Разработка прикладного программного обеспечения для многоканального измерительного прибора Ш9327

Современные инструменты разработки программного обеспечения для СУТП. Универсальные языки программирования и сравнение их со SCADA-системами. Разработка программного обеспечения с использованием многоканальных измерительных преобразователей Ш9327.

Рубрика Программирование, компьютеры и кибернетика
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 13.07.2011
Размер файла 2,3 M

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

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

Кнопка SpeedButton8 отвечает за сохранение редактируемого файла:

void __fastcall TForm1::SpeedButton8Click(TObject *Sender) { Memo1->PasteFromClipboard(); }

Кнопка SpeedButton9 отвечает за вывод на экран диалоговой панели "О программе". Наличие подобной диалоговой панели является стандартом для современных приложений. Для разнообразия воспользуемся готовым шаблоном панели About из репозитория объектов C++ Builder. Выберем пункт меню File/New и со страницы Forms блокнота, содержащегося в диалоговой панели New Items, выберем шаблон AboutBox с опцией Copy. Отредактируем полученную форму (рис. 3.22) .

Рис. 3.22. Вид диалоговой панели About

Теперь наше приложение состоит из двух форм. Главной формой приложения является созданная первой форма Form1. По умолчанию при запуске приложения обе формы создаются автоматически, и главная форма будет показана на экране. Однако отметим, что создание формы, в том числе и не отображенной на экране, отбирает у операционной системы некоторые ресурсы. Может быть, это несущественно для небольшого приложения, но в общем случае рекомендуется формы, обращение к которым происходит редко, создавать динамически и уничтожать после использования. Для этого следует вызвать диалоговую панель опций проекта (пункт меню Options/Project) и перенести AboutBox в список Available Forms (рис. 3.23 ).

Рис. 3.23. Изменение опций проекта

Обработчик события при нажатии на кнопку SpeedButton9 будет выглядеть следующим образом:

void __fastcall TForm1::SpeedButton9Click(TObject *Sender) { Application->CreateForm(__classid(TAboutBox), &AboutBox); AboutBox->ShowModal(); AboutBox->Free(); }

Первый оператор этого обработчика событий создает экземпляр формы AboutBox. Второй оператор отображает его как модальную диалоговую панель (диалог, который не позволит обратиться к другим формам приложения, если его не закрыть).

Если забыть удалить ставшую ненужной форму (для этого и нужен последний оператор в функции SpeedButton9Click), то каждый вызов этой функции будет приводить к созданию в оперативной памяти копии AboutBox, пока не исчерпаются ресурсы.

Можно скомпилировать приложение и проверить его работу, проверив, что происходит при нажатии на кнопки. Однако готовым его назвать нельзя хотя бы по той причине, что оно практически не управляется с клавиатуры (а полноценное Windows-приложение обязано быть работоспособным без использования мыши - это не только правило хорошего тона при программировании, но и требование стандарта Microsoft). Дело в том, что компонент TSpeedButton не может получить фокус ввода (это его особенность). Поэтому кнопки инструментальных панелей всегда дублируют пункты главного меню приложения.

Шаг 4. Создание меню

Итак, создадим меню для нашего редактора. Для этой цели поместим на главную форму приложения компонент TMainMenu со страницы Standard. Нажав правую клавишу мыши, из контекстного меню выберем пункт Menu Designer. Перемещаясь с помощью стрелок клавиатуры, создадим новые компоненты - пункты меню верхнего и последующего уровней, вводя текстовые строки в колонку значений напротив свойства Caption.

Создадим следующие меню: "&Файл" (с пунктами "&Создать", "&Открыть...", "&Сохранить", "&Сохранить как...", '"-","&Выход"), "&Вид" (с пунктом "&Инструментальная панель"), "&Редактирование" (с пунктами "&Вырезать" "&Копировать", "&Вставить") и "&?" с пунктом "&О программе".

Если в свойстве Caption какого-либо пункта меню стоит знак "-", в этом месте появится горизонтальная разделительная линия.

Значок "&" нужен для связывания с пунктом меню так называемых "горячих" клавиш. Если перед какой-либо буквой в названии пункта меню стоит такой значок, то при отображении меню эта буква оказывается подчеркнутой, и нажатие на соответствующую буквенную клавишу при нажатой клавише Alt приведет к активизации соответствующего пункта меню. Разумеется, в одном меню все "горячие" клавиши должны быть разными, хотя C++ Builder этого не проверяет.

Помимо этого, для работы с меню с помощью клавиатуры используются клавиши быстрого доступа. Подходящую комбинацию клавиш можно выбрать, установив значение свойства ShortCut (рис. 3.24).

Рис. 3.24. Создание меню с помощью Menu Designer

Теперь в инспекторе объектов выберем страницу событий и свяжем уже созданные функции SpeedButton1Click, ... SpeedButton9Click с соответствующими пунктами меню, выбрав названия функций из выпадающего списка.

У нас остались неиспользованными пункт меню "Панель инструментов". Присвоим свойству Checked этого пункта меню значение true. Создадим для пункта меню "Панель инструментов" следующий обработчик события OnClick:

void __fastcall TForm1::N9Click(TObject *Sender) { N9->Checked=!N9->Checked; Panel1->Visible=N9->Checked; }

Наконец, создадим контекстные меню для различных элементов главной формы приложения. Для этого положим на форму два компонента TPopupMenu - один с пунктами "Вырезать", "Копировать", "Вставить", а второй - с пунктом "Скрыть". Выберем подходящие обработчики события OnClick из имеющихся функций для этих пунктов меню. И, наконец, для компонентов Memo1 и Panel1 выберем из выпадающего списка соответствующие имена контекстных меню.

Шаг 5. Сохранение компиляция и запуск готового приложения.

Итак, мы создали текстовый редактор с панелью инструментов, главным и контекстным меню и диалоговой панелью "О программе". Окончательный вид работающего приложения представлен на рис. 3.25.

Рис. 3.25. Так выглядит готовое приложение

В заключение отметим, что можно несколько облегчить свою работу, воспользовавшись шаблоном Аpplication Wizard со страницы Projects репозитория объектов. Однако в любом случае необходим перевод меню на русский язык и создание интерфейсных элементов для редактирования данных (в нашем случае это один компонент TMemo), а также создание обработчиков событий, связанных с этими интерфейсными элементами.

Форма отчета по лабораторным работам №№ 1,2

В качестве отчета по лабораторным работам учащиеся должны предоставить готовые приложения на дискетах, а также краткий конспект - отчет о проделанной работе.

4. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

4.1 Введение

Охрана труда тесно связана с другими науками - эргономика, инженерная психология, физиология, гигиена труда и ряд других наук, отражающих вопросы жизнедеятельности человека.

Основная задача ее состоит в обеспечении безопасных и благоприятных условий, в которых протекает труд человека; в предупреждении и защите работника от возможных опасных и вредных производственных факторов, возникающих в процессе трудовой деятельности. Оператор при работе с ПК постоянно подвергается воздействиям со стороны вычислительной техники - это электромагнитное излучение, шум, вибрация, электробезопасность и пожаробезопасность. Исходя из всего этого, становится очевидной актуальность проблемы обеспечения эргономической и экологической безопасности компьютерной техники.

Цели и задачи безопасности жизнедеятельности - решение проблем безопасности жизни и деятельности человека в условиях современного производства, обеспечение безопасности труда при организации обучения во всех образовательных сферах, учебных мастерских и на предприятиях, максимальное исключение производственных вредностей и опасностей на организм подрастающего поколения, воспитание должного отношения к своему здоровью.

4.2 Краткая характеристика технологического процесса

Целью данной дипломной работы является разработка программного интерфейса для работы с многоканальным измерительным прибором Щ9327. Практически вся работа по созданию ПО СУБД происходит за компьютером. При этом основными выполняемыми действиями являются: ввод данных в компьютер при помощи клавиатуры и мыши; обработка текста, т.е. его набор, редактирование и форматирование; считывание информации с экрана монитора; программирование.

На пользователя персональных компьютеров потенциально воздействуют следующие факторы:

- электроопасность;

- вентиляция;

- шум;

- освещенность;

- метеоусловия;

- пожароопасность;

- электромагнитные поля и излучения;

- статическое электричество;

- психоэмоциональные напряжения.

Значения температуры в производственном помещении колеблются в пределах 16 - 20С в холодное время года, 19 - 23С в теплое время (замеры сделаны бытовым термометром).

Поскольку работники снимают верхнюю одежду, придя с улицы, запыленность воздуха небольшая. Следует отметить, что в помещении раз в день проводится влажная уборка.

Помещение имеет совмещенное освещение. Естественное освещение является боковым и осуществляется через светопроемы, ориентированные на восток. Искусственное освещение является общим и осуществляется люминесцентными лампами.

4.3 Объемно-планировочное решение. Эргономические требования к рабочему месту

Требования к организации рабочего места определены в СанПиН 2.2.2.542-96. Рабочие места с ВДТ и ПЭВМ по отношению к световым проемам должны располагаться так, чтобы естественный свет падал сбоку, преимущественно слева.

Визуальные эргономические параметры ВДТ являются параметрами безопасности, и их неправильный выбор приводит к ухудшению здоровья пользователей. Все ВДТ должны иметь гигиенический сертификат, включающий, в том числе оценку визуальных параметров. Конструкция ВДТ, его дизайн и совокупность эргономических параметров должны обеспечивать надежное и комфортное считывание отображаемой информации в условиях эксплуатации. Конструкция ВДТ должна обеспечивать возможность фронтального наблюдения экрана путем поворота корпуса в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси в пределах 30 градусов и в вертикальной плоскости вокруг горизонтальной оси в пределах 30 градусов с фиксацией в заданном положении. Дизайн ВДТ должен предусматривать окраску корпуса в спокойные мягкие тона с диффузным рассеиванием света. Корпус ВДТ и ПЭВМ, клавиатура и другие блоки и устройства ПЭВМ должны иметь матовую поверхность одного цвета с коэффициентом отражения 0,4-0,6 и не иметь блестящих деталей, способных создавать блики. На лицевой стороне корпуса ВДТ не рекомендуется располагать органы управления, маркировку, какие-либо вспомогательные надписи и обозначения. При необходимости расположения органов управления на лицевой панели они должны закрываться крышкой или быть утоплены в корпусе.

Схемы размещения рабочих мест с ВДТ и ПЭВМ должны учитывать расстояния между рабочими столами с видеомониторами (в направлении тыла поверхности одного видеомонитора и экрана другого видеомонитора), которое должно быть не менее 2,0 м, а расстояние между боковыми поверхностями видеомониторов - не менее 1,2 м. Конструкция рабочего стула (кресла) должна обеспечивать поддержание рациональной рабочей позы при работе на ВДТ и ПЭВМ, позволять изменять позу с целью снижения статического напряжения мышц шейно-плечевой области и спины для предупреждения развития утомления.

Правильная рабочая поза достигается конструкцией рабочего стола, рабочего стула, расположением оборудования на рабочем месте. Тип рабочего стула (кресла) должен выбираться в зависимости от характера и продолжительности работы с ВДТ и ПЭВМ с учетом роста пользователя.

Рабочий стул (кресло) должен быть подъемно-поворотным и регулируемым по высоте и углам наклона сиденья и спинки, а так же расстоянию спинки от переднего края сиденья. Конструкция его должна обеспечивать:

- ширину и глубину поверхности сиденья не менее 400 мм;

- поверхность сиденья с закругленным передним краем;

- регулировку высоты поверхности сиденья в пределах 400-550 мм и углам наклона вперед до 15 град. и назад до 5 град.;

- высоту опорной поверхности спинки 300 ± 20 мм, ширину - не менее 380 мм и радиус кривизны горизонтальной плоскости - 400 мм;

- угол наклона спинки в вертикальной плоскости в пределах 0 ± 30 градусов;

- регулировку расстояния спинки от переднего края сиденья в пределах 260 - 400 мм;

- стационарные или съемные подлокотники длиной не менее 250 мм и шириной - 50 - 70 мм;

- регулировку подлокотников по высоте над сиденьем в пределах 230 ± 30 мм и внутреннего расстояния между подлокотниками в пределах 350-500 мм.

Поверхность сиденья, спинки и других элементов стула (кресла) должна быть полумягкой, с нескользящим, не электризующимся и воздухопроницаемым покрытием, обеспечивающим легкую очистку от загрязнения.

Экран видеомонитора должен находиться от глаз пользователя на оптимальном расстоянии 600 - 700 мм, но не ближе 500 мм с учетом размеров алфавитно-цифровых знаков и символов.

Рабочее место должно быть оборудовано подставкой для ног, имеющей ширину не менее 300 мм, глубину не менее 400 мм, регулировку по высоте в пределах до 150 мм и по углу наклона опорной поверхности подставки до 20 градусов. Поверхность подставки должна быть рифленой и иметь по переднему краю бортик высотой 10 мм. Рабочее место с ВДТ и ПЭВМ должно быть оснащено легко перемещаемым пюпитром для документов.

Площадь на одно рабочее место с ВДТ или ПЭВМ для взрослых пользователей должна составлять не менее 6,0 м2, а объем - не менее 24,0 м3. В лаборатории, имеющей объем 189м3, площадь пола 54м2 и 9 рабочих мест, из которых 5 оборудовано ПК требования по площади выполняются (6 м2), а объему не выполняются (21м3).

4.4 Освещенность

Согласно [4], требования к освещению помещений жилых, общественных и административно-бытовых зданий определяются с помощью следующих показателей: КЕО, нормируемая освещенность, цилиндрическая освещенность, показатель дискомфорта и коэффициент пульсации освещенности.

Для оператора ПК разряд зрительной работы В1 - различение объектов при фиксированной и нефиксированной линии зрения средней точности, с размерами элементов более 0,5мм при относительной продолжительности зрительной работы при направлении зрения на рабочую поверхность не менее 70%. (Табл. 4.1):

Таблица 4.1 Требования к освещенности

Искусственное освещение

Естественное освещение

Освещенность на рабочей поверхности от системы общего освещения, лк

Цилиндрическая освещенность, лк

Показатель дискомфорта, М

Коэффициент пульсации освещенности, Кп, %

КЕО, ен, %,при

Верхнем или боковом

Боковом

150

50

60

20

2,0

0,5

Искусственное освещение в помещениях эксплуатации ПЭВМ должно осуществляться системой общего равномерного освещения. Местное освещение не должно создавать бликов на поверхности экрана и увеличивать освещенность экрана более 300 лк. Яркость светящихся поверхностей (окна, светильники и др.), находящихся в поле зрения, должна быть не более 200 кд/ кв. м.

Следует правильно выбирать тип светильников и расположение рабочих мест по отношению к источникам естественного и искусственного освещения, при этом яркость бликов на экране ПЭВМ не должна превышать 40 кд/кв. м и яркость потолка, при применении системы отраженного освещения, не должна превышать 200 кд/кв.м.

Следует ограничивать неравномерность распределения яркости в поле зрения пользователя ПЭВМ, при этом соотношение яркости между рабочими поверхностями не должно превышать 3:1-5:1, а между рабочими поверхностями и поверхностями стен и оборудования 10:1.

В качестве источников света при искусственном освещении должны применяться преимущественно люминесцентные лампы типа ЛБ. Допускается применение ламп накаливания в светильниках местного освещения.

Общее освещение следует выполнять в виде сплошных или прерывистых линий светильников, расположенных сбоку от рабочих мест, параллельно линии зрения пользователя при рядном расположении ПЭВМ. При периметральном расположении компьютеров линии светильников должны располагаться локализовано над рабочим столом ближе к его переднему краю, обращенному к оператору.

Яркость светильников общего освещения в зоне углов излучения от 50 до 90 градусов с вертикалью в продольной и поперечной плоскостях должна составлять не более 200 кд/кв.м, защитный угол светильников должен быть не менее 40 градусов. Светильники местного освещения должны иметь не просвечивающий отражатель с защитным углом не менее 40 градусов.

Коэффициент запаса для осветительных установок общего освещения должен приниматься равным 1,4.

Коэффициент пульсации не должен превышать 5%, что должно обеспечиваться применением газоразрядных ламп в светильниках общего и местного освещения с высокочастотными пускорегулирующими аппаратами (ВЧ ПРА) для любых типов светильников. При отсутствии светильников с ВЧ ПРА лампы многоламповых светильников или рядом расположенные светильники общего освещения следует включать на разные фазы трехфазной сети.

Для обеспечения нормируемых значений освещенности в помещениях использования ПЭВМ следует проводить чистку стекол оконных рам и светильников не реже двух раз в год и проводить своевременную замену перегоревших ламп.

4.5 Санитарно-гигиенические требования. Микроклимат

Показателями, характеризующими микроклимат в производственных помещениях, являются:

1. температура воздуха;

2. температура рабочей поверхности;

3. относительная влажность воздуха;

4. скорость движения воздуха;

5. интенсивность теплового облучения.

К категории Iа относятся работы с интенсивностью энерготрат до 120 ккал/ч (до 139 Вт), производимые сидя и сопровождающиеся незначительным физическим напряжением - т.е. работа оператора ПК подпадает под эту категорию. Исходя из этой категории должны обеспечиваться следующие оптимальные значения величин показателей микроклимата на рабочих местах производственных помещений (табл. 4.2):

Таблица 4.2 Оптимальные параметры микроклимата

Оптимальные параметры

Период года

Температура воздуха, С

Температура поверхностей, С

Отн. влажность воздуха, %

Скорость движения воздуха, м/с

Холодный

22-24

21-25

60-40

0,1

Теплый

23-25

22-26

60-40

0,1

Для поддержания необходимых температуры и влажности рабочее помещение оснащено системами отопления и кондиционирования, обеспечивающими постоянный и равномерный нагрев, циркуляцию, а также очистку воздуха от пыли и вредных веществ.

4.6 Шум

С физиологической точки зрения шум рассматривают как звук, мешающий разговорной речи и негативно влияющий на здоровье человека. Основными физическими величинами, характеризующими шум в какой-либо точке пространства, с точки зрения воздействия на человека, являются:

- интенсивность;

- звуковое давление;

- частота.

Защита от шума, создаваемого на рабочих местах осуществляется следующими методами:

- уменьшение шума;

- применение средств коллективной защиты;

- применение средств индивидуальной защиты;

- рациональная планировка помещений;

- акустическая обработка рабочих помещений.

Для борьбы с шумом необходимо применять следующие меры:

- увеличение звукоизоляции ограждающих конструкций;

- уплотнение по периметру дверей, перекрывающих проходы;

- уменьшение шума источников путем применения прокладок

из эластичных материалов.

В качестве звукопоглощающих конструкций можно предложить:

- маты из стекловолокна;

- перфорированные плиты, укрепленные на стене.

Для оценки звукопоглощающей способности ограждения введено понятие звуконепроницаемости, численно равной отношению звуковой энергии, прошедшей через ограждение к падающей на него. Нормирование уровня шума для персонала, осуществляющего эксплуатацию ЭВМ, представлено в табл. 4.3.

Таблица 4.3 Нормы уровня шума

Частоты,Гц

63

125

250

500

1000

2000

4000

8000

Эквивал.

уровень,Дб

Уровень шума, Дб

71

61

54

49

45

42

40

38

50 (ПС45)

Таким образом, допустимый уровень шума составляет 50 Дб.

4.7 Неионизирующие излучения

На оператора ПК воздействуют электромагнитные излучения видеомонитора:

- электростатическое поле;

- электромагнитное поле;

- рентгеновское излучение.

Нормы неионизирующего излучения для оператора ПК определены в (табл. 4.4).

Таблица 4.4 Нормы неионизирующего излучения для оператора ПК

Наименование параметров

Допустимое значение

Напряженность электромагнитного поля на расстоянии 50 см вокруг ВДТ по электрической составляющей должна быть не более:

-в диапазоне частот 5 Гц - 2 кГц;

25 В/м

-в диапазоне частот 2 - 400 кГц

2,5 В/м

Плотность магнитного потока должна быть не более:

-в диапазоне частот 5 Гц - 2 кГц;

250 нТл

-в диапазоне частот 2 - 400 кГц

25 нТл

Поверхностный электростатический потенциал не должен превышать

500 В

Конструкция ВДТ и ПЭВМ должна обеспечивать мощность экспозиционной дозы рентгеновского излучения в любой точке на расстоянии 0,05 м от экрана и корпуса ВДТ при любых положениях регулировочных устройств не более 7,74·10 А/кг, что соответствует эквивалентной дозе, равной 0,1 мбэр/час (100 мкР/час).

4.8 Требования к организации режима труда и отдыха

Организация режима труда и отдыха на рабочем месте должна соответствовать требованиям Р 2.2.755-99 «Гигиенические критерии оценки и классификации условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряжённости трудового процесса».

При 8-часовой рабочей смене и работе на ПЭВМ регламентированные перерывы для различных категорий представлены в таблице 4.5.

Таблица 4.5 Время регламентированных перерывов

Категория работы с ВДТ или ПЭВМ

Уровень нагрузки за рабочую смену

Суммарное время регламентированных перерывов, мин. При 8 часовой смене.

1

2

До 15000

До 30000

30

50

Во время регламентированных перерывов целесообразно выполнять комплексы упражнения, снимающие напряжение с глаз и мышц тела.

Профессиональные пользователи ПЭВМ должны проходить обязательные предварительные (при поступлении на работу) и периодические медицинские осмотры в порядке и в сроки, установленные Минздравмедпромом России и Госкомсанэпиднадзором России.

4.9 Требования техники безопасности

Требования электробезопасности устанавливает ГОСТ 12.1.030-96 «Электробезопасность. Требования к заземлению, занулению» и ГОСТ 12.1.004-96 «Электробезопасность и общие требования».

Защитное заземление, зануление должно обеспечивать защиту людей от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим нетоковедущим частям, которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции.

Защитное заземление следует выполнять преднамеренным электрическим соединением металлических частей электроустановок с «землей» или её эквивалентом. Зануление следует выполнять электрическим соединением металлических частей электроустановок с заземленной точкой источника питания электроэнергией при помощи нулевого защитного проводника.

Защитное заземление или зануление электроустановок следует выполнять: при номинальном напряжении 380 В и выше переменного тока и 440 В выше постоянного тока - во всех случаях; при номинальном напряжении 42 В до 380 В переменного тока при работах в условиях с повышенной опасностью. В качестве заземляющих устройств электроустановок в первую очередь должны быть использованы естественные заземления.

Допустимое напряжение прикосновения и сопротивления заземляющих устройств должны быть обеспечены в любое время года.

Пожарная безопасность определяется требованиями ГОСТ 12.1-004-96 «Пожарная безопасность. Общие требования».

Системы пожарной безопасности должны характеризоваться уровнем обеспечения пожарной безопасности людей и материальных ценностей, а также экономическими критериями эффективности этих систем для материальных ценностей, с учётом всех стадий (научная разработка, проектирование, строительство, эксплуатация) жизненного цикла объектов и выполнять одну из следующих задач:

- исключать возникновение пожара;

- обеспечивать пожарную безопасность людей;

- обеспечить пожарную безопасность людей и материальных ценностей одновременно.

Объекты, пожары на которых могут привести к массовому поражению людей, находящихся на этих объектах и окружающей территории, опасными и вредными производственными факторами должны иметь системы пожарной безопасности, обеспечивающие минимально возможную вероятность возникновения пожара.

Выводы:

Для обеспечения нормальной и безопасной деятельности работников за компьютером необходимо соблюдать перечисленные выше требования и правила. Все помещения должны быть оборудованы в соответствии с санитарными правилами и нормами. Необходимо соблюдать требования электро- и пожарной безопасности. Помещение должно иметь соответствующую категорию пожарной безопасности.

Учитывая вышеперечисленные нормы и требования при разработке методических рекомендаций, можно снизить функциональную нагрузку на организм человека и защитить его от вредного воздействия ЭВМ.

5. Экологичность проекта

В последние годы в России, как и во всем мире, началась эра компьютеризация. По оценкам поставщиков компьютерной техники сейчас в стране насчитывается около 4 млн. компьютеров и их количество увеличивается ежегодно на 400-500 тысяч. Практически во всех сферах человеческой деятельности используются компьютеры. Они обеспечивают резко увеличение производительности труда, особенно в областях информационных технологий.

Электронизация и автоматизация производства - важнейшие последствия «микроэлектронной революции», приведшей к индустриализации передовых стран на совершенно новой основе. Другими направлениями можно считать перестройку энергетики, основанную на энергосбережении, более широком использовании новых источников энергии. В настоящее время электроэнергетика развивается высокими темпами.

Главнейшим и наиболее распространенным видом отрицательного воздействия человека на биосферу является загрязнение.

Загрязнения окружающей среды - это нежелательное изменение её свойств, которое приводит или может привести к вредному воздействию на человека или природные комплексы.

Наиболее известные виды загрязнений:

химическое;

радиоактивное;

тепловое;

шумовые.

В основном загрязнение окружающей среды связано с хозяйственной деятельностью человека (антропогенное загрязнение окружающей среды).

Загрязнение может иметь ряд нежелательных последствий:

вред для здоровья человека: распространение инфекционных заболеваний, раздражение и болезни дыхательных путей, изменение на генетическом уровне, изменение репродуктивной функции, раковые заболевания;

нарушение систем жизнеобеспечения на локальном, региональном и глобальном уровнях: изменения климата и снижение естественной скорости круговорота веществ и поступления энергии, необходимых для нормальной жизнедеятельности человека и других живых существ.

В настоящее время основной вклад в загрязнение атмосферного воздуха на территории России вносят следующие отрасли: теплоэнергетика (тепловые и атомные электростанции, промышленные и городские котельные и др.), далее предприятия черной металлургии, нефтедобычи и нефтехимии, автотранспорт, предприятия цветной металлургии и производство стройматериалов.

Тепловые электростанции в процессе сжигания твердого и жидкого топлива в атмосферу выделяется дым, содержащий продукты полного (диоксид углерода и пары воды) и неполного (оксиды углерода, серы, азота, углеводороды) сгорания. Объем энергетических выбросов очень велик. Так современная теплоэлектростанция мощностью 2,4 млн. кВт расходует до 20 тыс. т угля в сутки и выбрасывает в атмосферу в сутки 680 т SO2 и SO3, 120-140 т твердых частиц (зола, пыль, сажа), 200 т оксидов азота.

Перевод установок на жидкое топливо (мазут) снижают выбросы золы, но практически не уменьшают выбросы оксидов серы и азота. Наиболее экологичным является газовое топливо, которое в 3 раза меньше загрязняет атмосферный воздух, чем мазут, и в 5 раз меньше, чем уголь.

Еще меньше загрязняют окружающую среду атомные электростанции (АЭС), но при отсутствии надлежащего финансирования, технического ухода и высококвалифицированных специалистов могут произойти ужасные катастрофы, которые приносят непоправимый ущерб здоровью людей и экологии всей планеты.

Электромагнитные загрязнения так же приносят вред человечеству. Источниками служат высоковольтные линии электропередач, электроподстанции, антенны радио- и телепередающих станций, а в последнее время микроволновые печи, компьютеры и радиотелефоны. Воздействие электромагнитных полей на окружающую природную среду изучено ещё недостаточно. Биосфера Земли находится всего столетие под влиянием мощнейших по напряженности электрических и магнитных полей источников искусственного электромагнитного излучения. Отрицательное воздействие электромагнитных излучений разной частоты и интенсивности на организм человека и все живое на Земле периодически провоцируется Солнцем во время так называемых вспышек или магнитных бурь. Установлено, что при длительном воздействии электромагнитных полей даже у здоровых людей отмечаются повышенная утомляемость, головные боли, чувство апатии.

Для снижения последствий электромагнитных излучений рекомендуется применять средства защиты: профилактические очки со специальным покрытием. Целесообразно проводить оптимальную расстановку оборудования, исключающую облучение операторов от других компьютеров.

Радиоактивное загрязнение. Воздействие радиации сказывалось на всем протяжении длительной истории формирования жизни на Земле. Установлено, что радиоактивность любой интенсивности влияет на наследственность живых организмов. То есть, нет безопасного нижнего предела радиации для живых систем. Радиация вредит здоровью человека даже в небольших дозах облучения. Радиоактивная пыль представляет особую опасность. Даже при незначительном среднем уровне радиоактивности, близкому к фоновому, микроскопические частицы с высоким собственным уровнем радиоактивности, попадая с током крови во внутренние органы и «оседая» там, подвергают окружающую ткань локальному облучению, вызывая развитие рака. Очень сильная радиация способна полностью разрушить клетки человека и вызвать мгновенную гибель.

Таким образом, развитие современной промышленной энергетики сталкивается с рядом сложных биологических проблем. Одна из них экологический ущерб, наносимый природе и человеку.

Сравним компьютеры, которые применялись раньше и которые используются сейчас с точки зрения энергосбережения. Первые компьютеры были очень большими, дорогими, потребляли много электроэнергии и нуждались для работы в специальных комнатах с кондиционерами и охлаждением. За пятьдесят лет своей истории новые компьютеры стали гораздо меньше, мощнее и получили более широкое распространение. Небольшие современные компьютеры не уступают по мощности и скорости самым большим и дорогим машинам 60-х годов. Всю работу в компьютерах выполняют электрические импульсы под управлением элементов, называемых электронными компонентами. Компонентами первых компьютеров были стеклянные электронные лампы, они были громоздкими, потребляли много электроэнергии, сильно нагревались и были не надежны. В 50-х годах был изобретен новый вид электронного компонента - транзистор. Транзисторы были гораздо меньше ламп и дешевле. Они могли быть размещены плотнее, так как потребляли меньше электроэнергии. А потом и меньше нагревались. Появление транзисторов позволило строить компьютеры меньших размеров, более быстродействующие и более надежные.

В отношении лучевого воздействия компьютера на человека существует много неясностей и неточностей. Можно выделить ионизирующее и неионизирующее излучения. Ионизирующее излучение (ИИ) - это поток энергии (и элементарных частиц - нейтронов, электронов, нейтрино и т.д.), повреждающий живые ткани, как путем прямого, так и косвенного воздействия. Из всех видов ИИ монитор компьютера, сделанный на основе электронно-лучевой трубки дает только так называемое тормозное электромагнитное излучение.

Тормозное электромагнитное излучение - это разновидность гамма- или рентгеновского излучения. Оно появляется вследствие того, что поток электронов в электронно-лучевой трубке (который, собственно и рисует изображение на экране), ударяясь о внутреннюю поверхность экрана, резко тормозится. При торможении каждый электрон и выделяет квант энергии, составляющий гамма-излучение. Мощность этого излучения невелика, но нужно знать, что в отличие от потока электронов, гамма-излучение распространяется во все стороны. В санитарных нормах заложено требование: мощность экспозиционной дозы рентгеновского излучения в любой точке на расстоянии 0,05м от корпуса терминала должна соответствовать эквивалентной дозе не более 0,1 мБэр/ч (100микрорентген/час). К сожалению, в старых мониторах заботились только о защите лицевой части монитора (экрана). Поэтому, если человек работает в комнате, а за его спиной стоит еще один компьютер, следует позаботиться о безопасности. Особенно это касается детей.

Неионизирующее излучение состоит из электромагнитного и электростатического полей. Существуют специальные нормы, регулирующие напряженность этих полей, но, к сожалению, их влияние на организм изучено недостаточно. Несомненно, одно: при различных видах аритмии сердца, т.е. в тех случаях, когда нарушаются электрические процессы в сердце, влияние электрических полей может вносить свой вклад в развитие заболевания.

Если возникают какие-либо жалобы, обратитесь к врачу - на ранних стадиях вполне возможно прервать начинающийся процесс. Так же можно порекомендовать не переутомляться, не курить и не находится в душном помещении.

С развитием технологии были произведены мониторы, использующие принцип жидких кристаллов. Эти мониторы на данный момент стоят на первом месте по экологической и физиологической безопасности. Они были избавлены от основного недостатка мониторов на электронно-лучевой трубке - электромагнитного излучения, а также оказывают гораздо меньшее воздействие на зрение оператора за счет повышенного качества цветопередачи и контрастности.

Вред, наносимый природе очевиден и, к сожалению, не смотря на все старания, человечество не придумало пока, как создать экологически безопасный компьютер, но постоянное совершенство технологий разработки и обработки отходов позволяет надеяться на то, что скоро это будет осуществимо.

Экологичность моего проекта заключается в следующем:

использование электронно-вычислительных машин в качестве высшего звена в системах управления технологическим процессом позволяет избежать большего количества аварийных ситуаций, которые возникают из-за человеческого фактора (вследствие ошибок людей - операторов);

использование высокой вычислительной мощности современных компьютеров позволило максимально точно и эффективно рассчитать технологический процесс, что позволяет сделать его максимально щадящим по отношению к окружающей среде (как за счет более рационального использования природных ресурсов и энергии, так и за счет более надежного функционирования систем, за которыми ведется постоянный мониторинг на предмет опасных отклонений в технологическом процессе);

проект заключается в разработке программного графического интерфейса для работы с многоканальным измерительным прибором Ш9327. Программа осуществляет постоянный контроль за рядом показателей технологического процесса и не позволяет им отклонятся от заданного параметра, что значительно упрощает работу и исключает возможность возникновения аварийной ситуации по вине оператора.

Вывод:

Так как само по себе программное обеспечение не несет экологического вреда, то можно указать только на косвенное влияние проекта на экологию. Это влияние заключается в воздействии на человека и окружающую среду персонального компьютера в процессе разработки и работы уже готового приложения. Использование же готовой программы позволит избежать большого количества экологически опасных ситуаций экологии. Эти факторы позволяют назвать проект экологичным.

6. Экономическая часть

Целью дипломного проекта является разработка графического программного интерфейса для работы с многоканальным измерительным прибором Ш9327 в операционной среде Windows.

В данном разделе представлен расчет экономической стоимости и целесообразности разработки проекта.

Исходные данные, необходимые для расчета, представлены в табл. 5.1.

Таблица 1. Исходные данные

Наименование показателя

Условное обозначение

Числовое значение

1

2

3

1. Средний месячный оклад программиста, рублей в месяц

QМП

4200

2. Календарный фонд времени, дней

FК

365

3. Количество праздничных дней в году, дней

FПР

11

4. Количество выходных дней в году, дней

FВЫХ

52

5. Количество часов работы программиста в смену, часов

CПР

8

6. Количество часов, выделяемых на ежедневные профилактические работы, часов в день

FД1

0,5

7. Количество часов, выделяемых на ежемесячные профилактические работы, часов в месяц

FМ1

2

8. Количество часов, выделяемых на ежегодные профилактические работы, часов в год

FГ

6

9. Количество смен работы разработчиков (программистов)

NСМ

1

10. Коэффициент годовых премий в год

KДОП

0,2

11. Региональный коэффициент (уральский)

KУР

0,15

12. Коэффициент отчислений на социальные нужды (единый социальный налог)

КСОЦ

0,356

13. Коэффициент амортизационных отчислений для оборудования (окупаемость 4 года)

KОБ

0,25

14. Коэффициент амортизационных отчислений для здания (окупаемость 20 лет)

KЗД

0,05

15. Коэффициент затрат на текущий ремонт и программное обеспечение

KТР

0,2

16. Коэффициент затрат на прочие расходы

KНЕУЧ

0,1

17. Коэффициент рентабельности

KРЕН

0,3

18. Количество осветительных приборов на одно рабочее место, штук

NЛ

2

19. Стоимость 1 кВт*ч электроэнергии, рублей

D

0,88

20. Мощность 1 осветительного прибора, кВт

PЛ

0,12

21. Мощность единицы оборудования, кВт

PМ

0,4

22. Площадь одного рабочего места, м2

S

5

23. Высота помещения, м

H

3

24. Стоимость 1 м3 здания, рублей

DЗД

1500

25. Стоимость используемого оборудования, руб.

DОБ

19500

Расчет средней часовой ставки программиста

Среднегодовые затраты на оплату труда программиста:

где:

QМП - среднемесячный оклад программиста без учета уральского коэффициента,

12 - количество месяцев в году.

Среднегодовые затраты труда программиста с учетом премий:

где

КДОП - коэффициент, учитывающий дополнительную заработную плату.

Среднегодовые затраты на оплату труда программиста с учетом уральского коэффициента:

, где

КУР - региональный коэффициент.

Среднегодовые затраты на оплату труда программиста с учетом отчислений на социальное страхование:

где

КСОЦ - коэффициент, учитывающий отчисления на социальное страхование (единый социальный налог).

Действительный фонд времени работы программиста:

, где

FK - календарный фонд времени,

FВЫХ - количество выходных дней в году (для программиста),

FПР - количество праздничных дней в году,

CПР - количество часов работы программиста в день.

Средняя часовая оплата труда программиста:

где

QПСС - средние годовые затраты на оплату труда программиста с учетом отчислений на социальное страхование,

FДПР - действительный фонд времени работы программиста.

Определение трудоемкости создания программного продукта

Условное число операторов в программе:

где

q - предполагаемое число операторов,

с - коэффициент сложности программы,

p - коэффициент коррекции программы в процессе разработки.

Затраты труда на исследование алгоритма решения задачи:

Q - условное число операторов в программе,

В - коэффициент увеличения затрат вследствие неполного описания, уточнений и некоторой доработки,

К - коэффициент квалификации разработчика.

Затраты труда на разработку алгоритма решения задачи:

,

где

Q - условное число операторов в программе,

К - коэффициент квалификации разработчика.

Затраты труда на составление программы по готовой блок-схеме:

где

Q - условное число операторов в программе,

К - коэффициент квалификации разработчика.

Затраты труда на автономную отладку программы на ЭВМ:

где

Q - условное число операторов в программе,

К - коэффициент квалификации разработчика.

Расчет затрат труда на подготовку документации по задаче

Затраты на подготовку материалов в рукописи:

где

Q - условное число операторов в программе,

К - коэффициент квалификации разработчика.

Затраты на редактирование, печать и оформление документации:

Затраты труда на подготовку документации по задаче:

Трудоемкость создания программы:

где

tИ - затраты на исследование алгоритма решения задачи,

tП - затраты на программирование по готовой блок-схеме;

tОТЛ - затраты на отладку программы на ЭВМ;

tД - затраты на подготовку документации по задаче.

Расходы по оплате труда разработчиков программы:

где

tРАЗР - трудоемкость создания программы, выраженная в часах,

ЧРАЗ - средняя часовая оплата программиста.

Определение себестоимости часа работы оборудования, необходимого для разработки программного продукта

Количество часов, выделяемых на ежедневные профилактические работы в год:

где

FД1 - количество часов на ежедневные профилактические работы в день,

FК - календарный фонд времени,

FВЫХ - количество выходных дней в году,

FПР - количество праздничных дней в году.

Количество часов, выделяемых на ежемесячные профилактические работы в год:

где

FМ1 - количество часов, выделяемых на ежемесячные профилактические работы в месяц,

12 - количество месяцев в году.

Фонд времени, выделяемый на ремонт оборудования:

где

FГ - количество часов, выделяемых на ежегодные профилактические работы.

Действительный фонд времени работы оборудования:

где

FК - календарный фонд времени,

FВЫХ - количество выходных дней в году,

FПР - количество праздничных дней в году,

СОБ - количество часов работы оборудования в смену,

NСМ - количество смен работы оборудования,

FРЕМ - фонд времени, выделяемый на ремонт оборудования.

Затраты на электроэнергию в год

Затраты на решение одного рабочего места в год:

где

PЛ - мощность одного осветительного прибора,

NЛ - количество осветительных приборов на одно рабочее место,

D - стоимость 1кВт*ч электроэнергии,

FДОБ - годовой фонд времени работы оборудования.

Годовые затраты на электроэнергию для технических целей на единицу оборудования:

где

PМ - мощность единицы оборудования,

D - стоимость 1кВт*ч электроэнергии,

FДОБ - годовой фонд времени работы оборудования.

Общие годовые затраты на электроэнергию:

где

PОБ - годовые затраты на электроэнергию для технических целей на единицу оборудования,

PОСВ - годовые затраты на освещение одного рабочего места.

Годовые затраты на амортизационные отчисления

Амортизационные отчисления на единицу оборудования в год:

где

DОБ - стоимость используемого оборудования при выполнении дипломной работы,

КОБ - коэффициент амортизации оборудования.

Годовые амортизационные отчисления для одного рабочего места:

где

S - площадь одного рабочего места,

H - высота помещения,

DЗД - стоимость 1м2,

KЗД - коэффициент амортизации здания.

Общие годовые затраты на амортизационные отчисления:

,

где

АОБ - годовые затраты на амортизацию единицы оборудования,

АЗД - годовые затраты на амортизацию одного рабочего места.

Затраты на текущий ремонт и программное обеспечение:

,

где

DОБ - стоимость используемого оборудования при выполнении дипломной работы,

KТР - коэффициент затраты на текущий ремонт и программное обеспечение.

Общие затраты на обслуживание единицы оборудования приведены в табл. 5.2.

Таблица 5.2 Общие затраты на обслуживание единицы оборудования

Статьи затрат

Условное обозначение

Числовое значение, рублей

Годовые затраты на электроэнергию

Zээ

1258,75

Годовые затраты на амортизационные отчисления

Zам

16125

Годовые затраты на текущий ремонт и программное обеспечение

Zтр

3900

Итого учтенные расходы

ZУЧ

21283,75

Прочие расходы (реклама, исследование рынка, проведение презентаций и др.)

ZНЕУЧ = ZУЧ * КНЕУЧ

2128,37

Итого общие затраты на обслуживание единицы оборудования

ZОБЩ

23412,12

Стоимость часа работы единицы оборудования:

,

где

ZОБЩ - общие затраты на обслуживание единицы оборудования,

FДОБ - действительный фонд времени работы оборудования.

Расходы на использование оборудования при разработке программного продукта

Совокупные затраты машинного времени:

где

tП - затраты труда на составление программы по готовой блок-схеме,

tОТЛ - затраты труда на отладку программы на ПК,

tД - затраты труда на подготовку документации.

Затраты на оплату машинного времени:

где

tМАШ - совокупные затраты машинного времени при разработке программного продукта,

а - стоимость часа работы ЭВМ.

Затраты на расходные материалы, необходимые для разработки проекта, приведены в табл. 5.3. Общие затраты на разработку программного продукта (на оплату труда разработчика, на использование оборудования, на расходные материалы), приведены в табл. 5.4.

Таблица 5.3 Затраты на расходные материалы

Статьи затрат

Стоимость за единицу, руб./шт.

Количество, штук

Общая стоимость, рублей

Картридж для принтера

450

2

900

Бумага формата А4

140

1

140

Дискета 3,5''

20

2

40

Носитель CD-R

15

1

15

Канцелярские товары

65

1

65

Итого (ZPM)

1160

Таблица 5.4 Общие затраты на разработку программного продукта

Статьи затрат

Условное обозначение

Числовое значение, рублей

Расходы на оплату труда разработчика

ZРАЗ

41922,32

Расходы на использование оборудования для разработки программного продукта

ZМАШ

9319,03

Затраты на расходные материалы

ZРМ

1160

Итого (SОБЩ)

52401,35

Предполагаемая цена программного продукта с учетом коэффициента рентабельности:

где

SОБЩ - общие затраты на разработку программного продукта,

КРЕН - коэффициент рентабельности.

Проект делается по прямому заказу, что обеспечивает его спрос и окупаемость и исключает какую-либо конкуренцию.

Заключение

В процессе выполнения дипломной работы проведен анализ современных инструментов для разработки программного обеспечения СУТП и выбрана универсальная среда программирования С++ Builder 5.0 Enterprise Edition фирмы Borland.

Создано прикладное программное обеспечение для системы управления технологическим процессом, построенной с помощью многоканальных измерительных преобразователей Ш9327 производства НПФ “Сенсорика”. ПО разработано в виде графического пользовательского интерфейса. Разработанное ПО отвечает принципам универсальности и предъявленным требованиям:

- работает под управлением ОС Windows, имеет удобный пользовательский интерфейс, хорошее оконное и графическое решение, наглядность представления данных;

- осуществляет эффективный контроль технологического процесса;

- обеспечивает управление и получение информации с многоканальных измерительных преобразователей Ш9327, разработанных фирмой “Сенсорика”;

- производит текущую диагностику оборудования для выявления неисправностей и отклонений в технологическом процессе;

- осуществляет анализ показаний приборов на предмет отклонений в технологическом процессе;

- заносит в протокол и сигнализировать оператору о неполадках в работе оборудования и отклонениях в технологическом процессе, а также фиксировать все действия, произведенные оператором (вести протокол команд оператора).

Цели и задачи дипломной работы выполнены.

Библиографический список

1. С++ Builder 5. Руководство разработчика, том 1. Основы: Пер. с англ.: Уч. пос. - М.: Издательский дом “Вильямс”, 2001. - 880 с.: ил. - Парал. тит. англ.

2. С++ Builder 5. Руководство разработчика, том 2. Сложные вопросы программирования: Пер. с англ.: Уч. пос. - М.: Издательский дом “Вильямс”, 2001. - 920 с.: ил. - Парал. тит. англ.

3. Густав Олссон, Джангуидо Пиани. Цифровые системы автоматизации и управления. - СПб.: Невский диалект - 2001г.

4. НПФ “Сенсорика”. Руководство по эксплуатации КПЛШ. 466429.001 РЭ “Преобразователь измерительный многоканальный Ш 9327, Ш9327И”, 1997г. - 158 с.

5. Коробкин В.И., Передельский Л.В. Экология. Изд. 4-е, доп. и переработ. - Ростов н/Д: изд-во «Феникс», 2003. - 576 с.

6. СаНПиН 2.2.2.542 - 96. Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам (ВДТ), персональным электронно-вычислительным машинам (ПЭВМ) и организации работы. М.,1996

7. СанПиН 2.2.4.548 - 96. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений.

8. СН 181-70 Указания по рациональной цветовой отделке интерьеров производственных зданий и помещений.

9. СН 2.2.4/2.1.8.562 - 96. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки.

10. СНиП 23-05-95. Естественное и искусственное освещение. М., 1995

11. Эрганова Н.Е. Основы методики профессионального обучения: Учеб. Пособие для инженеров-педагогов электро-техн. профиля /Свердл. инж.-пед. ин-т. - Свердловск, 1990 - 148с.

12. ГОСТ 12.1.033-81. ССБТ. Пожарная безопасность объектов с электрическими сетями.

13. http://www.citmgu.ru

Приложение 1

Функции работы с портом

1. //*******************Функция открытия последовательного порта

void _fastcall TStatePost::OpenComPort(HANDLE& hCommDev, AnsiString NAME, int SPEED)

{

char* comname;

_DCB dcbCommDev_funk;

_COMSTAT ComstatComPort_funk;

DWORD ErrorComPort_funk;

DWORD lpNumberOfBytesRead_funk;

comname=StrAlloc(NAME.Length()+1);

StrCopy(comname,NAME.c_str());

hCommDev=CreateFile(comname,

GENERIC_READ | GENERIC_WRITE,

0,

NULL,

OPEN_EXISTING,

FILE_ATTRIBUTE_NORMAL,

NULL);

StrDispose(comname);

if (hCommDev!=INVALID_HANDLE_VALUE)

{

// Установка режима работы (инициализация)

//Считать параметры порта (скорости, и др.)

GetCommState(hCommDev,&dcbCommDev_funk);

// установка скоростного режима

if (SPEED==9600) {dcbCommDev_funk.BaudRate = CBR_9600;}

if (SPEED==19200) {dcbCommDev_funk.BaudRate = CBR_19200;}

if (SPEED==38400) {dcbCommDev_funk.BaudRate = CBR_38400;}

if (SPEED==57600) {dcbCommDev_funk.BaudRate = CBR_57600;}

if (SPEED==115200) {dcbCommDev_funk.BaudRate = CBR_115200;}

// необходимая установка для работы порта в windows

dcbCommDev_funk.fBinary = true;

//контроль четности

dcbCommDev_funk.fParity = true;

dcbCommDev_funk.fAbortOnError=false;

//схема контроля четности

dcbCommDev_funk.Parity=EVENPARITY;

//количество стоп-битов

dcbCommDev_funk.StopBits=TWOSTOPBITS;

//размер байта

dcbCommDev_funk.ByteSize = 8;

// применение установок

if (!SetCommState(hCommDev,&dcbCommDev_funk))

{

ClearCommError(hCommDev,&ErrorComPort_funk,&ComstatComPort_funk);

CloseHandle(hCommDev);

hCommDev=INVALID_HANDLE_VALUE;

}

SPEED=SPEED;

}

else

{

hCommDev=INVALID_HANDLE_VALUE;

}

}

2. //*************Функция-Установка тайм-аутов порта

void __fastcall TStatePost::ComInit(HANDLE hCommDev, int T1, int T2, int T3, int T4, int T5)


Подобные документы

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