Учебное пособие 2125

Для создания автоматизированной системы необходимо использовать современные информационные технологии разработки информационных систем специального назначения, технологии работы с базами данных и построения приложений для работы с ними [2].

Автоматизированный справочник полупроводниковых приборов обеспечивает быстрый поиск широко распространенных приборов по их электрическим характеристикам и габаритным размерам. Наличие рисунков в базе данных обеспечивает лучшее понимание внешнего вида и размеров полупроводниковых приборов при выборе аналогов устройств.

В связи с большим разнообразием электронных устройств были выбраны для организации автоматизированного справочника диоды, стабилитроны, транзисторы.

Созданная автоматизированная система разработана как автоматизированная информационно-справочная система, включающая базу данных и приложение для работы с ней.

База данных состоит из следующих основных таблиц: «Типы устройств»; «Диоды»; «Стабилитроны»; «Биполярные транзисторы»; «Полевые транзисторы».

Для каждого электронного устройства хранится до 10-12 электрических характеристик.

Программное обеспечение автоматизированной системы включает следующие функциональные блоки:

-блок реализации ввода, просмотра и редактирования данных в таблицах специализированной базы данных;

-блок реализации поиска диодов;

-блок реализации поиска стабилитронов;

-блок реализации поиска биполярных транзисторов;

-блок реализации поиска полевых транзисторов.

Блок реализации ввода, просмотра и редактирования данных в таблицах базы данных реализован как набор экранных форм, обеспечивающих работу с данными в одной или двух таблицах одновременно. Экранные формы реализуют интерфейс, удобный и понятный пользователям.

Блоки реализации поиска выполняют следующие действия:

-поиск устройств (выпрямительных диодов, стабилитронов, биполярных транзисторов, полевых транзисторов) по электрическим характеристикам;

-поиск аналогов устройств по электрическим характеристикам (для каждой характеристики задается интервал значений).

Специализированная информационная система реализована как система, работающая с сетевой базой данных. Приложение по работе со справочной базой данных разработано в среде Visual Studio.

Созданная автоматизированная система обеспечивает:

- реализацию различных поисковых запросов, позволяющих находить электронные устройства или их аналоги с требуемым набором характеристик.

Автоматизированный справочник полезен инженерно-техническим работникам, радиолюбителям, техникам и студентам технических колледжей и вузов при выполнении курсовых и дипломных работ.

Литература

1.Триполитов С.В. Микросхемы, диоды, транзисторы: справочник / С.В. Триполитов, А.В. Ермилов. – М.: Машиностроение, 1994. – 381 с.

2.Сергеева Т.И. Теория баз данных / Т.И. Сергеева. – Воронеж: ВГТУ, 2015. – 154 с.

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет», Россия

УДК 683.1

Т.И. Сергеева, М.Ю Сергеев, В.Ю. Негреенко

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА МОНИТОРИНГА КАДРОВОГО СОСТАВА ПОДРАЗДЕЛЕНИЯ ВУЗА

Разработка автоматизированной системы мониторинга кадрового состава подразделения вуза является важной и актуальной задачей, реализация которой позволит повысить уровень информированности при управлении персоналом кафедры.

Человеческие ресурсы, как любая подсистема организации, нуждаются в постоянном управлении. Под управлением персоналом понимается принятие решений по всем вопросам, так или иначе связанным с различными показателями трудовой деятельности. Одним из направлений управления персоналом является мониторинг кадрового состава организации [1].

В общем случае, мониторинг рассматривается как одно из важнейших, относительно самостоятельных звеньев в управленческом цикле, цель которого - предоставление информации для принятия управленческих решений с целью улучшения состояния объекта мониторинга.

Разрабатываемая система мониторинга кадрового состава кафедры вуза будет использоваться:

-для анализа состава кафедры по уровню квалификации;

-для контроля процессов, связанных с конкурсными выборами.

Для создания автоматизированной системы необходимо использовать современные информационные технологии разработки информационных систем специального назначения, технологии работы с базами данных и построения приложений для работы с ними [2].

71

Анализ состава кафедры по уровню квалификации предполагает фиксирование, накопление и хранение следующих данных: фамилия, имя, отчество; должность; ученая степень; ученое звание; штатный сотрудник или совместитель; дата последнего избрания по конкурсу; дата окончания срока избрания; доля ставки.

Необходимо также фиксировать в базе данных все перемещения по должностям и избрания по конкурсу каждого сотрудника.

Анализ кадрового состава по уровню переподготовки предполагает фиксирование в базе данных информации о курсах повышения квалификации сотрудников кафедры. Данная информация может быть следующей: название программы повышения квалификации; организация, проводившая курсы; количество часов; дата начала курсов; дата окончания курсов; город прохождения курсов; удостоверение (номер, дата, регистрационный номер).

Для контроля завершения сроков избрания по конкурсу на замещение вакантных должностей необходимо формировать следующие запросы:

-список сотрудников, которым предстоит избрание по конкурсу в заданный временной период;

-сведения о последнем избрании по конкурсу конкретного сотрудника;

-генерация отчета «Список сотрудников».

Для контроля прохождения курсов повышения квалификации необходимо выполнять следующие запросы:

-формирование списка курсов повышения квалификации;

-список курсов повышения квалификации конкретного сотрудника за временной период;

-список курсов повышения квалификации всех сотрудников за временной период.

Для анализа уровня квалификации сотрудников необходимо формировать следующие отчеты:

-список сотрудников конкретной должности, которая выбирается из

списка;

-список сотрудников, имеющих определенное ученое звание;

-список сотрудников, имеющих определенную степень;

-поиск персональных данных сотрудника по фамилии.

Программное обеспечение автоматизированной системы мониторинга кадрового состава кафедры вуза включает следующие функциональные блоки:

-специализированная база данных для хранения персональных данных о сотрудниках кафедры;

-блок реализации ввода, просмотра и редактирования данных в таблицах базы данных;

-блок анализа кадрового состава по уровню переподготовки;

-блок контроля процессов избрания по конкурсу;

-блок анализа уровня квалификации.

Специализированная база данных включает следующие таблицы:

72

-таблица «Сотрудники» для хранения персональных данных сотрудников (фамилия, имя, отчество, должность, ученая степень, ученое звание и т.д.);

-таблица «Перемещения» для хранения сведений об избраниях по конкурсу (должность, дата избрания по конкурсу, дата окончания срока избрания, доля ставки;

-таблица «Должности» для хранения списка возможных должностей;

-таблица «Курсы» для хранения общей информации о курсах повышения квалификации (название программы обучения, организация проведения курсов, количество часов, даты начала и окончания курсов, город);

-таблица «Прохождение курсов» для хранения конкретизированной информации о прохождении курсов каждым сотрудником (сотрудник, курсы, данные об удостоверении).

Блок реализации ввода, просмотра и редактирования данных в таблицах базы данных реализован как набор экранных форм, обеспечивающих работу с данными в одной или двух таблицах одновременно. Экранные формы реализуют интерфейс, удобный и понятный пользователям.

Блок анализа кадрового состава по уровню переподготовки осуществляет следующие действия:

-формирование списка курсов повышения квалификации, которые может пройти сотрудник кафедры;

-формирование и реализация запроса, который выводит список курсов повышения квалификации конкретного сотрудника; фамилия сотрудника выбирается из списка;

-формирование и реализация запроса, который выводит список всех сотрудников и пройденные ими курсы повышения квалификации.

Блок контроля процессов избрания по конкурсу осуществляет следующие действия:

-формирование и реализация запроса, который выдает список сотрудников, избранных по конкурсу за введенный интервал дат;

-формирование и реализация запроса, который выводит сведения об избрании по конкурсу конкретного сотрудника; фамилия сотрудника выбирается из списка;

-генерация отчета «Список сотрудников»; список включает последние даты избрания по конкурсу и доли ставки.

Блок анализа уровня квалификации осуществляет следующие действия:

-формирование и реализация запроса, который ищет персональные сведения о сотруднике по его фамилии, фамилия выбирается из списка;

-формирование и реализация запроса, который выводит список сотрудников определенной должности, должность выбирается из списка;

-формирование и реализация запроса, который выводит список сотрудников, имеющих определенное ученое звание или ученую степень, ученое звание или ученая степень выбираются из списка.

73

Специализированная информационная система реализована как система, работающая с локальной базой данных. Приложение по работе с базой данных разработано в среде Delphi.

Созданная автоматизированная система обеспечивает:

-оперативный учет и хранение персональных данных о сотрудниках кафедры, о курсах повышения квалификации, об участии в конкурсах на замещение вакантных должностей;

-генерацию необходимых отчетов о прохождении курсов повышения квалификации, о переизбрании на должность, об уровне квалификации.

Литература

1.Гутгарц Р.Д. Информационные технологии в управлении кадрами /

Р.Д. Гутгарц. – М.: ИНФРА-М, 2001. – 235 с.

2.Саак А.Э. Информационные технологии управления / А.Э. Саак, Е.В. Пахомов, В.Н. Тюшняков. – СПб.: Питер, 2005. – 320 с.

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет», Россия

УДК 631.331.53-198.2

А.А. Панков, В.В. Аулин, А.В. Щеглов, А.Г. Стахорская

РАЗРАБОТКА МЕХАТРОННОГО МОДУЛЯ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ НОРМОЙ ВЫСЕВА В ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ

ЗЕМЛЕДЕЛИЯ

Анализом существующих систем автоматизации и управления [1, 2] установлено, что многочисленные интерфейсы в них связывают устройства разной физической природы. Это определяет конструктивную и аппаратнопрограммную сложность систем. Опыт эксплуатации систем показывает, что до 70% проблем в их работе связаны с ненадежными соединениями. Обрывы и плохие контакты в соединениях вызывают отказы и ложные срабатывания [3].

В настоящее время существует тенденция развития средств управления и автоматизации и на основе мехатронного подхода [4, 5]. Его суть заключается

вобъединении элементов и составляющих в интегрированные модули, чем решается "проблема интерфейсов". Преимущество мехатронных модулей (ММ)

внадежности и компактности. Такие решения экономически выгодны, так как упрощается сервис и улучшается ее ремонтопригодность [3]. В работах [5-7] показаны преимущества мехатронного подхода по причине долговечности, быстродействия и почти безотказной работы мехатронных устройств.

Реализацию программно-аппаратной части модулей нужно осуществлять

на основе устройств, которые открыты для развития и имеют иерархическую

74

структуру [3]. Arduino – это открытая программно-аппаратная платформа для работы с физическими объектами, представляющая собой плату с микроконтроллером. В платформу также встроены элементы для программирования и интеграции с другими устройствами и схемами. Поэтому Arduino является основой для исследований в области мехатроники [8].

Цель исследований - разработка устройства управления высевом, интегрированного в мехатронном модуле, для адаптации посевным машин к работе в системах точного информационного земледелия.

Установлено, что устройство управления высевом с мехатронным модулем может быть построено как информационно-пневмо-механический преобразователь. Все функциональные преобразования в нем сосредоточены в едином структурном элементе (рис. 1).

На основе структурной схемы (рис.1) и аппаратной платформы Arduino разработана принципиальная схема программно-аппаратного комплекса регулирования нормы высева (ПАК РНВ) с мехатронным модулем (рис.2).

Работа ПАК РНВ. Норма высева задается в вычислительном устройстве I, передается на bluetooth-модуль 1, и в виде сигнала управления взаимодействует с программой в памяти Arduino 2. Из Arduino 2 управляющее воздействие передается на серводвигатель 3, вращающий пневматический переключатель 4 на определенный угол. Тем самым соединяются соответствующие каналы датчика скорости 5 в блоке управления III высевом. При этом изменяется частота подачи пневмоимпульсов в высевающие аппараты и норма высева.

Рис. 1. Структурная схема системы управления высевом с мехатронным модулем

75

Рис. 2. Принципиальная схема ПАК РНВ: I – вычислитель;

II – мехатронный модуль; III – блок управления высевающей системой; 1 – bluetooth-модуль;

2 – платформа Arduino; 3 – серводвигатель; 4 – переключатель пневматический многопозиционный; 5 – датчик скорости; VCC - плюс

питания; GND - минус питания; Tx, Rx – сигналы управления.

На основе принципиальной схемы разработан макет ПАК РНВ с ММ для блока управления работой высевающей системы (рис. 3).

Рис. 3. Мехатронный модуль ПАК РНВ: 1 – вычислительное устройство; 2 – переключатель пневматический многопозиционный; 3 – транспортир; 4 – серводвигатель; 5 – Arduino UNO; 6 – bluetooth-модуль;

7 – комплект соединительных проводов; 8 – блок питания

Программное обеспечение работы мехатронного модуля состоит из двух частей. Первая - это программа взаимодействия Arduino 5 с сервоприводом 4 и вычислительным устройством 1 (рис. 4). Вторая – приложение управления нормой высева, разработанное для вычислительного устройства 1 (рис. 3).

76

Рис. 4. Фрагмент программы взаимодействия Arduino с сервоприводом и вычислительным устройством

Разработанный мехатронный модуль подключается к блоку управления высевающей системой (рис. 1). Смартфоном устанавливается положение серводвигателя пневматического переключателя мехатронного модуля и производится регистрация числа пневмоимпульсов в единицу времени.

В зависимости от массы семян, высеваемых за один пневмоимпульс, определялась норма высева на метр перемещения при определенной скорости движения. График норм высева для пшеницы представлен на рис. 5.

Рис. 5. Изменение нормы высева семян пшеницы:

1...4 – положение приводного ремня на шкивах привода блока управления

Установлено, что функция регулирования нормы высева имеет вид кубической зависимости. Для регулирования нормы рационально использовать линейный участок кубической зависимости, с повышенными частотами пневмоимпульсов, что улучшает равномерность распределения семян в ряду.

77

Выводы

Повышение эффективности систем управления высевом возможно при мехатронном подходе в их разработке. Его суть заключается в объединении элементов в интегрированные модули и исключении лишних интерфейсов.

Разработка программно-аппаратных средств систем автоматизации и управления при мехатронном подходе может осуществляться на базе программно-аппаратной платформы Arduino.

Литература

1. Бойко А.І. Модель функціонування пневматичної висівної системи для технологій точного землеробства // Конструювання, виробництво та експлуатація сільгоспмашин / А.I. Бойко, М.О. Свірень. – Кіровоград: КНТУ, 2006. – Вип.36. – С. 13–18.

2.Попович О.М. Система керування процесом місцевизначеної сівби / О.М. Попович // Техніко–технологічні аспекти розвитку та випробування нової техніки і технологій для сільського господарства України: Збірник наукових праць (УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого). – Дослідницьке, 2009. – Вип. 13 (27). Кн. 2. – С. 77–81.

3.Подураев Ю.В. Мехатроника: основы, методы, применение / Ю.В. Подураев. – М.: Машиностроение, 2006. – 256 с.

4.Теряев Е.Д. Мехатроника как компьютерная парадигма развития технической кибернетики / Е.Д. Теряев, Н.Б. Филимонов, К.В. Петрин // Мехатроника, автоматизация, управление. – 2009. – № 6. – С. 2–10.

5.Антощенков Р.В. Мехатронна інформаційна система машинотракторного агрегату / Р.В. Антощенков, Р.Ю. Ковальов // Механізація сільськогосподарського виробництва. Вісник ХНТУСГ. – Харків, 2011. – Вип. 107.- Т. 2. – С. 110–113.

6.Косик П.О. Мехатронні системи на сільськогосподарських мобільних агрегатах / П.О. Косик // Механізація та електрифікація сільського господарства: [загальнодержавний збірник]. – 2009. – Вип. 93 / [ННЦ «ІМЕСГ»]. – Глеваха, 2009. – С. 464–468.

7.До розробки мехатронних систем посівних машин / В.І. Пастухов,

Е.А. Карякина // Электротехнические системы и комплексы. – 2013. – № 21. – С. 28–33.

Центральноукраинский национальный технический университет, Украина

78

УДК 637.1/3

Ю.А. Сафонова, Н.А. Мурашова, А.О. Рудыка

АНАЛИЗ ПРОЦЕССА ОПТИМИЗАЦИИ СОСТАВА МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ

В настоящее время в основу разработки, проектирования и оптимизации состава многокомпонентных продуктов питания положены принципы нутрициологии, комбинаторики и квалиметрического прогнозирования [1].

На рисунке представлена структурная схема, которая отражает процедуру применения перечисленных принципов [2].

Структурная схема процесса разработки и проектирования многокомпонентных пищевых продуктов

79