Дипломная работа по направлению 09.03.03 «Прикладная информатика», "Разработка программно-аппаратного интерфейса системы автоматизированного проектирования (САПР) предприятия (указать какого)"
Данная выпускная квалификационная работа посвящена созданию промежуточного программного слоя, который обеспечивает взаимодействие между программным обеспечением системы автоматизированного проектирования и специализированным технологическим оборудованием предприятия. Этот интерфейс позволяет напрямую передавать управляющие программы на станки с ЧПУ, получать данные от измерительных машин и управлять внешними устройствами.
Цель работы
Целью работы является разработка программно-аппаратного интерфейса для системы автоматизированного проектирования предприятия (например, Завода «Станколит»), обеспечивающего двусторонний обмен данными между системой и внешним технологическим оборудованием (станки с ЧПУ, 3D-принтеры, координатно-измерительные машины).
Задачи работы
- Провести анализ используемого на предприятии технологического оборудования и его интерфейсов взаимодействия (RS-232, Ethernet, USB, специализированные протоколы).
- Разработать унифицированный программный интерфейс (API) для абстрагирования от особенностей конкретного оборудования.
- Реализовать драйверы для взаимодействия с оборудованием по поддерживаемым протоколам.
- Создать модуль преобразования данных из внутренних форматов системы автоматизированного проектирования в управляющие коды для оборудования (G-код и др.).
- Разработать модуль мониторинга состояния подключенного оборудования в реальном времени.
- Обеспечить безопасность и надежность передачи данных.
Объект исследования
Объектом исследования является парк технологического оборудования и процессы его взаимодействия с программным обеспечением системы автоматизированного проектирования на предприятии.
Предмет исследования
Предметом исследования являются методы, протоколы и программные средства для организации взаимодействия между системами автоматизированного проектирования и технологическим оборудованием.
Содержание работы (План)
Глава 1. Анализ аппаратного обеспечения и коммуникационных протоколов
- 1.1. Инвентаризация и классификация технологического оборудования предприятия.
- 1.2. Исследование аппаратных интерфейсов и протоколов обмена данных с оборудованием.
- 1.3. Формирование требований к унифицированному программно-аппаратному интерфейсу.
Глава 2. Проектирование программно-аппаратного интерфейса
- 2.1. Разработка архитектуры интерфейса, включая драйверы, уровень абстракции и API.
- 2.2. Проектирование модуля трансляции данных в управляющие программы (постпроцессора).
- 2.3. Разработка алгоритмов обработки ошибок и обеспечения отказоустойчивости.
Глава 3. Реализация и тестирование интерфейса
- 3.1. Реализация драйверов для конкретных моделей станков с ЧПУ и другого оборудования.
- 3.2. Разработка модуля мониторинга и визуализации состояния оборудования.
- 3.3. Проведение комплексных испытаний на реальном оборудовании предприятия.