Интеллектуальный дом: автоматизированная система управления лифтом

Контрольная работа

" Интеллектуальный дом: автоматизированная система управления лифтом"

• Введение
• Анализ
• Проектирование
• Список использованной литературы
• Приложение

Трудно представить современную жизнь без лифтов.

Лифты для людей и грузов давно устраивались в рудниках и товарных складах, но только с начала XIX столетия их стали часто делать специально для удобства людей, сначала во дворцах и богатых домах, а с конца 60-х годов XIX столетия, с появлением высотных домов, лифты становятся необходимостью.

Считается, что первый лифт был установлен в 1743 году во дворце французского короля Людовика XV в Версале, чтобы тридцатитрехлетний король мог, не напрягаясь, подниматься в апартаменты своей любовницы, расположенные этажом выше. Впрочем, в старинных источниках имеются упоминания и о более ранних пассажирских подъемных машинах — в Синайском монастыре (Египет, VI век н.э.) и даже в Древнем Риме (I век до н.э.). В 1795 году наш знаменитый Кулибин разработал винтовые «подъемные и спускные кресла» для Зимнего дворца. Все эти подъемники использовали физическую силу рабов или слуг, реже — тяглового скота. Вскоре после изобретения паровой машины ее приспособили и к подъемнику.

В современной жизни появилось большое разнообразие видов и применений лифтов. Если рассмотреть сферу применения грузовых лифтов, то она делится на две основные части. К первой можно отнести малые грузовые лифты, которые имеют небольшую грузоподъемность и применяются, как правило, в кафе, ресторанах, магазинах и, конечно, в частных домах, например, для подъема сумок из гаража в кухню. Ко второй части относятся просто грузовые лифты. Они имеют уже приличную грузоподъемность и используются на складах, в магазинах, торговых центрах и т. д. Ну, а о сфере применения пассажирских лифтов можно говорить до бесконечности. Не один современный жилой дом не обходится без лифтового оборудования, а в общественных заведениях этот механизм выглядит настолько естественно, что скорее вызывает удивление отсутствие лифта, чем его присутствие. Последнее время появилась потребность в пассажирских лифтах для индивидуальных домов, и это понятно, потому что этот механизм не просто облегчает жизнь и делает ее более комфортной, но иногда бывает просто насущной необходимостью. Исполнение этих лифтов и отделочные материалы, которые используются для облицовки пассажирских кабин в состоянии удовлетворить самый изысканный вкус. Большой популярностью пользуются панорамные лифты, в которых прозрачной является не только кабина лифта, но и шахта, внутри которой происходит перемещение кабины. Панорамный лифт — важная деталь в картине интерьера здания. Подъем в таком лифте оставляет незабываемые впечатления у пассажиров. Кроме того, существует несколько вариантов лифтов для лечебно-профилактических учреждений с учетом всех требований, предъявляемых к перевозке больных.

Разнообразие видов лифтов поражает. В зависимости от области применения выбираются параметры системы лифта: грузоподъемность, обслуживание приказов и вызовов, скорость, уровень энергии, необходимый для нормальной работы системы, и т. д.

Цель данной работы — спроектировать систему пассажирского лифта, с которым каждый человек сталкивается очень часто в своей повседневной жизни.

Анализ

Сделаем некоторые предположения:

Режим работы системы (скорость, оптимальное напряжение, грузоподъемность) задается в контролере при ее создании и не может корректироваться в дальнейшем;

Рассматриваемая система лифта работает без выполнения попутных вызовов с площадок, мимо которых он проходит;

В случае возникновения ситуации, когда несколько человек одновременно вызывают лифт на разных этажах, он прибывает на тот, расстояние до которого минимально, либо (в случае одинаковых расстояний) до того, который находится выше.

Рассмотрим требования к системе:

Ш Система должна доставлять людей по их требованию на нужный этаж;

Ш Система должна периодически измерять вес кабины, напряжение и проводить позиционирование кабины на уровне этажа;

Ш В случае несоответствия параметров (веса кабины, электрического напряжения) с установленными правилами эксплуатации система должна подавать сигнал на монитор о возникновении аварийной ситуации и останавливать лифт;

Ш Система должна калибровать датчики;

Ш Система должна управлять открытием и закрытием дверей;

Ш В случае одновременного вызова лифта на нескольких этажах система должна сравнивать расстояния между этими этажами и тем, на котором в данный момент находится лифт, и отправлять кабину на ближайший.

Выделим основные абстракции:

Ш TController - класс предназначен для:

o опроса датчиков через заданный промежуток времени,

o сравнения параметров системы с установленными правилами эксплуатации,

o отправки сигнала об аварийной ситуации на монитор,

o управления работой двигателя,

o сравнения расстояний между этажами, на которых был вызван лифт, с тем этажом, на котором находится лифт;

Ш ТButtons - список кнопок;

Ш ТSensors — класс предназначен для управления следующими датчиками: калибровочным, датчиком положения лифта, датчиком веса кабины, датчиком напряжения;

Ш ТCabin — класс предназначен для управления открытием и закрытием дверей, для перевозки людей;

Ш ТDisplay — класс предназначен для вывода показаний датчиков и сообщений об аварийных ситуациях;

Ш TTimer - класс предназначен для вызова метода контроллера через каждый заданный промежуток времени;

Ш TActor - класс, инициирующий работу системы;

Ш TMotor — класс предназначен для управления перемещением кабины.

Проектирование

Основные классы и взаимоотношения между ними показаны на диаграмме классов (приложение 1).

На диаграмме «Иерархия датчиков» (приложение 2) показана организация датчиков. Вводится калибровочный датчик TCalibrSensor, прямыми наследниками которого являются датчик напряжения TVoltmetr, датчик измерения массы кабины TMassa и датчик, проводящий позиционирование лифта на уровне этажа.

На диаграмме «Иерархия кнопок» (приложение 3) показана организация кнопок. Вводится класс TButtons, прямыми наследниками которого являются класс этажных кнопок TButtonsFloor и класс кнопок кабины TButtonsCabin.

На диаграмме взаимодействий 1 (приложение 4) показан сценарий, в котором человек вызывает лифт:

Ш объект класса TActor вызывает метод ClickOn (нажать) объекта ButtonFloor класса TButtonsFloor;

Ш объект ButtonFloor вызывает метод OnMotor (включить мотор) объекта класса TController;

Ш объект класса TController вызывает метод MoveCabin (двигать кабину) объекта класса TMotor;

Ш объект класса TMotor вызывает метод OpenDoor (открыть дверь) объекта класса TCabin.

На диаграмме взаимодействий 2 (приложение 5) показан сценарий, когда человек, находясь в кабине лифта, нажимает кнопку этажа, на который ему необходимо попасть:

Ш объект класса TActor вызывает метод ClickOn (нажать) объекта ButtonCabin класса TButtonsCabin;

Ш объект ButtonCabin вызывает метод SendFloor (отправить на этаж) объекта класса TController;

Ш объект класса TController вызывает метод OnMotor (включить мотор) объекта класса TMotor;

Ш объект класса TMotor вызывает метод OpenDoor (открыть дверь) объекта класса TCabin.

На диаграмме взаимодействий 3 (приложение 6) показан сценарий поведения системы в случае возникновения аварийной ситуации:

Ш объект класса TActor вызывает метод Call (заходить) объекта класса TCabin;

Ш объект класса TCabin вызывает метод TestSystem (тестирование системы) объекта класса TSensors;

Ш объект класса TSensors вызывает метод Error (ошибка) объекта класса TCabin;

Ш объект класса TCabin вызывает метод OffMotor (выключить мотор) объекта класса TMotor;

Ш объект класса TMotor вызывает метод Error (ошибка) объекта класса TController;

Ш объект класса TController вызывает метод ShowError (показать ошибку) объекта класса TDisplay.

На диаграмме взаимодействий 4 (приложение 7) показан сценарий, в котором несколько человек на разных этажах одновременно нажимают кнопки вызова лифта:

Ш мультиобъект класса TActor вызывает метод ClickOn (нажать) мультиобъекта ButtonFloor класса TButtonsFloor;

Ш мультиобъект ButtonFloor вызывает метод CompareFloor (сравнить этаж) объекта класса TController;

Ш объект класса TController вызывает метод OnMotor (включить мотор) у себя;

Ш объект класса TController вызывает метод MoveCabin (двигать кабину) объекта класса TMotor;

Ш объект класса TMotor вызывает метод OpenDoor (открыть дверь) объекта класса TCabin.

Выводы:

Цели, поставленные в начале работы, достигнуты. Мы спроектировали автоматическую систему пассажирского лифта на основе объектно-ориентированного подхода. Мы рассмотрели внутреннее устройство системы, выделив ее основные составляющие:

o контролер;

o двигатель;

o кабина;

o кнопки вызова и управления;

o датчики, проверяющие параметры системы;

o дисплей в диспетчерской, на который выводятся показания датчиков и сигнал об аварийной ситуации.

Также мы рассмотрели наиболее часто происходящие ситуации взаимодействия системы с человеком.

Разработанная модель отличается гибкостью, доступностью, простотой восприятия, легкостью в управлении.

Основной проблемой, с которой мы столкнулись при создании модели, была сложность технического языка, на котором написана литература по данной теме. Сложно было объединить в одной работе все существующие системы лифтовых установок, поэтому мы уделили внимание только системе пассажирского лифта.

Я думаю, что разработанная модель может быть интересна как обычному человеку, так и программисту, преследующему цель реального создания (программирования) автоматической системы управления лифтом.

лифт автоматизированная система

1. Гради Буч. Объектно-ориентированный анализ и проектирование. — М.: «Издательство Бином», 1994.

2. www.lift.ru.

3. Волков Д. П. Атлас конструкций лифтов. Методическое пособие для студентов технического университета. — Пермь: Образование, 1984.

Приложение

1. Диаграмма классов

2. Иерархия датчиков

3. Иерархия кнопок

4. Диаграмма взаимодействий 1

5. Диаграмма взаимодействий 2

6. Диаграмма взаимодействий 3

7. Диаграмма взаимодействий 4