- •Введение
- •1.1 Организация курсового проектирования
- •1.1.1 Цели, задачи и тематика курсового проектирования. Задание на курсовое проектирование
- •1.1.2 Структура курсового проекта
- •1.1.3 Организация выполнения и защиты курсового проекта
- •1.2 Общие вопросы организации дипломного проектирования
- •1.2.1 Цели, задачи и тематика дипломного проектирования
- •1.2.2 Задание на дипломное проектирование
- •1.2.3 Структура дипломного проекта
- •1.2.4 Организация выполнения и защиты выпускной квалификационной работы
- •1.3 Требования к оформлению курсовых проектов и выпускных квалификационных работ
- •1.3.1 Нормативные документы
- •1.3.2 Основные понятия
- •1.3.3 Стадии разработки устройства
- •1.3.4 Виды конструкторской документации
- •1.3.5 Требования к оформлению текстовой части работы
- •1.3.6 Правила выполнения электрических схем
- •1.3.7 Ведомость технического проекта
- •2 Расчет и проектирование элементов судовых электротехнических комплексов
- •2.1 Расчет и проектирование электроприводов судовых механизмов
- •2.1.1 Проектирование электропривода рулевого устройства
- •2.1.1.1 Исходные данные для расчета
- •2.1.1.2 Определение геометрических характеристик пера руля, гидродинамических сил и моментов, действующих на перо руля
- •2.1.1.3 Определение диаметра баллера руля
- •2.1.1.4 Расчет электрогидравлического рулевого привода
- •2.1.1.5 Разработка электрической схемы электропривода
- •2.1.2 Проектирование электропривода якорно-швартовного устройства
- •2.1.2.1 Исходные данные для расчета
- •2.1.2.2 Выбор основных параметров якорно-швартового устройства
- •2.1.2.3 Расчет мощности электродвигателя
- •2.1.2.4 Предварительный выбор электродвигателя
- •2.1.2.5 Проверка двигателя по значению пускового момента
- •2.1.2.6 Проверка выбранного электродвигателя на нагрев
- •2.1.2.7 Разработка электрической схемы электропривода
- •2.1.3 Проектирование электропривода судовых грузовых лебедок
- •2.1.3.1 Исходные данные для расчета
- •2.1.3.2 Выбор редуктора грузового устройства
- •2.1.3.3 Предварительный выбор исполнительного электродвигателя лебедки
- •2.1.3.4 Расчет и построение нагрузочной диаграммы
- •2.1.3.5 Проверка выбранного электродвигателя на обеспечение заданной производительности
- •2.1.3.6 Проверка выбранного электродвигателя на нагрев
- •2.1.3.7 Разработка электрической схемы электропривода
- •2.1.4 Методические указания по расчету параметров и выбору элементов схем судового электропривода
- •2.1.4.1 Методические рекомендации по выбору контакторов
- •2.1.4.2 Методические рекомендации по выбору реле защиты
- •2.1.4.3 Методические рекомендации по выбору реле управления
- •2.1.4.4 Методические рекомендации по выбору автоматических выключателей
- •2.1.4.5 Методические рекомендации по выбору магнитных пускателей
- •2.1.4.6 Методические рекомендации по выбору силовых кулачковых контроллеров
- •2.2 Расчет и проектирование судовой электроэнергетической системы
- •2.2.1 Цели задачи проектирования. Требования к результатам проектирования
- •2.2.2 Определение нагрузки генераторов судовой электроэнергетической системы
- •2.2.2.1 Методы расчета нагрузки СЭЭС
- •2.2.2.2 Табличный метод расчета нагрузки
- •2.2.2.3 Проверка генераторов по провалу напряжения
- •2.2.3 Разработка схемы распределения электроэнергии по судну
- •2.2.4 Расчет и выбор преобразователей электроэнергии
- •2.2.5 Расчет судовой сети
- •2.2.6 Выбор коммутационно-защитной аппаратуры
- •2.2.7 Выбор и расчет шин ГРЩ и АРЩ
- •2.2.8 Расчет значений токов при коротком замыкании в судовой электроэнергетической системе
- •2.2.9 Проверка элементов судовой электроэнергетической системы по токам короткого замыкания
- •2.2.9.1 Проверка шинопроводов по токам короткого замыкания
- •2.2.9.2 Проверка аппаратов защиты по токам короткого замыкания
- •2.2.10 Разработка генераторной секции ГРЩ с системой автоматизированного управления генераторными агрегатами
- •2.2.10.1 Разработка принципиальной схемы генераторной секции ГРЩ
- •2.2.10.2 Разработка системы автоматизации судовой электроэнергетической системы
- •2.3 Расчет и проектирование управляемого выпрямителя для электропривода постоянного тока
- •2.3.1 Цели задачи проектирования
- •2.3.2 Разработка структурной схемы устройства
- •2.3.3 Расчет элементов устройства
- •2.3.3.1 Расчет силового блока выпрямителя.
- •2.3.3.3 Расчет элементов схемы системы управления.
- •2.3.3.4 Разработка схемы и расчет элементов блока питания системы управления
- •2.4 Разработка и проектирование микропроцессорных управляющих систем
- •2.4.1 Цели задачи проектирования
- •2.4.2 Пример разработки МПСУ грузовым лифтом [27]
- •2.4.2.1 Краткое описание объекта автоматизации (грузового лифта) и устройства управления им
- •2.4.2.3 Выбор структурной схемы микропроцессорной системы управления
- •2.4.2.4 Разработка принципиальной электрической схемы МПСУ
- •2.4.2.5 Разработка программы, заносимой в ПЗУ МПСУ
- •2.4.2.6 Прошивка ПЗУ
- •2.4.3 Контроллеры систем
- •2.5 Проектирование судовой компьютерной сети
- •2.5.1 Задачи проектирования
- •2.5.2 Указания к проектированию
- •2.5.3 Разработка судовой компьютерной сети пассажирского парома
- •2.5.3.1 Расчет сети доступа на базе Fast Ethernet
- •2.5.3.2 Выбор оборудования для судовой компьютерной сети
- •2.5.3.3 Расчет затухания
- •2.5.3.4 Монтаж локальной сети
- •2.5.3.5 Установка и настройка программного обеспечения
- •2.5.3.6 Тестирование сети
- •3 Расчет показателей надежности электротехнических устройств
- •3.1 Показатели надежности неремонтируемых объектов
- •3.2 Расчеты надежности неремонтируемых систем
- •3.2.1 Составление логических схем
- •3.2.2 Виды расчетов надежности
- •4 Разработка мероприятий по технической эксплуатации судового электрооборудования
- •5 Разработка мероприятий по предотвращению загрязнения с судов
- •6 Разработка мероприятий по безопасной эксплуатации судового электрооборудования
- •7 Расчет единовременных (капитальных) затрат, необходимых для создания и внедрения новой техники
- •Приложение А Задания для выполнения курсовых проектов
- •Список использованной литературы
ZQ1 |
1 |
CPU |
|
28 |
|
8 |
|
XTAL |
A15 |
|
A7 |
||||
|
|
||||||
|
|
|
A14 |
27 |
|
7 |
A6 |
|
2 |
XTAL |
A13 |
26 |
|
6 |
A5 |
S1 |
37 |
CLK |
A12 |
25 |
|
5 |
A4 |
Сброс |
36 |
|
A11 |
24 |
|
4 |
A3 |
|
RES |
A10 |
23 |
|
3 |
A2 |
|
C1 - 1,0 |
|
A9 |
22 |
|
2 |
A1 |
|
|
21 |
|
1 |
||||
|
|
|
A8 |
|
A0 |
||
|
|
|
|
|
11 |
||
|
|
|
|
|
+5 V |
T |
|
R1 |
|
|
|
|
9 |
||
|
1821КРВМ85 |
|
|
|
CS |
||
|
AD6 |
17 |
|
6 |
|||
4к7 |
|
|
I6 |
||||
10к |
|
|
|
|
|
|
|
+5 V |
|
|
|
19 |
|
8 |
|
|
|
|
AD7 |
|
I7 |
||
R2 |
|
|
18 |
|
7 |
||
|
35 |
|
AD5 |
16 |
|
5 |
I5 |
|
RDY |
AD4 |
|
I4 |
|||
|
10 |
INTR |
AD3 |
15 |
|
4 |
I3 |
|
11 |
INTA |
AD2 |
14 |
|
3 |
I2 |
|
6 |
TRAP |
AD1 |
13 |
|
2 |
I1 |
|
7 |
12 |
|
1 |
|||
|
8 |
RST7 |
AD0 |
|
|
9 |
I0 |
|
|
|
|
OE |
|||
|
9 |
RST6 |
|
30 |
1 |
11 |
|
|
ALE |
STB |
|||||
|
39 |
RST5 |
|
32 |
|
|
|
|
|
HOLD |
RD |
|
|
|
|
|
40 |
UCC |
31 |
|
|
|
|
|
WR |
|
8 |
|
|||
|
20 |
0 V |
IO/M |
34 |
|
7 |
A7 |
|
|
|
|
|
|
6 |
A6 |
|
|
|
|
|
|
A5 |
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
A4 |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
1 |
MEMR |
|
A3 |
||
|
|
|
3 |
||||
|
|
|
|
Шина |
A2 |
||
|
|
|
|
|
1 |
||
|
|
|
|
|
A0 |
||
|
|
1 |
MEMW |
|
2 |
A1 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
I/OR |
|
управления |
11 |
T |
|
|
|
9 |
||||
|
|
INTA |
|
CS |
|||
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
I/OW |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
BF
КР580ВА86
RG
КР580ИР82
BF
КР580ВА86
B7 |
12 |
|
|
|
13 |
|
|
|
|
B6 |
|
|
|
|
14 |
|
|
|
|
B5 |
|
|
|
|
15 |
|
|
|
|
B4 |
|
|
|
|
16 |
|
|
|
|
B3 |
|
|
|
|
17 |
|
|
|
|
B2 |
|
|
|
|
18 |
|
|
|
|
B1 |
|
|
|
|
19 |
|
|
Шина |
|
B0 |
|
|
||
10 |
|
|
||
UCC |
|
|
||
0 V |
20 |
|
|
адреса |
|
|
|
||
|
12 |
|
|
|
O7 |
|
|
||
|
|
|
||
13 |
|
|
|
|
O6 |
|
|
|
|
14 |
|
|
|
|
O5 |
|
|
|
|
15 |
|
|
|
|
O4 |
|
|
|
|
16 |
|
|
|
|
O3 |
|
|
|
|
17 |
|
|
|
|
O2 |
|
|
|
|
18 |
|
|
|
|
O1 |
|
|
|
|
19 |
|
|
|
|
O0 |
|
|
|
|
20 |
|
|
|
|
UCC |
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
0 V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
B7 |
12 |
|
|
|
13 |
|
|
Шина |
|
B6 |
|
|
||
15 |
|
|
||
B5 |
14 |
|
|
|
|
|
|
|
|
B4 |
|
|
|
данных |
16 |
|
|
||
B3 |
|
|
||
17 |
|
|
|
|
B2 |
|
|
|
|
18 |
|
|
|
|
B1 |
|
|
|
|
19 |
|
|
|
|
B0 |
|
|
|
|
20 |
|
|
|
|
UCC |
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
0 V |
|
|
|
|
Рисунок 2.40 - Контроллер системы на основе микропроцессора КР1821ВМ85
2.5 Проектирование судовой компьютерной сети
2.5.1 Задачи проектирования
Судовая компьютерная сеть (СКС) - это такой способ совместного подключения нескольких локальных компьютерных сетей (ЛКС) к общему каналу передачи данных, благодаря которому обеспечивается совместное использование ресурсов, таких, как базы данных, оборудование, программы. С помощью СКС удаленные рабочие станции объединяются в единую систему, имеющую следующие преимущества:
разделение ресурсов - позволяет совместно использовать ресурсы, например, периферийные устройства (принтеры, сканеры), управлять всеми станциями, входящими в сеть.
разделение данных - позволяет совместно использовать информацию, находящуюся на жестких дисках рабочих станций и сервера.
разделение программных средств - обеспечивает совместное использование программ, установленных на рабочих станциях и сервере.
231
разделение ресурсов процессора - возможность использования вычислительных мощностей для обработки данных другими системами, вхо-
дящими в сеть.
Для выполнения задач по проектированию и администрированию СКС нужно решить следующие задачи:
составить "дерево" графа проектируемой СКС, отмечая выходные данные;
дать сравнительную характеристику ЛКС Ethernet и Taken Ring (топология, методы доступа, форматы кадров, скорость передачи);
обосновать строение модемной линии связи между маршрутизатором корпоративной СКС и маршрутизатором сети Internet;
предоставить схему СКС с указанием на ней расположением маршрутизаторов, серверов, количества РС;
дать перечень необходимого оборудования и материалов необходимых для строительства СКС;
вычислить пространственные показатели сигнала в СКС (наибольшее и общую протяженность);
вычислить время задержки сигнала в СКС Ethernet наибольшей протяженности и сделать выводы о возможности выявления коллизий;
используя заданные Ethernet-адреса, привести пример адресной таблицы простого прозрачного моста;
привести модульную структуру маршрутизатора СКС с ОС UNIX, который непосредственно связан с сетью Ethernet. Дать характеристику модулей;
определить количество адресов класса, необходимую для адресации IPузлов КС и создать команды в стартовых файлах ОС UNIX для любого маршрутизатора и РС, которые необходимы для формирования маршрутных IP-таблиц;
разработать схему IP-адресации сетей и узлов с указанием на ней: сетевых интерфейсов, сетевой маски, IP-адресов подсетей, IP-адресов узлов маршрутизаторов, серверов и конечных и некоторых промежуточных РС;
описать алгоритм маршрутизации пакета с любой РС СКС в РС иной КС через два маршрутизатора, отмечая на всех узлах, которые он должен проходить, IP-адреса и МАС-адреса получателя и отправителя заголовка пакета.
Исходными данными для проектирования являются:
конфигурации "дерева" графа СКС;
параметры ЛКС, входящих в СКС;
варианты адресации компьютеров в СКС.
При выполнении курсового проекта предлагается использовать исходные данные, приведенные в таблицах А.9 А.10 приложения А.
Конкретное задание на разработку определяется руководителем ВКР и должно соответствовать характеристике судна, его энерговооруженности и топологии СКС.
232
2.5.2 Указания к проектированию
Конфигурация проектируемой СКС. В единую СКС необходимо объеди-
нить 8 ЛКС. Конфигурация такой СКС соответствует "дереву". "Дерево" выбирается студентом из графа (рисунок 2.41). Ветвями графа являются ЛКС. Номера ветвей графа, из которых необходимо составить конфигурацию СКС, выбирается из таблицы А.9. ЛКС (ветви графа) соединены с помощью маршрутизатора М1, М2, М3. Один из маршрутизаторов СКС указанной в таблице А.9, непосредственно связан с маршрутизатором М глобальной компьютерной сети (ГКС) - internet. Для реализации этой связи должны использоваться арендованные каналы или линии связи.
Рисунок 2.41 Общий граф КС
Технические параметры СКС. Локальные КС должны проектироваться по требованиям международных стандартов. Эти стандарты находят свое применение в топологии ЛКС, методов доступа, параметров среды передачи, форматов кадров, строения сегментов, объединения сегментов и тому подобное.
В таблице А.10 представлены ссылки на стандарты, по которым должны проектироваться ЛКС. В этой таблице применены следующие сокращения:
BT - Стандарт IEEE 802.3, спецификация 10Base-T; BF - Стандарт IEEE 802.3, спецификация 10Base-FL; B2 - Стандарт IEEE 802.3, спецификация 10Base-2; B5 - Стандарт IEEE 802.3, спецификация 10Base-5,
TR - Стандарт IEEE 802.5 (или IBM Token Ring Network).
Кроме ссылок на стандарты в таблице А.10 для каждой ЛКС представлены следующие ее параметры: проектное количество рабочих станций (РС) N и проектная протяженность L. Протяженность L задана как часть от длины l где l - максимальная допустимая длина сегмента ЛКС в сетях 10Base-2 и 10Base-5, или средняя длина отводящего кабеля в сетях 10Base-T и TokenRing (между концен-
233
тратором и РС) и в сети 10Base-FL (между концентратором и трансивером). Средняя протяженность интерфейсного AUI кабеля (30 + n)% от максимальной.
В некоторых проектируемых СКС можно ожидать интенсивного обмена данными между PC. Это обстоятельство необходимо учитывать при проектировании СКС используя для изменения графика мосты или СКС скоростных стандартов. Признаки СКС с увеличенным трафиком, в нашем случае, это не заданный стандарт СКС и большая, больше 90, количество узлов N в СКС.
Для проектирования средств связи между маршрутизаторами СКС и ГКС Inthernet в таблице А.9 представлены типы арендованных линий (каналов) связи, где:
ДПФЛ двухпроводная физическая линия (кабель ТПП - 0,5); ЧПФЛ четырехпроводная физическая линия (кабель ТПП - 0,5); КТЧ выделенный канал тональной частоты (0,3 ... 0,4 кГц)
ТфОП телефонный канал общего пользования (коммутируемый КТЧ) ВИ стандартный цифровой канал 64 кбит / с.
В проектируемой СКС предполагается использование специализированных компьютеров - серверов (файловых, баз данных и т.д.). Общее количество серверов в корпоративной сети (2 ... 3)% от общего количества РС.
Маршрутизаторы СКС должны поддерживать межсетевой ряд протоколов TCP / IP, которые обеспечат межсетевой маршрутизации пакетов. Компьютеры под управлением ОС UNIX могут использоваться как маршрутизаторы.
Адресация сетей и узлов.
Сетевые IP-адрес. Сетевая адресация компьютеров в СКС соответствует адресации в сети Internet. Сетевая IP-адрес Internet выделяется центром сетевой ин-
формации (DDN Network Infornation Centrer-InterNIC) и используется для адреса-
ции пакетов данных на сетевом уровне. СКС с числом компьютеров до 256 могут запрашивать сетевой адрес класса С. Для СКС с большим количеством компьютеров выделяется несколько IP-адресов класса или одна класса В.
Варианты IP-адресов проектируемой СКС указанные в таблице А.11. Рекомендуется третий Р и четвертый Х байты заданной IP-адреса класса ис-
пользовать для адресации в соответствии подсети и ее узлов. По таким распределением байтов Р и Х можно создать 256 подсетей по 254 узлы в каждой. Для проектируемой КС значение десятичного числа третьего байта Р необходимо выбрать таким:
Р = 8 (n-1) + i, |
(2.217) |
где i - номер ветви "дерева" СКС.
Старшие биты четвертого байта Х IP-адреса класса можно использовать для адресации подсети, а младшие - для нумерации узлов. Если, например, два старших бита четвертого байта Х использовать для адресации подсети, то в пределах одной IP-адреса класса можно создать четыре адреса подсетей и 62 номера узлов в каждой.
Распределение байтов, битов IP-адреса на адрес сети или подсети и на номер узла практически осуществляется с помощью сетевой маски. Эту маску задают в стартовых файлах рабочих станций и маршрутизаторов.
234
