1. Omów stosowane obecnie metodyki projektowania nowych wyrobów.
WyróŜniamy dwie metody projektowania:
• Metodyka projektowania standardowa
1. wykonanie projektu dokumentacja konstrukcyjna i technologiczna
2. wykonanie prototypu poprawki dokumentacja k. i t.
3. wykonanie serii próbnej poprawki dokumentacja k. i t.
4. produkcja
• Metodyka projektowania uwzględniająca wymogi produkcji
1. wykonanie projektu dokumentacja konstrukcyjna i technologiczna
2. symulacje i sprawdzenie technologii
3.
wykonanie prototypu i serii probnej
4. produkcja
2. Omów etapy projektowania nowych wyrobów.
Rozpoznanie patentowe, pieniądze, dlaczego coś robimy?, schemat blokowy (co naleŜy zrobić w
zakładzie), podwykonawcy, kooperatorzy.
Do danego projektu wybieramy lidera – osobę odpowiedzialną za pracę w zespole, która
rozdziela prace, terminy i egzekwuje robote.
ZESPÓŁ
LIDER
projekt
Technologia – sposób wytwarzania gotowych wyrobów w przemyśle, maszyny, urządzenia i
narzędzia potrzebne do przetwarzania materiałów i otrzymania gotowych wyrobów.
Zatem technologia narzuca system montaŜu elementów . Wszystko o obiekcie (warunki
pracy), zakres temperaturowy w jakim mamy mierzyć, w zaleŜności od wysokości musimy
podać teŜ ciśnienie
Bardzo waŜna równieŜ jest kategoria klimatyczna, musi być podana, a takŜe przewidziane
warunki transportu lub ewentualnego składowania.
3. Omów co powinna zawierać dokumentacja konstrukcyjna i technologiczna
nowych wyrobów.
•
Dokumentacja konstrukcyjna
-
zawiera opis działania urządzenia
- mówi o przeznaczeniu
- zawiera parametry techniczne
- instrukcje obsługi
- informacje dotyczące obudowy i zabezpieczeń
( schematy blokowe, schematy ideowe np. miernika mocy, filtru ; opisane elementy , opisane
wartości, rysunki płytek z połączeniami, obrysy elementów, szczegółowy wykaz elementów)
• Dokumentacja technologiczna
Zawiera opis montaŜu elementów, podzespołów, płytek w całej obudowie ( w jaki sposób
wykonać pomiary kontrolne, w jakich punktach, jaki sprzęt jest do tego potrzebny)
N1 – N3 punkty kontrolne, w których to odrzuca się wybrakowany element by nie podraŜać
kosztów produkcji.
4. Wymień i krótko omów czynniki decydujące o konstrukcji.
Przeznaczenie wyrobu
sprzęt profesjonalny, sprzęt powszechnego uŜytku, przenośny, stacjonarny,
przewoźny (odporny na wibracje)
Elementy
poprawne
technicznie
N1
N2
N3
Wielkość produkcji
- produkcja jednostkowa: dotyczy zespołów badawczych, laboratoriów,
wysokie kwalifikacje
- produkcja seryjna: mało-, średnio- i wielko- seryjna
- produkcja masowa: wykonywanie tych samych urządzeń przez długi czas
System montaŜu
modułowy
niemodułowy : przeznaczony do powszechnego uŜytku
MontaŜ
MontaŜ przewlekany (lutownica), montaŜ powierzchniowy (automatycznie),
lutowanie owijane, narzędzia do projektowania płytek z połączeniami
drukowanymi
Zakłócenia
Zewnętrzne, wewnętrzne, elementy pasoŜytnicze, kompatybilność
elektromagnetyczna
Warunki cieplne
W zaleŜności od konstrukcji sprzętu
Warunki technoklimatyczne
NaraŜenia klimatyczne, dokładny dobór materiałów, szczelność obudowy,
amortyzatory, zakres temp. -40 do 70, wilgotność
Serwis
Przewidywana organizacja – jak naprawić, punkty do sprawdzenia,
co sprawdzić w zaleŜności od objawów
Wymogi miniaturyzacji
Przejście z montaŜu przewlekanego do powierzchniowego
Warunki ekonomiczne
Opłacalność produkcji, koszty, potrzeby rynku
5. Omów program projektowania mającego na celu uzyskanie wysokiej
jakości wyrobu
.
• Projekt najbardziej popularny:
Produkcja masowa:
∑
=
=
N
i
n
xi
N
1
1
µ
R=100 Ω N- liczba elementów
Odchylenie średniokwadratowe
∑
=
−
−
=
N
i
n
xi
N
1
2
)
(
)
1
(
1
µ
σ
Oszacować na podstawie standardowej definicji lub M-R
(wykres)
2 σ – 68,27 %
6 σ – 99,73 %
JeŜeli przyjmiemy +-1σ= +-3 Ω to mamy 68,27 % wyrobu spełnia wymogi
JeŜeli +-1 σ = 1 σ ( +- 3 σ = +- 3 σ ) to 99,73 % wyrobów spełnia wymogi
6. Scharakteryzuj urządzenia wirtualne realizowane w środowisku
LabVIEW
Urządzenie wirtualne – jest to urządzenie istniejące w świecie wirtualnym w postaci programu
( kodu wykonywalnego) realizującego zadania rzeczywistego urządzenia.
Elementy urządzenia wirtualnego:
- interfejs uŜytkownika – odpowiednik płyty czołowej urządzenia wirtualnego
- program realizujący funkcje urządzenia wirtualnego
- elementy wejściowe i wyjściowe do przekazywania danych , do innych urządzeń wirtualnych ,
do złącza rzeczywistego.
Zalety urządzeń wirtualnych :
- łatwość realizacji – komputer , program
- moŜliwość dostosowania się do róŜnorodnych zadań – modułowa budowa , łatwość
przeprogramowania.
-automatyczne przetwarzanie
-moŜliwość rejestracji i przechowywania danych
Wady urządzeń wirtualnych:
-ograniczona szybkość działania w porównaniu z urządzeniami rzeczywistymi
- ograniczenia sprzętowe – program , komputer, karty pomiarowe.
7. Dane stosowane w programie LabView ,rodzaje końcówek urządzeń
wirtualnych, przewody urządzeń wirtualnych.
Wstęp: program w języku G odbywa się przez graficzne przedstawianie bloków wykonujących
zadane operacje i powiązanie ich za pomocą przewodów.
Dane stosowane w programie LABVIEW:
Dane na wejściu : controls - umoŜliwiają wprowadzanie danych do programu
Indicators - umoŜliwiają wizualizację
danych i wyników przetwarzania danych
Przekazywanie danych -
1. Dane na wejściu
2. Ikona (SubVi) wykonuje przypisane jej działanie, wyniki na wyjściu
3. przekazywanie danych do następnej ikony zgodnie ze schematem
4. Ikona (SubVi) wykonuje przypisane jej działanie, wyniki na wyjściu
5. I tak, aŜ do terminalu wyjściowego kończącego etap
6. przetwarzania danych - następuje ekspozycja wyniku
Końcówki –wejście i wyjście urządzeń wirtualnych. -- TERMINALE
Końcówki wejściowe i wyjściowe = obiekty wejściowe i wyjściowe – TERMINALE
Przewody – słuŜą do konstrukcji połączeń pomiędzy elementami diagramu ( gdzie węzły są
obiektami na diagramie)
8. Wymień i omów elementy panelu sterowania:
Panel sterowania = płyta czołowa urządzenia
Projektowanie w języku G przebiega następująco:
1. projekt panelu sterowania urządzenia wirtualnego – wykonywane jest w oknie panelu.
Jest to pluta czołowa. Elementy konstrukcyjne pojawiają się w oknie diagramu.
2. Rzeczy w diagramie , daja nam schemat blokowy.
Nasz panel sterowania zawiera:
• szare tło
• Przyciski: start , pętla , zatrzymaj , pauza
Obiekty wyjściowe płyty czołowej urządzenia:
• Numeri – przełączniki wyświetlacze numeryczne
• Boolean – przełączniki , wyświetlacze dwustanowe
• list and ring – tekstowo –numeryczne obiekty wyboru
• array and luster – obiekty do konstruowania tablic i klastrów
• path and refnum – obiekty do wpisywania ścieŜki dostępu
• activeX – obiekty do transportu danych
• decorations – elementy dekoracyjne
• string and table – bikety z polani do wpisywania i odczytu tekstów oraz tabel
• graph- wyświetlacze graficzne
• dialog- obiekty dialogowe
• user controls – obiekty wejściowe i wyjściowe uŜytkownika
• select a control – polecenie otwarcia okna dialogu
Tło okna projektowana Diagram – projekt urządzenia – białe
• structures – struktury programistyczne
• Numeric – obiekty udostępniające operacje logiczne
• boolean – obiekty udostępniające operacje logiczne
• string- obiekty udostępniające operacje z łańcuchami znaków
• array - obiekty udostępniające operacje na tablicach
• cluster - obiekty udostępniające operacje na klastrach
• comparison- obiekty udostępniające operacje porównania
• time and dialog – obiekty do takowania i wprowadzania opóźnień
• file I/0- obiekty do zapisu i odczytu plików
• communication – obiekty do komunikacji komputera z otoczeniem
• application control – obiekty słuŜące obsłudze aplikacji
• advanced – obiekty z zaawansowanymi operacjami
• raport generation – obiekty słuŜące do przygotowywania raportów
• user libraries – bibliotek uŜytkownika
• selekt a VI – polecenie otwarcia okna dialogu
Menu TOOLS;
• Operate Value - do obsługi panelu sterowania
• Position/Size/Select - do zaznaczania obiektów w celu ich przesunięcia, zmiany
rozmiarów
• Edit Text - umieszczanie i edycja tekstów
• Connect Wire - wykonywanie połączeń między ikonami i obiektami wejściowymi oraz
wyjściowymi podczas tworzenia diagramu
• Object Pop-up - rozwijanie podręcznego menu,do danego obiektu, zmiana jego
parametrów
• Scroll Window - szybkie przewijanie dowolnego okna
• Set/Clear Breakpoint -zatrzymanie programu w miejscu zaznaczonym, wskaźnik
przerwań
• Probe Data - szybkie udostępnianie danych w dowolnym miejscu testowanego programu
• Get color - wskaźnik kolorów
• Set Color - wskaźnik kolorów
9. Wymień i krótko opisz rodzaje struktur stosowanych w języku G.
- struktura sekwencyjna sequence – stosuje się w przypadku, gdy istotna jest kolejność
wykonywanych operacji, a jej uzyskanie za pomocą odpowiednich połączeń jest niemoŜliwe
lub utrudnione. Operacje wewnątrz struktury są wykonywane w kolejności wyznaczonej przez
narastające numery porządkowe.
- struktura wyboru case - stosuje się w przypadku, gdy ten sam zestaw danych moŜe być
przetwarzany na kilka sposobów. Struktura ta umoŜliwia alternatywne wykonywanie bloków
kodu objętych ramką. Przesyłanie sygnałów odpowiada instrukcji if… then… else lub switch.
Domyślnie struktura Case pozwala na wybór jednego z dwóch przypadków, oznaczonych
wartościami False i True
- pętla for – stosuje się w celu cyklicznego wykonywania odpowiedniej procedury; liczba
powtórzeń jest znana.
- pętla while – stosuje się w celu cyklicznego wykonywania określonej procedury; liczba
powtórzeń nie jest znana, zaleŜy od określonego w procedurze warunku.
- struktura Formula Node – słuŜy do wprowadzania wzorów matematycznych „własnych”,
jeŜeli nie korzystamy z operatorów matematycznych.
10. Wymień i omów konstrukcje pętli programowych stosowanych w języku.
- pętla For Loop – po wstawieniu do programu wymaga zadeklarowania liczby iteracji na
wejściu ikony
. Numery kolejno wykonywanych iteracji, poczynając od 0 do N-1 będą
pokazywane na wyjściu ikony
i są umieszczane automatycznie w polu pętli w czasie jej
wstawiania do programu. Sprawdzenie warunku kontynuacji pętli (i < N) wykonywane jest na
początku kaŜdego obiegu. Terminal N – liczby całkowite I32 (32-bitowa liczba całkowita ze
znakiem) – inne – błąd. Dane moŜna przekazywać przez tunel.
- pętla while - Na zacisk
, nazywany wejściem warunku, podaje się daną typu logicznego.
Fragment programu objęty pętlą będzie wykonywany tak długo, jak długo wartość tej danej
będzie równa True. Sprawdzenie odbywa się na końcu obiegu, przez co zawartość pętli zostanie
zawsze wykonana co najmniej raz. Zacisk wyjściowy
udostępnia numery kolejnych obiegów,
począwszy od 0.
11. Omów konstrukcję struktury wyboru case w języku G.
Struktura wyboru case posiada do wyboru co najmniej dwie ramki. KaŜda ramka zawiera blok
programowy realizujący określone operacje oraz deklaracje wyboru wartości umoŜliwiających
wybór. Po wstawieniu do programu wymaga określenia:
- typu danych wejścia selekcyjnego
- typu danych wprowadzanych do tuneli wejściowych i wyjściowego
Domyślnie struktura Case pozwala na wybór jednego z dwóch przypadków, oznaczonych
wartościami False i True, zatem wyboru dokonuje się na podstawie wartości danej typu
logicznego; wskazuje na to takŜe zielony kolor węzła-selektora warunku.
12. Omów metody sterowania przepływem danych w środowisku LabVIEW.
Zasady przepływu danych:
- Węzeł(element, ikona, blok) rozpoczyna działanie po otrzymaniu wszystkich danych
wejściowych
początek: dane przekazywane z wejść panelu sterowania do programu graficznego-diagramu
(Control Terminals)
- Dane na wyjściach węzła ( węzeł moŜe mieć kilka wyjść) pojawiają się jednocześnie po
wykonaniu operacji zgodnie z zaprojektowanym przebiegiem sygnału (Nodes Terminals)
- Uzyskane dane wyjściowe są jednocześnie dostarczane do wejścia węzłów odbierających
( wejść następnych elementów)
- JeŜeli jest kilka wejść to kolejność działań zaleŜy od numeru wejścia
Dane z wyjść programu graficznego są przekazywane do panelu sterowania.
Sterowanie przepływem danych, a wiec kolejność działań w określonej sekwencji jest potrzebna,
aby uzyskać:
- Ŝądaną sekwencję operacji w warunkach, gdy nie daje się jej zrealizować przepływem
danych
- pętle wykonujące wielokrotne powtarzanie operacji przez określone fragmenty projektu
- warunkową realizację określonych fragmentów projektu
13. Omów konstrukcję struktury sekwencyjnej sequence w języku G.
Struktura sekwencyjna sequence składa się z ramek, z jednej ramki lub kilku ramek o numerze 0
do ramki 1,nastepnie do ramki 2 itd.
Tunele wejść i wyjść ramki oraz porty tworzą się automatycznie podczas prowadzenia połączeń.
Dane wejściowe struktury sekwencyjnej są dostępne dla wszystkich ramek.
Wyjścia danych ze struktury musza mieć tylko jedno źródło informacji, czyli kaŜde z wyjść
struktury jest związane z jedna z ramek, ale tunele wyjść są widoczne we wszystkich ramkach.
Przekazywanie danych z ramki do ramki:
-porty umieszczone na krawędzi ramki
-przez tunel
14. Omów składowe systemu modułowego w zastosowaniu do sprzętu
profesjonalnego.
System modułowy- układ profesjonalny
Moduł- obwód zmontowany na płytce drukowanej w miare moŜliwości zawinięty węzeł
funkcjonalny . Wszystkie moduły wykonane są przy pomocy jednej technologii; wymiary
modułów sa takie same, łączone są miedzy sobą za pomocą specjalnych złączy. Moduł:
- podstawa montaŜowa
- przełączniki
- płyta prostopadła (czołowa) – pozwala się kontaktować zewnętrznie
- złącze ( bezpośrednie- z polami lutowniczymi; pośrednie)
- ekran
Szafa
- ochrona przed woda i nasłonecznieniem
- zabezpieczenie przed zakłóceniami elektromagnetycznymi
- odpowiednie warunki chłodzenia
- zamiera odpowiednie amortyzatory
15. Definicja, budowa i rodzaje modułów stosowanych w sprzęcie
profesjonalnym.
Moduł – obwód zmontowany na płytce drukowanej, w miarę moŜliwości zamknięty węzeł
funkcjonalny, wszystkie moduły wykonane są przy pomocy jednej technologii, wymiary
modułów są takie same, łącza się miedzy sobą odpowiednimi złączeniami.
Moduł składa się z:
-podstawy montaŜowej
-złącza, które łączy moduł z innymi modułami
-elementów wspornych (płyta czołowa)
-ekranów.
Wymiary zew modułu zaleŜą głównie od:
-liczby mikroukładów wchodzących w skład modułu
-technologii łączenia i elementów przewodzących
-konstrukcji szkieletów modułow
DuŜa liczba mikroukładów w module jest korzystna ze względu na:
-niezawodność modułu (połączenia znajdują się wew)
-moŜliwość skonstruowania węzła funkcjonalnego mającego małą liczbę punktów połączonych z
innymi modułami (małą liczbę wyjść na złączu)
DuŜa liczba mikroukładów w module jest niekorzystna ze względu na:
-duŜe trudności z lokalizacją i usunięciem uszkodzenia w module
-niepowtarzanie się w urządzeniu modułu zbudowanego z duŜej liczby mikroukładów
Przy konstrukcji modułu naleŜy uwzględni następujące czynniki:
-elektryczne
-mechaniczno-klimatyczne
-eksploatacyjne
projektowo-ekonomiczne
16. Wymień i omów rodzaje obiektów dostępnych w programie AutoCAD.
Podstawowe elementy rysunku:
Odcinek
- LINE
[LINIA]
Punkt
- POINT
[PUNKT]
Okrąg
- CIRCLE
[OKRAG]
Łuk
- ARC
[ŁUK]
Obszar
- SOLID
[OBSZAR]
Polilinia
- PLINE
[PLINIA]
Elipsa
- ELLIPSE
[ELIPSA]
Prostokąt
- RECTANG [PROST]
Wielobok
- POLYGON [WIELOBOK]
Pierścień
- DONUT
[PIERŚCIEŃ]
Podwójna linia
- DLINE
Szeroka linia
- TRACE
[TRASA]
Szkic
- SKETCH
[SZKICUJ]
Podwójna linia – przydatne gdy chcemy narysować rzut kondygnacji (duŜo ścian składających
się z dwóch kresek). Komenda nie tylko rysuje dwie równoległe kreski, ale równieŜ dołącza je do
juŜ istniejących.
Rodzaje punktów charakterystycznych:
CENtrum – znajduje środek łuku albo okręgu.
KONiec – znajduje koniec odcinka albo łuku.
BAZa – znajduje punkt wstawienia bloku lub napisu.
PPRzecięcia – znajduje punkt przecięcia dwóch obiektów.
SYMetria – znajduje punkt w środku odcinka lub łuku.
BLIski – znajduje punkt naleŜący do obiektu, znajdujący się najbliŜej kursora.
PUNkt – znajduje punkt typu punkt.
PROstopadły – znajduje punkt w którym prosta prostopadła przecina obiekt.
KWAdrant – znajduje najbliŜszy punkt „ćwiartkowy” okręgu lub łuku.
STYczny – znajduje punkt łuku albo okręgu przez który przechodzi styczna.
17. Rodzaje układów współrzędnych dostępnych w programie AutoCAD
i ich zastosowanie w praktyce
Współrzędne prostokątne (kartezjańskie).
W autoCADzie zdefiniowany jest standardowo jeden układ współrzędnych prostokątnych X,Y,Z,
oraz istnieje moŜliwość definicji dowolnej ilości lokalnych układów uŜytkownika. Współrzędne
bezwzględne mierzone są w odniesieniu do bieŜącego ukl. Wspol. Współrzędne względne
mierzone są względem ostatnio wskazanego punktu.
Nie jest konieczne podawanie 3 wspol. – wystarcza X i Y, wtedy autoCAD automatycznie
przyjmuje Z= bieŜący poziom. Dla rysunków płaskich moŜna przyjąć Z=0.
Współrzędne biegunowe
Współrzędne biegunowe określają połoŜenie punktu na płaszczyźnie w biegunowym układzie
współrzędnych przez podanie promienia i kata odchylenia. Wspol. Bieg. Mogą być względne i
bezwzględne. Wspol. Bieg. Względne określają połoŜenie względem ostatnio wprowadzonego
punktu. Wspol. Bieg. Poprzedzone znakiem mnoŜenia * określają połoŜenie względem
globalnego układu współrzędnych.
Współrzędne sferyczne
Wspol. Sferyczne określają połoŜenie punktu w przestrzeni w sferycznym układzie
współrzędnych przez podanie promienia oraz dwóch kątów odchylenia. Wspol. Sfer. Mogą być
bezwzględne lub względne. Wspol. Sfer. Względne określają połoŜenie względem ostatnio
wprowadzonego punktu. Współrzędne sfer. Poprzedzone znakiem mnoŜenia * określają
połoŜenie względem globalnego ukl. Wspol.
Współrzędne walcowe
Wspol. Walc. Określają połoŜenie punktu w przestrzeni w walcowym układzie wspol. Przez
podanie promienia, kata odchylenia i wysokości. Wspol. Walc. Mogą być względne lub
bezwzględne. Wspol. walc. względne określają połoŜenie względem ostatnio wprowadzonego
punktu. Wspol. Walc. Poprzedzone znakiem mnoŜenia * określają połoŜenie względem
globalnego układu współrzędnych.