Программный комплекс scad реферат

Обновлено: 05.07.2024

При изучении программ расчетного назначения следует быть особенно внимательным, поскольку самая незначительная, на первый взгляд, команда, может изменить результаты расчета в несколько раз. Как следствие – неправильное конструктивное решение. Я, как преподаватель по расчетным программам в строительстве, в том числе курсов SCAD office, рекомендую комбинировать оба метода: всех знаний на курсе не получишь, но без курсов и практического опыта преподавателей разобраться в инструментарии и тонкостях современных программных продуктов будет трудно и продолжительно по времени.

Вот, к примеру, какие нюансы можно встретить при создании расчетной схемы в программном комплексе SCAD Office.

Пример 1: Нагрузка

При задании нагрузки в SCAD 21.1 пользователю предоставляется выбор, ввести значение нормативной или расчетной нагрузки.

В примере используется стойка, на которую сосредоточенно задается нагрузка в 4,8тс как нормативная нагрузка, при этом коэффициент надежности устанавливается равным 1,3. Результат следующий: при выводе продольного усилия в колонне программа умножает значение нагрузки на коэффициент надежности, и усилие в стойке будет равно N=4,8*1,3=6,24тс. Причем, это же правило работает и при комбинации нагрузок, достаточно учесть усилие в комбинации (значение 1), а в расчетное значение нагрузка конвертируется сама.

Не зная этих особенностей, пользователю программы будет очевидно, что значение выводиться исключительно по заданному значению. Результат: введение повышающих или понижающих коэффициентов в комбинации приводит к неверному выводу результатов.

Пример 2: Вектор выдачи напряжений

Пластинчатые конечные элементы позволяют смоделировать плиты перекрытия, стены, фундаментные плиты, подпорные стенки и многое другое. Собрав схему, приложив нагрузку, инженер переходит к анализу результатов. Продольные усилия, поперечные усилия, изгибающие моменты необходимо анализировать по изополям и мозаике, которые строятся согласно специальному вектору – вектору выравнивания напряжений. В SCADе он назван вектором N. Направление этого вектора в каждом пластинчатом элементе совпадает с направлением местной оси X, т.е. усилие Nx, Qx, Mx будет иметь направление идентичное направлению вектору N. Вектор выравнивания напряжений может быть настроен пользователем, или выровнен автоматически (только в версии SCAD 21.1). Таким образом, усилие будет выведено в таком направлении, в котором будет удобно пользователю. Или же пользователь попросту не убедится в синхронном направлении вектора N, результат – неправильный вывод о несущей способности плиты.

На рисунке выше в первом случае показано синхронное направление вектора выравнивания напряжений, по которому можно анализировать усилие, например, изгибающего момента всей плиты, а не конкретного конечного элемента. Во втором случае синхронность элементов нарушена, картина усилий плиты искажена, а значит. Вектор также влияет на армирование:

Интенсивность армирования S1 и S2 будет направлена в том же направлении, что и вектор N, S3 и S4 в перпендикулярном направлении вектору N.

Прогресс производства в современных условиях связывают с достижениями в области автоматизации производства. Поскольку проектирование и разработка технологии являются ступенью производства (логическим уровнем), то прогресс на этой ступени также должен определяться автоматизацией.

Работа состоит из 1 файл

работа.doc

Министерство образования Республики Беларусь

Белорусский национальный технический университет

Факультет информационных технологий и робототехники

по дисциплине «Автоматизация пространственных расчётов

Исполнитель:(магистрант) Жмакова Е. Л.

Руководитель: зав. кафедрой, д.т.н., профессор Патсушков Г.П.

Основные сведения об автоматизированном проектировании

При неавтоматизированном проектировании результаты во многом определяются инженерной подготовкой конструкторов, их производственным опытом, профессиональной интуицией и другими факторами. Автоматизированное проектирование позволяет значительно сократить субъективизм при принятии решений, повысить точность расчетов, выбрать наилучшие варианты для реализации на основе строгого математического анализа всех или большинства вариантов проекта с оценкой технических, технологических и экономических характеристик производства и эксплуатации проектируемого объекта, значительно повысить качество конструкторской документации, существенно сократить сроки проектирования и передачи конструкторской документации в производство, эффективнее использовать технологическое оборудование с программным управлением. Автоматизация проектирования способствует более полному использованию унифицированных изделий в качестве стандартных компонентов проектируемого объекта.

Применение ЭВМ при проектировании различных объектов с течением времени претерпевает значительные изменения. С появлением вычислительной техники был сделан переход от традиционных “ручных” методов проектирования к реализации отдельных задач проектирования на ЭВМ. Этот подход, характеризовавший использование ЭВМ на первом этапе, носит название “позадачного” и заключается в том, что каждая вновь возникающая задача решается с помощью автономно создаваемой программы, которая функционируем независимо от других программ данной предметной области. Коренной недостаток такого подхода заключается в том, что подобные программы строятся по принципу “натурального хозяйства”, когда для решения отдельной задачи требуется полная подготовка вспомогательных средств (технических, информационных, программных и т.д.. Поскольку проектирование объекта, как правило, предполагает и его оптимизацию, то машинная программа в этом случае представляет “симбиоз” модели проектируемого объекта и некоторого алгоритма оптимизации. Естественно, что в этом случае ни модель, ни алгоритм оптимизации не могут использоваться для других целей (например, чтобы провести оптимизацию модели трансформатора с помощью другого алгоритма, необходимо разработать новую программу).

Однако применение ЭВМ на этом этапе, несмотря на отмеченный недостаток, позволило перейти от упрощенных методов расчета и проектирования с субъективным выбором “лучшего” варианта к научно обоснованным методам, обеспечивающим рассмотрение всего многообразия технически приемлемых вариантов с учетом заданных условий и ограничений и объективный выбор среди них оптимального.

По мере совершенствования ЭВМ акцент в использовании вычислительной техники постепенно смещался от факта применения ЭВМ в качестве электронного арифмометра в сторону более эффективного и производительного использования ЭВМ в системах с режимом “ЭВМ — человек”.

С появлением вычислительной техники новых поколений и совершенствованием методов ее использования наметился новый системный подход к организации процесса проектирования на ЭВМ, заключающийся в создании крупных программных комплексов в виде пакетов программ (ПП) и САПР, ориентированных на определенный класс задач. Такие комплексы строятся по модульному принципу с универсальными информационными и управляющими связями между модулями, при решении задач данного класса используются единые информационные массивы, организованные в банки данных.

Объединение нескольких ПП в единую систему, предназначенную для реализации вполне определенных функций, позволяет говорить о новом, более высоком уровне в иерархии программных комплексов, т.е. САПР. При этом качественные изменения претерпевают и организация информационного, технического и других видов обеспечения, и, что особенно важно, условия обмена информацией между человеком и ЭВМ. Как правило, эти изменения направлены на повышение гибкости и универсальности системы, улучшение характеристик взаимодействия проектировщика с ЭВМ, повышение качества получаемого результата и снижение времени его получения.

Aормальное определение САПР, определяющее ее главные особенности: САПР — человеко-машинная система, использующая современные математические методы, средства электронно-вычислительной техники и связи, а также новые организационные принципы проектирования для нахождения и практической реализации наиболее эффективного проектного решения существующего объекта.

Процесс проектирования на базе САПР можно разделить на следующие укрупненные этапы:

1. Поиск принципиальных проектных решений.

2. Разработка эскизного варианта конструкции и его оптимизация.

3. Уточнение и доработка выбранного варианта конструкции, выполнение полного детального расчета.

4. Разработка полного комплекта чертежей.

Особенности этих этапов определяют эффективность применения ЭВМ на каждом из них. На первом этапе значительна роль эвристических действий. Полная автоматизация этого этапа возможна лишь в некоторых специальных случаях. Применение ЭВМ здесь наиболее целесообразно и эффективно при организации диалога между конструктором и ЭВМ, где конструктору отводятся функции выбора и принятия решений, а ЭВМ — выполнение действий по заданным алгоритмам, прежде всего представлении необходимой информации и ее обработка в соответствии с заданием. На втором этапе, где рассматриваются различные конструктивные решения с выполнением большого количества операций расчета и оптимизации, целесообразно использование ЭВМ путем создания систем диалога с запрограммированным процессом конструирования и расчетной оптимизации, при этом сам конструктор направляет поиск оптимального варианта конструкции и принимает решения на основании выполненных расчетов. Поскольку третий и четвертый этапы требуют самых значительных затрат времени и средств (до 60%), причем расчетно-конструкторская деятельность на этих этапах достаточно просто алгоритмизируется, целесообразно применение на этих этапах ЭВМ в комплексе со средствами ввода-вывода графической информации.

Как правило, САПР предназначены для проектирования сложных объектов.

Сложным объектом проектирования считается изделие или сооружение, которое характеризуется следующими признаками:

 состоит из большого количества элементов (деталей конструкции и комплектующих изделий);

 отличается противоречивостью требований, предъявляемых к его качествам;

 отличается неразработанностью формализованных зависимостей показателей его качеств от принимаемых решений или отсутствием однозначных критериев оценки этих решений;

 имеет совокупность свойств, определяемых не только свойствами элементов, но и характером взаимодействия между элементами;

 отличается новизной технических решений;

 предназначается для эксплуатации в составе многокомпонентной системы или в меняющихся (не вполне определенными образом) условиях;

 изготавливается с привлечением большого числа предприятий или с использованием индивидуальной технологии.

Структура САПР

САПР включает в себя следующие виды обеспечения:

 техническое — устройства вычислительной и организационной техники, средства передачи данных, измерительные и другие устройства или их сочетания;

 математическое — методы, модели, алгоритмы;

 программное — документы с текстами программ, программы на машинных носителях и эксплуатационные документы;

 информационное — документы, содержащие описания стандартных проектных процедур, типовых проектных решений, типовых элементов, комплектующих изделий, материалов и другие данные, а также файлы и блоки данных на машинных носителях с записью указанных документов;

 методическое — документы, в которых отражены состав, правила отбора и эксплуатации средств автоматизации проектирования;

 лингвистическое — языки проектирования, терминология;

 организационное — положения, инструкции, приказы, штатные расписания, квалификационные требования и другие документы, регламентирующие организационную структуру подразделений и их взаимодействие с комплексом средств автоматизации проектирования.

Примерами пакетов САПР этого класса являются: AutoCAD (AutoDesk), DesignCAD, Grafic CAD Professional, DrawBase, Microstation, TurboCAD, SCAD.

Эти пакеты используются в работе конструкторов и технологов, связанных с разработкой чертежей, схем, диаграмм, то есть с обработкой графических изображений. Реализуют функции:

1. коллективная работа в сети;

2. экспорт — импорт файлов различных форматов;

3. масштабирование объектов;

4. группировка объектов, передвижение, растяжка, поворот, разрезание, изменение размеров, работа со слоями;

6. управление файлами;

7. использование чертежных инструментов, позволяющих рисовать кривые, эллипсы, линии произвольной формы, многоугольники и т. п.;

8. работа с цветом;

9. автоматизация отдельных процедур с использованием встроенного макроязыка.

Правильный выбор САПР — надежное условие эффективного проектирования. Критерии выбора:

 Цена САПР, её сопровождения и модификации

 Широта охвата задач проектирования

 Наличие широкой библиотечной поддержки стандартных решений

 Возможность и простота стыковки с другими САПР

 Возможность коллективной работы

Система SCAD Office представляет собой набор программ, предназначенных для выполнения прочностных расчетов и проектирования различного вида и назначения строительных конструкций. В ее состав входят программные модули четырех видов:

· Вычислительный комплекс Structure CAD (ВК SCAD) – ориентирован на решение задач проектирования зданий и сооружений сложной структуры. Он является универсальной расчетной системой анализа работы конструкций.

· Вспомогательные программы, предназначенные для упрощение и ускорение при работе с ВК SCAD и обеспечивающие: формирование и расчет геометрических характеристик различного вида сечений стержневых элементов (Конструктор сечений, КОНСУЛ, ТОНУС, СЕЗАМ), определение нагрузок и воздействий на проектируемое сооружение (ВЕСТ), вычисление коэффициентов постели при расчете конструкций на упругом основании (КРОСС), импорт данных из архитектурных систем и формирование укрупненных моделей (ФОРУМ).

· Проектно-аналитические программы КРИСТАЛЛ, КАМИН, АРБАТ – экспертиза и расчет элементов стальных и железобетонных конструкций в соответствии с требованием нормативной документации.

· Проектно-конструкторские программы КОМЕТА и МОНОЛИТ – разработка конструкторской документации на стадии детальной проработки проектного решения.

SCAD Office включает следующие программы:

 SCAD - вычислительный комплекс для прочностного анализа конструкций методом конечных элементов

 КРИСТАЛЛ - расчет элементов стальных конструкций

 АРБАТ - подбор арматуры и экспертиза элементов железобетонных конструкций

 КАМИН - расчет каменных и армокаменных конструкций

 ДЕКОР - расчет деревяных конструкций

 ЗАПРОС - расчет элементов оснований и фундаментов

 ОТКОС - анализ устойчивости откосов и склонов

 ВЕСТ - расчет нагрузок по СНиП "Нагрузки и воздействия" и ДБН

 МОНОЛИТ - проектирование монолитных ребристых перекрытий

 КОМЕТА,КОМЕТА-2 - расчет и проектирование узлов стальных конструкций

 КРОСС - расчет коэффициентов постели зданий и сооружений на упругом основании

 КОНСТРУКТОР СЕЧЕНИЙ - формирование и расчет геометрических характеристик сечений из прокатных профилей и листов

 КОНСУЛ - построение произвольных сечений и расчет их геометрических характеристик на основе теории сплошных стержней

 ТОНУС - построение произвольных сечений и расчет их геометрических характеристик на основе теории тонкостенных стержней

 СЕЗАМ - поиск эквивалентных сечений

 КоКон - справочник по коэффициентам концентрации напряжений и коэффициентам интенсивности напряжений

 КУСТ - расчетно-теоретический справочник проектировщика

ВК SCAD реализован как интегрированная система прочностного анализа и проектирования конструкций на основе метода конечных элементов и позволяет определить напряженно-деформированное состояние конструкций от статистических и динамических воздействий, а так же выполнить ряд функций проектирования элементов конструкций.

Описание программы "Кристалл", предназначенной для проверки и подбора сечений элементов стальных конструкций в соответствии с требованиями СНиП П-23-81. Ориентация "Кристалла" на использование ограниченного набора возможных поперечных сечений элементов.

Рубрика	Программирование, компьютеры и кибернетика
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	13.12.2015
Размер файла	1,4 M

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Кафедра железобетонных, каменных и деревянных конструкций

Реферат на тему:

Студент гр.181 Сильченко М.К.

Преподаватель Савина Н.В.

1. Концепция разработки

Рис. 1. Используемые типы поперечных сечений и соединительных решеток

Предполагается также, что использование программы не должно сопровождаться перелистыванием текста нормативного документа, стандарта на металлопрокат или других изданий -- существует ряд вспомогательных функций, реализующих выполнение запроса на справочную информацию.

2. Объекты расчета и результаты

Рис. 2. Представление результатов расчета в виде диаграммы факторов

программа кристалл сечение конструкция

3. Взаимодействие с проектировщиком

Во время проверки конструкции в диалоговых окнах выводится значение Кmax -- максимального (то есть наиболее опасного) из обнаруженных значений К и указывается тип проверки (прочность, устойчивость, местная устойчивость и т.п.), при которой этот максимум реализовался. Это дает пользователю возможность в необходимых случаях оперативно принять решение об изменении поперечного сечения элемента или других параметров проектирования. Для случая работы программы в режиме анализа стержневого элемента или соединения, а также для режимов проверки балок, колонн и ферм значения всех полученных коэффициентов К выводятся на экран в форме наглядной диаграммы факторов. Это позволяет принимать достаточно детальные решения, корректируя неудачную конструкцию с учетом всех нормативных факторов. Соответствующая иллюстрация представлена на рис. 2, где левая диаграмма факторов относится к исходному варианту проекта фермы (верхний пояс из уголков 80Ч10, нижний пояс -- 56Ч4, раскосы -- 80Ч9 и стойки -- 45Ч5), а правая характеризует исправленный вариант (верхний пояс из уголков -- 80Ч10, нижний пояс -- 60Ч5, раскосы -- 90Ч9 и стойки 45Ч5). Кроме того, для наиболее важного режима работы программы, когда рассматривается конструкция стержня произвольного назначения (с любым из указанных выше типов поперечных сечений), имеется возможность построить области несущей способности сечения (рис. 3) при действии на него различных пар усилий N- Мy, N -- Мz, Мy-- Qz, Мz-- Qy и Мy-- Мz.

Рис. 3. Область несущей способности сечений

В качестве границы эти области имеют кривые взаимодействия, которые окружают начало координат замкнутой линией. Внутри области располагаются точки с условно допустимыми парами рассматриваемых усилий (Кmax 1,0). При этом все остальные усилия полагаются равными нулю. С помощью курсора можно обследовать представленную на графике область изменения усилий. Каждому положению курсора соответствует определенная пара числовых значений действующих усилий, которая отображается в соответствующих окнах. Одновременно выводится и максимальное значение коэффициента использования ограничений, соответствующее этим усилиям, и тип проверки, при которой коэффициент вычисляется. Если курсор располагается в недопустимой точке (Кmax > 1,0), появляется предупреждение.

4. Режимы работы

Рис. 4. Главное окно

Первые семь режимов являются в некотором смысле вспомогательными -- они должны обеспечить пользователю доступ к нормативной и справочной информации. В состав информационных режимов входят: Стали -- реализация рекомендаций СНиП по выбору марок стали; при этом учитывается подход, заложенный в проект нового СНиП. Кроме того, выдаются справки о соответствии классов стали по СНиП (по ГОСТ 27771-88) маркам стали по ГОСТ или ТУ и справочные данные о механических характеристиках.

Стали -- реализация рекомендаций СНиП по выбору марок стали; при этом учитывается подход, заложенный в проект нового СНиП. Кроме того, выдаются справки о соответствии классов стали по СНиП (по ГОСТ 27771-88) маркам стали по ГОСТ или ТУ и справочные данные о механических характеристиках

Сортамент металлопроката -- режим дает возможность просмотра сортаментов и отбора профилей проката в базу данных пользователя.

Болты -- режим позволяет просматривать сортамент болтов с указанием их класса.

Предельные гибкости -- режим предназначен для просмотра и выбора значений предельных гибкостей по рекомендациям СНиП (табл. 19* и 20*).

Коэффициенты условий работы -- режим предназначен для просмотра и выбора значений коэффициентов условий работы элементов (гc) и соединений (гc, гce, гn) по рекомендациям СНиП (табл. 6*, 35*, 44*, 46 и 48).

Материалы для сварки -- с помощью этого режима реализуется функция выбора сварочных материалов для проектируемой конструкции. Выбор реализуется в соответствии с указаниями табл. 55* СНиП II-23?81*.

Следующие режимы являются функциональными и предназначены для проверки конструктивных решений стальных конструкций и соединений на соответствие требованиям СНиП по прочности, устойчивости и гибкости или же для реализации некоторой части таких проверок, представляющей самостоятельный интерес.

Геометрические характеристики -- режим реализует вычисление всех геометрических характеристик поперечного сечения. Для вычисления крутильной жесткости It и секториальной жесткости Iw привлекаются формулы Eurocode 3 (ENV 1993?1-1. Eurocode 3: Design of steel structures -- Part 1.1: General rules and rules for buildings).

Расчетные длины -- здесь реализованы рекомендации из таблиц 11, 12, 13* и 17, а СНиП (рис. 6); кроме того, имеется возможность воспользоваться рекомендациями Eurocode 3 по определению расчетных длин стоек для рамной конструкции.

Приведенные выше ссылки на Eurocode 3 нуждаются в пояснении ввиду кажущегося отхода от принципа строгого следования правилам СНиП. Возможно, здесь рассматривается функция, целиком относящаяся к строительной механике, которая по сути своей интернациональна и этим отличается от вопросов безопасности, являющихся предметом рассмотрения национальных норм. Поэтому использование зарубежных норм в данном случае возможно.

Сопротивление сечений -- в этом основном режиме работы программы определяются коэффициенты использования ограничений для любого из шестнадцати типов поперечных сечений. Проверки выполняются по всем пунктам раздела 5 СНиП, по плоской и пространственной схемам нагружения при действии всего возможного набора усилий. Кроме расчета на вполне определенное нагружение, имеется возможность построить кривые взаимодействия для любых допустимых комбинаций пар усилий.

Болтовые соединения -- для определенного числа наиболее часто используемых конструктивных решений болтовых соединений (присоединение уголков к фасонкам, соединение на накладках и др.) определяются коэффициенты использования ограничений и строятся кривые взаимодействия для любых допустимых комбинаций пар усилий

Фрикционные соединения -- аналогичен предыдущему режиму, но содержит набор конструктивных решений, характерных для соединений этого типа.

Сварные соединения -- режим предоставляет возможность проверки сварных соединений следующих трех основных типов: присоединения одиночных и спаренных уголков к фасонке, нахлесточные присоединения листов; торцевое присоединение листа, двутавра, швеллера или прямоугольной трубы.

Элементы ферм -- этот режим реализует все необходимые проверки элементов балочных ферм на прочность и устойчивость. Работа начинается с определения расчетных значений усилий от задаваемых внешних нагрузок для схем конструкций, чаще всего используемых на практике.

Для этого режима имеется вариант работы с подбором сечений из сортамента. При подборе последовательно перебираются элементы сортамента уголков, скомпонованные в парные сечения (если К > 1 -- в сторону увеличения сечения, а в противном случае -- в сторону уменьшения), до тех пор, пока для каждой группы элементов не будет найдено наиболее легкое сечение, удовлетворяющее требованиям СНиП.

Балки -- режим аналогичен предыдущему, но ориентирован на рассмотрение однопролетных балок с различными условиями опирания (шарнирные, с защемлениями, консольные) и сечениями в виде двутавра или швеллера.

Стойки -- аналогичный предыдущему режим, ориентированный на рассмотрение колонн и стоек различного поперечного сечения.

Местная устойчивость -- этот режим реализует проверку местной устойчивости стенок и поясных листов изгибаемых и сжатых элементов для двутавровых стержней без ребер или с поперечными ребрами жесткости.

Опорные плиты -- рассматриваются части плиты базы колонны при различных вариантах их окаймления ребрами; имеется возможность подобрать необходимую толщину плиты.

Подобные документы

Разработка программы, которая позволяет вычислить данные для сечений стрежневых конструкций, нагруженных по определённой схеме, с вводом и выводом данных при помощи конструктивного графического интерфейса. Листинг и результаты работы программы.

курсовая работа [7,8 M], добавлен 19.09.2010

Системные требования к 2-х и 3-х мерной системе автоматизированного проектирования и черчения компании Autodesk - AutoCAD. Выбор типа установки, основные элементы интерфейса программы ArchiCAD. Возможности и моделирование конструкций SCAD OFFICE.

курсовая работа [4,9 M], добавлен 23.08.2016

Описание архитектуры внешних выводов кристалла процессора. Рассмотрение форматов данных для целых чисел со знаком и без знака. Выбор модели памяти и структуры регистровой памяти. Использование кэш прямого отображения. Арифметические и логические команды.

курсовая работа [890,5 K], добавлен 05.06.2015

Описание программного комплекса, его структура и общая характеристика составных модулей. Механизм создания набора данных, поиск элементов по номеру. Методика просмотра элементов и вычисление среднего, минимума и максимума из заданного диапазона.

курсовая работа [239,6 K], добавлен 12.12.2013

Программы для делопроизводства, обмена информацией, деловой графики и презентаций. Работа с текстовыми и табличными процессорами, с системами управления базами данных на примере программы Microsoft Office Word. Описание основных функций программ.

курсовая работа [1,0 M], добавлен 12.01.2015

Рассмотрение элементов автоматизированной системы планирования и контроля доходной части бюджета. Использование Microsoft Office Access и технологии ADO в Delphi для связи база данных с программой. Описание структуры и результатов работы программы.

курсовая работа [691,6 K], добавлен 10.11.2013

Создание программы, позволяющей вводить квадратную матрицу и заменять значения ненулевых элементов и значения элементов главной диагонали на другие. Программа выполнена с использованием языка проектирования программ Visual Basic for Application.

SCADA (аббр. от англ. supervisory control and data acquisition, диспетчерское управление и сбор данных) — программный пакет, предназначенный для разработки или обеспечения работы в реальном времени систем сбора, обработки, отображения и архивирования информации об объекте мониторинга или управления. SCADA может являться частью АСУ ТП, АСКУЭ, системы экологического мониторинга, научного эксперимента, автоматизации здания и т. д. SCADA-системы используются во всех отраслях хозяйства, где требуется обеспечивать операторский контроль за технологическими процессами в реальном времени. Данное программное обеспечение устанавливается на компьютеры и, для связи с объектом, использует драйверы ввода-вывода или OPC/DDE серверы.

Содержание

Введение. 3
Первые SCADA-подобные системы 4
Традиционные рынки и движущие силы 5
Современные SCADA системы 6
Основные возможности и средства 6
Основные функции 7
Принципы разработки 7
Заключение. 9
Список литературы 10

Прикрепленные файлы: 1 файл

htathfn_2.docx

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТОРГОВО- ЭКОНОМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ТОРГОВЫХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Студентка 4 курса 441 гр.

Первые SCADA-подобные системы 4

Традиционные рынки и движущие силы 5

Современные SCADA системы 6

Основные возможности и средства 6

Основные функции 7

Принципы разработки 7

Список литературы 10

Введение.

SCADA (аббр. от англ. supervis ory control and data acquisition, диспетчерское управление и сбор данных) — программный пакет, предназначенный для разработки или обеспечения работы в реальном времени систем сбора, обработки, отображения и архивирования информации об объекте мониторинга или управления. SCADA может являться частью АСУ ТП, АСКУЭ, системы экологического мониторинга, научного эксперимента, автоматизации здания и т. д. SCADA-системы используются во всех отраслях хозяйства, где требуется обеспечивать операторский контроль за технологическими процессами в реальном времени. Данное программное обеспечение устанавливается на компьютеры и, для связи с объектом, использует драйверы ввода-вывода или OPC/DDE серверы. Программный код может быть как написан на языке программирования (например на C++), так и сгенерирован в среде проектирования.

Иногда SCADA-системы комплектуются дополнительным ПО для программирования промышленных контроллеров. Такие SCADA-системы называются интегрированными и к ним добавляют термин SoftLogic .

Значение термина SCADA претерпело изменения вместе с развитием технологий автоматизации и управления технологическими процессами. В 80-е годы под SCADA-системами чаще понимали программно-аппаратные комплексы сбора данных реального времени. С 90-х годов термин SCADA больше используется для обозначения только программной части человеко-машинного интерфейса АСУ ТП.

Первые SCADA-подобные системы

Рисунок 1. Имитационные стены (mimic wall)

Традиционные рынки и движущие силы

· водоснабжением и водоочисткой,

· сбором производственных и ливневых сточных вод,

· регулированием паводков и дренажем,

· добычей и транспортировкой нефти,

· транспортировкой природного газа,

· крупные промышленные предприятия, имеющие удалённые станции.

Основными стимулами развития SCADA-систем и роста их популярности на протяжении последних пятидесяти лет служили два тесно связанных друг с другом фактора. Первый - это желание операторов иметь более полный и качественный контроль над распределёнными процессами. Второй фактор - это стремление руководства сокращать и регулировать расходы. scada диспетчерский контроль данные

Существуют и другие факторы, способствующие развитию рынка управляющих систем типа SCADA. Это демографические изменения, рост эксплуатационных расходов и неэффективность альтернативных методов.

Современные SCADA системы

1 Основные возможности и средства

· автоматизированная разработка, дающая возможность создания ПО системы автоматизации без реального программирования;

· средства сбора первичной информации от устройств нижнего уровня;

· средства управления и регистрации сигналов об аварийных ситуациях;

· средства хранения информации с возможностью ее постобработки (как правило, реализуется через интерфейсы к наиболее популярным базам данных);

· средства обработки первичной информации;

· средства визуализации информации в виде графиков, гистограмм и т.п.;

2 Основные функции

Прием информации о контролируемых технологических параметрах от контроллеров нижних уровней и датчиков

Сохранение принятой информации в архивах.

Вторичная обработка принятой информации.

Графическое представление хода технологического процесса, а также принятой и архивной информации в удобной для восприятия форме.

Прием команд оператора и передача их в адрес контроллеров нижних уровней и исполнительных механизмов.

Оповещение эксплуатационного и обслуживающего персонала об обнаруженных аварийных событиях, связанных с контролируемым технологическим процессом и функционированием программно-аппаратных средств АСУ ТП с регистрацией действий персонала в аварийных ситуациях.

Формирование сводок и других отчетных документов на основе архивной информации.

Обмен информацией с автоматизированной системой управления предприятием (или, как ее принято называть сейчас, комплексной информационной системой).

Непосредственное автоматическое управление технологическим процессом в соответствии с заданными алгоритмами.

3 Принципы разработки

Технология проектирования систем автоматизации на основе различных SCADA-систем включает следующие этапы:

Разработка архитектуры системы автоматизации в целом. На этом этапе определяется функциональное назначение каждого узла системы автоматизации. Решение вопросов, связанных с возможной поддержкой распределенной архитектуры, необходимостью введения узлов с горячим резервированием и т.п.

Создание прикладной системы управления для каждого узла. На этом этапе специалист в области автоматизируемых процессов наполняет узлы архитектуры алгоритмами, совокупность которых позволяет решать задачи автоматизации.

Приведение параметров прикладной системы в соответствие с информацией, которой обмениваются устройства нижнего уровня (например, программируемые логические контроллеры ПЛК) с внешним миром (датчики температуры, давления и др.).

Отладка созданной прикладной программы в режиме эмуляции (в некоторых системах, например IGSS, режим отладки практически отсутствует) и в реальном режиме.

Разработка современной SCADA-системы требует больших вложений и выполняется в длительные сроки. И именно поэтому в большинстве случаев разработчикам управляющего прикладного программного обеспечения (ППО), в частности ППО для АСУ ТП, представляется целесообразным идти по пути, приобретая, осваивая и адаптируя какой-либо готовый, уже испытанный универсальный инструментарий.

Тогда возникает вопрос выбора уже существующей SCADA-системы. Ниже перечислены только некоторые из популярных на западном и российском рынках SCADA-систем, имеющих некоторую поддержку в России:

Наиболее запросам современных конструкторов отвечает программный комплекс SCAD Office.Пакет SCAD Office представляет собой набор программ, предназначенных для выполнения прочностных расчетов и проектирования различного вида строительных конструкций. В состав пакета входят программы четырех видов:

• вычислительный комплекс Structure CAD (ВК SCAD), который является универсальной расчетной системой конечно-элементного анализа конструкций и ориентирован на решение задач проектирования зданий и сооружений достаточно сложной структуры;

• проектно-аналитические программы КРИСТАЛЛ и АРБАТ, которые предназначены для решения частных задач проверки и расчета элементов стальных и железобетонных конструкций в соответствии с требованиями нормативных документов (СНиП);

• проектно-конструкторские программы КОМЕТА и МОНОЛИТ, предназначенные для разработки конструкторской документации на стадии детальной проработки проектного решения.

Вместе с вычислительным комплексом они составляют единый пакет SCAD Office. При разработке программ-сателлитов предусматривается общность представления данных, способов управления, используемых форм проверки нормативных требований и показа результатов таких проверок, документирования работы и т.п. При этом любая из программ, входящая в пакет SCAD Office, может использоваться в автономном режиме.

Выбор проектных процедур, представленных в программах пакета SCAD Office, определялся следующими соображениями:

• массовость применения - нет смысла разрабатывать промышленные программные продукты разового использования;

• четкость поставленной задачи - ориентация на массового пользователя не позволяет предлагать задачи, нечетко сформулированные или не имеющие четкого однозначного решения;

• относительная трудность традиционных методов - нет смысла программировать тривиальные вычисления; задача должна быть такой, чтобы использование программы снижало бы затраты труда и/или уменьшало бы вероятность появления вычислительных ошибок;

• наличие справочно-информационных материалов. Кроме того, имея в виду, что пользователем программ из пакета SCAD Office может быть не только опытный проектировщик, но и начинающий инженер, разработчики старались создать такие программные продукты, которые предохранили бы пользователя от пропуска любой из многочисленных проверок, представленных в нормах проектирования. В частности, набор рассматриваемых конструктивных решений продиктован, в числе прочего, и тем, что анализируются только такие конструкции, для которых нормы проектирования полностью обозначили все требования.

В состав комплекса SCAD входит набор модулей, обеспечивающих подготовку исходных данных, анализ и документирование результатов, а также выполнение следующих видов расчетов:

• статический расчет в линейной и геометрически нелинейной постановке;

• расчеты на динамические воздействия различного вида;

• вычисление комбинаций загружений;

• определение расчетных сочетаний усилий;

• проверки по различным теориям прочности (расчет главных и эквивалентных напряжений);

• анализ устойчивости конструкции;

• расчет нагрузок от фрагмента схемы;

• вычисление спектров ответа;

• определение амплитудно-частотных характеристик;

• совместный анализ набора расчетных схем (вариации моделей).

Комплекс снабжен модулями анализа прочности и подбора сечений элементов стальных конструкций, а также подбора арматуры в элементах железобетонных конструкций.

Для анализа и документирования результатов расчета можно использовать графический постпроцессор, генератор таблиц в текстовом формате и специальную программу-документатор, позволяющую сформировать иллюстрированный отчет о выполненном расчете, экспортируемый в программы MS Word и MS Excel.

Читайте также: