R O Z D Z I A Ł IX TECHNOLOGIE INFORMATYCZNE W EKSPLOATACJI MASZYN

Transkrypt

1 R O Z D Z I A Ł IX TECHNOLOGIE INFORMATYCZNE W EKSPLOATACJI MASZYN 9.1 Wprowadzenie. 9.2 System informatyczny przedsibiorstwa. 9.3 Właciwoci systemu informatycznego eksploatacji. 9.4 Ogólny model informatyzacji przedsibiorstwa. 9.5 Technologie informatyczne w badaniach eksploatacyjnych. 9.6 Budowa systemu informatycznego eksploatacji maszyn. 9.7 Przykłady. 9.8 Podsumowanie. Zagadnienia kontrolne. Literatura....dostarczanie informacji nie oznacza jeszcze podejmowania trafnych decyzji...

2 ROZDZIAŁ IX TECHNOLOGIE INFORMATYCZNE W EKSPLOATACJI MASZYN 9.1. Wprowadzenie. Złoono współczesnych systemów eksploatacji maszyn wymusza potrzeb twórczego stosowania osigni teorii eksploatacji, szczególnie z zakresu bada tych systemów i procesów w nich zachodzcych, dla racjonalnej ich eksploatacji. Zasadnicz rol w potrzebie nowoczesnego kształtowania systemu eksploatacji maszyn odgrywaj nastpujce czynniki: * złoono problematyki eksploatacji, jej bardzo duy ciar gospodarczy i społeczny; * doskonalenie jakoci produkcji, podnoszenia jej efektywnoci, gotowoci i niezawodnoci; * oszczdno surowców, energii i czasu oraz maksymalizacja osigni przy minimalizacji nakładów; * przestrzeganie zasad ochrony rodowiska wraz z postulatami humanizacji techniki; * wprowadzanie nowoczesnych technologii informatycznych w zarzdzaniu i sterowaniu systemem eksploatacji. Eksploatacja interesuje si całym procesem istnienia produktów materialnych (usług), poczwszy od koncepcji i projektowania, poprzez konstruowanie, wytwarzanie i eksploatacj, a do likwidacji i utylizacji po wykorzystaniu. Problemy te współistniej z zagadnieniami bezpieczestwa, ekologii, higieny pracy oraz warukami socjalno-bytowymi. Systemowe traktowanie przedstawionej problematyki eksploatacji wymaga szerokiego stosowania metod badawczych, szczególnie w zakresie procesów informacyjnych, niezbdnych do podejmowania skutecznych decyzji eksploatacyjnych. Komputerowe wspomaganie eksploatacji maszyn to ju rzeczywisto, coraz czciej wspomagajca racjonalne postpowanie w obrbie systemów zarzdzania przdsibiorstw. Kolej obecnie na wprowadzanie najnowszych osigni technologii informatycznej do problematyki diagnostyki maszyn i utrzymania maszyn w ruchu, szczególnie w eksploatacji maszyn. Nasilenie problematyki eksploatacji maszyn i zwizanej z tym diagnostyki technicznej wynika z weryfikacyjnego charakteru tego etapu w yciu maszyny. Trudno mówi o informatyzacji diagnostyki wyodrbnionej z rzeczywistoci uytkowej maszyn, std problematyka ta została włczona tu w zakres ogólny informatyzacji eksploatacji maszyn. Diagnostyka techniczna na etapie eksploatacji dotyczy szczególnie problematyki jakoci uytkowania i

3 obsługiwania diagnostycznego maszyn, przy wykorzystaniu systemów informatycznych zawartych w systemach diagnostycznych maszyn wczeniej, bo ju na etapie wartociowania, konstruowania i wytwarzania wkomponowanych w maszyny System informatyczny przedsibiorstwa. Popularne systemy informatyczne przedsibiorstw s integraln czci systemów zarzdzania, szczególnie w zakresie technicznym i mikroekonomicznym. System informacji techniczno-ekonomicznej to zespół metod i urzdze technicznych, przy pomocy których gromadzi si i weryfikuje dokumenty ródłowe, przetwarza zawarte w nich dane na informacje techniczne i ekonomiczne, prezentuje si t informacj i wykorzystuje bezporednio do celów zarzdzania przedsibiorstwem. Takie systemy (rys.9.1) uwzgldniajce ju potrzeby i moliwoci diagnostyki technicznej słu do strategicznego sterowania wieloma procesami, jak np.: a) rozwój nowych wyrobów, który obejmuje: - projektowanie nowych wyrobów, - opracowanie technologii wytwarzania, - wprowadzanie zmian procesów technologicznych, - projektowanie potrzeb materiałowych itp; b) wytwarzanie, czyli: - transport wewntrz zakładowy, - harmonogram produkcji, - zaopatrzenie materiałowe, - gospodarka magazynowa, - gospodarka narzdziowa, - utrzymanie ruchu maszyn, - normatywy i normy, itp; c) marketing, obejmujcy: - gospodarowanie zamówieniami, - analiz sprzeday, - planowanie sprzeday i reklam, - sterowanie sprzeda, itp; Rys.9.1 Schemat zintegrowanego systemu informacyjnego przedsibiorstwa. d) finanse i administracj, w zakresie: - planowania zysków, - opracowywania budetów, - płace (wynagrodzenia), - rachunek kosztów, - ksigowo finansowa, - gospodarka kadrowa, - administrowanie personelem. Szczegółowe zadania praktycznej realizacji takiego systemu informatycznego przedsibiorstwa mona uj w nastpujce grupy problemowe : * podsystem gromadzenia i weryfikacji danych: - wystawianie dokumentów ksigowych, - wystawianie dokumentów ródłowych pozaksigowych, - przyjmowanie dokumentów zewntrznych,

4 - kontrola dokumentów, - tworzenie technicznych noników danych, - przekazywanie noników danych do przetwarzania; * podsystem przetwarzania danych: - opracowywanie programów, - przyjmowanie danych do przetwarzania, - kontrola kompletnoci, - przetwarzanie ukierunkowane danych, - otrzymywanie informacji bezporednio uytecznej; * podsystem prezentacji i wykorzystania informacji: - sporzdzanie wydruków, - przekazywanie kierunkowe wydruków, - kontrola wykonania polece, - sporzdzanie sprawozda, - prowadzenie kontroli ekonomicznej. Oczywicie, nie zawsze wszystkie elementy omawianego systemu informatycznego s wykorzystywane w przedsibiorstwie, lecz ich tu wyrónienie daje przegld ogromnych moliwoci technologii informatycznej w sterowaniu działalnoci dobrze zorganizowanego zakładu. Poza tym, na tle tej struktury informatycznej zakładu łatwiej umiejscowi i wskaza zadania informatycznego wspomagania eksploatacji maszyn w przedsibiorstwie[2,4,8,11] Właciwoci systemu informatycznego eksploatacji. Rozwój technologii informatycznej powoduje coraz szersze przenikanie jej do rónych dziedzin techniki zarówno całych systemów informatycznych, w tym szczególnie rozpowszechnionych ju komputerów jak i ich elementów, takich jak mikroprocesory, pamici, układy wejciowe i wyjciowe, itp. W eksploatacji maszyn istnieje wiele rónych moliwoci wykorzystania komputerów w zalenoci od sytuacji oraz stopnia automatyzacji procesu i systemu eksploatacji. Najczciej na pocztku jest to konwencjonalne wykorzystanie komputera, umoliwiajce szybsz realizacj zada eksploatacyjnych, optymalizacj działania podczas uytkowania i obsługiwa technicznych, czy w kocu wspomaganie bada w eksploatacji (modelowanie, symulacja, systemy doradcze, opracowania statystyczne) [6,7]. Podstawowym zadaniem systemu informatycznego jest wykonywanie oblicze i przedstawianie ich wyników w dogodnej dla uytkownika postaci. Std najprostsze a jednoczenie bardzo efektywne zastosowanie tej technologii w pocztkowym etapie jej wdraania w procesie eksploatacji to wykorzystanie jej tylko do celów obliczeniowych[10,12,16], realizowanych tradycyjnie za pomoc komputera. W standardowym wyposaeniu komputera mona wyróni trzy podzespoły: klawiatur, jako urzdzenie wejciowe, umoliwiajce sterowanie komputerem, pami, w której gromadzi si programy, dane i wyniki oblicze, monitor (ewentualnie drukark), jako urzdzenie wyjciowe, na którym uytkownik odczytuje wytyczne do dalszego postpowania (np. jak korzysta z aparatury kontrol- no-pomiarowej, modemy, internet) i wyniki oblicze, np. decyzje eksploatacyjne, diagnozy itp. Elementem sprzgajcym komputer z pozostałymi elementami systemu eksploatacyjnego, jest w tym przypadku pracownik obsługujcy komputer. Blokowy schemat systemu

5 wykorzystujcego komputer w sposób konwencjonalny pokazano na rys.9.2. Zbieranie i analiza danych eksploatacyjnych nale do podstawowych przedsiwzi organizacyjnych, pozwalajcych na: - porównanie jakoci eksploatacji tych samych urzdze przez róne zespoły; - wyznaczenie okresu adaptacji, normalnej eksploatacji oraz zuycia i starzenia, - dobór modelu matematycznego rozkładów czasu poprawnej pracy midzy uszkodzeniami, czasu naprawy i czasu przegldów profilaktycznych, - oszacowanie intensywnoci uszkodze poszczególnych maszyn (elementów, zespołów) i na tej podstawie wykrycie słabych ogniw, - analiz przyczyn uszkodze maszyn, - optymalizacj obcie eksploatacyjnych dla zmniejszenia liczby uszkodze, MASZYNY PROBLEMY I PROCESY EKSPLOATACYJNE EKSPLOATATOR MONITOR PAMI KLAWIATURA PROCESOR SYSTEM I NFORM ATYCZNY PRZEDSI ÊBI ORSTWA Rys. 9.2 Podsystem informatyczny eksploatacji w ogólnym systemie. - wypracowanie zalece doskonalcych konstrukcj maszyn, - okrelenie racjonalnych zestawów czci zapasowych i planów zaopatrzenia, - wyznaczenie okresów przegldów profilaktycznych i napraw, - wymian dowiadcze w zakresie poprawnego wykorzystywania maszyn. Przedstawione przedsiwzicia organizacyjne wyróniaj problemy podatne na technik komputerow, przy czym w ujciu eksploatacyjnym okrelaj one problematyk systemu realizacji eksploatacji jak i systemu kierowania eksploatacj. System kierowania inicjuje celowe działanie i kontroluje stan procesu, za system realizacji eksploatacji jest elementem wykonawczym. W systemie realizacji eksploatacji maj miejsce fizyczne procesy przetwarzania energii i masy, którym towarzyszy proces starzenia i zuywania maszyn, prowadzcy do całkowitej lub czciowej utraty ich własnoci uytkowych[9,14,17], co uzasadnia potrzeb bada diagnostycznych.w systemie kierowania eksploatacj maj wic miejsce procesy zbierania i przetwarzania informacji, niezbdne do zapewnienia optymalnego przebiegu procesu eksploatacji.

6 Procesy informacyjne systemu eksploatacji maszyn, realizowane w technice informatycznej, obejmuj: - zbieranie danych, - przygotowanie danych, - przekazywanie danych, - przetwarzanie danych, - gromadzenie danych. Wzajemne powizanie wymienionych operacji w systemie eksploatacji pokazano na rys Poszczególne składowe procesów informacyjnych realizowane s na róne sposoby, wykorzystujc do tego celu rodki tradycyjne, rodki łcznoci, urzdzenia do mechanizacji i automatyzacji prac biurowych, a do najnowszej generacji komputerów ze sztuczn inteligencj włcznie. Systemy informacyjne w eksploatacji maszyn przedsibiorstwa skutecznie wspomagaj trzy podstawowe grupy problemowe: 1. problemy optymalnego kierowania eksploatacj maszyn; 2. problemy optymalizacji struktur organizacyjnych systemu eksploatacji maszyn; 3. problemy optymalizacji własnoci eksploatacyjnych maszyn. Wród problemów optymalnego kierowania eksploatacj maszyn mona wyróni nastpujce: - zasady planowania uytkowania maszyn, - planowanie terminów obsługiwa technicznych i napraw oraz program obcienia obiektów zaplecza technicznego, - organizacja systemu zbierania i przetwarzania informacji dla potrzeb racjonalnego kierowania eksploatacj maszyn, - zasady odnowy potencjału eksploatacyjnego bazy uytkowej, - kształtowanie rozkładów intensywnoci uytkowania poszczególnych maszyn. Rys.9.3 Obieg informacji w systemie eksploatacji. Problemy optymalizacji struktur organizacyjnych systemów eksploatacji s nastpujce: - zasady dopasowania struktury systemu obsługi do struktury systemu uytkowania, - dobór struktury obiektów zaplecza technicznego systemu eksploatacji (wielko obiektów, wyposaenie, wydajno, technologia), - zasady organizacji serwisu obsługowego. W zakresie optymalizacji własnoci eksploatacyjnych maszyn do problemów głównych nale: - sposób badania i kryteria oceny aktualnego stanu technicznego maszyn, - wybór czstoci i zakresu obsługiwa technicznych, - wybór miar trwałoci maszyn oraz sposoby jej zwikszania bez zmian konstrukcyjnych i technologicznych, - ocena niezawodnoci maszyn oraz sposoby jej badania i podwyszania. Rozwizywanie tych problemów wymaga prowadzenia zorganizowanych bada eksploatacyjnych maszyn i ich systemów eksploatacji oraz tworzenia modeli decyzyjnych, które po zasileniu w informacje o aktualnym stanie procesu eksploatacji pozwol na wybór optymalnego rozwizania.

7 Realizacja tak sformułowanych zada systemu eksploatacyjnego jest moliwa przy dostpie do właciwie zorganizowanego, wyposaonego i funkcjonujcego (według zasad informatyki wraz z zastosowaniem technicznych rodków) systemu informatycznego Ogólny model informatyzacji eksploatacji. 1. Baza informatyczna systemu kierowania eksploatacj maszyn. Baz informatyczn systemu kierowania eksploatacj tworz: - rodki i technologie informatyczne, - zbiory danych (baza danych, baza wiedzy,dostp do internetu), - algorytmy przetwarzania danych, - techniczne rodki przygotowania, przetwarzania, przekazywania i magazynowania danych. Zbiory danych wystpuj w postaci dokumentów pisanych tradycyjnie lub maszynowych noników informacji. W zbiorze danych wyrónia si informacje obligatoryjne, o mocy obowizujcej (zarzdzenia, decyzje) oraz informacje fakultatywne, słuce informowaniu danego decydenta. Oba rodzaje informacji mog słuy kademu uczestnikowi systemu eksploatacji maszyn, według potrzeb. Przykład modelu informatycznegozarzdzania eksploatacj przedstawia rys.9.4. Głównym elementem systemu informatycznego zarzdzania eksploatacj jest algorytm przetwarzania danych, jako uporzdkowany zbiór instrukcji przekształcania danych wejciowych w informacje obligatoryjne lub fakultatywne. Algorytmy przetwarzania danych w zbiór informacji decyzyjnych opisane s na matematycznym modelu decyzyjnym. Proste modele decyzyjne mog by rozwizywane metodami tradycyjnymi, za złoone wymagaj stosowania rodków techniki obliczeniowej[2,5,9,15]. Rys.9.4 Model informatycznego zarzdzania eksploatacj. Na techniczne rodki przygotowania, przetwarzania, przekazywania i magazynowania danych składaj si: - materiały biurowe, - rodki mechanizacji prac biurowych (ETO), - techniczne rodki łcznoci (przewodowej, bezprzewodowej), - urzdzenia transmisji danych. W zalenoci od zakresu przetwarzania oraz wielkoci zbiorów danych, organizuje si róne warianty bazy informatycznej. W warunkach rozbudowanej struktury systemu kierowania, organizowane s systemy abonenckie (rys.9.5), w których jest jeden centralny procesor wykonujcy operacje przetwarzania danych. Dostawcy i odbiorcy informacji dysponuj rodkami technicznymi zapewniajcymi komunikowanie si z procesorem i przepływ informacji ródłowych oraz wynikowych. Takie rozwizanie bazy informatycznej zapewnia du sprawno poszczególnych ogniw systemu kierowania. Rys. 9.5 Przykład systemu abonenckiego. Problemy decyzyjne realizowane s w oparciu o wiedz i dowiadczenie decydenta, instrukcje i zasady eksploatacji, normy eksploatacyjne i algorytmy decyzyjne. Ze wzgldu na struktur systemu eksploatacji i jego otoczenia zabezpieczajcego, wyrónia si procesy kierowania: uytkowaniem, obsługiwaniem i zaopatrywaniem. Bezporednie podporzd-

8 kowanie zarzdzania eksploatacj jednemu decydentowi (najczciej zastpcy dyrektora) stwarza dogodne warunki dla sprawnego kierowania procesami eksploatacyjnymi w przedsibiorstwie. 2. Komputery w uytkowaniu maszyn. W podsystemie uytkowania maszyn problemem głównym s decyzje alokacji zada produkcyjnych midzy obiekty techniczne. S to problemy decyzyjne dotyczce sposobów realizacji zada produkcyjnych za pomoc przydzielonego zbioru maszyn, zdatnych do wykonania zada w dostpnym obszarze obcie. Proces uytkowania maszyn obejmuje wszystkie zdarzenia uporzdkowane działalnoci ludzi z maszynami zdatnymi. Podstawowe procesy kierowania uytkowaniem obejmuj: - stan i struktur rodków trwałych, - planowanie uytkowania maszyn, - organizacja systemu uytkowania, - dopasowanie struktury rodzajowej i ilociowej maszyn do zada, - sterowanie utrzymaniem zdatnoci maszyn, - diagnozowanie maszyn, - miary uytkowania maszyn, - ewidencja pracy maszyn i ludzi, - badanie procesu uytkowania maszyn, - symulacja procesu uytkowania maszyn, - przetwarzanie danych w aspekcie podejmowania decyzji. Pełna analiza materiałów ródłowych przedstawionych problemów, przypieszona przez maszynowe przechowywanie i przetwarzanie danych, pozwala na racjonalne wyznaczanie moliwych do osignicia efektów uytkowania maszyn. 3. Komputery w obsługiwaniu maszyn. Proces obsługiwania maszyn obejmuje wszystkie zdarzenia uporzdkowane działalnoci ludzi z maszynami niezdatnymi. W tym procesie celowe działanie ludzi prowadzi do wykonania zada podtrzymania lub odtworzenia zdatnoci maszyn niezdatnych. W zakresie obsługiwania maszyn procesy informacyjne obejmuj: - organizacj podsystemu obsługiwania maszyn, - planowanie obsługiwa maszyn, - ewidencj wykonanych obsługiwa, - sterowanie obsługiwaniem maszyn, - nadzór diagnostyczny (terminy, metody, rodki, dane), - podział czynnoci obsługowych na stanowiska pracy i kontrola ich realizacji, - ewidencj zuytych czci wymiennych i materiałów eksploatacyjnych, - przetwarzanie danych dotyczcych obsługiwania maszyn. Planowanie obsługiwa oraz podział czynnoci obsługowych stanowi istotny element decyzyjny procesu kierowania obsługiwaniem. Odrbnym problemem decyzyjnym jest dopasowanie struktury systemu obsługiwania do potrzeb systemu uytkowania maszyn. 4. Procesy informacyjne zaopatrzenia. Na proces kierowania zaopatrywaniem w czci wymienne i materiały eksploatacyjne składaj si: - ewidencja strumieni potrzeb i zamówie, - ewidencja obrotów materiałowych, - planowanie norm i normatywów materiałowych, - planowanie potrzeb i dostaw,

9 - bieca dyspozycja zapasami magazynowymi, - kontrola realizacji zamówie, - wskaniki zasilania, - przetwarzanie danych w aspekcie podejmowania decyzji. Podstawowym elementem decyzyjnym jest planowanie norm i normatywów materiałowych, które maj wpływ na kształtowanie si zapasów magazynowych. Istotnym te problemem decyzyjnym jest dopasowanie struktury bazy magazynowej i rodzajowej do potrzeb bazy eksploatacyjnej. Opisan powyej struktur systemu decyzji eksploatacyjnych w zakresie uytkowania, obsługiwania i zaopatrywania, przy wspomaganiu technik informatyczn, przedstawiono w sposób ogólny na rys Technologie informatyczne w badaniach eksploatacyjnych. Problematyka bada eksploatacyjnych maszyn jest istotnym zagadnieniem, kształtujcym system eksploatacji zarówno w sferze kierowania eksploatacj jak i w obszarze realizacji eksploatacji. Ogólne cele bada eksploatacyjnych s nastpujce: - opracowanie ogólnych i szczegółowych charakterystyk rodowiska eksploatacyjnego, wymuszajcego starzenie i zuywanie si maszyn (charakterystyki obcie dynamicznych, cieplnych, agresywnoci korozyjnej rodowiska, zapylenia powietrza); - opracowanie ilociowych i jakociowych charakterystyk procesów starzenia i zuywania si zespołów i elementów maszyn oraz kryteriów stanu granicznego; - opracowanie szczegółowych charakterystyk trwałoci i niezawodnoci maszyn i ich elementów; Rys.9.6 Ogólna struktura systemu decyzji eksploatacyjnych. - opracowanie modeli sterowania systemami eksploatacji maszyn (uytkowaniem i obsługiwaniem); - opracowanie metodologii bada diagnostycznych w eksploatacji maszyn; - opracowanie modeli badania i opisu procesów eksploatacji maszyn. Przedstawione problemy s elementami dowolnego systemu eksploatacji i obejmuj problematyk badawcz sterowania eksploatacj jak i zmian stanu eksploatowanych maszyn. Opis rzeczywistoci eksploatacyjnej jest moliwy przy pomocy modeli funkcjonalnych, trwałociowo-niezawodnociowych, diagnostycznych, tribologicznych, sterowania, przepływu, podporzdkowania itd.[14,17]. Coraz szersze zastosowanie we wspomaganiu prac eksperymentalnych znajduj technologie informatyczne. Wie si to z organizacj czynnoci podczas przebiegu eksperymentu, wród których wyróni mona : - warstw bezporedniego sterowania eksperymentem, polegajc na uzmiennianiu wielkoci wejciowych i wykonywaniu pomiarów zgodnie z programem bada, - warstw przetwarzania danych polegajc na analizie wyników dla otrzymania wartoci wielkoci mierzalnych porednio oraz obliczaniu charakterystyk statystycznych. Istotnym składnikiem s tutaj badania modelowe i porównywanie ich wyników z pomiarami, - warstw decyzji, w której na podstawie otrzymanych wyników dokonuje si korekty dalszego przebiegu eksperymentu, zmian w modelu i obiekcie. Wymienione czynnoci s pracochonne, ich realizacja natomiast kosztowna i bez wspomagania rodkami informatycznymi czsto niemoliwa lub mało efektywna.

10 Przykładowe zadania moliwe do realizacji w eksperymencie wspomaganym komputerowo, s nastpujce : - pomiary wielkoci fizycznych w wielu punktach pomiarowych, - pomiar czstotliwociowego rozkadu spektralnego wielkoci szybkozmiennych, - oddzielenie sygnału uytecznego od szumów metod uredniania, - odczytywanie stanu wielu przyrzdów, takich jak : woltomierzy cyfrowych, czstociomierzy i innych, - sterowanie prac przyrzdów pomiarowych i całych stanowisk, - wydruki wyników bada, - przedstawienie danych na ekranie monitora graficznego, - wyprowadzenie danych w postaci wykresów na urzdzeniu rysujcym, - dyskretyzacja danych przedstawianych w postaci wykresów i rysunków, - zapamitywanie duych iloci danych do dalszej obróbki, - biece przetwarzanie danych podczas eksperymentu, - przesyłanie danych do innych systemów komputerowych, - wykonywanie prostych oblicze w trybie interakcyjnym, - sterowanie eksperymentem, obejmujce klasyczne planowanie eksperymentu jak równie sterowanie rodkami technicznymi wyposaenia stanowiska badawczego, umoliwiajce automatyzacj eksperymentu, - dialog eksperymentatora z systemem, umoliwiajcy ingerencj w przebieg i sposób przetwarzania jego wyników. Rónorodno własnoci systemu eksploatacji, obiektów technicznych i realizowanych zada implikuje rónorodno metod i rodków badawczych, w tym take metod i form informatycznych systemów obsługi eksperymentu[14]. 9.6 Budowa systemu informatycznego eksploatacji maszyn. Wszystkie systemy eksploatacji i ich podsystemy, jak te nawet najmniejsze ogniwa tych systemów w czasie spełniania swoich funkcji musz dysponowa dostatecznym zbiorem informacji przy podejmowaniu właciwych decyzji eksploatacyjnych. Dotyczy to: - systemu ewidencji dla potrzeb kierowania, - systemu obiegu informacji w eksploatacji, - systemu przetwarzania informacji. Spełnienie tych wymaga jest moliwe przy uyciu nowoczesnej techniki obliczeniowej, poprzez racjonalne projektowanie i wdraanie systemów informatycznych dla potrzeb kierowania eksploatacj. 1. System ewidencji w eksploatacji. Kady system eksploatacji utrzymuje kontakt z otoczeniem poprzez informacje zewntrzne w postaci: nakazów, objanie i sprawozda. S to zapotrzebowania na na materiały eksploatacyjne, moliwoci zasile energetycznych, moliwoci nakładów i ogranicze wywierajcych wpływ na funkcjonowanie systemu eksploatacji. Informacje wewntrzne dotycz właciwoci systemu, relacji midzy kierowaniem, uytkowaniem, obsługiwaniem i zaopatrywaniem w eksploatacji. Optymalizacja ewidencji i przepływów informacji midzy otoczeniem i systemem eksploatacji oraz składowymi elementami tego systemu polega na analizie jakociowej i ilociowej. Ewidencjonowana informacja (jakociowa i ilociowa) słuy głównie: - ustalaniu celów działania systemu eksploatacji, - ustaleniu potrzeb w dziedzinie informacji, - ustaleniu strumieni przepływu informacji,

11 - usprawnieniu systemu przepływu i przetwarzania informacji. W ogromnym zbiorze dokumentów mona wyróni materiały informacyjne dotyczce uytkowania, obsługiwania i zaopatrywania w ujciu nakładów osobowych, materiałowych i finansowych. Ewidencja w systemie uytkowania polega na prowadzeniu nastpujcych dokumentów: - przyjcia rodka trwałego (maszyny) przez system eksploatacji, - rozliczenia materiałów eksploatacyjnych, - ewidencji pracy maszyny, - stanu technicznego maszyny, - efektywnoci ekonomicznej pracy maszyny. Ewidencja w systemie obsługiwania polega na prowadzeniu nastpujcych dokumentów: - planu realizacji obsługiwa technicznych (planowanych i awaryjnych), - bada stanu technicznego maszyny, - przydziału i sposobu wykorzystania rodków i narzdzi obsługowych, - zakresu czynnoci obsługowych, - rejestracji wykonanych obsługiwa, - rozlicze finansowych wykonanych obsługiwa i kosztów utrzymania rodków obsługowych, - zamówie narzdzi, czci zamiennych i materiałów eksploatacyjnych. Ewidencja w systemie zaopatrywania polega na prowadzeniu nastpujcych dokumentów: - o stanie i obrocie materiałów eksploatacyjnych (charakterystyki, ceny, stan zapasu, miejsce przechowywania), - zamówie na materiały i czci zamienne (przyjcia i wydania), - zamówie na inwestycje i naprawy rodków trwałych. Proces usprawniania ewidwncji w eksoloatacji poprzez rodki maszynowe wymaga sformalizowania struktury dokumentów do potrzeb noników maszynowych. 2. Obieg informacji. Podstawowym punktem odniesienia informacji w sferze zarzdzania eksploatacj jest proces podejmowania decyzji. W tym procesie mona wyodrbni specyficzny obieg informacji, obejmujcy: - zbieranie informacji dotyczcej sytuacji decyzyjnej, - przetwarzanie informacji dla potrzeb decydenta, - decydowanie jako specyficzny sposób przetwarzania informacji, - przekazywanie informacji do wykonawców. Dla kadej sytuacji decyzyjnej istnieje taki zestaw informacji, który eliminuje niepewno działania w danych warunkach, przy czym naley pamita i decydowanie to dokonywanie nielosowego wyboru. Rzeczywisto eksploatacyjna jest jednak daleka od moliwoci decydowania zdeterminowanego. Najczciej posiadane informacje s niepełne a decydowanie przebiega w warunkach niepewnoci. Rónic midzy informacjami podanymi a posiadanymi, w danej sytuacji decyzyjnej okrela si jako luk informacyjno-decyzyjn, co pokazano na rys. 9.7 [5,12,17], przy czym racjonalne zastosowanie diagnostyki technicznej winno ograniczy w zdecydowany sposób niedobór informacji. Aby dostarczona informacja mogła w istotny i rzeczywisty sposób wpływa na zmniejszenie niepewnoci decydowania, musi ona spełnia warunki: - adekwatnoci, czyli wiernego odtwarzania zdarze i stanów dla potrzeb decydowania, - prawdziwoci, czyli wolna od przekłama, błdów, złej woli, - aktualnoci, determinowanej szybkoci jej uzyskania.

12 Zorganizowanie sprawnego przepływu informacji typu parametrycznego, czyli ukierunkowanego przedmiotowo, w oparciu o nowoczesne narzdzia informatyczne jest moliwe przy dokładnej znajomoci modelu przepływu informacji. Na rys.9.8 pokazano przykładowy przepływ informacji parametrycznej w zarzdzaniu przedsibiorstwem, którego poprawne funkcjonowanie wymaga okrelenia: - zakresu informacji dla danego ogniwa (np. eksploatacji maszyn), - ródła pozyskiwania informacji, Rys.9.7 Luka informacyjno-decyzyjna. - sposobu agregacji i dekompozycji otrzymywanych informacji, - sposobu podejmowania decyzji (człowiek, maszyna), - sposobu przekazywania informacji, - terminu przekazywania i otrzymywania informacji, - efektywnoci funkcjonowania danego ogniwa informacji. Rys.9.8 Przepływ informacji parametrycznej w przedsibiorstwie. Dobrze zbudowany system informatyczny winien wspiera poszczególne fazy cyklu działania, przy czym dla potrzeb eksploatacji powinien umoliwia: - prognozowanie, czyli naukowe przewidywanie przyszłoci, - programowanie, czyli kształtowanie przyszłoci, - planowanie, czyli wyznaczanie zada w aspekcie bilansowania i normowania, - pozyskiwanie rodków w celu wykonania wyznaczonych zada, - przechowywanie zasobów, - dyspozycj zuycia rodków i materiałów eksploatacyjnych, - organizacj, realizacj i regulacj działania, - pobudzanie i motywacj działania, - procesy kontrolne (ewidencja, rozliczenia, analizy, sprawozdawczo i statystyka). 3. System przetwarzania informacji. Proces przetwarzania danych to zespół czynnoci i operacji maszynowych na dostpnych danych dla uzyskania informacji wynikowych według wymaga, kryteriów i potrzeb uytkownika informacji. Do podstawowych działa w procesie przetwarzania danych mona zaliczy czynnoci organizujce i kontrolujce wejcia systemu informatycznego, nastpnie czynnoci wykonywane automatycznie wewntrz systemu cyfrowego, obejmujce procesy organizacyjne i merytoryczne przetwarzanie i wreszcie czynnoci organizujce i kontrolujce wyjcie systemu[4,7,13]. Z punktu widzenia uytkownika systemu w technologii przetwarzania wyrónia si trzy podstawowe procesy: - organizacja i przetwarzanie wej systemu, - algorytmy i przetwarzanie wewntrz systemu, - przetwarzanie i wykorzystanie wyj systemu. W technologii procesów wejciowych uwzgldnia si nastpujce zasady: - redukowanie iloci danych wejciowych (kodowanie, grupowanie, sortowanie, łczenie), - dostosowanie postaci danych wejciowych do wymaga uytkownika, - przewidywanie kontroli danych przez uytkownika, - wprowadzenie starannie dobranej redundancji, niezbdnej dla poprawnego przetwarzania.

13 Przetwarzanie wewntrz systemu informatycznego przebiega zgodnie z algorytmami i operacjami zawartymi w specjalizowanych programach komputerowych. W technologii procesów wyjciowych uwzgldnia si nastpujce zasady: - dostosowanie wyników przetwarzania do zdolnoci percepcyjnej uytkownika, - przystpnej wizualizacji otrzymywanych wyników, - moliwoci manipulowania fizyczn postaci dokumentu wyjciowego. Nowoczesne systemy informatyczne umoliwiaj wielodostpno, wieloprogramowanie i wieloprzetwarzanie, podział czasu, podział pamici, natychmiastowo, bezporednio i interakcyjno w realizacji zada przetwarzania danych. Szczegółowo obejmuje to: - równoczesno operacji wejcia-wyjcia i innych działa, - współdziałanie w pamici operacyjnej komputera programu roboczego i zespołu oprogramowania systemowego, - wykonywanie zada programów podzielonych na fragmenty, ze wzgldu na szczupło pamici operacyjnej, - cykliczne przełczanie programów, - system priorytetowy, - bezporednia łczno wielu uytkowników z komputerem. Taka organizacja pozwala podnie efektywno wykorzystania komputera, zmniejsza przestoje jednostki centralnej jak i urzdze zewntrznych, a take pozwala na komunikowanie si zadaniowe wielu jednostek centralnych. Ciekawostk takich rozwiza jest moliwo pracy interakcyjnej systemów człowiek - maszyna w sekwencji czynnoci: - komputer zadaje pytanie, - uytkownik zastanawia si i wprowadza odpowiedzi na pytania, - komputer wykonuje zadanie i zadaje nastpne pytanie, itd. Głównym elementem w przetwarzaniu informacji jest system operacyjny, zawierajcy zespół programów i umoliwiajcy przy współudziale sprztu w sposób automatyczny eksploatacj systemów informatycznych na komputerze. Do podstawowych zasobów sprztu wraz z charakterystycznymi stanami systemu operacyjnego naley zaliczy: - procesor (dostpny, aktywny, czeka), - pami operacyjna (odczyt, zapis, dostpna), - jednostki pamici zewntrznych (dostpne, przydzielone do zada), - urzdzenia we-wy (dostpne, przesyłanie informacji, czekaj). Podstawowymi komponentami systemu operacyjnego s oczywicie odrbne programy: - program sterujcy, umoliwiajcy wykonywanie zada programów i uwalniajcy uytkownika od czynnoci organizacyjnych, - programy przetwarzajce, umoliwiajce wykonywanie podstawowych operacji na zbiorach danych i programach, - translatory, słuce do translacji programów ródłowych, a w połczeniu z programami przetwarzajcymi - do redagowania programów i ich wykonania. Wymagania systemów zarzdzania powoduj, e dalszy rozwój systemów informatycznych musi opiera si na teletransmisji danych, która umoliwia budowanie systemów wielodostpnych oraz sieci komputerowych. 4. Projektowanie systemu informatycznego eksploatacji. W rozwoju zastosowa informatyki dla potrzeb eksploatacji maszyn mona wyróni trzy główne etapy zwizane z budow i wykorzystaniem systemu informatycznego: - etap pierwszy obejmujcy systemy budowane wokół pojedyczego komputera, - etap drugi obejmujcy systemy pracujce na podstawie komputera, do którego dołczone s zdalne urzdzenia kocowe (sie kocówek), co stało si moliwym dziki udoskonalonemu

14 oprogramowaniu, wykorzystaniu teletransmisji i rozwojowi sprztu komputerowego, - etap trzeci obejmujcy sieci komputerowe, w których elementy "inteligencji" systemu i jego zasoby s rozproszone. Motorem rozwoju systemów informatycznych s dokonania w zakresie wymiany i przesyłania informacji (zarówno danych ródłowych jak i oprogramowania) midzy elementami nowoczesnych rodków informatyki. System informatyczny eksploatacji powinien umoliwia realizacj nastpujcych zada: - zarzdzanie procesem produkcyjnym, - zarzdzanie eksploatacj (uytkowaniem i obsługiwaniem) maszyn, - zarzdzanie zaopatrywaniem, - zarzdzanie kadrami, - zarzdzanie inwestycjami, itd. Projektowanie systemów informatycznych eksploatacji przebiega według okrelonej metodyki, która powinna zapewni racjonalne działanie systemu. Dotychczasowe dowiadczenia z zakresu opracowywania i wdraania systemów informatycznych wskazuj na szereg trudnoci i barier rónego typu, czsto skutecznie hamujcych poprawn realizacj tego zadania. Warto wic wskaza na niektóre zabiegi organizacyjne, poprzedzajce prób wprowadzania systemu informatycznego. Nale do nich: - pozyskanie aktywnego udziału i poparcia kierownictwa w przedsiwziciach adaptacyjnych zamierzonego celu informatyzacji, - sprecyzowanie szczegółowych zada i funkcji systemu informatycznego, - zorganizowanie sprawnie działajcego układu łcznoci i przepływu informacji, - powołanie specjalisty informatyka do pełnienia funkcji administratora systemu, - okrelenie kompetencji dostpu do zasobów informacyjnych oraz projektowanych zmian techniczno-organizacyjnych, - okrelenie ródeł i rodzaju informacji wiarogodnej, - stworzenie projektu systemu odpowiadajcego uytkownikom, zapewniajcego adresowalno informacji do konkretnych stanowisk. Rys.9.9 Schemat decyzji podejmowanych przy opracowywaniu systemu. Wstpne przekonanie przyszłych uytkowników systemu informatycznego o jego potrzebie i celowoci gwarantuje bezkolizyjn realizacj podejmowanych działa.[12,13,14]. Przystpujc do projektowania systemu informatycznego trzeba podj prób odpowiedzi na szereg pyta (rys.9.9) podstawowych: 1. czy stosowa system informatyczny? 2. w jakim zakresie? 3. w jakim orodku system powinien by eksploatowny? 4. na jakim sprzcie komputerowym realizowa eksploatacj systemu? Odpowiedzi na te pytania wymagaj przeprowadzenia rachunku efektywnoci ekonomicznej komputeryzacji. Zakres i dokładno tego rachunku powinny rosn wraz z przechodzeniem do kolejnych pyta o charakterze decyzyjnym. Najczciej cało prac projektowych mona podzieli na: 1. tworzenie koncepcji systemu, składajce si z nastpujcych etapów: - wstpne rozpoznanie zadania i sposobu oraz moliwoci jego realizacji, - opis i analiza istniejcego systemu przetwarzania danych, - załoenia projektowe systemu;

15 2. projekt techniczno-eksploatacyjny systemu, zawierajcy: - projekt wstpny, - projekt techniczny, - dokumentacj programow, - dokumentacj prac wdroeniowych. Przedstawiony w zarysie tok prac projektowych nad systemem informatycznym wymaga od projektantów stosowania wielu metod i szczegółowych technik projektowania.projektanci systemów informatycznych powinni wic mie opanowane metody: obserwacji, ankiety, wywiadu, chronometrau, obserwacji migawkowych, krytycznej oceny i analizy, porównania ze wzorcem, bada statystycznych, bada matematycznych (operacyjnych, modelowania), analizy wartoci, eksperymentu, tablic decyzyjnych, schematów blokowych itd. Tok prac nad systemem informatycznym przedstawiono na rys System informatyczny eksploatacji mona uwaa za pewien symulator rzeczywistoci, który umoliwia podejmowanie decyzji w zakresie stanu maszyn jak i otoczenia (warunków) eksploatacji. Jego poprawne funkcjonowanie opiera si na danych normatywnych oraz na danych odzwierciedlajcych stan pocztkowy (faktyczny), zmiany stanu oraz zwizki logiczne i ilociowe midzy symulowanymi w systemie zjawiskami. adna struktura organizacyjna nie jest sprawna i nowoczesna przez wiele lat. Postp techniczny, zmiany sposobów uytkowania informacji oraz czynniki zewntrzne wymuszaj dokonywanie okresowych zmian istniejcych systemów informatycznych, które ju podczas projektowania wstpnego winny cechowa si dynamiczn struktur organizacyjn. Rys Przebieg projektowania systemu informatycznego. 7. Przykłady. Ilustracj rozwaa tego rozdziału s przytoczone przykłady informatycznego wspomagania problemów koordynacji przewozów, planowania obsługiwa technicznych pojazdów wraz z normowaniem zapasów czci zamiennych oraz wykorzystania komputera w diagnozowaniu stanu maszyny. W tym ostatnim przykładzie pokazano przykładow struktur automatycznego systemu diagnozowania łoysk, poprzedzon szczegółowym omówieniem sprzgu komputera z przyrzdami kontrolno-pomiarowymi. 1. Komputerowa koordynacja przewozów. Organizacja pracy przedsibiorstw transportowych winna zapewni racjonalne zaspokojenie potrzeb przewozowych, przy uwzgldnieniu interesów usługobiorcy i przewonika. Fazy wiadczenia usługi przewozowej obejmuj: - faz przygotowawcz, obejmujc rozpoznanie zlecenia i ładunku, okrelenie jego wielkoci, podatno, ubezpieczenia, przygotowanie dokumentów przewozowych, termin wiadczenia usługi, wymagania specjalne oraz wyznaczenie taboru do realizacji zlecenia; - faz wykonania zlecenia, czyli wiadczenie usługi dobrze rozpoznanej i naleycie wykonanej, ograniczajcej zbdne, nieuzasadnione przewozy; - faz rozliczeniow, w której kierowca otrzymuje potwierdzenie wykonanej pracy, stanowice podstaw rozlicze z kontrahentem oraz oceny pracy kierowcy i pojazdu. Informatyczne systemy sterowania przewozami realizuj nastpujce funkcje: - techniczno-organizacyjne przygotowanie procesów przewozowych, - planowanie przewozów, - alokacj zada i rodków, - sprawozdawczo i analizy.

16 Uwzgldniajc dotychczas podjte próby rozwizania problemu sterowania przewozami, złoono procesu obliczeniowego, poziom kadr w transporcie oraz model zarzdzania, mona zaproponowa rozwizanie pokazane na rys [12]. Rys.9.11 Model systemu sterowania przewozami. W tej postaci system pozwala na wykonanie zada przy minimalnej pracy przewozowej i najmniejszych przebiegach prónych. Informatyczne skoordynowanie przewozów pozwala na: - wyznaczenie racjonalnych zada przewozowych dla taboru samochodowego, - eliminowanie prónych przebiegów, - zagospodarowanie technicznie sprawnego taboru samochodowego. 2. Planowanie obsługiwa technicznych oraz zapasów czci zamiennych. Podstawow rol w racjonalnym wykorzystaniu pojazdów (podobnie maszyn) odgrywa ich stan techniczny. Podstaw informatycznego sterowania eksploatacji pojazdów s informacje zawarte w poprawnie opracowanych kartach pracy pojazdu. Zawieraj one nastpujce dane: mark i typ pojazdu, ładowno, czas wejcia do eksploatacji, ilo wykonanej pracy, obcienia, stan dróg oraz zuycie paliwa. Zebranie tych informacji oraz porównanie z planowanymi przebiegami midzynaprawczymi, harmonogramami obsługiwa technicznych i normami zuycia (paliwa, zespołów), pozwala po przeliczeniu komputerowym na zaplanowanie harmonogramu wykonywania napraw i obsługiwa na kolejny okres eksploatacji [12,13,15]. Planowanie napraw biecych mona rozwin poprzez notowanie w pamici komputera, w układzie marek i typów, wszystkich zaistniałych uszkodze i awarii, z podaniem nu- Rys.9.12 Schemat planowania obsługiwa technicznych. meru katalogowego czci, która si przyczyniła do tego, wraz z zanotowaniem przebiegu kilometrowego (ew. tachometr) wykonanego przez zniszczon cz. Zgromadzenie zapisów z dłuszego okresu eksploatacji pozwoli na ustalenie najbardziej prawdopodobnych norm pracy czci w okrelonych warunkach, a nawet na uprzedzenie awarii poprzez wymian uprzedzajc. Jednoczenie moe to by materiał, na podstawie którego mona wnioskowa do wytwórcy o podniesienie jakoci słabych elementów pojazdu. Struktura systemu informatycznego planowania obsługiwa technicznych pojazdów została przedstawiona na rys Planowanie obsługiwa technicznych zazbia si cile z planowaniem zapotrzebowania na czci zamienne, zespoły i podzespoły oraz materiały eksploatacyjne. Przy opracowywaniu informatycznego systemu gospodarki zapasami naley uwzgldni: - analiz dotychczasowego popytu według pozycji magazynowych, co pozwala na wyodrbnienie grupy materiałów o najwikszej płynnoci i najwikszym udziale w kosztach magazynowania; - emisj raportów o zbyt niskich stanach magazynowych okrelonych pozycji; - sterowanie poziomem zapasów, obejmujce automatyczny druk zamówie, krelenie zapasu optymalnego oraz ekonomicznej wielkoci zamówienia, wykorzystujc do tego modele teorii masowej obsługi lub metody symulacji komputerowej; - przetwarzanie transakcji zwizanych z zapasami i aktualizacja zbiorów zawartych umów i dostaw; - raport o biecej wartoci zapasów.

17 Modułowy przykład komputerowego systemu informatycznego działu gospodarka materiałowa przedstawiono na rys Rys System informatyczny gospodarki materiałowej. Równie wanym zagadnieniem jak analiza i gospodarka zapasami jest sposób dystrybucji i gromadzenia zapasów, w którym technika informatyczna odgrywa decydujc rol. 3. Komputeryzacja systemu diagnostycznego. Wykorzystanie systemów informatycznych w diagnostyce technicznej jest wielostronne, przy czym najszersze ich zastosowanie odbywa si podczas realizacji procesów diagnozowania. Umoliwiaj one znaczne usprawnienie realizacji procesów diagnozowania bez naruszania struktury systemu diagnostycznego, która pozwala na wypracowanie diagnozy równie bez komputera. Jego funkcje spełnia wówczas człowiek - diagnosta. Najprostszy system diagnostyczny pokazano na rys [14]. OBIEKT badane wielkoci Przyrzady pomiarowe wyniki pomiarów Diagnosta Instrukcja wartoci diagnoza odniesienia Rys Najprostszy system diagnostyczny. Zwikszenie roli systemu informatycznego polega przede wszystkim na przekazaniu mu całoci zada sterowania oprzyrzdowaniem kontrolno - pomiarowym (rys.9.15). Elementem sprzgajcym obiekt i jego oprzyrzdowanie kontrolno-pomiarowe jest tu interfejs, to jest układ poredniczcy w dwustronnym przekazywaniu informacji pomidzy podzespołami komputera a urzdzeniami zewntrznymi. Dziki temu, program zawarty w pamici komputera powoduje generacje komend sterujcych, oddziaływujacych poprzez układ interfejsu na przyrzdy pomiarowe, generatory sygnalów testujcych itp. Kolejne komendy powoduj przekazanie po przez interfejs wyników pomiarów z przyrzdów do pamici komputera. Dalsze ich przetwarzanie w komputerze prowadzi do wypracowania diagnozy lub jej wariantów i za porednictwem monitora przekazanie jej do akceptacji diagnosty.

18 OBIEKT OPRZYRZDOWANIE KONTROLNO-POMIAROWE INTERFEJS PAMI DANYCH I WYNIKÓW PROGRAM STERUJCY POMIARAMI OPRACOWYWANIE WYNIKÓW PROGRAM WEWNTRZNY MONITOR KOMPUTER Rys Komputerowy system Najczciej stosowanym układem sprzgajcym komputer z urzdzeniami zewntrznymi jest interfejs równoległy, którego podstawowymi elementami s: układ scalony 8255 (programowany układ równoległych wej i wyj) i wzmacniacze buforowe zapewniajce normalizacj poziomów przekazywanych sygnałów tj. komend sterujcych i danych. Układ równoległego wprowadzania i wyprowadzania danych posiada wyprowadzenia umoliwiajce dwukierunkowe przekazywanie sygnałów, zgrupowane w trzy 8-bitowe porty: PA, PB, PC oraz wejcia sterujce A0, A1, CS, WR, RD, (rys.9.16). Sprzenie komputera z zewntrznym oprzyrzdowaniem kontrolno-pomiarowym nastpuje poprzez dołczenie do odpowiednich wyprowadze interfejsu wyj i wej przyrzdów oraz wprowadzenie do komputera programu wykonawczego. Zadania realizowane za pomoc programu, mona podzieli na trzy grupy: a/ sterowanie układem 8255; b/ realizowanie zalenoci czasowych (np. włczanie i wyłczanie przyrzdów); c/ pobieranie i przetwarzanie informacji o stanie obiektu. Sterowanie interfejsem polega na wygenerowaniu omiobitowego słowa sterujcego i wprowadzeniu go do rejestru RS znajdujcego si w układzie W wyniku tego poszczególne porty zostana zaprogramowane do pobierania lub przekazywania informacji do lub od komputera. Pozwala to zaprogramowa prace w jednym z trzech trybów: tryb 0 - porty pracuj jako wejcia lub wyjcia, sygnały przekazywane s bezporednio, tryb 1 - przesyłanie danych nastpuje przez porty PA i PB za potwierdzeniem, sterowanie przesyłaniem poprzez port PC, tryb 2 - dane s przesyłane dwukierunkowo tylko przez port PA i pamitane, przesył sterowany jest przez port PC. W słowie sterujcym wyrónia si podział portów na dwie grupy, które obejmuj: grupa I - PB i cztery młodsze bity portu PC (PC0 - PC3), grupa II - PA i cztery starsze bity PC.

19 D0 D7 A0 A1 WR RD CS 8255 PA PB PC1 PC2 Rys.9.16.Podstawowe wejcia i wyjcia układu równoległego wprowadzania i wyprowadzania danych (układ scalony 8255). Tabela 9.1 Formowanie słowa sterujcego polega na wpisaniu zer lub jedynek zgodnie z zasad pokazan w tab Słowo tak utworzone zostaje wpisane do rejestru RS układu 8255 w wyniku odpowiednej komendy podanej na wejcia sterujce układu. Komend ta tworzy si równie jako cig zer i jedynek. Poszczególnym moliwym operacjom odpowiadaj zestawienia napi sterujcych pokazane w tabeli 9.2. FORMOWANIE SŁOWA STERUJ CEGO UKŁADEM 8255 Bit słowa sterujcego D0=1 =0 D1=1 =0 D2=1 =0 D3=1 =0 D4=1 =0 0 0 D5 0 1 D6 = 1 1 D7=1 ustawia port PC0 PC3 PB0 PB7 tryb 1 tryb 0 PC4 PC7 PA0 PA7 tryb 0 tryb 1 tryb 2 jako: wejcie wyjcie wejcie wyjcie wejcie wyjcie Oprócz omówionego wyej interfejsu z równoległym wprowadzaniem danych stosuje si równie interfejsy szeregowe. Znajduj one zastosowanie tam, gdzie miedzy komputerem a urzdzeniem pomiarowym wystpuje znaczna odległo. W takim rozwiazaniu potrzebna jest mniejsza liczba przewodów łczcych, co obnia koszty i zmniejsza wraliwo na

20 zakłócenia. Istotn wad takiego układu jest natomiast znaczne zmniejszenie szybkoci transmisji danych. Sterowanie przyrzdami pomiarowymi polega na: powodowaniu wykonania okrelonych działa za pomoc przyrzdów w zadanych chwilach lub co zadany okres, wyborze wielkoci badanych według zadanego stałego programu lub w zalenoci od wyników poprzednich pomiarów; tworzenie odpowiedniej dla danego pomiaru struktury systemu diagnostycznego po przez włczanie odpowiednich przyrzdów pomiarowych i innych urzdze stymu lujcych odpowiednie warunki badania. Dla realizacji zalenoci czasowych wykorzystuje si zegar komputera to jest cig wytwarzanych przeze impulsów o stałym okresie powtarzania. Za pomoc odpowiedniej instrukcji (np. every n,n gosub xx) poleca si komputerowi generowa i wykonywa okrelon komend sterujc z zadanym okresem powtarzania lub w okrelonym czasie. Na ogół wystpuje tu jednokierunkowe przesyłanie informacji, od komputera do przyrzdu. Jeli przyrzdy pracuj w sposób cigły (w pewnym okresie czasu), to zwykle komenda sterujca ma na celu włczenie wyjcia przyrzdu do szyny danych komputera. Tabela 9.2 KOMENDY STERUJ CE ODCZYTEM LUB ZAPISEM DANYCH Operacja realizowana przez układ 8255 Wejcie A1 A0 RD WR CS Odczyt danych z PA Odczyt danych z PB Odczyt danych z PC Zapis danych do PA Zapis danych do PB Zapis danych do PC Zapis danych do RS Sterowanie włczaniem zakresu pomiarowego przyrzdu i pobieranie wyniku pomiaru odbywa si za pomoc cigu instrukcji o postaci zalenej od rodzaju przyrzdu. Na ogół wystpuje tu dwukierunkowe przesyłanie informacji; do komputera przekazuje si dane (wynik pomiaru) w postaci binarnej, w kodzie zalenym od rodzaju przyrzdu. Zwykle jest to kod BCD lub znak-modul. Ponadto do komputera przekazywana jest informacja o zakoczeniu pomiaru (stop). Aby zapewni taki obieg informacji w programie sterujcym interfejsem wprowadza si odpowiednie słowa sterujce i odpowiednio podłcza wejcia i wyjcia przyrzdu do portów układu Aby umoliwi wybór mierzonych wielkoci lub zmian konfiguracji systemu, wyj- cia przyrzdów łczy si nie bezporednio z interfejsem komputera, lecz po przez układ przełczajcy (multiplekser). Wówczas jeden z portów układu 8255 przeznacza si do sterowania multiplekserem a dane od rónych przyrzdów przechodz tym samym portem np. PA.

21 Jest to pewna rozbudowa układu interfejsu jest ona jednak ekonomicznie uzasadniona, zwłaszcza, gdy badanie dotyczy wielkoci, których pomiar wymaga zastosowania przetwornika analogowo-cyfrowego. Korzystnie jest wówczas, szereg takich wielkoci połczy poprzez układ przełczajcy (np. zespół styczników kontaktronów itp.) z jednym przetwornikiem a/c a jego wyjcie połczy z komputerem przez interfejs. Komputerowy system diagnostyczny wykorzystuje układ urzdze technicznych, które realizuj proces diagnozowania zgodnie z zadanym programem. Udział człowieka jest znikomy, najczciej sprowadza si do włczenia systemu. Automatyczne systemy diagnostyczne objte s zwykle samokontrol; powstanie uszkodzenia jest sygnalizowane. Mog by wówczas włczane elementy rezerwowe lub kontrolowany obiekt wyłczany jest z ruchu. Poszczególne wyniki kontroli lub tylko wyniki wykraczajce poza zadane granice s rejestrowane. Obecnie coraz szersze zastosowanie w konstrukcji zautomatyzowanych systemów diagnostycznych znajduj elementy techniki cyfrowej. W rozbudowanych systemach stosowane s mikroprocesory lub wykorzystywany jest komputer. Przykładow struktur zautomatyzowanego systemu diagnostycznego pokazano na rys [11,12,13]. zegar czasu rzeczywistego data,godz. nr. punktu informacja o wynikach tablica wietlna drukarka raportów programowane włczanie układów pami wyników pomiarów przerwa, zwarcie pami wyników sprawdze w normie, temp alarm. przełcznica punktów kontrolnych układ pomiaru temperatury pami wartoci odniesienia i komparatory czujniki temperatury Nr OBIEKT (ło yska walców w walcowni) układy alarmujce sygnał dwikowy układ wyłczania napdu Rys Zautomatyzowany system diagnostyczny do kontroli temperatury łoysk. 9.8 Podsumowanie. Złoono i dynamika zmian w systemach eksploatacji maszyn wymaga od decydentów sterujcych tymi systemami znajomoci zasad pozyskiwania, przetwarzania, analizy i wykorzystania bogatej informacji moliwej do uzyskania przy pomocy współczesnej technologii informatycznej. Informatyczne wspomaganie eksploatacji maszyn umoliwia maksymalne wykorzystanie potencjalnych zdolnoci tego systemu i jego poszczególnych składowych, poprzez zmniejszenie ryzyka błdów wynikajcych z braku koniecznych informacji z zakresu racjonalnego uytkowania, zasad obsługiwania, zasilania materiałowego i ekonomicznie zasadnego gospodarowania.

22 Treci tego rozdziału ksiki w sposób syntetyczny omawiaj wybrane problemy informatycznego wspomagania eksploatacji maszyn, w aspekcie wielu podstawowych zagadnie stymulujcych racjonalne sterowanie systemem eksploatacji. Zagadnienia kontrolne. 1. System informacyjny i jego zadania w przedsibiorstwie. 2. Problemy główne racjonalnego kierowania eksploatacj. 3. Obieg informacji w systemie eksploatacji. 4. Komputery w uytkowaniu maszyn. 5. Komputery w obsługiwaniu maszyn. 6. Procesy informacyjne zaopatrzenia. 7. Komputerowe wspomaganie bada eksploatacyjnych. 8. Projektowanie systemu informatycznego eksploatacji. 9. Komputerowa koordynacja przewozów. 10. Planowanie obsługiwa technicznych. 11. System informatyczny gospodarki materiałowej. 12. Komputery w diagnozowaniu maszyn. Literatura. 1. Cygan Z. ii : Badania systemów eksploatacyjnych. Cz. 1, 2. Wszechnica PAN. 1983/ Hebda M., Mazur T. : Podstawy eksploatacji pojazdów samochodowych. WKiŁ Konieczny J.: Podstawy eksploatacji urzdze. Wyd.MON. Warszawa Kouchowski J.: Informatyka, sterowanie i zarzdzanie w elektroenergetyce. PWN Kulikowski J.L.: Komputery w badaniach dowiadczalnych.pwn.warszawa Mazur T., Małek A.: Zarzdzanie eksploatacj systemów technicznych. WNT.Wawa Myszka W. ii : Komputerowy system obsługi eksperymentu. WNT.Warszawa Radzikowski W.: Komputerowe systemy wspomagania decyzji. PWE.Warszawa Stefanowicz B.: Przetwarzanie danych masowych. PWE.Warszawa Strzeniewski S.H. : Bezporednie systemy informacyjne. PWE.Warszawa Sztarki M.: Niezawodno i eksploatacja urzdze elektronicznych. WKiŁ.Wawa Wierzbicki T.: Podstawy informatyki w transporcie. WKiŁ.Warszawa Wierzbicki T.: Systemy informatyczne zarzdzania. PWE.Warszawa ółtowski B., Józefik W.: Diagnostyka techniczna elektrycznych urzdze przemysłowych. Wyd. ATR. Bydgoszcz ółtowski B. ii : Podstawy diagnostyki pojazdów. ATR. Bydgoszcz ółtowski B. ii : Badania silników spalinowych. ATR Bydgoszcz ółtowski B. : Diagnozowanie silników wysokoprnych. Wyd. ITE. Radom