                              Введение
Актуальность исследования аппаратных средств автоматизированных рабочих мест (АРМ) состоит в том, что они являются базисом для рабочего места, без которого не будет принципиальной возможности осуществления работы вообще. При этом в зависимости от того, какую работу необходимо проводить, значительно различаются средства АРМ, их технические характеристики, стоимость.
Применительно к системам автоматизации проектных работ выбор технической части АРМ становится предельно важным. Современные аппаратные комплексы могут обладать практически любой стоимостью. Так, наиболее продвинутые плоттеры, имеющие возможность печати на рулонах, длиной до 50 метров, имеют стоимость 2 и более миллионов рублей. Кроме того, значительный вклад вносится и программным обеспечением, которое в сумме может давать цифру того же порядка. Включая сюда стоимость эксплуатации аппаратных средств АРМ САПР, предприятие может получить цифру затрат, которая во много раз может превышать приемлемый уровень.
Оптимизация аппаратных средств АРМ САПР предполагает выбор таких аппаратных решений, которые бы позволяли не только решать поставленные задачи, но и обеспечивали бы минимальный объём расходов.
В соответствии с этим, выбор аппаратных средств САПР производится как из финансовых возможностей, так и их потребностей в получении чертежей.
Проблема выбора плоттеров для САПР усложняется также тем, что существует значительное количество технологий, каждая из которых имеет свои преимущества и недостатки. Если для одних видов плоттеров расходные материалы не являются проблемой (как, например, для карандашных и перьевых принтеров), то для других (например, термоплоттеров, или плоттеров на эффекте прямого вывода) может наблюдаться дефицит расходных материалов. Кроме того, большое значение имеет необходимость использования того или иного сорта бумаги.
Немаловажное значение имеет также техподдержка. В российских условиях плоттеры являются штучными устройствами, в связи, с чем их обслуживание бывает затруднено, а иногда и невозможно в условиях периферии. И без того немалая стоимость плоттера значительно увеличивается за счет технического обслуживания.
Все данные факторы являются основными при выборе плоттера как аппаратной части АРМ САПР.
Цель дипломной работы – рассмотрение аппаратной части АРМ.
Объект исследования – аппаратная часть АРМ.
Предмет исследования – описание аппаратной части АРМ САПР.
Задачи дипломной работы:
1) Дать определение АРМ;
2) Рассмотреть основные принципы функционирования АРМ;
3) Привести примеры АРМ, использующих специфические аппаратные части;
4) Рассмотреть особенности АРМ САПР;
5) Дать характеристику плоттеров, описать их основные принципы работы, рассмотреть основные современные модели плоттеров.
Методы исследования:
1) Анализ монографической литературы;
2) Анализ источников сети Интернет.
В основу исследования положены публикации в таких изданиях, как «САПР», «Геомедия», «CAD/CAM», сайтов ixbt, price.ru и других.
1. Общее понятие об автоматизированных рабочих местах
1.1 общее представление об автоматизированных рабочих местах
Деятельность работников сферы управления в настоящее время ориентирована на использование развитых информационных технологий.
Организация и реализация управленческих функций требует радикального изменения, как самой технологии управления, так и технических средств обработки Информации, среди которых главное место занимают персональные компьютеры. Они все более превращаются из систем автоматической переработки входной информации в средства накопления опыта управленческих работников, анализа, оценки и выработки наиболее эффективных экономических решений.
Тенденция к усилению децентрализации управления влечет за собой распределенную обработку информации с децентрализацией применения средств вычислительной техники и совершенствованием организации непосредственно рабочих мест пользователей 1
Автоматизированное рабочее место (АРМ) можно определить как совокупность информационно-программно-технических ресурсов, обеспечивающую конечному пользователю обработку данных и автоматизацию управленческих функций в конкретной предметной области.
Создание АРМ предполагает, что основные операции по накоплению, хранению и переработке информации возлагаются на вычислительную технику, а экономист выполняет часть ручных операций, требующих творческого подхода при подготовке управленческих решений. Персональная техника применяется пользователем для контроля производственно-хозяйственной деятельности, изменения значений отдельных параметров в ходе решения задачи, а также ввода исходных данных в автоматизированной информационной системе (АИС) для решения текущих задач и анализа функций управления.
АРМ как инструмент для рационализации и интенсификации управленческой деятельности создается для обеспечения выполнения некоторой группы функций. Наиболее простой функцией АРМ является информационно-справочное обслуживание. Хотя эта функция в той или иной степени присуща любому АРМ, особенности ее реализации существенно зависят от категории пользователя.
АРМ имеют проблемно-профессиональную ориентацию на конкретную предметную область. Профессиональные АРМ являются главным инструментом общения человека с вычислительными системами, играя роль автономных рабочих мест. АРМ выполняют децентрализованную одновременную обработку информации на рабочих местах исполнителей в составе распределенной базы данных (БД). При этом они имеют выход через системное устройство и каналы связи в ПЭВМ и БД других пользователей, обеспечивая, таким образом, совместное функционирование ПЭВМ в процессе коллективной обработки.
АРМ, созданные на базе персональных компьютеров - наиболее простой и распространенный вариант автоматизированного рабочего места для работников сферы организационного управления. Такое АРМ рассматривается как система, которая в интерактивном режиме работы предоставляет конкретному работнику (пользователю) все виды обеспечения монопольно на весь сеанс работы. Этому отвечает подход к проектированию такого компонента АРМ, как внутреннее информационное обеспечение, согласно которому информационный фонд на магнитных носителях конкретного АРМ должен находиться в монопольном распоряжении пользователя АРМ. Пользователь сам выполняет все функциональные обязанности по преобразованию информации.
Создание АРМ на базе ПК обеспечивает:
1) простоту, удобство и дружественность по отношению к пользователю;
2) простоту адаптации к конкретным функциям пользователя;
3) компактность размещения и невысокие требования к условиям эксплуатации;
4) высокую надежность и живучесть;
5) сравнительно простую организацию технического обслуживания.
Эффективным режимом работы АРМ является его функционирование в рамках локальной вычислительной сети в качестве рабочей станции. Особенно целесообразен такой вариант, когда требуется «распределять» информационно-вычислительные ресурсы между несколькими пользователями 2.
Более сложной формой является АРМ с использованием ПЭВМ в качестве интеллектуального терминала, а также с удаленным доступом к ресурсам центральной (главной) ЭВМ или внешней сети. В данном случае несколько ПЭВМ подключаются по каналам связи к главной ЭВМ, при этом каждая ПЭВМ может работать и как самостоятельное терминальное устройство.
В наиболее сложных системах АРМ могут через специальное оборудование подключаться не только к ресурсам главной ЭВМ сети, но и к различным информационным службам и системам общего назначения (службам новостей, национальном информационно-поисковым системам, базам данных и знаний, библиотечным системам и т.п.).
Возможности создаваемых АРМ в значительной степени зависят от технико-эксплуатационных характеристик ЭВМ, на которых они базируются. В связи с этим на стадии проектирования АРМ четко формулируются требования к базовым параметрам технических средств обработки и выдачи информации, набору комплектующих модулей, сетевым интерфейсам, эргономическим параметрам устройств и т.д.
Обязательным условием функционирования АРМ является техническое обеспечение. Это обоснованно выбранный комплекс технических средств для их оснащения.
Средства обработки информации — вычислительные машины разных мощностей и типов — составляют основу технического обеспечения вычислительных сетей. Характерной особенностью практического использования технических средств в организационно-экономическом управлении в настоящее время является переход к децентрализованной и сетевой обработке на базе ПЭВМ.
Если ПЭВМ используется в качестве АРМ небольшой локальной сети, на котором централизованно хранится вся информация, необходимая для работы, объем обрабатываемой информации невелик. Скорость работы при этом определяется не быстродействием компьютера, а скоростью диалога оператора и машины. Отсюда вытекает, что в данном случае вполне приемлема ПЭВМ с небольшим быстродействием и минимальным объемом ОЗУ.
В другом случае, если компьютер предназначается для регулярной подготовки объемных документов и использует для этого большие массивы информации, необходима установка мощных машин с большим объемом внешней и внутренней памяти.
Информационное наполнение АРМ при определении круга пользователей и выяснении сущности решаемых ими задач осуществляет информационное обеспечение АРМ. В сфере организационного управления пользователи могут быть условно разделены на три категории:
руководители;
персонал руководителей;
обслуживающий персонал.
Разрабатываемые АРМ для разных категорий пользователей отличаются видами представления данных. К примеру, обслуживающий персонал обычно имеет дело с внутренними данными организации, решает повторяющиеся задачи, пользуется, как правило, структурированной информацией. Руководителям требуются как внутренние, так и внешние данные для реализации цели управления или принятия решения 3.
Применение АРМ не должно нарушать привычный пользователю ритм работы. АРМ концентрируют внимание пользователя на логической структуре решаемых задач, а не на характеристике реализующей их программной системы. Однако если заданное системе действие не производится, пользователь должен знать причину, и информация об этом должна выдаваться на экран.
Математическое обеспечение АРМ представляет собой совокупность алгоритмов, обеспечивающих формирование результатной информации. Математическое обеспечение служит основой для разработки комплекса прикладных программ.
В составе программного обеспечения (ПО) АРМ можно выделить два основных вида обеспечения, различающихся по функциям:
общее (системное);
специальное (прикладное).
К общему программному обеспечению относится комплекс программ, обеспечивающий автоматизацию разработки программ и организацию экономичного вычислительного процесса на ПЭВМ безотносительно к решаемым задачам. Специальное программное обеспечение представляет собой совокупность программ решения конкретных задач пользователя.
В качестве операционных систем АРМ, созданных на базе 16-разрядных ПЭВМ, обычно используется MS DOC, на базе 32-разрядных — Windows, OS/2 и UNIX.
Основными приложениями пакетов прикладных программ, входящих в состав специального ПО АРМ, являются обработка текстов, табличная обработка данных, управление базами данных, машинная и деловая графика, организация человеко-машинного диалога, поддержка коммуникаций и работа в сетях.
Эффективными в АРМ являются многофункциональные интегрированные пакеты, реализующие несколько функций переработки информации, например табличную, графическую, управление базами данных, текстовую обработку в рамках одной программной среды.
Интегрированные пакеты удобны для пользователей. Они имеют единый интерфейс, не требуют стыковки входящих в них программных средств, обладают достаточно высокой скоростью решения задач.
Лингвистическое обеспечение АРМ включает языки общения с пользователем, языки запросов, информационно-поисковые языки, языки-посредники в сетях. Языковые средства АРМ обеспечивают однозначное смысловое соответствие действий пользователя и аппаратной части в виде ПЭВМ. Одновременно языки АРМ должны быть пользовательско-ориентированными, в том числе профессионально-ориентированными.
Основу языков АРМ составляют заранее определяемые термины, описания способов установления новых терминов, списки правил, на основе которых пользователь может строить формальные конструкции, соответствующие его информационной потребности. Например, в одних АРМ данные и конструкции представляются в виде таблиц, в других — в виде операторов специального вида.
Языковые средства АРМ можно разделить по видам диалога. Средства поддержки диалога определяют языковые конструкции, знание которых необходимо пользователю. В одном АРМ может быть реализовано несколько типов диалога: инициируемый ЭВМ, с помощью заполнения шаблонов, с использованием меню, гибридный.
Организационное обеспечение АРМ включает комплекс документов, регламентирующих деятельность специалистов при использовании компьютера или терминала другого вида на рабочем месте и определяющих функции и задачи каждого специалиста.
Специалистом выполняются на АРМ следующие операции:
1) ввод информации с документов при помощи клавиатуры (с визуальным контролем по экрану дисплея);
2) ввод данных в ПЭВМ с магнитных носителей с других АРМ;
3) прием данных в виде сообщений по каналам связи с других АРМ в условиях функционирования локальных вычислительных сетей;
4) редактирование данных и манипулирование ими;
5) накопление и хранение данных;
6) поиск, обновление и защита данных;
7) вывод на экран, печать, магнитный носитель результатной информации, а также различных справочных и инструктивных сообщений пользователю;
8) формирование и передача данных на другие АРМ в виде файлов на магнитных носителях или по каналам связи в вычислительных сетях;
9) получение оперативных справок по запросам.
Методическое обеспечение АРМ состоит из методических указаний, рекомендаций и положений по внедрению, эксплуатации и оценке эффективности их функционирования. Оно включает в себя также организованную машинным способом справочную информацию об АРМ в целом и отдельных его функциях, средства обучения работе на АРМ, демонстрационные примеры 4.
Эргономическое обеспечение АРМ представляет собой комплекс мероприятий, обеспечивающих максимально комфортные условия использования АРМ специалистами. Это предполагает выбор специальной мебели для размещения техники АРМ, организацию картотек для хранения документации и магнитных носителей.
Одна из важнейших функций эргономического обеспечения АРМ - уменьшение отрицательных воздействий на человека со стороны ПЭВМ.
Правовое обеспечение АРМ — это система нормативно-правовых документов, определяющих права и обязанности специалистов в условиях функционирования АРМ. Эти документы строго увязаны с комплексом разработок, регламентирующих порядок хранения и защиты информации, правила ревизии данных, обеспечение юридической подлинности совершаемых на АРМ операций и т.д.
Эффективное функционирование АИС и АРМ базируется на комплексном использовании современных технических и программных средств обработки информации в совокупности с современными организационными формами размещения техники.
Выбор организационных форм использования программно-технических средств целесообразно осуществлять с учетом их рассредоточения по уровням иерархии управления в соответствии с организационной структурой автоматизируемого объекта. При этом основным принципом выбора является коллективное обслуживание пользователей, отвечающее структуре экономического объекта.
С учетом современной функциональной структуры территориальных органов управления совокупность программно-технических средств должна образовывать, по меньшей мере, трехуровневую глобальную систему обработки данных с развитым набором периферийных средств каждого уровня (см. рисунок 1).
Первый уровень — центральная вычислительная система территориального или корпоративного органа, включающая одну или несколько мощных ЭВМ или мэйнфреймов. Ее главная функция — общий, экономический и финансовый контроль, информационное обслуживание работников управления.
Рисунок 1 - Принципиальная схема многоуровневой организации программно-технических средств ЛВС
Второй уровень вычислительные системы предприятий (объединений), организаций и фирм, которые включают мэйнфреймы, мощные ПЭВМ, обеспечивают обработку данных и управление в рамках структурной единицы Третий уровень — локально распределенные вычислительные сети на базе ПЭВМ, обслуживающие производственные участки нижнего уровня. Каждый участок оснащен собственной ПЭВМ, которая обеспечивает комплекс работ по первичному учету, учету потребности и распределения ресурсов. В принципе это может быть АРМ, выполняющее функциональные вычислительные процедуры в рамках определенной предметной области.
В то же время на каждом уровне иерархии управления имеют место три способа организации технических средств: централизованный, децентрализованный и иерархически распределенный. Первый способ предполагает выполнение всех работ по обработке данных, начиная со сбора и регистрации данных, в одном центре обработки; второй предусматривает предварительную обработку информации, которая не требует создания очень крупных массивов данных, на периферийном оборудовании удаленного пользователя низовых звеньев экономического объекта; при третьем способе технология обработки оптимально распределена по уровням управления системы.
1.2 Характеристика основных элементов АРМ
АРМ должен отвечать следующим требованиям:
1) своевременное удовлетворение информационной и вычислительной потребности специалиста;
2) минимальное время ответа на запросы пользователя;
3) адаптация к уровню подготовки пользователя и его профессиональным запросам;
4) простота освоения приемов работы на АРМ и легкость общения, надежность и простота обслуживания;
5) терпимость по отношению к пользователю;
6) возможность быстрого обучения пользователя;
7) возможность работы в составе вычислительной сети.
Обобщенная схема АРМ представлена на рисунке 2.
Рисунок 2 - Схема автоматизированного рабочего места
Общее программное обеспечение (ПО) обеспечивает функционирование вычислительной техники, разработку и подключение новых программ. Сюда входят операционные системы, системы программирования и обслуживающие программы.
Профессиональная ориентация АРМ определяется функциональной частью ПО (ФПО). Именно здесь закладывается ориентация на конкретного специалиста, обеспечивается решение задач определенных предметных областей.
При разработке ФПО очень большое внимание уделяется вопросам организации взаимодействия “человек-машина”. Пользователю интересно и увлекательно работать на ЭВМ только в том случае, когда он чувствует, что он занимается полезным, серьезным делом. В противном случае его ждут неприятные ощущения. Непрофессионал может почувствовать себя обойденным и даже в чем-то ущемленным только потому, что он не знает неких “мистических” команд, набора символов, вследствие чего у него может возникнуть глубокая досада на все программное обеспечение или служителей культа ЭВМ 5.
Анализ диалоговых систем с точки зрения организации этого диалога показал, что их можно разделить (по принципу взаимодействия пользователя и машины) на:
|
