 Разработка пользовательского интерфейса

Пользовательский интерфейс, как было решено ранее, будет разработан в среде Borland Delphi 7[7].

В разрабатываемой системе предполагается использование диалогового режима технологической обработки информации. Диалоговый режим предполагает активное вмешательство пользователя в процесс работы комплекса и ориентацию на безбумажную технологию. В ходе его выполнения отсутствует заранее установленная последовательность операций обработки данных и дополнительного их ввода. Особенностью диалогового режима обработки данных является ввод или обновление отдельных записей файлов по мере необходимости.

С учетом специфики разрабатываемой проблемной области и предметной технологии решения задачи, выбор смешанного режима обработки обоснован следующими положениями:

- источники первичной информации подключены к ИС, однако имеет место бумажная технология сбора первичной информации,

- обработка информации начинается по мере поступления данных, хотя отчетные формы начинают составляться в момент получения всего объема данных за отчетный период,

- существует четкая последовательность технологических операций обработки информации, однако вмешательство пользователя в процесс обработки данных допускается.

Технологический процесс выдачи результатной информации происходит в двух направлениях:

1) вывод результатных документов на печать,

2) вывод результатных документов на экран.

Оба этих технологических направлений выдачи результатов решения поставленной задачи не исключают сохранения результатных данных в информационной базе. Таким образом, происходит ее пополнение, сохраненные данные являются исходными для решения аналогичных задач последующих периодов.

Сценарий диалога для пользователя приведен на рисунке 3.2.

Рисунок 3.2 - Сценарий диалога для пользователя

После авторизации, которая заключается в вводе логина и пароля, пользователь получает доступ к главному меню программы. Выбирая необходимый пункт, пользователь либо вводит данные о плане проведения операций, либо управляет содержанием справочников, либо получает в необходимом формате отчетные документы.

На рисунке 3.3 представлена главная форма программы.

Рисунок 3.3 - Главная форма программы

Экранная форма содержит стандартные элементы интерфейса, которые имеют пояснительную подпись, такие как «Добавить», «Редактировать», «Удалить» и т.д. Также возможен переход между вкладками «План», «Справочники», «Отчеты», подробнее о которых описано в главе 4 - Тестирование системы и в руководстве пользователя.

3.4 Описание работы программы

После запуска программы система предлагает пройти авторизацию, при успешной авторизации. Если пароль и логин введены верно пользователь попадает в главное меню программы. Программа имеет три основные вкладки: план, справочники, отчеты. Во вкладке «План» пользователь добавляет средства измерения, полученные для поверки. Вкладка «Справочники» служит для просмотра и редактирования справочников. Перейдя во вкладку «Отчеты» можно сформировать требуемые отчеты. Более подробно работа программы описана в Главе 4 - «Тестирование системы» и в прилагаемом руководстве пользователя. В текущей же части работы приведем схемы работы основных модулей, в частности:

- Схему работы модуля авторизации сотрудника при запуске системы, изображенную на рисунке 3.4.

Рисунок 3.4 - Схема работы модуля «авторизация»

- Схему работы модуля «справочники», изображенную на рисунке 3.5.

Рисунок 3.5 - Схема работы модуля «справочники»

- Схему работы модуля «отчеты», изображенную на рисунке 3.6.

3.5 Техническое обеспечение информационной системы

Техническое обеспечение -- это комплекс технических средств, требующихся для работы информационной системы, а также соответствующая документация на эти средства и технологические процессы. Требования разработанной информационной системы к техническому обеспечению минимальны, это:

Рисунок 3.6 - Схема работы модуля «отчеты»

- персональный компьютер средней конфигурации;

- устройство вывода на печать;

Находящиеся в распоряжении отдела метролога технические средства с избытком удовлетворяют требования системы.



4. Тестирование системы

Тестирование системы начнем с проверки работы модуля авторизации. Для этого:

1. Введем несуществующий логин и пароль. Система сообщает о том, что логин/пароль не найдены. На рисунке 4.1 показано окно с оповещением о неверной авторизации.

Рисунок 4.1 - Окно с оповещением о неверной авторизации

2. Введем существующий логин и пароль. После ведения существующего логина и пароля попадаем в главное меню программы, показанное на рисунке 4.2.

Исходя из полученных выше результатов, можно сделать вывод о работоспособности модуля авторизации.

Следующим этапом тестирования будет тестирование редактора справочников. Для этого перейдем во кладку «Справочники» и выберем любую из подвкладок, например, «Оборудование организации» и нажмем кнопку «Добавить» для добавления нового прибора.

В появившемся окне (рисунок 4.3) введем необходимые данные нового прибора. Тип прибора и отдел организации, в который переходит прибор выберем из раскрывающегося списка, остальные данные, такие как заводской номер введем вручную.

Рисунок 4.2 - Окно главного меню программы

Рисунок 4.3 - Окно добавления нового прибора

После заполнения всех полей нажимаем кнопку «ОК» и снова переходим в подкладку «Оборудование организации». Среди списка оборудования видим добавленный нами прибор с заводским номером 223344 (рисунок 4.4).

Далее протестируем часть программы, отвечающую за регистрацию приборов, принятых на калибровку или поверку, для этого перейдем во вкладку «План».



Рисунок 4.4 - Окно с вновь добавленным прибором

Нажмем на кнопку «Добавить» и в появившемся окне заполним все необходимые поля для принятия прибора в работу (рисунок 4.5). Поля «тип операции», «оборудование» и «ответственный» заполняем из раскрывающегося списка.

Рисунок 4.5 - Окно принятия прибора в работу

После завершения заполнения полей нажимаем кнопку «ОК» и возвращаемся в главное окно программы во вкладку «План», на которой видим добавленный нами прибор с заводским номером 5545 (рисунок 4.6).



Рисунок 4.6 - Окно принятия прибора в работу

Теперь проверим часть программы, отвечающую за отчеты. Сформируем следующие отчеты, показанные на рисунках 4.7-4.12.

Рисунок 4.7 - Отчет по выполненным поверкам за период с 15.09.16 по 14.11.16

Рисунок 4.8 - Отчет по выполненным калибровкам за период с 15.09.16 по 14.11.16

Рисунок 4.9 - Отчет по выполнению графика поверок за период

Рисунок 4.10 - Отчет по выполнению графика калибровок за период

Рисунок 4.11 - Отчет «Список средств измерений со сроками проведения калибровок и поверок»

Рисунок 4.12 - Отчет «Список оборудования организации»

Кроме этого протестируем возможность сохранения отчета во внешний файл, например, в PDF. Для этого сформируем отчет по выполнению калибровки, в открывшемся окне отчета нажмем кнопку «Export», затем в раскрывшемся меню выберем пункт «PDF file» и укажем в открывшемся окне путь сохранения и имя файла. На рисунке 4.13 показан отчет в PDF формате.

Рисунок 4.13 - Отчет в PDF формате

В ходе тестирования ошибок и сбоев не наблюдалось. По результатам тестирования можно сделать вывод о том, что разработанная система работоспособна и готова к эксплуатации заказчиком.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе выполнения работы был проведен детальный анализ детальности метрологической службы компании ЗАО «ОЗНА», в результате которого выявлены проблемные места в бизнес-процессах отдела, указывающие на необходимость повышения уровня автоматизации. Обзор существующих на данный момент готовых решений показал, что нет экономического смысла в покупке уже готового решения и наиболее выгодным предоставляется вариант самостоятельной разработки системы с учетом всех тонкостей деятельности предприятия, в частности, метролога.

В результате была создана автоматизированная система метрологического учета средств измерений, позволяющая снизить экономические затраты, связанные с рутинной подготовкой отчетов метрологов по своей деятельности.

Разработанная система обеспечивает выполнение следующих основных функций:

- составление справочников;

- добавление приборов в план;

- подготовка отчетов;

- формирование выходных документов;

В процессе тестирования программного продукта сбоев и ошибок не наблюдалось, что свидетельствует о качестве разработанной системы и готовности ей к эксплуатации.

В заключении стоит отметить, что, несмотря на то, что разработанный программный продукт максимально соответствует изначально поставленным задачам и требованиям, в процессе эксплуатации могут возникнуть какие-либо пожелания со стороны специалистов отдела метрологии, использующих систему. Эти пожелания могут быть реализованы без особых затрат штатным программистом с согласования главного метролога завода.



СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Компания Softlogic объявляет о выходе нового решения Softlogic.Метрология [Электронный ресурс] // Служба распространения пресс-релизов «Press-release», - 20.07.2011.

2. Автоматизированная система управления метрологической службой версии 6.2 [Электронный ресурс] // Палитра систем. Автоматизация метрологических служб.

3. Дельта-Си программный комплекс автоматизированного учета метрологического оборудования [Электронный ресурс] // Специализированная инжиниринговая компания «Севзапмонтажавтоматика»

4. О программе АРМ Метролог [Электронный ресурс] // Палитра систем. Автоматизация метрологических служб.

5. Культин, Н.Б. Основы программирования в Delphi 7 / Н.Б. Культин. -- 2-е изд., перераб. и доп. -- СПб.: БХВ-Петербург, 2009. -- 640 с.

6. Программирование в Delphi: процедурное, объектно-ориентированное, визуальное: Учебное пособие / В.В. Белов, В.И. Чистякова. - 2-e изд., стер. - М.: Гор. линия-Телеком, 2015. - 240 с.

7. Соколова Ю.С. Разработка приложений в среде Delphi. В 2 частях. Часть 1. Общие приемы программирования / Соколова Ю.С., Жулева С.Ю. - М.:Гор. линия-Телеком, 2013. - 142 с.

8. Гагарина Л.Г. Разработка и эксплуатация автоматизированных информационных систем: Учебное пособие / Л.Г. Гагарина. - М.: ИД ФОРУМ, 2013. - С. 56-57.

9. Быкова В.В. Искусство создания базы данных в Microsoft Office Access 2007 : Учеб. пособие / В.В. Быкова. - Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2011. - 260 с.

10. Ревенков А.В. Теория и практика решения технических задач: Учебное пособие / А.В. Ревенков, Е.В. Резчикова. - 3-e изд., испр. и доп. - М.: Форум, 2013. - 384 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ А (обязательное) Руководство пользователя

Содержание

Введение

А.1 Авторизация

А.2 Вкладка «План»

А.3 Вкладка «Справочники»

А.4 Вкладка «Отчеты»

Введение

Данный документ является руководством пользователя для автоматизированной системы метрологического учета средств измерений созданной для использования метрологическим отделом компании ЗАО «ОЗНА».

А.1 Авторизация

Разработанная система имеет функцию ограничения доступа. Лицо, приступающее к работе должно пройти авторизацию при запуске программы (рисунок А.1).

Рисунок А.1 - Форма авторизации

При отрицательном результате проверки система информирует пользователя об ошибке (рисунок А.2).

Рисунок А.2 - окно с сообщением об ошибки авторизации

А.2 Вкладка «План»

После успешной авторизации пользователь попадает на главную форму программы во вкладку «План» (рисунок А.3). Данная вкладка предназначена для регистрации приборов, принятых на поверку и калибровку, и изменения статуса операции.

Рисунок А.3 - Вкладка «План» главной формы программы

Для регистрации принятого прибора следует нажать на кнопку «Добавить» и в появившемся окне заполнить все необходимые поля (рисунок А.4):

- Поле «тип операции» - требуется выбирать из раскрывающегося списка тип операции «поверка» или «калибровка»;

- Поле «оборудование» - требуется выбирать из раскрывающегося списка имеющихся на предприятии измерительных приборов;

- Поле «ответственный» - требуется выбирать из раскрывающегося списка специалиста, назначенного ответственным за проведение работы;

- Поле «описание» - не обязательное поле, позволяющее добавить примечание в свободной форме.

- Поле «дата завершение» - выставляется дата, до которой нужно провести работу.

- Вкладка «Справочники»

Рисунок А.4 - Редактор операции

После завершения заполнения полей следует нажать кнопку «ОК» и программа снова перейдет в главное окно во вкладку «План», на которой появился добавленный прибор (рисунок А.5).



Рисунок А.5 - Вкладка план с отображением добавленного прибора

Для изменения статуса операции требуется выбрать из списка прибор и нажать кнопку «Редактирование», появится окно «Редактор операции». В появившемся окне (рисунок А.6) следует кликнуть по кнопке «Изменить статус» и в новом открывшемся окне с названием «Изменить статус» изменить статус операции из состояния «В очереди на выполнение» на предложенные «Операция успешно выполнена» или «Прибор не подлежит дальнейшему пользованию». Нажатием кнопки «ОК» подтверждается действие, и программа переходит в начальную вкладку «План».

Рисунок А.6 - Окно «изменить статус»

Кроме того, из вкладки «План» можно удалить оборудование из плана выбрав его из списка и нажав кнопку «Удалить»



А.3 Вкладка «Справочники»

Во кладке «Справочники» (рисунок А.7) пользователю в зависимости от уровня доступа предоставляется возможность просматривать и редактировать существующие справочники, такие как «Средства измерений», «Пользователи», «Оборудование организации», «Отделы».

Рисунок А.7 - Вкладка «Справочники»

В данном руководстве подробно описан процесс редактирования справочника «Оборудование организации», редактирование остальных справочников аналогично и интуитивно понятно.

Для добавления нового прибора в справочник «Оборудование организации», требуется перейти в справочник, кликнув по соответствующей вкладке и нажать кнопку «Добавить» в результате чего откроется окно «Оборудование» (рисунок А.8).

Рисунок А.8 - Окно «оборудование»

В открывшемся окне «Оборудование» следует заполнить поля:

- Тип СИ - выбирается средство измерения из списка;

- Заводской номер - указывается заводской номер нового прибора;

- Дата начала использования - указывается дата начала использования нового прибора;

- Примечание - не обязательно поле, при необходимости указывается примечание;

- Отдел - выбирается из списка отдел, за которым закреплен новый прибор.

Для завершения операции добавления прибора и возвращения во вкладку «Оборудование организации» требуется нажать кнопку «ОК». После выполненных действий перед пользователем возникнет окно справочники с активной подвкладкой «Оборудование организации», в котором можно увидеть добавленный новый прибор.

Для редактирования уже имеющегося прибора требуется выделить его и нажать кнопку «Редактировать». Откроется окно описанное выше «Оборудование» (Рисунок 8), в котором вносятся необходимые изменения.

Для удаления прибора следует выделить нужную строку и нажать кнопку «Удалить», прибор будет удален из справочника.

А.4 Вкладка «Отчеты»

Вкладка отчеты (рисунок А.9) требуется для построения необходимых отчетов за выбранный период времени, отправки построенных отчетов на печать и экспорт во внешние файлы.

Для создания требуемого отчета следует выбрать на форме дату начала периода и дату окончания периода, затем нажать кнопку с наименованием интересующего отчета. В результате сформируется экранная форма отчета (рисунок А.10).



Рисунок А.9 - Вкладка отчеты

Рисунок А.10 - Экранная форма отчета

Для отправки отчета на печать требуется нажать на кнопке с пиктограммой принтера, находящейся на панели инструментов экранной формы отчеты (рисунок А.11), в открывшемся стандартном окне настройки печати выбрать принтер и необходимые параметры, после чего нажать кнопку «OK». Документ будет выведен на печать.



Рисунок А.11 - Панель инструментов экранной формы отчеты

Для вывода отчета во внешний файл требуется нажать кнопку «Export» и выбрать из раскрывшегося списка требуемый формат выходного файла (рисунок А.12).

Рисунок А.12 - Раскрывающийся список с возможными форматами выходных файлов

Следующим шагом в открывшемся стандартном окне выбора места сохранения файла указывается адрес и имя сохраняемого отчета. Файл будет сохранен в выбранном каталоге с указанным именем.

автоматизированный информационный метрологический учет



ПРИЛОЖЕНИЕ Б (обязательное)

Листинг программы

unit ufData;

interface

uses

System.SysUtils, System.Classes, Data.DB, Data.Win.ADODB,

Vcl.Controls,

Vcl.ImgList, Dialogs, Forms;

type

TfData = class(TDataModule)

ADOConnection: TADOConnection;

ilDataSet32E: TImageList;

ilDataSet32D: TImageList;

ilCommon32E: TImageList;

dsUserType: TDataSource;

tUserType: TADOTable;

dsUser: TDataSource;

tUser: TADOTable;

dsFunction: TDataSource;

tFunction: TADOTable;

tUserTypeКод: TAutoIncField;

tUserTypeНазвание: TWideStringField;

tUserКод: TAutoIncField;

tUserЛогин: TWideStringField;

tUserПароль: TWideStringField;

tUserФамилия: TWideStringField;

tUserИмя: TWideStringField;

tUserОтчество: TWideStringField;

tUserКод_Должность: TIntegerField;

tUserКод_Тип_пользователя: TIntegerField;

tFunctionКод: TAutoIncField;

tFunctionНазвание: TWideStringField;

tUserДолжность: TStringField;

tUserТип_пользователя: TStringField;

tUserДата_рождения: TDateTimeField;

dsState: TDataSource;

tState: TADOTable;

dsMeasurementTools: TDataSource;

tMeasurementTools: TADOTable;

dsOperationType: TDataSource;

tOperationType: TADOTable;

dsMeasurementToolsType: TDataSource;

tMeasurementToolsType: TADOTable;

dsEquipment: TDataSource;

tEquipment: TADOTable;

dsOperations: TDataSource;

tOperations: TADOTable;

dsOperationsState: TDataSource;

tOperationsState: TADOTable;

tStateКод: TAutoIncField;

tStateНазвание: TWideStringField;

tMeasurementToolsКод: TAutoIncField;

tMeasurementToolsНомер_госреестра: TWideStringField;

tMeasurementToolsНазвание: TWideStringField;

tMeasurementToolsИзготовитель: TWideMemoField;

tMeasurementToolsTypeКод: TAutoIncField;

tMeasurementToolsTypeКод_СИ: TIntegerField;

tMeasurementToolsTypeНазвание: TWideStringField;

tMeasurementToolsСИ: TStringField;

tMeasurementToolsTypeСИ: TStringField;

tOperationTypeКод: TAutoIncField;

tOperationTypeНазвание: TWideStringField;

tEquipmentКод: TAutoIncField;

tEquipmentКод_Тип_СИ: TIntegerField;

tEquipmentЗаводской_номер: TWideStringField;

tEquipmentДата_начала_использования: TDateTimeField;

tEquipmentПримечание: TWideMemoField;

tMeasurementToolsTypeМодель: TStringField;

tEquipmentМодель: TStringField;

tOperationsКод: TAutoIncField;

tOperationsКод_Оборудование: TIntegerField;

tOperationsКод_Тип_операции: TIntegerField;

tOperationsКод_Сотрудник: TIntegerField;

tOperationsОписание: TWideMemoField;

tOperationsТип_операции: TStringField;

tEquipmentОборудование: TStringField;

tOperationsОборудование: TStringField;

tOperationsStateКод_Операции: TIntegerField;

tOperationsStateКод_Статус: TIntegerField;

tOperationsStateДата: TDateTimeField;

tOperationsStateСтатус: TStringField;

tUserСотрудник: TStringField;

tOperationsСотрудник: TStringField;

tOperationsДата_завершения: TDateTimeField;

dsCurrentOperationState: TDataSource;

tCurrentOperationState: TADOTable;

tCurrentOperationStateКод_Операции: TIntegerField;

tCurrentOperationStateКод_Статус: TIntegerField;

tCurrentOperationStateНазвание: TWideStringField;

tCurrentOperationStateДата: TDateTimeField;

tOperationsСтатус: TWideStringField;

tOperationsКод_Статус: TIntegerField;

dsDepartment: TDataSource;

tDepartment: TADOTable;

AutoIncField1: TAutoIncField;

WideStringField1: TWideStringField;

dsOperationsType1: TDataSource;

rrOperationsType1: TADOTable;