Образец ВКРБ. Реферат пояснительная записка 62 с., 27 рис., 15 источников, 5 л графического материала
 Скачать 2.74 Mb.
|
|
AutoData 3.38 Rus. Остальные программные модели и базы данных спроектированы специально для данной системы. В качестве мультимарочного сканера, используемого при получении и сборе данных о техническом состоянии ДВС, в составе информационно-аналитической системы включен приобретаемый программный комплекс Autocom CDP Pro шведской компании AutoCom, стоимость поставки русифицированной версии которого составляет примерно 12500 рублей. Этот программный продукт представляет собой профессиональный сканер, обеспечивающий отличное информационное обеспечение автомобильных марок отечественных, европейских, японских и американских производителей автомобилей. Сканер Autocom CDP Pro поддерживает кабельное соединение с компьютером через интерфейс USB, а также беспроводное Bluetooth соединение. Перечень поддерживаемых видов диагностики: электронных систем зажигания; приборной панели и сброс сервисных интервалов; систем управления климатом; иммобилайзеров; систем управления трансмиссией; систем ABS; систем SRS Airbag; двигателя по протоколу OBD2 и по заводским протоколам; систем обеспечения комфорта; систем кузовной электроники. 39 Рисунок 13 – Структура программных компонентов системы ПО Autocom CDP Pro включают в себя следующие диагностические функции: 1) быструю автоматическую идентификацию по технологии Autocom Intelligent System Identification; 2) автоматический опрос всех систем подключенного автомобиля по технологии Autocom Intelligent System Scan; 3) чтение и удаление кодов неисправностей (DTC); 4) сброс настроек и конфигураций; 5) представление параметров в реальном времени; 6) обнуление сервисных интервалов; 7) дополнительные функции по программированию ЭБУ двигателя, иммобилайзеров и ключей. Для получения справочной информации о конструктивных особенностях ДВС, 40 системах впрыска бензиновых и дизельных двигателей, электросхемах всех марок автомобилей, методиках и руководствах по диагностике, обслуживанию, ремонту и обслуживанию автомобилей в состав системы включена программная система AutoData 3.38 Rus разработки российской компании Легион-Автодата. В ней специалист по настройке и обслуживанию двигателя найдет детальную информацию по двигателю, управлению топливной системой и зажиганием, системам выпуска и охлаждения, автоматической и ручной коробке передач, другими системами. Справочно-информационный комплекс AutoData 3.38 Rus предоставляет следующие функциональные возможности: 1) отображение руководств по проведению ремонтных работ и обслуживанию автомобилей; 2) представление детальной информации по устройству и обслуживанию основных агрегатов; 3) показ рекомендаций по регулировке развала-схождения; 4) отображение информационных и эксплуатационных характеристик основных узлов автомобиля: объемы, размеры, детальные схемы электрооборудования и т. д.; 5) представление разнообразной информации о грузовых автомобилях и тракторах. Стоимость этой справочной системы составляет 6700 рублей. Кроме того, для самостоятельной настройки калибровок и для изменения калибровочных данных прошивок ЭБУ, в состав информационно-аналитической системы включена программа Chip Tuning Pro 7. Она работает с данными прошивок и позволяет изменять калибровки системы управления впрыском. Эта программа позволяет менять такие параметры, как состав смеси, фазу впрыска, угол опережения зажигания, топливоподачу при пуске и многое другое. Chip Tuning Pro 7 выполняет следующие основные функции: 1) отображение калибровочных констант с возможностью редактирования; 2) подсчет контрольных сумм; 3) формирование цифровых подписей; 4) просмотр и редактирование прошивок в виде таблиц с возможностью экспорта в MS Excel; 5) функция сравнения двух прошивок с подробной визуализацией различий; 6) экспорт и импорт отдельных калибровок или наборов калибровок; 7) отображение набора наиболее важных калибровок; 8) ведение пользовательской БД для новых версий прошивок; 9) комментирование к прошивкам.; Стоимость программы ChipTuning PRO 7 в базовой комплектации (без дополнительных модулей) вместе с ключом USB — 7000 руб. 41 3.2 Проектирование базы данных Информационная модель разработанной ИАС включает в себя следующие данные: информацию об автомобиле, его технических характеристиках, текущем и прошлых состояниях; данные о обслуживаемом двигателе, включая его технические характеристики, диагностические показатели, настройки ЭБУ (текущие и прошлые), дефектах или неполадках в работе; эксплуатационную информацию, описывающую режим использования автомобиля, в том числе условия эксплуатации; сведения о работах, выполненных или предполагаемых к выполнению. Данная модель реализована в виде логической модели «сущность-связь», представленной на рисунке 14. На основе представленной логической модели созданы физическая модель с использованием свободно распространяемой системы управления данными MySQL 5.6 , которая: удовлетворяет всем требованиям пользователей к информационному содержимому модели данных; гарантирует непротиворечивость и целостность данных перед непосредственной записью их в таблицу база данных путем вызова правил модели данных; позволяет выполнить структурирование информации, чтобы делать запросы к базе более "прозрачными" и легкими для понимания и снизить вероятность внесения некорректных данных; соответствует типовым требованиям пользователей к производительности БД, которые начинают играть ключевую роль при больших объемах информации вопросы сохранения производительности. 42 Ри су но к 14 – Лог ич ес кая м од ель сущ но сть -связь прог рамм но го к ом пл екса 43 3.3 Алгоритмы работы программного комплекса Техническое обслуживание автомобильной техники является разносторонним, так как определяется большим количеством причин и событий, являющихся следствием технических особенностей конструкции, в том числе и двигателя, условий и режимов эксплуатации, воздействием человека (водителя или ремонтника), механическими повреждениями и физическим износом узлов, агрегатов и систем. Поэтому выбор оптимальных решений по обслуживанию таких ответственных агрегатов как ДВС, особенно настройка его системы управления, представляет собой достаточно сложную задачу, требующую тщательного сбора и анализа диагностической и эксплуатационной информации и выбора правильных алгоритмов проведения обслуживающих процедур. При настройке и обслуживания ДВС, применяется большое количество различных операций, в том числе и связанных с проведением процедур обработки данных. Большинство таких процедур производится по стандартным алгоритмам, описанным в технической литературе по сервисному обслуживанию автомобилей, руководствах по их эксплуатации. Поэтому в данном разделе приведены общие алгоритмы, определяющие логику проведения обслуживания ДВС, связанную с диагностикой и настройкой его системы управления. Так на рисунке 15 приведен общий алгоритм адаптации системы управления двигателем, используемый в работе системы для установления общего порядка проведения комплекса работ, связанных с определением и настройкой ЭБУ системы управления ДВС для достижения оптимальных показателей его работы. При этом оптимальность может рассматриваться с точки зрения одного или нескольких критериев, к которым, прежде всего, следует отнести, достижение максимальной мощности или крутящего момента ДВС, обеспечение наиболее экономичного режима его работы с минимальным расходом топлива, минимума токсичности выбросов и т.д. В общем случае, эти критерии определяются владельцем транспортного средства и определяют статические или динамические регулировки двигателя. Представленный алгоритм определяет поэтапный процесс адаптации системы управления двигателем при обязательном проведении таких процедур, как калибровка измерительных каналов и каналов управления, промежуточный контроль показателей работы ДВС по результатам эксплуатационных и ресурсных испытаний. 44 Рисунок 15 – Алгоритм адаптации системы управления двигателя 45 Общий алгоритм проведения диагностики и работ по ремонтному и сервисному обслуживанию на основе контроля отклонений текущих показателей работы двигателя от их нормативных значений, приведен на рисунке 16. При наличии таких отклонений производится поиск причин, анализ неисправностей и решений по их устранению с использованием информационной базы знаний. На рисунке 17 приведен алгоритм настройки ЭБУ ДВС, выполняемой по первичным требованиям к технико-экономическим показателям работы двигателя на основе пожеланий владельца автомобиля. Данный алгоритм предусматривает ввод данных об эксплуатации транспортного средства (режим работы, условия эксплуатации и т.д.), сбор диагностических данных о состоянии автомобиля и ДВС и поиск решений методом аналогий. При этом, могут быть использованы при проведении анализа варианты чип-тюнинга двигателя как по имевшей место для данного типа системы управления настройкам в прошлом, зарекомендовавшим себя с наилучшей стороны, так и варианты настроек ЭБУ конкретного автомобиля, применяемые и испытанные ранее. После принятия решения о возможности и целесообразности новой настройки ЭБУ, проведения ее и испытаний автомобиля (тест-драйва), алгоритм предусматривает сохранение настройки, эксплуатационных результатов тест-драйва и данных диагностики. После чего алгоритм может быть повторен как с точки повторной настройки ЭБУ, так и с начальной точки алгоритма. 46 Рисунок 16 – Алгоритм проведения диагностики и ремонтных работ 47 Рисунок 17 – Алгоритм проведения настройки ЭБУ ДВС 48 4 ПРОГРАММНОЕ И ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ 4.1 Система управления базами данных В качестве системы управления данными, используемой для хранения и управления данными информационно-аналитической системы технической диагностики и обслуживания ДВС выбрана СУБД MySQL 5.6, которая представляет собой быстрый, многопользовательский и надежный SQL-сервер БД. SQL является наиболее известным языком структурированных запросов к БД. Функционально сервер СУБД MySQL предназначен как для различных по назначению производственных систем со средней и высокой нагрузкой, а также для встраивания в прикладное программное обеспечение широкого назначения. Основными характеристиками, определившими выбор данной СУБД для поставленных задач ИАС технической диагностики и обслуживания автомобильных двигателей, являются следующие: база данных MySQL представляет собой структурированную совокупность данных; управление реляционными базами данных, то есть БД, в которой данные хранятся в отдельных таблицах, что способствует существенному выигрышу в производительности и гибкости использования; реляционные таблицы связаны между собой отношениями, что дает возможность объединять данные из нескольких таблиц при выполнении запроса; язык SQL структурированных запросов является самым распространенным стандартным языком, используемым для доступа к БД; использование открытых кодов, а также, то обстоятельство, что СУБД MySQL распространяется бесплатно. СУБД MySQL имеет следующие основные возможности: работает на различных платформах; поддерживает интерфейсы API для Delphi, C, C++, Java, Perl и многих других языков программирования; является полностью многопоточной, что обеспечивает полноценную работу с несколькими процессорами; использование специальных дисковых таблицы на основе В-деревьев со сжатием индексов; наличие быстрых соединений на основе оптимизированного метода однопроходного мультисоединения (one-sweep multi-join); ведение хеш-таблиц в памяти, которые применяются во время обращения к данным как временные таблицы; наличие хорошо оптимизированной библиотеки классов, что позволяет выполнять SQL-запросы максимально быстро. 49 4.2 Операционная система В операционной среды, обеспечивающей совместную работу компонент программного комплекса было выбрано семейство Microsoft Windows. Данный выбор произведен по следующим причинам. ОС семейства Windows является многозадачной средой, что позволяет пользователю одновременно работать с несколькими программными приложениями. ОС Windows обеспечивают высокую надежность, позволяют использовать максимум различных технических средств, в том числе позволяет эффективно использовать ресурсы персонального компьютера. ОС Windows представляют собой мультипроцессорные системы, они могут эффективно использовать распределенную память, а также дисковые пространства внешней памяти благодаря файловой системе NTFS. Наличие мощного графического интерфейса с возможностью ведения простого, интуитивно понятного диалога с пользователем с незначительным использованием клавиатуры. Широкий спектр разработанного под ОС Windows прикладного программного обеспечения позволяет эффективно использовать ее для разработки своих программных продуктов. Популярность этого семейства ОС привело к практическому отсутствию проблем с поиском драйверов, офисных и дополнительных приложений. Из современных версий ОС Windows ( рассматривались Windows 7, 8 и 10) с учетом критериев эргономичности, эффективности использования ресурсов, стоимости лицензии и других факторов выбор был осуществлен в пользу наиболее современной версии Windows 10. 4.3 Инструментальные среды проектирования В настоящее время подходящие CASE-технологии используются для большинства процессов, выполняемых при проектировании программных систем. В результате их применения улучшается качество создаваемых программ, повышается производительность труда разработчиков ПО. В последнее время создана широкая номенклатура CASE-средств. К ним относятся редакторы проектов, компиляторы, отладчики, средства построения систем и другие инструменты. CASE-средства обеспечивают широкую поддержку процесса разработки ПО путем автоматизации многих этапов разработки, создания и представления информации, необходимой для разработки проектной документации. При продуманном и обоснованном использовании CASE-технологии: повышается уровень автоматизированной поддержки процессов разработки и сопровождения ПО; 50 повышаются производительность труда, качество программной продукции; обеспечивается соблюдение стандартов и эффективное документирование; создается приемлемый уровень экономической отдачи от инвестиций в CASE- средства. При проектировании ИАС технической диагностики и обслуживания автомобильных двигателей с использованием CASE-средств выполнялись работы по: разработке модели потоков данных системы с использованием методологии DFD; разработке модели и структуры данных. Для выполнения данных работ были выбраны следующие CASE-средства. 1) Пакет функционального структурного моделирования AllFusion Process Modeler (BPWin) компании Computer Associates, представляющий собой удобный инструмент моделирования с возможностью анализа, документирования и корректирования бизнес процессов, поддерживает методологии моделирования IDEF0, DFD и IDEF3. 2) Пакет моделирования данных AllFusion Data Modeler (ERWin) компании Computer Associates, который является эффективным средством моделирования данных при проектировании БД с использованием ER-диаграмм на основе методологий IDEF1X и IE . При выборе средств разработки был проведен анализ наиболее распространенных сред программирования для операционной системы Windows: Microsoft Visual C++; Microsoft Visual Basic; Embarcadero Delphi. Microsoft Visual C++ является популярным средством среди программистов. Она предоставляет широкие возможности по редактированию кода, отладке и документированию программ, имеет развитую библиотеку функций и объектов для работы с ОС Microsoft Foundation Classes (MFC), поддерживает технологии работы с данными (ODBC, OLE, COM). Все это в сочетании с эффективным и популярным языком программирования C++ делает данный продукт одним из наиболее привлекательных. Microsoft Visual Basic представляет собой простое и удобное средство визуального программирования, в котором поддерживаются технологии работы с данными, компонентами взаимодействия с Internet, использования ресурсов операционной системы. В то же время, эта среда мало пригодна для разработки сложных прикладных программных систем и используется, преимущественно, в качестве языка для создания макросов в продуктах Microsoft Office, Microsoft FoxPro и других. Embarcadero Delphi и пакет среды разработки Embarcadero RAD Studio являются эффективными и популярными средствами разработки, основанными на использовании технологии быстрой разработки приложений RAD. Эти продукты формируют удобную среду программирования, которая поддерживает современные технологии работы с данными, графикой и системными ресурсами персонального компьютера. Эффективный механизм работы с БД FireDAC является одновременно простым, удобным и достаточно эффективным 51 средством. Программные системы Delphi используют обширную библиотеку визуальных компонентов Visual Components Library (VCL). Исходя из назначения и функций автоматизированной системы, была выбрана среда программирования Embarcadero Delphi XE8, которая представляет собой комбинацию нескольких важнейших технологий: высокопроизводительный компилятор в машинный код; объектно-ориентированная модель компонент; визуальное (а, следовательно, и скоростное) построение приложений из программных прототипов; локальное подключение к базам данных InterBase, Blackfish SQL, MySQL при подключении через dbExpress при наличии масштабируемых средств для построения БД. 4.4 Аппаратно-техническое обеспечение Требования к техническому обеспечению формировались исходя из требований обеспечения надежности, эргономичности, доступности для использования малоквалифицированным пользователем, экономической целесообразности, обеспечения высокого быстродействия при выполнении обменных и аналитических операций, а также требованиям к продолжительности эксплуатации информационно-аналитической системы технической диагностики и обслуживания ДВС. Были сформулированы такие основные положения как: среднее время наработки на отказ сервера должно быть не менее 10000 часов; среднее время наработки на отказ рабочих станций должно быть не менее 4500 часов; среднее время эксплуатации аппаратного комплекса не менее 3 лет. В результате выбор был сделан в пользу следующих конфигураций рабочей станции. Рекомендуется следующий оптимальный состав аппаратных средств: тип процессора - INTEL Pentium 5 или INTEL Celeron частота 2600 МГц и выше; количество оперативной памяти – 4 ГБ; объем жесткого диска – не менее 100 ГБ; сетевой адаптер – 100 Мбит/с; привод CD-ROM. Допускается: тип процессора - INTEL Pentium 5 или INTEL Celeron частота 1233 МГц и выше; количество оперативной памяти – 2 ГБ; объем жесткого диска – не менее 60 ГБ; сетевой адаптер – 10 Мбит/с; привод CD-ROM. |