Details

Целью работы является разработка программной системы управления и обмена данными для автоматизации процедур поверки и калибровки средств измерений абсолютного давления. Предметом исследования являются методы организации обмена данными между контроллером и программной системой, а также способы обработки, преобразования и визуализации измерительной информации. Задачи, решаемые в ходе исследования: Анализ существующих подходов к автоматизации измерительных и метрологических систем. Разработка протокола обмена данными между контроллером и программной системой. Проектирование архитектуры программного обеспечения. Реализация программных модулей обработки и преобразования данных. Разработка пользовательского интерфейса системы. Реализация сериализации данных в формат JSON. Проведение тестирования программной системы и оценка устойчивости ее работы. В ходе работы была исследована архитектура автоматизированных измерительных систем и принципы организации обмена данными с измерительным оборудованием. Были проанализированы современные подходы к построению модульных программных систем и обработке измерительной информации. В результате работы была разработана программная система, обеспечивающая обмен данными между контроллером и вычислительной системой, обработку бинарных пакетов, преобразование данных в формат JSON и отображение параметров в пользовательском интерфейсе. Была реализована модульная архитектура программного обеспечения, обеспечивающая независимость интерфейса от низкоуровневой логики обмена данными. Проведенное тестирование подтвердило корректность работы системы, устойчивость обмена данными и возможность дальнейшего масштабирования программного решения. Полученные результаты могут быть использованы при проектировании автоматизированных метрологических комплексов, систем мониторинга измерительного оборудования и цифровых платформ обработки измерительных данных.

The aim of the thesis is to develop a software system for data management and exchange to automate the verification and calibration of absolute pressure measuring instruments. The subject of the study is methods for organizing data exchange between the controller and the software system, as well as methods for processing, converting, and visualizing measurement information. Problems addressed in the study: Analysis of existing approaches to the automation of measurement and metrology systems. Development of a data exchange protocol between the controller and the software system. Software architecture design. Implementation of software modules for data processing and conversion. Development of the system user interface. Implementation of data serialization in JSON format. Testing of the software system and assessment of its stability. This work examined the architecture of automated measurement systems and the principles of organizing data exchange with measuring equipment. Modern approaches to building modular software systems and processing measurement data were analyzed. As a result, a software system was developed that enables data exchange between the controller and the computing system, processing binary packets, converting data to JSON format, and displaying parameters in the user interface. A modular software architecture was implemented, ensuring the interface is independent of low-level data exchange logic. Testing confirmed the correct operation of the system, the stability of data exchange, and the feasibility of further scaling the software solution. The obtained results can be used in the design of automated metrology systems, measurement equipment monitoring systems, and digital measurement data processing platforms.

• 0d46d3106971d8000e4d5e1f679242725f1ba5b24db1b71019e8efb5f9b44f84.pdf
• 0d46d3106971d8000e4d5e1f679242725f1ba5b24db1b71019e8efb5f9b44f84.pdf
• 0d46d3106971d8000e4d5e1f679242725f1ba5b24db1b71019e8efb5f9b44f84.pdf
  • СОДЕРЖАНИЕ
  • ВВЕДЕНИЕ
  • 1. АНАЛИЗ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ И СУЩЕСТВУЮЩИХ РЕШЕНИЙ
    • 1.1 Роль автоматизации в современной метрологии
    • 1.2 Особенности процедур поверки и калибровки средств измерений давления
    • 1.3 Анализ существующих систем автоматизации
    • 1.4 Анализ методов обмена данными с измерительным оборудованием
    • 1.5 Постановка задачи разработки
  • 2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОГРАММНОЙ СИСТЕМЫ
    • 2.1 Требования к программной системе
      • 2.1.1 Функциональные требования
      • 2.1.2 Нефункциональные требования
    • 2.2 Архитектура программной системы
      • 2.2.1 Контроллер установки
      • 2.2.2 Слой обмена данными
      • 2.2.3 Слой обработки данных
      • 2.2.4 Формирование данных в формате JSON
      • 2.2.5 Пользовательский интерфейс
      • 2.2.6 Общая схема архитектуры
    • 2.3 Описание протокола обмена данными
      • 2.3.1 Структура пакета данных
      • 2.3.2 Команды протокола управления
      • 2.3.3 Контроль ошибок
      • 2.3.4 Протокол работы с EEPROM
      • 2.3.5 Формат передачи данных
    • 2.4 Модель обработки и преобразования данных
    • 2.5 Проектирование пользовательского интерфейса
  • 3. РЕАЛИЗАЦИЯ И ТЕСТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ
    • 3.1 Средства и технологии разработки
    • 3.2 Реализация программных модулей
      • 3.2.1 Модуль связи
      • 3.2.2 Модуль обработки данных
      • 3.2.3 Модуль пользовательского интерфейса
      • 3.2.4 Модуль логирования
    • 3.3 Реализация обмена с контроллером
    • 3.4 Тестирование системы
      • 3.4.1 Проверка корректности обмена данными
      • 3.4.2 Проверка устойчивости системы
      • 3.4.3 Оценка скорости обработки данных
      • 3.4.4 Проверка обработки ошибок
  • 4. ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ РАЗРАБОТКИ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ СИСТЕМЫ
    • 4.1 Анализ результатов внедрения программной системы
    • 4.2 Преимущества разработанной архитектуры
    • 4.3 Возможности дальнейшего развития системы
  • ЗАКЛЮЧЕНИЕ
  • СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ