Максимальное значение мощности, которое может рассеиваться на
транзисторе типа КТ503Д составляет 0,35 Вт, тогда коэффициент нагрузки
будет иметь значение:
Тогда, учитывая нагрузку и рабочую температуру, коэффициент Кр =
0,1, отсюда интенсивность отказов будет следующей:
Максимальное значение мощности, которое может рассеиваться на
транзисторе КТ825Г типа составляет 125 Вт, тогда коэффициент нагрузки
будет таким:
Тогда, учитывая нагрузку и рабочую температуру, коэффициент Кр =
0,1, отсюда интенсивность отказов будет следующей:
Для микроконтроллера интенсивность отказов определяется по
следующей формуле:
Для разъемов интенсивность отказов определяется по формуле:
Интенсивность отказов для соединения пайкой составляет:
Значение коэффициента К для радиочастотных соединений
рассчитывается по формуле:
Значение интенсивности отказов для сквозных металлизированных
отверстий рассчитывается по формуле:
Общая интенсивность отказов устройства определяется как сумма
интенсивностей отказов каждого элемента схемы [7]:
Среднее время наработки прибора на отказ:
Полученные значения показателей надежности удовлетворяют
требованиям технического задания (ТЗ).
Для устройства, необходимо произвести расчеты на вибростойкость.
Таким образом в ходе проектирования устройства возникает необходимость
расчетов радиоэлектронных средств (РЭС), его ЭРЭ и элементов конструкции
на динамические и статические нагрузки. Данные для расчета: Габаритные
размеры платы:
а = 60 мм;
b = 90 мм;
h = 1,5 мм.
Материал: стеклотекстолит фольгированный FR-4-2;
Модуль упругости: Е = 5,7 • 10
10
Н / м;
Плотность: р = 2,67 • 10
3
кг / м
3
;
Предельная плотность полипропилена: рс = 0,9 • 10
3
кг / м
3
;
Коэффициент Пуассона: ε= 0,35
Коэффициент вибронагрузки: nn = 2;
Предел упругости стеклотекстолита: в = 130 • 10
6
Н / м;
Необходимо определить массу печатной платы без ЕРЕ по формуле:
m=p•a•b•h,
где p - плотность материала платы;
a,b,h-габаритные размеры платы, м.
m = 2,67 ∙ 10
3
∙ 0.06 ∙ 0,09 ∙ 0,0015= 0,022 кг.
Далее, необходимо определить поправочный коэффициент, который
учитывает массу эре по формуле:
где М —масса ЭРЭ, кг
Поправочный коэффициент рассчитывается по формуле:
Частота собственных колебаний платы определяется по формуле:
где D - цилиндрическая жесткость пластины;
а - длина платы.
где ε – коэффициент Пуассона
Максимальное относительное перемещение определяется по формуле:
Тогда:
Необходимо выполнение условия удачной прочности для ГП с ЭРЭ:
где b — ширина, м;
Можно выполнить проверку выполнения условия ударной прочности
только для наибольшего значения максимального относительного
перемещения. Крупнейшее значение имеет Zmax10 :
3,46 ∙10
4
≤ 0,3 ∙ 0,09.
Условие ударной прочности выполняется на частотах вибрации 10 Гц,
45 Гц и 70 Гц. Итак, вибрационная прочность конструкции на заданной
частоте обеспечивается конструкционными особенностями устройства [7].
Необходимо также определить напряжения, возникающие в ГП при
вибрациях на частотах 10 Гц и 70 Гц:
Проанализировав расчеты, можно сделать вывод, что выбранный метод
закрепление платы удовлетворяет требованиям вибрации прочности с
заданным коэффициентом запаса прочности.
2.3.6 Разработка алгоритма
Современные микроконтроллеры могут программироваться на разных
языках программирования, которые в дальнейшем с помощью специальных
компиляторов переводятся на язык программирования Assembler. Для
наибольшего быстродействия и максимальной экономии памяти
микроконтроллера, целесообразно использовать язык программирования
Assembler, однако она требует значительно больших усилий и времени от
специалиста для создания необходимого программного обеспечения [29].
Для современных микроконтроллеров, имеющих достаточно высокое
быстродействие, и при современном уровне компиляторов, разработаны
языки программирования более высокого уровня, облегчающие работу
специалиста и ускоряющие процесс разработки программного обеспечения
(ПО).
В данной ВКР для создания программы для микроконтроллера
использован язык программирования С [32]. Выбор языка программирования
обусловлен несколькими факторами:
разработанная система не является сложной и
требовательной к аппаратной части модуля [23];
аппаратная платформа Arduino обладает
достаточным быстродействием и количеством памяти, не ограничивающей в
выборе языка программирования;
утилита для аппаратной платформы существует
среда программирования Arduino IDE, имеющий поддержку языка
программирования С;
язык программирования с требует меньшей
квалификации работника и меньше времени для создания и модернизации
ПО.
Для написания программы Управление автоматическим освещением
разработана структурная схема изображенная на рисунке 2.18.
Рисунок 2.18 - Структурная схема программы для аппаратной
платформы
Программа, разработанная по данной структурной схеме позволяет
получать данные от датчиков движения и света, проводить их анализ и
выполнять определенные действия в зависимости от полученных данных.
Код программы приведен в Приложении В. Данная программа
обеспечивает работу модуля автоматизированного управления освещением.
Когда освещение падает ниже определенного значения, которое в программе
задается константой и датчик движения фиксирует наличие движущихся
объектов начинает плавно включаться осветительное устройство ( например
лампа). Продолжительность работы составляет 5 С. Если в зоне действия
пироэлектрического датчика имеется движение, освещение не выключается и
продолжает работать, до тех пор пока имеющийся движение.
Вывод по второй главе
Выбрана база проектируемого устройства выбирается исходя из
следующих требований. В устройстве, которое проектируется в ВКР
использованы активные и пассивные элементы, отдельно проведен анализ и
выбор аппаратной платформы, еще она является основой разрабатываемого
устройства.
Произведен выбор активных элементов, в частности датчик движения,
фоторезистор, транзисторов, диод, разъемы. Произведен выбор активных
элементов, в частности конденсаторы, катушка индуктивности. Осуществлен
расчет параметров печатного монтажа, минимальной площади платы и выбор
корпуса, диаметров монтажных отверстий и диаметров контактных
площадок, зазоров между элементами печатного монтажа, минимального
размера для прокладки одного проводника между двумя контактными
площадками и минимального расстояния между двумя контактными
площадками. Проведен расчет подтверждающий работоспособность прибора,
а именно, расчет надежности и механических воздействий. Разработан
алгоритм программирования для аппаратной платформы Arduino,
структурная схема и программа для микроконтроллера Arduino.
3. УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННО-
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ ЭФФЕКТИВНОГО
УПРАВЛЕНИЯ ПРЕДПРИТИЕМ
В современной внешней среде, в которой работают отечественные
предприятия, свойственен высокий динамизм. Процессы рыночной
трансформации в России и повышение конкуренции вызывают
необходимость быстрого и гибкого реагирования предприятий на
изменения в рыночной среде. При таких условиях традиционные
системы управления производством не обеспечивают адекватное
реагирование и требуют использования современных концепций,
методов и инструментов управления предприятием, а также
информационных технологий, технических средств и программного
обеспечения. В этом аспекте приобретают актуальность проблемы
качественного информационного обеспечения управления
предприятием.
Рационально построенное информационное обеспечение
управления предприятия повышает обоснованность принятия
управленческих решений и контроль за своевременным их
выполнением, способствует уменьшению объема рутинной нагрузки и
повышению оперативности и достоверности полученных результатов.
Эффективность управления предприятием значительно
повышается при условии основательно разработанного
информационного обеспечения. В общем смысле под информационным
обеспечением считается наличие информации, необходимой для
управления экономическими процессами, содержащаяся в базах данных
информационных систем. В научно-экономических исследованиях
наблюдаются разные подходы к определению сущности
информационного обеспечения:
1) Как информационного обслуживания управления;
2) Как мероприятий по созданию информационной среды
управления;
3) как совокупности действий по предоставлению необходимой для
управленческой деятельности информации в указанное место на основе
определенных процедур с заданной периодичностью.
Разнообразие точек зрения авторов свидетельствует, с одной
стороны, о сложности этого вопроса, и, с другой - об отсутствии
системного подхода к его решению. По нашему мнению, необходимо, во-
первых, необходимо сформулировать принципы построения
информационного обеспечения и, во-вторых, следует учитывать
комплексный подход и объективно существующие взаимосвязи между
составляющими информационного обеспечения управления
предприятием.
Под информационным обеспечением управления предприятия
будем понимать совокупность данных, организацию их введение,
обработку, сохранение и накопления, поиска, а также распространения в
пределах компетенции заинтересованным лицам в удобном для них
виде. Исходя из предложенного определения, считаем целесообразным
выделять три составляющие в системе информационного обеспечения
принятия управленческих решений, а именно:
• информационные ресурсы,
• информационные технологии,
• технические средства и программное обеспечение.
Цели информационного обеспечения, взаимосвязь между его
составляющими и заинтересованными лицами приведены на рис. 3.1.
Главная цель создания информационного обеспечения состоит в
повышении эффективности управления.
Информационные ресурсы будем рассматривать как
упорядоченную совокупность документированной данных и знаний,
сведений, информации, которая предназначена для удовлетворения
информационных потребностей пользователей и может быть
использована для принятия решения. Источниками информации могут
быть: (1) выборочные данные о внешней среде, воздействие которых на
результаты деятельности предприятия является существенным:
нормативно-законодательные акты; результаты исследований и
разработок, в том числе отраслевых НИИ; специальные источники
информации; собственные исследования и целевые исследования
специализированных организаций; конференции, ярмарки; обзоры
периодической литературы; (2) внеучетные и учетные данные
относительно внутреннего состояния и процессов, происходящих на
предприятии.
Как правило, результаты сбора данных оформляются отчетами и
первичными документами в бумажной форме. Современные технологии
предусматривают автоматизированную систему ввода данных.
Процедура автоматизации ввода первичных документов и отчетности
обеспечивает достоверность ввода данных благодаря: быстрому
сканированию заполненных форм документов, отчетов;
автоматическому распознаванию; автоматической, групповой,
контекстной верификации; экспортированию подтвержденных данных в
базу данных.