Пояснительная записка на курсовой проект по дисциплине «Разработка сапр» Тема: «Разработка программы для автоматизации проектирования систем молниезащиты на основе компас-3D»
Скачать 214.24 Kb.
|
| Министерство образование и науки Российской Федерации Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР) Кафедра компьютерных систем в управлении и проектировании (КСУП) ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА на курсовой проект по дисциплине «Разработка САПР» Тема: «Разработка программы для автоматизации проектирования систем молниезащиты на основе КОМПАС-3D» Выполнил: Студент гр.588 –1 Дубровский Е.Ю._______ «__» __________ 2012 г. Проверил: аспирант каф. КСУП Калентьев А.А. ________ «__» __________ 2012 г. Томск – 2012ен РЕФЕРАТ Пояснительная записка к курсовому проекту содержит: страниц – 23, источников – 5, рисунков – 14, таблиц – 1. МОЛНИЯ, МОЛНИЕЗАЩИТА, КОМПАС 3D V13, API 5, API 7, .NET FRAMEWORK 4, C#, СТЕРЖНЕВОЙ МОЛНИЕОТВОД, ТРОСОВЫЙ МОЛНИЕОТВОД, ЗОНА ЗАЩИТЫ. Целью данной работы является разработка программы для автоматизации проектирования систем молниезащиты на базе САПР КОМПАС – 3D, с использованием методов и свойств интерфейсов API 5. Результатом работы является разработанный модуль к САПР «MZ», выполняющий расчет параметров и построение молниеотводов и зоны защиты стержневого и тросового молниеотводов. Актуальность данного проекта заключается в том, что в стандартных и подключаемых библиотеках КОМПАС 3D V13 нет модуля, реализующего построения такого сложного объекта, как молниеотвод и зона молниезащиты. Однако молниезащита является обязательным этапом при проектировании и строительстве промышленных объектов. Пояснительная записка выполнена в текстовом редакторе Microsoft Office 2007. Министерство образования и науки Российской Федерации Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР) Кафедра компьютерных систем в управлении и проектировании (КСУП) Утверждаю Зав. кафедрой КСУП _________Шурыгин Ю.А. «____»____________2012 ЗАДАНИЕ на курсовой проект по дисциплине «Разработка САПР» Студенту гр. 588-1 Дубровскому Евгению Юрьевичу Тема: Разработка программы для автоматизации проектирования систем молниезащиты на основе КОМПАС-3D.
Спроектировать и реализовать программу для расчета и построения зон молниезащиты на основе КОМПАС 3D. Система должна обладать следующими функциональными возможностями:
Программа должна обеспечивать следующую функциональность:
Программа предназначена для использования в сфере проектирования и строительства промышленных и жилых объектов, требующих повышенный уровень защиты от удара молнией.
Руководитель: аспирант каф. КСУП Калентьев А.А._____________________ Задание принял к исполнению: Дубровский Е.Ю.___________________ Содержание1.Введение 5 2.Обзор API Компас 3D V13 6 3.Создание зоны молниезащиты 8 4.Интерфейс программы 11 5.Диаграммы 13 6.Тестирование 20 7.Заключение 23 Список литературы 24 Молнии представляют для жизни человека и его имущества реальную угрозу. Окружающая человека среда, по мере насыщения чувствительным современным электронным оборудованием, стала чрезвычайно уязвимой к воздействию атмосферных перенапряжений. Молнии, атмосферные разряды – постоянный и практически повсеместный источник угрозы для человека и его имущества. Это одно из самых разрушительных природных явлений, с которыми очень часто сталкиваются люди. Последствия удара молнии – унесенные жизни, разрушенные здания, пожары, выход из строя электропроводки, оборудования и приборов. В качестве примера можно привести следующие данные: 22 августа 2009 года на нефтеперекачивающей станции «Конда» в Ханты-Мансийском автономном округе произошел пожар, причиной которого стал удар молнии, полное восстановление станции было оценено в 1,5 миллиарда рублей; более 25% страховых выплат в мире приходится на покрытие ущерба от молнии и перенапряжений [1]. Необходимость молниезащиты и защиты от перенапряжений не вызывает сомнения у каждого, кто стал очевидцем последствий атмосферных разрядов. В настоящее время строится и реконструируется большое число объектов, для которых должны предъявляться повышенные требо вания к молниезащите: электростанции (ЭС), особенно атомные (АЭС), подстанции (ПС), объекты нефтегазовой отрасли, транс порта, связи и др. В данной работе будет реализовываться специализированная САПР на базе системы КОМПАС-3D «Программа для автоматизации проектирования систем молниезащиты» с использованием языка программирования C#. Взаимодействие подключаемого мо дуля с системой КОМПАС осуществляется посредством программных интерфейсов API. В КОМПАС на данный момент существуют API двух версий: API 5 и API 7. Обе версии реализуют различные функции системы и взаимно дополняют друг друга, в равной мере поддерживаются и развиваются с учетом самих измене ний в системе. Главным интерфейсом API системы КОМПАС является KompasObject. Для получения указателя на интерфейс используют функцию CreateKompasObject(). В интерфейсе реализованы об щие функции работы с документами системы, системными настройками, файлами, а также дают возможность получить указатели на другие интерфейсы (интерфейсы работы с математическими функциями, библиотек мо делей и т. д.). Следующий интерфейс API – интерфейс документа модели ksDocument2D. Получить его можно с помощью методов интерфейса KompasObject:
Таким образом, создание какой-либо двухмерной операции пользовательской про граммой сводится к следующей последовательности шагов:
Также для работы с Компас 3D 13 нам понадобится интерфейс ksMathematic2D. KsMathematic2D – это интерфейс для работы с математическими функциями в Компас, получить указатель на интерфейс можно с помощью метода GetMathematic2D. Таким образом, работа с математическими функциями сводится к следующей последовательности шагов:
Одной из самых сложных поставленных задач является расчет и представление параметров зоны молниезащиты. Для того чтобы решить данную задачу, нужно обратиться непосредственно к инструкциям СО 153-34.21.122-2003 и РД 34.21.122-87. Проанализировав инструкции, можно заметить, что общая зона молниезащиты может состоять из четырех простых типов зон, а именно:
Общая зона молниезащиты может быть легко получена логическим объединением всех простых типов зон. Зона молниезащиты одиночного стержневого молниеотвода, является самым простым типом зоны. 3D зона одиночного стержневого молниеотвода образует конус (рисунок 3.1), параметры которого могут быть получены по инструкциям СО 153-34.21.122-2003 или РД 34.21.122-87.  Рисунок 3.1 – Зона молниезащиты одиночного стержневого молниеотвода. Зона молниезащиты двойного стержневого молниеотвода, является более сложной зоной, чем зона для одиночного стержня. Внешний вид зоны такой зоны представлен на рисунке 3.2. Все параметры, изображенные на рисунке можно также получить по инструкциям СО 153-34.21.122-2003 или РД 34.21.122-87. Зона молниезащиты, состоит из двух полуконусов, параметры которых считаются также, как и для одиночных стержневых молниеотводов.  Рисунок 3.2 – Зона молниезащиты двойного стержневого молниеотвода. Зона молниезащиты одиночного тросового молниеотвода представлена на рисунке 3.3.  Рисунок 3.3 – Зона молниезащиты одиночного тросового молниеотвода. Все параметры, обозначенные на рисунке 3.3 могут быть получены из инструкций РД 34.21.122-87 и СО 153-34.21.122-2003. Как видно из рисунка, зона молниезащиты для одиночного тросового молниеотвода состоит из двух внешних полуконусов и призмы, расположенной между двумя полуконусами. Конфигурация вертикальных и горизонтальных сечений стандартных зон защиты двойного тросового молниеотвода (высотой h и расстоянием между тросами L) представлена на рисунке 3.4. Все параметры, обозначенные на рисунке можно рассчитать по методикам расчета, изложенным в инструкциях СО 153-34.21.122-2003 или РД 34.21.122-87.  Рисунок 3.4 – Зона защиты двойного тросового молниеотвода При детальном рассмотрении рисунка, можно заметить, что зона двойного тросового молниеотвода состоит из четвертей конусов, которые расположены по координатам вершин тросов, из двух внешних односкатных областей и двух внешних двускатных областей [4]. Все указанное выше относится к трехмерному описанию зоны молниезащиты. В нашем случае мы будем строить молниеотводы и зону защиты к ним на плоскости. Но для построения зоны защиты молниеотвода на плоскости нужны аналогичные параметры, что и для трехмерного случая. Интерфейс программы предполагается сделать достаточно простым, поскольку расчет параметров и графическое построение зоны защиты будут выполняться автоматически. Запуск команд будет производиться стандартными функциональными возможностями интерфейса Компас-3D, т.е. путем запуска команд из Менеджера библиотек данной САПР. Список доступных команд представлен на рисунке 4.1.  Рисунок 4.1 – Список основных команд модуля. При выборе команды «Стержневой МО» или «Тросовый МО» и наведении курсора на нужную точку в САПР КОМПАС, будет открываться окно «Параметры молниеотвода» (Рисунок 4.2).  Рисунок 4.2 – Окно параметров молниеотвода. В данном окне нужно будет вводить основные параметры молниеотвода:
После ввода параметров молниеотвода и нажатия кнопки «Сохранить» будет нарисован молниеотвод выбранного типа. Автоматически будет произведен расчет параметров зоны молниезащиты для соответствующего типа молниеотводов. Необходимо заметить, что при построении стержневого молниеотвода нужно выбирать одну точку привязки, а при построении тросового – две. Для построения зоны защиты для молниеотводов нужно выбрать команду «Зона молниезащиты». Программа автоматически построит зоны защиты для поставленных молниеотводов. Если построено два стержневых молниеотвода можно будет построить объединенную зону защиты для двух стержневых молниеотводов или «Зона защиты для двойного стержневого Молниеотвода». Для этого нужно выбрать команду «Зона молниезащиты для двойных МО». Для построения вертикальных сечений для молниеотводов и зон их защиты, можно будет выбрать команду «Вертикальные сечения». Программа будет автоматически строить вертикальные сечения для выбранного типа молниеотводов. В качестве среды разработки приложения была выбрана среда проектирования Microsoft Visual Studio 2010. Основной язык разработки – C# платформы .NET Framework. Такой выбор объясняется, прежде всего, широкими возможностями .NET Framework. Для того чтобы приступить к реализации будущей системы, необходимо детально проработать ее структуру, что позволит ускорить процесс ее реализации. Изначально были проанализированы задачи, решаемые будущей программной системой. В результате была получена UML-диаграмма вариантов использования (Use case), представленная на рисунке 5.1.  Рисунок 5.1 – UML-диаграмма вариантов использования системы. Диаграммы классов являются центральным звеном объектно-ориентированных анализа. Они показывают классы и их отношения, тем самым представляя логический аспект проекта. На стадии проектирования диаграммы классов используются, чтобы передать структуру классов, формирующих архитектуру системы. На рисунке 5.2 представлена упрощенная диаграмма классов проекта.  Рисунок 5.2 – UML-диаграмма классов проектируемой системы. Таблица 5.1 – Описание классов
Продолжение таблицы 5.1
Продолжение таблицы 5.1
Продолжение таблицы 5.1
Окончание таблицы 5.1
В ходе выполнения курсового проекта было проведено тестирование программы:
 Рисунок 6.1 – Результат рисования стержневых и тросовых молниеотводов.
 Рисунок 6.2 – Результат рисования зоны защиты одиночных молниеотводов.
 Рисунок 6.3 – Результат построения зоны защиты двойного стержневого МО.  Рисунок 6.4 – Сообщение об ошибке в результате повторного построения зоны защиты двойного стержневого МО.  Рисунок 6.5 – Результат построения вертикального сечения для стержневого МО.
 Рисунок 6.6 – Результат построения вертикального сечения для тросового МО.В результате тестирования была выявлена ошибка в работе программы, которая связана с функциональными возможностями системы Компас. Также были выявлены некорректные моменты в работе программы, а именно нарисованные размеры не всегда соответствуют госту. Это объясняется тем, что расположение размеров определяется автоматически самой САПР Компас, и система не всегда корректно проводит обрисовку размеров. В результате курсового проекта был спроектирован и частично реализован модуль «Молниезащита» для автоматизации проектирования систем молниезащиты в САПР КОМПАС-3D. Программа автоматизирует большую часть работы проектировщика, а именно расчеты и построение зоны защиты. Это позволяет существенно сократить число ошибок и значительно ускорить время проектирования строительных объектов. Ускорение достигается за счет автоматизации рутинного механического труда, оставляя творческую составляющую, которая и определяет качество всего проекта. Стоит также отметить то, что в настоящее время существуют единицы программ-аналогов для системы КОМПАС. Дальнейшее развитие программы планируется вести в следующих направлениях:
Список литературы
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «Разработка... Курсовой проект содержит: страниц –22, источников – 5, рисунков – 6, таблиц – 2 | | Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «Разработка... Курсовой проект содержит: страниц –20, источников – 5, рисунков – 6, таблиц – 2 |
| Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Разработка... Курсовой проект содержит: страниц –19, источников – 5, рисунков – 6, таблиц – 2 | | Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «Разработка... |
| Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине: «Разработка сапр» Целью данной работы является разработка и реализация модуля к сапр «Зубчатая передача с пересекающимися осями колес» на базе системы... | | Пояснительная записка на курсовой проект по дисциплине Разработка... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования |
| Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Разработка сапр» Целью работы является разработка и реализация библиотеки элементов «Отвертка» на базе системы компас 3D, с использованием методов... | | Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Разработка... Курсовой проект содержит: страниц – 22, источников – 8, рисунков – 9, таблиц – 1 |
 | Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «Разработка... Курсовая работа содержит: страниц – 20, источников – 8, рисунков – 7, таблиц – 2 | | Решение проблем автоматизации проектирования с помощью ЭВМ основывается... Чем глубже разработана теория того или иного класса технических систем, тем большие возможности объективно существуют для автоматизации... |
| Пояснительная записка на курсовую работу по дисциплине Разработка... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования | | Рабочая программа по дисциплине в проектирование изделий в сапр Целью преподавания дисциплины «Проектирование изделий в сапр» является изучение этапов и составляющих процесса трехмерного автоматизированного... |
| Курсовой проект по дисциплине " проектирование кибернетических систем,... Разработка экспертной системы для проблемной области: «Проектирование кибернетических систем, основанных на знаниях» | | Курсовой проект по дисциплине " проектирование кибернетических систем,... Разработка экспертной системы для проблемной области: «Проектирование кибернетических систем, основанных на знаниях» |
| Разработка и исследование интегрированных алгоритмов размещения элементов... Специальности: 05. 13. 12 – Системы автоматизации проектирования, 05. 13. 17 – Теоретические основы информатики | | Пояснительная записка к дипломной работе На тему: «Разработка системы... На тему: «Разработка системы автоматизации функций формирования scorm совместимых метаданных для информационных ресурсов» |
