4.1.6 Component diagram (диаграммы компонентов)
Этот тип диаграмм предназначен для распределения классов и объектов по компонентам при физическом проектировании системы. Часто данный тип диаграмм называют диаграммами модулей. При проектировании больших систем может оказаться, что система должна быть разложена на несколько сотен или даже тысяч компонентов, и этот тип диаграмм позволяет не потеряться в обилии модулей и их связей.
Рисунок 4.1.8 – Диаграмма компонентов
4.2 Проектирование автоматизированной информационной системы
НА ПРИМЕРЕ РАЗРАБОТКИ МОДЕЛИ И ПРОЕКТА ДЛЯ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕПЛИЧНОГО ХОЗЯЙСТВА «ГИДРОПОНИКА»
Составление технического задания
На основании предварительного знакомства с предложением с представителями фирмы разрабатывается задание по созданию управляющей информационной системы (ИС) для тепличного хозяйства, использующая метод гидропоники для выращивания различных растений.
Разработка технического задания (ТЗ)
1 шаг – формирование группы «аналитиков» перед которыми ставится задача выполнение предпроектного исследования хозяйства (предприятия). Устанавливается срок
2 шаг – на основании знакомства с объектом для которого разрабатывается ИС, совместно с его специалистами готовится описание функционирования должного предприятия.
3 шаг – в соответствии с указанным сроком руководству фирмы разработчик посылает соответствующий документ.
В первой его части излагается специальные термины и понятия после чего дается последовательное изложение условий функционирования хозяйства.
Описание функционирования тепличного хозяйства
Гидропоника – способ выращивания растений без грунта, на специальных питательных растворов.
План выращивания растений – совокупность сведений о задании режима выращивания растений с указанием числовых значений ряда параметров, а так же моментов времени при которых происходит их изменение.
Исполнительные устройства – приборы с помощью которых изменяются параметры определяющие режим выращивания растений.
Датчики – специальные устройства, позволяющие определить контролирующие параметры режима выращивания.
Последовательность действий
Для нормального роста растений и созревания урожая необходимо соблюдение режима выращивания различных культур, которые являются общими.
Для управления режимом выращивания используется группа из 5 человек, лишь 1 из них имеет специальное образование, действие остальных строго регламентировано планом работ.
Режим выращивания определяется необходимостью поддержания в заданном диапазоне различных внешних параметров окружающей среды:
– температура
– влажность
– освещенность
в которых предлагается разработка АИС на базе персонального компьютера и одним оператором, заменяющим работу бригад обслуживания тепличного хозяйства.
5 шаг – после ознакомления с разработанным ТЗ взаимного согласования изменений и дополнений каждого из сторон составления финансовых документов и подписание ТЗ оно поступает в группу разработчиков (“мы”).
6 шаг – после уяснения ознакомления ТЗ происходит построение предметной области, т.е .определяется совокупность объектов, их свойств и связей между ними, которые определяет условие функционирования всей системы.
6.1 шаг – Основные объекты, которые мы выделяем.
Объектом не являются: растения – так как не несут информацию.
1. Компьютер
2. Исполнительные устройства:
лампа
вентилятор
нагреватель
бак с водой
бак с питательным раствором
3. Оператор
4. Датчики: температура, люксметр, рН-метр.
6.2 шаг – Определение связей между объектами.
Ввести план выращивания растений в компьютер.
Оператор вводит план в компьютер.
Датчики передают значения параметров окружающей среды в компьютере.
Компьютер обрабатывает значение этих параметров, т.е сопоставляет данные, выход в плане, чтоб в случае необходимости выработать команды и передать их на исполнительные устройства.
Компьютер вырабатывает команды для исполнительных устройств (вкл/выкл).
Компьютер проверяет срок выращивания растений согласно плану.
Компьютер вносит записи в журнал дежурного.
7 шаг – выполняется предварительный анализ проблемы и формируется концептуальная модель.
В соответствии с принятой концепцией при разработке иерархической совокупности модели определяется базовая модель, выполняющая наиболее важные факторы свойства и операции системы.
Все культуры выращивания по единому плану. Посадка их осуществляется в один и тот же момент времени.
Время окончания выращивания установленное планом является единым для всего цикла выращивания растений.
Исполнительные устройства постоянно находятся в рабочем состоянии и контроль за их работой протоколируется в журнале. Предполагается что внештатные ситуации связаны с возможностью гибели растений недоступными.
8 шаг – выбор базовой модели на основании которой выполняется начальная стадия разработки управляющей ИС.
В качестве основного элемента управления выступает компьютер – контроллер (controller).
Контролируется 3 параметра окружающей среды:
– температура
– освещенность
– концентрации питающего раствора, а так же продолжительность выращивания растений – время с помощью измерителя – Timer.
Т.к время является действующим лицом и timer необходим в комнате, которые ранее не включили timer, а журнал – распечатывают на принтере.
Количество датчиков – 3
Количество исполнительных устройств – 4.
9 шаг – построение логической модели процесса выращивания растений в автоматизированной теплице.
9.1 шаг – описание вариантов использования:
1. Ввод плана выращивания растений
2. Изменение значений параметров внешней среды
3. Выработка управляющих команд для исполнительных устройств
4. Внесение записей в журнал
9.2 шаг – определение действующих лиц (исполнителей):
1. Контроллер (controller) – компьютер осуществляющий управление автоматизированной системы и предусматривающий некоторые действия:
– получает от оператора план выращивания растений
– выполняет отработку данных получаемых от датчиков
– вырабатывает команды для исполнительных устройств по регулированию внешней среды в случаи их не соответствия значений плана выращивания
– производит запись показаний датчиков в журнал
2. Оператор (operator) – человек управляющей работой контроллера и выполняющий некоторые действия:
– вводит в компьютер план выращивания
– просматривает протокол работы системы
– в случае необходимости, выполняет оперативные действия, связанные с работой исполнительных устройств, датчиков и вспомогательных оборудований.
3. Датчики (Gauges) – группа преобразований первичной информации, определяющей значения контролирующих параметров внешней среды и передающие их в контроллер.
4. Исполнительные устройства (Executive gauges) – изменяющие по средствам своей датчики значения параметров внешней среды в случае необходимости:
– для лампы – F/novlamp
– вентилятор – cooler
– нагреватель – heater
– бак с водой – water tank
– бак с питательными растворами – nutrient tank