CC BY
21
DOI: 10.18454/IRJ.2016.48.144 Амачиев Л.А.1, Феофанов А.Н.2
1 Аспирант,
2
доктор технических наук ФГБОУ ВПО МГТУ «Станкин», Москва ОПИСАНИЕ ФРАГМЕНТА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ ПРИ ВЕРИФИКАЦИИ ЭЛЕКТРОННЫХ ИЗДЕЛИЙ
Аннотация
В данной статье приведен способ обработки данных, полученных на контрольно-измерительной позиции, описаны языки веб-программирования, необходимые для решения задачи повышения производительности и сокращения человеческих ресурсов. В статье рассмотрены аспекты совместного использования языков программирования, синтаксис которых лежит в основе создания фрагмента программного обеспечения для автоматизированной обработки данных. Приведено описание взаимодействия пользователя с базой данных через веб-интерфейс.
Ключевые слова: автоматизированные системы, база данных, база знаний.
Amachiev L.A.1, Feofanov A.N.2 Postgraduate student, 2PhD in Engineering, Moscow State University of Technology «Stankin» DESCRIPTION OF THE PIECE OF SOFTWARE FOR THE AUTOMATED PROCESSING OF DATA FOR VERIFICATION OF ELECTRONIC PRODUCTS
Abstract
This article provides a method of processing data obtained at measuring positions described languages of the web programming needed to solve the problem of increasing performance and reducing human resources. The article discusses aspects of the joint use of programming languages, the syntax of which is the basis of creating a piece of software for automated data processing and management of data from the database. This article also describe to the user interaction with the database through a web interface.
Keywords: automated systems, databases, knowledge bases.
Введение
В настоящее время актуальной задачей является обеспечение импортозамещения электронных изделий. Р ешение задачи предполагает, что показатели качества и объем выпускаемой продукции будут удовлетворять условиям современного отечественного рынка.
Гибкая автоматическая линия (ГАЛ) - линия, которая может обрабатывать в соответствии со своими техническими характеристиками новую номенклатуру, не известную на стадии создания (проектирования) линии, но аналогичную по технологическим возможностям и точностям обработки, принятой при проектировании.
Гибкие производственные системы (ГПС) - совокупность металлообрабатывающего и вспомогательного оборудования (транспортного, накопительного, погрузочно-разгрузочного и т.п.), работающего в автоматическом режиме и с единой системой управления в условиях многономенклатурного производства. В состав ГПС входит несколько обрабатывающих центров универсального или специального исполнения. Разное время обработки деталей на станках компенсируется наличием централизованных или децентрализованных складов. Перемещение заготовок и полуфабрикатов осуществляется по схеме «станок - склад - станок»;
Цель написания статьи - предложить метод обработки электронных данных, за счет которого буду улучшены следующие показатели производства:
• снижение нагрузки на операторов автоматизированного технологического оборудования (АТО);
• повышение производительности АТО.
В настоящее время существуют методы обработки выходных данных контрольно-измерительных машин. В результате мониторинга изделий, операторы АТО получают протоколы, информация из которых обрабатывается вручную. Представленный в статье метод имеет отличие, заключающееся в снижении человеческого фактора и переносе основной нагрузки при работе с результатами мониторинга на возможности вычислительной техники.
Описание изделия
Блок регистрации передачи данных (БРПД) является одним из значимых изделий в вычислительной технике, поскольку с помощью него происходит соединение и передача данных от одного интерфейса к другому. БРПД представляет собой конструктивно-законченное изделие, предназначенное для применения в качестве бортовой техники, обеспечивающей: прием данных по проводным и беспроводным интерфейсам; передачу данных по проводным и беспроводным интерфейсам; обработку принятой информации с использованием вычислительных средств системы; сохранение информации на съемных носителях данных; мониторинг внешних факторов, поддерживаемых системными датчиками.
Лицевая панель БРПД оснащена множеством выходов для обеспечения питания электронной машины и ее сопряжения с другими вычислительными устройствами.
Состоит она из следующих элементов (рис. 1): 1-6. Разъемы CAN-интерфейсов; 7. Разъем для подключения монитора «LVDS; 8, 9. Разъемы последовательных портов RS485; 10. Разъем питания «PRW»; 11. Разъем для подключения монитора VGA; 12-14. Разъемы для LAN подключения; 15. Светодиодный индикатор наличия питания «PWR»; 16. Светодиодный индикатор работы системы подогрева; 17. Индикаторы с вывода «DIGITAL Out».
1 2 3 4 5 6
Рис. 1 - Внешний вид БРПД и расположение основных элементов
Описание выходных данных системы оптической автоинспекции
После завершения контроля изделий результаты мониторинга образуют протокол операций, который в дальнейшем может быть использован для осуществления процедуры верификации БРПД. Данные протокола автоматически регистрируются в базе данных. Вид протокола представлен на рисунке 2.
Рис. 2 - Форма протокола исследования характеристик БРПД
Полученные сведения в дальнейшем применяются для осуществления процедуры верификации изделий.
Верификация БРПД осуществляется путем сравнивания данных из заявки заказчика с результатами мониторинга. Таким образом, определена необходимость создания специальной формы, с помощью которой заказчик сможет вносить изменения в базу данных, а так же добавлять в нее новую информацию. Оптимальным решением этой задачи является применение языковых средств php и SQL-запросов.
Описание языков SQL и PHP
SQL (англ. Structured query language — «язык структурированных запросов») - формальный непроцедурный язык программирования, применяемый для создания, модификации и управления данными в произвольной реляционной базе данных, управляемой соответствующей системой управления базами данных (СУБД). SQL основывается на исчислении кортежей.
SQL является языком программирования, который необходим для создания, обновления и управления информацией в БД, которая, в свою очередь, управляется с помощью системы управления базами данных. С помощью SQL-запросов становится возможным производить следующий основной набор операций: создание новых ячеек или таблиц в БД; создание в БД новых записей; внесение изменений в записи; удаление записей; проведение выборки отдельных данных из БД, которая подчиняется определенному установленному принципу; внесение изменений в структуру таблицы.
Язык SQL решает задачу обработки информации в веб-среде, поскольку предусматривает работу с числами, произведение элементарных операций, необходимых для осуществления процедуры верификации изделий. Для обеспечения взаимодействия пользователя с БД, актуальным является использование возможностей языка веб -программирования PHP.
PHP (англ. PHP: Hypertext Preprocessor — «PHP: препроцессор гипертекста»; первоначально Personal Home Page Tools) - скриптовый язык общего назначения, интенсивно применяемый для разработки веб-приложений.
PHP является языком веб-программирования, который позволяет генерировать HTML-страницы на сервере и производить работу с базами данных (БД). В настоящее время используется, как основной инструмент для разработки веб-приложений.
Одним из главных преимуществ языка PHP является его гибкость, позволяющая взаимодействовать с разметкой HTML и языком SQL-запросов. Таким образом, разработчик имеет возможность для создания комфортного веб-интерфейса и обеспечения взаимодействия с таблицами БД.
База данных
Сервер
Рис. 3 - Описание взаимодействия пользователя с базой данных
Особенностью языка PHP является его зависимость от источника обработки запросов скрипта. В современных компьютерах, как и в устройствах предыдущих поколений, отсутствует встроенное по умолчанию приложение, позволяющее обрабатывать PHP-запросы. Поэтому обязательным условием является наличие сервера (или симулятора сервера), обладающего встроенными компонентами для обработки скриптов.
Обращение к серверу происходит всегда, даже при отсутствии необходимости в работе с базами данных. Важной составляющей в работе с PHP-скриптами являются формы.
Формы - теги HTML разметки, позволяющие создавать визуальные элементы в окне браузера для обмена информацией между пользователем и сервером. Компонент включает в себя множество атрибутов, использование которых позволяет создать полноценный интерфейс для:
• Создания новых записей в БД;
• Редактирования информации в БД;
• Удаления информации из БД.
Заключение
Работа с данными протокола предполагает использование средств языков программирования для автоматизированной обработки выходной информации.
PHP-документ определяет, какой тип запроса отправляется на сервер, но для базы данных используются собственные языковые инструменты — SQL запросы. Возможности HTML-разметки позволят упорядочить данные из БД для удобства работы операторов АТО. Реализация данного интерфейса позволит сравнить данные из заявки заказчика и результаты мониторинга при помощи PHP-скриптов. Таким образом, снижается нагрузка на операторов АТО за счет автоматизированной обработки информации, полученной на выходе.
Литература
1. Евдокимов С.А., Григорьев И.В., Краснов А.А, и др. Создание компьютерной базы знаний для работы с нормативно-справочной информацией в машиностроении / CAD/CAM/CAE Observer, №1, 2010
2. Научная брошюра предприятия ЗАО «ОСТЕК», Новая экономическая система автоматической оптической инспекции VT9500EC - 27 с.
3. Феофанов, А.Н. Гибкие автоматические линии в машиностроении. [Текст] //- М.: «Янус-К», 2002, 192 с.
4. [Электронный ресурс] / Энциклопедия «Википедия» - Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/, свободный. (Дата обращения: 28.12.2015 г.). - Подробнее на ru.wikipedia.org: https://ru.wikipedia.org/wiki/PHP
5. [Электронный ресурс] / Веб-учебник «htmlbook» - Режим доступа: http://htmlbook.ru/, свободный. (Дата обращения: 28.12.2015 г.). - Подробнее на htmlbook.ru: http://htmlbook.ru/HTML/form
6. Введение в реляционные базы данных / В. В. Кириллов, Г. Ю. Громов. — СПб.: БХВ-Петербург, 2009. — 464 с.: ил. + CD-ROM — (Учебная литература для вузов) - 453 с.
7. Феофанов А. Н. Технологическое оборудование автоматизированных машиностроительных производств / М. : ФГБОУ ВПО МГТУ «Станкин», 2012. - 317 с.
References
1. Evdokimov S.A., Grigor'ev I.V., Krasnov A.A, i dr. Sozdanie komp'juternoj bazy znanij dlja raboty s normativno-spravochnoj informaciej v mashinostroenii / CAD/CAM/CAE Observer, №1, 2010
2. Nauchnaja broshjura predprijatija ZAO «OSTEK», Novaja jekonomicheskaja sistema avtomaticheskoj opticheskoj inspekcii VT9500EC - 27 s.
3. Feofanov, A.N. Gibkie avtomaticheskie linii v mashinostroenii. [Tekst] //- M.: «Janus-K», 2002, 192 s.
4. [Jelektronnyj resurs] / Jenciklopedija «Vikipedija» - Rezhim dostupa: https://ru.wikipedia.org/, svobodnyj. (Data obrashhenija: 28.12.2015 g.). - Podrobnee na ru.wikipedia.org: https://ru.wikipedia.org/wiki/PHP
5. [Jelektronnyj resurs] / Veb-uchebnik «htmlbook» - Rezhim dostupa: http://htmlbook.ru/, svobodnyj. (Data obrashhenija: 28.12.2015 g.). - Podrobnee na htmlbook.ru: http://htmlbook.ru/HTML/form
6. Vvedenie v reljacionnye bazy dannyh / V. V. Kirillov, G. Ju. Gromov. — SPb.: BHV-Peterburg, 2009. — 464 s.: il. + CD-ROM — (Uchebnaja literatura dlja vuzov) - 453 s.
7. Feofanov A. N. Tehnologicheskoe oborudovanie avtomatizirovannyh mashinostroitel'nyh proizvodstv / M. : FGBOU VPO MGTU «Stankin», 2012. - 317 s.
DOI: 10.18454/IRJ.2016.48.156 Арабов Д.И.1, Колесников М.А.2, Юдин А.В.3
1 Ассистент,
2
студент,
3ORCID: 0000-0002-9114-0855, инженер Московский государственный технический университет им.Н.Э.Баумана ПРОЕКТИРОВАНИЕ МАНИПУЛЯТОРОВ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ВИРТУАЛЬНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ
НА МАТЕРИАЛЬНОЙ ПЛОСКОСТИ
Аннотация
В данной работе представлена концепция воссоздания виртуальных изображений на материальной плоскости посредством управляемых манипуляторов, для работы которых было разработано специальное программное обеспечение и алгоритмы управления. В качестве исполнительного механизма манипулятора, на примере которого производится рассмотрение данной концепции, используются сервоприводы. Для них также представлен принцип работы, на основании которого создана система управления с использованием отрицательной обратной связи, и проведен сравнительный анализ и экспериментальная оценка эффективности различных управляющих алгоритмов: с использованием ООС и без нее. Также в работе рассмотрен вопрос применимости подобных манипуляторов в структуреFAB LAB и в условиях персонального цифрового производства и возможность универсализации данной концепции и ее применимости к любым мехатронным системам на основе сервоприводов.
Ключевые слова: FAB LAB, манипуляторы, управление, сервопривод, интерфейс, цифровое производство, автоматизация, мехатроника, ШИМ, Squeak, Smalltalk.
Arabov D.I.1, Kolesnikov M.A.2, Yudin A.V.3
1Assistant,
2student,
3ORCID: 0000-0002-9114-0855, Engineer Bauman Moscow State Technical University MANIPULATOR DESIGN FOR VIRTUAL IMAGE FORMATION ON A MATERIAL PLANE
Abstract
This paper describes the concept of reproducing virtual images on a material plane by means of controlled manipulators, which special software and control algorithms have been developed for. Servos are used as the manipulator mechanism, which sample this concept is considered. Working principle is also introduced for them, based on which a control system using negative feedback was designed, and a comparative analysis and experimental evaluation of the efficiency of different control algorithms: with using of negative feedback and without it. The applicability of these manipulators in the FAB LAB structure and in terms of personal digital fabrication and the possibility of universalization of the concept and its applicability to any mechatronic system based on servosare also considered in this paper.
Keywords: FAB LAB, manipulator, control, servo, interface, digital fabrication, automation, mechatronics, PWM, Squeak, Smalltalk.
Введение
Создание виртуальных изображений на материальной плоскости заключается в графическом воспроизведении файла, содержащего исполняемый рисунок, посредством исполнительных механизмов, перемещающих пишущий элемент. Данный принцип широко применяется в современном мире [1-11]: от печати документов на принтере до создания рисунков печатных плат посредством фрезеровального станка. Рассматриваемый принцип позволяет получить наглядное представление обрабатываемой графической информации заданного масштаба и точности, однако из-за сложности и габаритов оборудования данная технология не является достаточно мобильной и универсальной, так как большинство станков служат для выполнения одной конкретной задачи и их перепрофилирование зачастую не представляется возможным.
В настоящее время для решения задач персонального цифрового производства представлен широкий выбор разнообразного оборудования: от станков лазерной резки до 3D-принтеров [3]. В данной статье будет рассмотрен
