Разработка подсистемы САПР установки для сушки кукурузы

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ……………………………………………………………………...
1 Анализ предметной области САПР………………………………………….
1.1 Определение влажности сырья ……………………………………...
1.2 Описание процесса сушки …………..………………………………
1.3 Оборудование для сушки  …………………………………………
1.4 Актуальность темы работы …………………………………….....
2. Постановка задачи проектирования. ………………………………………..
3. Описание САПР………………………………………………………………
   3.1 Описание структуры САПР ……………………………………......
     3.2 Описание схемы работы САПР ……………………………………….
4 Описание обеспечений САПР……………………………………………….
     4.1 Информационное обеспечение ……………………….....................
     4.2 Математическое обеспечение……………………………….............	4.2.1 Математическая модель 31
     4.3 Лингвистическое обеспечение ………………..................................
     4.4 Программное обеспечение ……………….........................................
     4.5 Техническое обеспечение …………………………………...............
     4.6 Методическое обеспечение ………………………………...............
     4.7 Защита информации ……………………………………...................
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………….

	
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ………………………………...
ПРИЛОЖЕНИЕ А Структурна схема  ……………………………………….
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Схема работы…………………………………….................
ПРИЛОЖЕНИЕ В Даталогическая модель ……………………………………
ПРИЛОЖЕНИЕ Г Постановка задачи оптимизации ………………………….
ПРИЛОЖЕНИЕ Д Решение задачи оптимизации …………………………….

	
7
8
8
9
13
17
20
24
24
27
29
29
35
37
46
47
48
50
52


54
55
56
58
59
60
	



















ВВЕДЕНИЕ

	Модернизация оборудования сельского хозяйства для достижение эффективной обработки сырья занимает определяющую роль в экономике РФ. Существующее оборудование не всегда удовлетворяет такому принципу, поэтому требует модернизаци. С другой стороны, программа замещения импорта оборудования способствует развитию собственного, внутреннего, производства установок сушки кукурузы. Последнее говорит о потребности в проектировании оборудования сушилок.
	Проведение разработок оборудования, в настоящее время, уже не возможно представить без соответствующей САПР.В текущей работе будет рассмотрена автоматизированная система проектирование сушилок кукурузы.
	Отметим, что аналогов подобный на САПР на рынке программного и систеного обеспечения нет. Это говорит об общей актульности выбранной темы и будущей востребованности в такой системе на реальных проектных организациях.
	Уже начиная с этапа проектирования, учитывая внутренние процессы сушки, необходимо получать такие параметры аппарата, которые гарантируют оптимальную аппаратную работу и качество выходной продукции. Выбор математического аппарата описания процесса, также методы и принципы системного подхода к решению поставленной задачи, нахождение таких параметров проектирования и реализации целой системы автоматизированного проектирования является целью и определяет суть указанной работы по разработке САПР
	Приведем основные положения предметной области задач проектирования, некоторые аспекты математического аппарата и других видов информационного обеспечения разрабатываемой автоматизированной системы, некоторые вычислительно-аппаратные положения, поясним выбор того или иного решения, обозначим основные логические выводы

	1 Анализ предметной области САПР
	
	1.1 Определение влажности сырья

	Для определения влажности сырья кукурузы существует несколько способов. Для определения влажности можно использовать специальный прибор - электровлагомер. Действие прибора основано на изменении электропроводности сырья в зависимости от ее влажности. Иглы электровлагомера с подведенными к ним электропроводами вводят в сырье и пропускают через них электрический ток, при этом на шкале прибора сразу отмечается влажность продукта в том месте, где введены иглы. Широкое распространение получили электровлагомеры ЭВА-2М, определяющие влажность в диапазонах 7 - 60%. 
	При весовом способе от кукурузы (контрольного образца) на расстоянии 30 - 50 мм отделяют секцию влажности толщиной 10 - 12 мм, тщательно очищают от загрязений и взвешивают, записывают результат в журнале, а секцию помещают в сушильный шкаф с температурой до 103 °С. Через 6 часов сушки секцию взвешивают и массу записывают в журнал, затем вновь сушат и через каждые 2 ч после сушки взвешивают. Если после повторных взвешиваний масса секции не меняется, это означает, что секция высушена до абсолютно сухого состояния с влажностью W0 = 0% и массой Р. 
	Первоначальную влажность кукурузы образца определяют по формуле: 
W = (Pн - Рс) : Рс * 100%,                                       (1)
	где W - первоначальная влажность, %; 
Рн и Рс - начальная масса и масса в абсолютно сухом состоянии образца. 
	Также проверку текущей влажности в процессе сушки можно проводить методом взвешивания контрольных образцов, которые также выбирают из продукции, подлежащей сушке, аналогично приведенному способу выше, очищают от загрязнений, заусенцев, опила, и используют в качестве эталонного образца.
	Полную насыщенность сырья водой называют границей гигроскопичности. Такая стадия влажности в зависимости от сорта кукурузы составляет 55-65%.
	Такая оценка сушки производится перед загрузкой сушки и на выходе сушительной камеры для выбора соответствующих технологических параметров процессы и контроля качества выходной продукции.

	1.2 Описание процесса сушки

	Сушка кукурузы кардинально отличается от сушки иных зерновых культур. Основная сложность в том, что оболочка у кукурузного зерна особенно плотная. За счет этого процесс испарения внутренней влаги замедляется. Во время роста влага попадает в зерно через зародыш и при этом распределяется неравномерно. Соответственно, при сушке ее испарение также будет проходить неравномерно. Это становится причиной того, что зерно покрывается трещинами за счет неравномерной усадки.
	В некоторых случаях выполняется сушка на початках. При этом следует отметить, что стрежни початков содержат большее количество влаги, но и отдают они ее значительно быстрее. Но за счет того, что испарение протекает опять-таки неравномерно, сразу после сушки початки оставляют в камере. В течение этого времени оставшаяся влага равномерно распределяется по зернам. Если же сразу после сушки зерна охладить, появляются трещины, ухудшающие товарный вид сырья.
	Важное значение имеет и качество сырья. Крупные зерна в початке значительно медленнее отдают влагу. Поэтому, чтобы добиться влажности не выше 14%, следует выполнять два цикла сушки. Перерыв между сушками должен составлять не менее трех дней. В течение этого времени оставшаяся влага равномерно распределиться по зерновке. После выполнения второго цикла сушки проводится оценка качества сырья и решается вопрос о закладывании зерна на хранение либо дополнительной сушке.
При хранении влажного сырья особенно важно тщательно следить за его температурой. При повышении температуры выше 30 градусов усиливается «дыхание» массы, но его качество при этом не страдает. Если же температура повысится до 40 градусов, начинаются бродильные процессы. В таких условиях быстро размножаются грибки, придающие зерну сладковатый запах. В дальнейшем температура продолжает повышаться, начинаются процессы гниения.
	В первую очередь, следует отметить, что обработка собранного сырья должна выполняться в течение четырех часов. При этом значение имеет способ сушки. Если применяются шахтные сушилки, то допускается повышение температуры до 50 градусов. В барабанных сушилках используется режим в 55 градусов. При неподвижной сушке максимальной является температура в 35 градусов.
	Использовать более высокие температуры запрещается. Объясняется это следующим образом. При повышении температуры выше 60 градусов начинаются окислительные процессы в жирах. Именно в них содержится максимальное количество витаминов и прочих полезных веществ, за которые и ценится данная культура. Такая сушка невыгодна во всех возможных отношениях. В первую очередь, следует привести результаты исследований. Животных кормили сырьём, где большую часть составляла именно кукуруза. При этом при использовании зерна, высушенного в нормальном режиме, прирост массы составил более 700 грамм. Если же использовалось зерно, подвергшееся сушки при температуре выше 60 градусов, прирост массы составлял всего 500 грамм. Помимо этого, такая сушка негативно сказывается и на процессе усвоения корма. Немаловажным является и то, что при сушке на повышенных температурах существенно увеличивается расход энергии. Иными словами, вышеприведенные требования к температуре являются оптимальными.
Наиболее высоких температур требует сушка кукурузы на семена. В то же время при этом важно мягко воздействовать на зерна. Для этого температуру повышают постепенно и параллельно снижают степень испарения. В процессе сушки важно внимательно следить за состоянием зерна. Конечно, такой метод повышает затраты на сушку, но при этом качество конечной продукции сохраняется на высоком уровне.Наиболее распространенным методом сушки является подсушивание зёрен в початках в камерных сушилках. При этом сохраняется температура в пределах 35-50 градусов. Выбор показателей определяется из влажности собранного сырья. При этом параллельно выполняется продувка камер и соблюдается реверсивный режим сушки. Такой метод позволяет равномерно просушить зерна и снизить расход затрачиваемой энергии.
	Сушка кукурузы может осуществляться на различных зерносушилках. В первую очередь рассмотрим шахтные зерносушилки.
	Модель представляет собой две шахты, равные по своей вместительности. Они устанавливаются на платформе. Иными словами, такие сушилки стационарные. Продвижение сырья осуществляется под собственным весом. Подача горячего воздуха при этом выполняется по направлению снизу вверх. После этого осуществляется его охлаждение.
	Шахтные сушилки могут за один цикл обработать до 16 тонн сырья. Продолжительность сушки напрямую зависит от того, для какой именно цели она выполняется. Так, для получения продовольственного сырья производительность составляет 15 тонн в час. Потеря влаги при этом не превышает 6%. Если требуется получить зерно для последующей посадки, то потеря влаги составляет лишь три процента, а производительность снижается до 8 тонн в час.
	Важно подчеркнуть, что зерно для шахтной зерносушилки должно быть предварительно очищено от мусора. В противном случае повышается риск возгорания в шахте.
	Такие модели являются наиболее выгодными. Их главным отличием является то, что сырье не застаивается, как это происходит в шахтных моделях. Соответственно, исключается риск самовозгорания зерна. Сушка кукурузы осуществляется равномерно, при этом толщину слоя, скорость сушки и температуру вы регулируете сами. Модель удобна и тем, что поддача и выгрузка сырья осуществляется автоматически, что значительно сокращает трудоемкость.
	Отличным примером конвейерной модели является зерносушилка КЦС – 6. Она проста в монтаже и при этом не требует подготовки фундамента. Работает практически на любом топливе. Производительность составляет 8 тонн в час, при этом просушенное сырье не смешивается с вновь поступившим, что особенно выгодно. 
	По своей конструкции они схожи с шахтными моделями, но все же отличия имеются. Подача сырья осуществляется сверху. Здесь под влиянием горячего воздуха оно мгновенно прогревается, после чего попадает на дно шахты. Половина просушенного зерна поступает на хранение. Вторая же половина вновь направляется в шахту, где она смешивается со свежими зернами. За счет теплообмена последние просушиваются еще до поступления в сушилку. Далее, проходя через шахту, оно окончательно просушивается. Такая зерносушилка подходит для получения продовольственного сырья, а ее производительность составляет 70 тонн в час.
	Данные модели состоят из барабана, охладительной камеры и топки. Благодаря устройству барабана зерно постоянно движется по спирали. Это обеспечивает равномерное просушивание и исключает смешивание сухого и сырого сырья. В то же время, такие модели, как правило, имеют компактные размеры. К тому же они не рассчитаны на большой объём работы, поэтому применяются чаще в небольших хозяйствах.
	Данные модели также компактные. Принцип действия заключается в следующем. Сырье засыпается в камеру толщиной, не превышающей 75 сантиметров. Более толстый слой может стать причиной неравномерности просушки. Далее через него проходит горячий воздух, что способствует просушке и испарению лишней влаги. Далее на первый высушенный слой накладывается второй слой зерен кукурузы. Цикл сушки повторяется. Скорость испарения увеличивается за счет постоянного перемешивания слоев имеющимися шнеками.
	Выбор метода сушки определяется только исходя из предстоящих объемов работы. Каждая модель имеет свои преимущества и минусы, но при грамотном выполнении работы можно добиться получения высококачественного сухого сырья.
	
	1.3 Оборудование для сушки 

	Сушка кукурузы является самым эффективным способом подготовки сырья для длительного хранения. Эффективность этого способа объясняется значительным улучшением мукомольности или обработки – важных товарных качеств этого продукта.
	Кукурузу можно сушить в естественных условиях – на солнце или с использованием вентиляторов. Но такой вариант сушки сырья применим лишь для небольшого количества кукурузы и в условиях благоприятного климата. По этим причинам наиболее рентабельным и эффективным способом является искусственная сушка в специальном оборудовании для сушки кукурузы. Этот способ не требует особых климатических и погодных условий, к тому же объемы сырья при использовании данного метода не ограничены. Сушилка для кукурузы является самым распространенным оборудованием для искусственной обработки сырья.
	У сушилки для кукурузы есть и другие преимущества: ее применение сокращает расходы при транспортировке, кроме того, способствует повышению производительности мельниц и хранилищ силоса. Статистика показывает, что в 80% случаев применения оборудования для сушки кукурузы в сельском хозяйстве значительно уменьшается износ сельскохозяйственных машин, следствием чего является снижение стоимости переработки.
	Покажем принцип работы сушилки кукурузы:

Рисунок 1 – Принципиальная схема линии сушки кукурузы

	На начальном этапе сырье доставляют в загрузочную камеру. Есть несколько способов подачи кукурузы – механическая загрузка с использованием транспортера или конвейера или с использованием удлиненной загрузочной камеры, загрузка с помощью гравитационных сил.
	Далее, поступив в загрузочную камеру, сырье оттуда распределяется через контрольную заслонку на верхнее ложе. Контрольная заслонка нужна для регулировки глубины потока сырья. Система поперечных перекладин и сплошная усиленная цепь обеспечивают тягу сырья.
	В сушилке имеются два ложа – верхнее и нижнее. Их составляют жалюзийные пластинки, пропускающие горячий воздух. Он с легкостью проходит через эти пластинки и освобождает сырье от лишней влаги. В свою очередь, влажный воздух удаляется из сушилки посредством боковых и задних панелей выхлопа.
	Два центробежных вентилятора продувают горячий воздух и обеспечивают достаточное поступление в камеру сгорания всасываемого воздуха окружающей среды. 
	В камеру горячего воздуха поступает нагретый воздух, предварительно проходя через вентиляторы. Из этой камеры он пропускается через специальные зазоры между жалюзийными пластинами ложе. Цикл просушки завершается в нижнем отсеке, где происходит просушка половины нижнего ложа. Горячий воздух поступает туда, направленный выравнивающим каналом.
	Оставшаяся ? часть нижнего ложе предназначена для охлаждения и окончательного этапа просушки. Воздух, поступающий из окружающей среды, пропускается через вентилятор (или два вентилятора, что зависит от модели). Снижение температуры кукурузы достигается продуванием холодного воздуха через продукт сырья. Через каналы рециркуляции из охлаждающей секции проходит сухой и теплый воздух, и поступает в камеру сгорания.
	Кукурузу, предназначенную для пищеконцентратной и крахмало-паточной промышленности, сушить в соответствии с ГОСТ 13634-68; для пищеконцентратной промышленности — семенным режимом, а для крахмало-паточной промышленности — без изменения биологических свойств зерна, для чего применять пониженные режимы
	Початки с влажностью выше 23 % предварительно сушат в складах подогретым до 50 °С воздухом. Затем початки охлаждают, обмолачивают и сушат в шахтных сушилках до влажности 12... 13 %.
	Далее, из нижнего ложе уже сухое сырье доставляется на лопаточный конвейер или в ящик червячного транспортера.
	Схема камеры сушилки кукурузы беспрерывного поток приведена на рисунке ниже. Перечислим основные элементы аппарата:
1 Зерновые колонны шириной 61 см обеспечивают максимальную вместимость, а также равномерную и эффективную сушку зерна
2 Низкопрофильный бункер влажного зерна обеспечивает размещение в стесненных по высоте условиях
3 Распределительный шнек вдоль всех зерновых колонн



Рисунок 2 – Схема барабана сушилки

	4 Перфорированный бункер влажного зерна, используемый в процессе предварительного нагрева, позволяет производить визуальное наблюдение за уровнем зерна
	5 Осветительная лампа, работающая как индикатор работы зерносуш
	6 Сквозь перфорированную крышку можно увидеть шнековый приводной шкив, что позволяет производить контроль за работой сушилки
	7 Камеры сгорания отделены от воздушных камер
	8 Ременной привод шнека с устройством натяжения
	9 Лестница для удобного обслуживания
	10 Корпус вентилятора  оцинкованный
	11 Оцинкованные опоры
	12 Люки доступа в колонны при необходимости обеспечивают быструю и легкую разгрузку, а также доступ к дозаторам
	13 Люки доступа для очистки нижних шнеков
	14 Регулируемые задвижки, помогающие отслеживать поток зерна и устранять его застой в колоннах, а также позволяющие производить очистку колонны вручную
	15 Люк шириной 37,5 см обеспечивает доступ к разгрузочному шнеку
	16 Усиленный шнек диаметром 20 см со ? скребками, что обеспечивает быструю разгрузку и долгосрочную службу  
	17 Дозатор, обеспечивающий аккуратную и нежную разгрузку при низкой мощности
	18 Запатентованная система управления и слежения, обеспечивающая безаварийную работу. Возможна опция «страж», когда вся информация о работе сушилки передается на домашний персональный компьютер.
	19 Автоматический выключатель для безопасной и экономичной работы
	20 Все окрашенные части сушилки имеют специальное дополнительное покрытие, что обеспечивает долгий срок работы
	21 Датчик давления отслеживает давление воздуха внутри сушилки
	22 Низкоскоростные вентилятор с низким уровнем шума.
	В текущей работе будем рассматривать поиск конструкционных параметров такого барабана сушилки 

      	1.3 Актуальность темы работы
      Касательно получения самого конечного продукта – сушенного сырья кукурузы, то вопросу улучшения качества процессу сушки в настоящее время уделяется исключительное внимание. Это связанно с желанием повысить финансовою отдачу производства с точки зрения получения оптимальных параметров геометрии объекта проектирования для достижения оптимального выхода с линии, что безусловно, повышает рыночную потребность в проектируемых объектах.
      Помимо мероприятий по повышению качества продукции в настоящее время ведутся большие теоретические и экспериментальные работы по усовершенствованию конструкции сельско-хозяйственной техники, уменьшению металлоемкости и энергоемкости и повышению производительности труда при работе с такими линиями. Развитие техники идет по пути повышения производительности сушителей за счет увеличения геометрических размеров, создания компактных, мобильных, легко монтируемых и демонтируемых машин и автоматизации управления.
 	Помимо вышеуказанного, что является главным, развитие программных средств расчета и проектирования сушилок, не являются должно-освященными на рынке ПО, не говоря уже о рынке продуктов САПР, носят больше локальный характер и как правило орудуют упрощенными аппроксимационными алгоритмами вероятностного подхода к описанию математического аппарата САПР, либо же, в частном случае, минуют расчет, опираясь на некоторые положения или некоторую, просчитанную заранее, стандартизацию, что категорически не уместно в вопросе оптимального проектирования нового оборудования
	Особое место имеет обеспечение AutoCAD – развитый и достаточно полный продукт области средних САПР рынка ПО, поддерживающий расчет по многим моделям аппаратов под определенные тепло-физические процессы. В контексте поставленной предметной области, такое ПО как AutoCAD безусловно бы, быть может с небольшими наработками по каналам OLE, имело бы место и в контексте приведенной работы по разработке САПР сушилок кукурузы, но указанное ПО имеет широкий спектр решаемых задач, что приводит к переизбытку моделей прогнозирования в условиях узкой конкретной области, что особенно, при условной стоимости и ограниченных правах использования аппаратуры, также наложенных разработчиками ограничений на архитектуру технического обеспечения (ТО), поддерживаемого этим продуктом ведет к необходимости разработки собственных модулей, направленных именно на упрощение взаимодействия оператора и системы
      Все вышеуказанные факторы, а также дефицит ПО описанной предметной области, несовершенстве ПО, в первую очередь, как системного, говорят об актуальности и САПР и, следовательно, необходимости ее создания
      
	























	2 Постановка задачи проектирования.

	Основная задача указанной САПР является разработка проекта сушилки кукурузы,	 включающего перечисление документации по каждому из входящего оборудования, указание общей спецификации и каждого входящего элемента, формирование сборочных чертежей и рекомендаций по эксплуатации такой линии.
	САПР также должна реализовывать принципы управления данными базы и готовых проектов для возможности их редактирования и повторного выпуска без осуществлении полного проектирования.  
	Входными данными на такую систему будут:
         - задание требуемого расхода сырья и выпуска продукции;
	- задание конструкционных и технологических ограничений со стороны производстве;
	          - задание постоянных величин, необходимых для ведения расчетов по математической модели оптимизации.
	Выходом САПР будет:
	- чертежная и конструкционная документация при осуществлении проектной разработки;
	- запись поля БД при непосредственной навигации в БД.
	Покажем последовательность операций разработки проекта:
	- Задание ограничений на конструкцию и требуемый расход на входе сырья;
	- Расчет загрузочной камеры;
	- Оценка ограничений на камеру горячей сушки;
	- Проектирование камеры горячей сушки;
	- Проектирование камеры холодного воздуха;
	- Расчет нагнетателей воздуха;
	- Расчет конвейера;
	- Компоновка проекта;
	- Проверка проекта;
	-Выпуск документации на проект.
	Отметим, что указанный перечень операций является довольно сложным с точки зрения организации и проведения вычислений. Особенно, это касается как решение задач оптимизации, здесь идет расчет по системе дифференциальных уравнений, так и поиск решений уравнений Навье-Стокса при моделировании работы установки. Поиск решений аналитически, в таком случае, при общем виде уравнений не возможен.
	Отметим последовательность решаемых задач, необходимых для реализации указанной САПР. 	Для разработки системы автоматизированного проектирования, решающей задачу расчета и выбора оптимального по капитальным и эксплуатационным затратам оборудования и подходящих вспомогательных элементов для сушки кукурузы необходимо решить следующие задачи:
	1) Разработать структурную схему САПР.
	2) Разработать схему работы САПР.
	3) Разработать даталогическую модель базы данных.
	4) Разработать лексическое обеспечение  ввода/вывода, анализа данных и другого пользовательского интерфейса.
	5) Разработать алгоритмический модуль формирования проектной документации.
	6) Разработать подсистему работы с базой данных.
	7) Разработать подсистему расчета камер и нагнетателей;
	7.1) Разработать математическую модель и подсистему оптимизации конструкции камеры.
	7.2) Реализовать математическое решение задачи оптимизации;
	8) Разработать комплекс программных средств для реализации этапов процесса проектирования.
	Помимо указанного выше необходимо разработать рекомендации к составлению документации сопровождения и работы оператора с системой, что найдет отражение в пункте текущей работы «Методическое обеспечение САПР»
	Как видно, исходная задача довольно сложна, тем более, при учете математического обеспечения представляющего систему дифференциальных уравнений, практически нереализуема в условиях ручного неавтоматизированного проектирования. К тому же многие операции, практически, сведены к автоматическим, как например, генерация отчетов или же работа с базами данных параметров. Такая автоматизация позволит более быстро оперировать в условиях цифровой техники и содержания системы электронного документооборота, нежели поддержания бумажного архива, что занимает больше времени по организации этапов проектирования. 
	Необходимо также и визуализировать некоторые данные, для облегчения понимания информации операторам АРМ, что уже категорически невозможно без использования вычислительной техники
	Таким образом, еще раз подтверждена актуальность указанной системы САПР с точки зрения неавтоматизированного проектирования, как довольно сложного процесса.
	Описанная выше последовательность операций проектирования влияет логически на рассмотрения общей САПР как набора неких модулей подсистем, реализующих логически сходные по общим целям задачи и оформленных физически в виде автоматизированных рабочих мест (АРМ).
	Стоит также отметить сложность поставленной задачи в виду трудоемкости разработки САПР, необходимых на это вычислительных и временных ресурсов, вследствие чего, в указанной курсовой работе реализована лишь часть операций из перечня выше. Таким образом, решены будут лишь некоторые ключевые проблемы с точки зрения математики и программной реализации. Логически и системно решены все задачи, что находит отражение как в структурной, так и в функциональной схемах на уровне обмена данных, взаимодействии друг с другом как подсистем.
	При возникновении общей заинтересованности в реализации САПР на конкретном производстве, указанная система будет доработана по всем входящем в нее подсистемам до программной реализации.
	


























	3 Описание САПР.

	3.1 Описание структуры САПР

	Структурная схема подсистемы САПР состоит из следующих частей:
           - модуль лингвистического обеспечения ввода/вывода информации, графического отображения результатов;
- подсистема расчета конструктивных параметров камер и нагнетателей;
- подсистема работы с БД;
- модуль формирования документации;
	Блок ввода/вывода обеспечивает ввод исходных данных на проектирование, анализ данных на корректность, первичную обработку данных, а также подготавливает текстовую и графическую информацию по результатам работы САПР.
	Диалог с пользователем осуществляется двумя системами: системой "за-полнение бланка", которая служит для ввода необходимой информации и системой "меню", которая позволяет переключаться между модулями программы, обращаться к документации и вести управление базой данных. Пользовательский интерфейс осуществляет программа ввода-вывода. Также данная система показывает информацию о характеристиках оборудования, хранящегося в базе данных, и выводит на экран результаты работы подсистемы оптимальной технологической схемы линии сушки кукурузы и выбор оборудования.
	Подсистема формирования документации служит для создания технической документации. Техническая документация разрабатывается с использованием  OpenOffice. Данная подсистема формирует документацию по конструктивным характеристикам линии после работы подсистемы расчета параметров сушилки. И формирует документацию по готовому проекту с использованием соответствующей базы данных, обеспечивая пользователя полной технической документацией по результатам работы системы автоматизированного проектирования сушилки кукурузы. Обеспечивает пользователю возможность загрузки и просмотра документов об оборудовании, хранящемся в базе данных. А также хранение и обращение к документации по предыдущим разработанным проектам. В качестве дополнительного технического обеспечения работы подсистемы используется многофункциональное уст-ройство HP LaserJet 1536.
	Информационная подсистема (подсистема работы с БД) предназначена для ведения и редактирования баз данных. Основной функцией этой подсистемы является хранение и извлечение необходимой информации. В качестве управляющей СУБД используется FireBird Server SQL. Информационная подсистема состоит из базы данных с восьмью таблицами. При создании базы данных записям, по которым будет происходить поиск информации, присваиваются индексы. При каждом обновлении базы данных, пользователю будет предложено выбрать удобное время для резервного копирования данных. Для информационной подсистемы и подсистемы формирования документации используется отдельное автоматизированное рабочее место под управлением операционной системы Microsoft Windows 10 Professional. Данная операционная система отвечает современным требованиям. Техническое обеспечение:
	- Intel® Core™ i7-4440, RAM 16Gb, HDD 1 Tb; 
	- ASUS GeForce® GTX750Ti;
	- Монитор Samsung S22E390H;
	- Плоттер HP Designjet T120;
	- Мышь+клавиатура Genius KB-125.
 	Для защиты данных от отключения электроэнергии предусмотрен источник бесперебойного питания. 
	Подсистема расчета конструктивных параметров камеры  используется для проектирования необходимого вертикальной сушилки и определения требуемых номинальных технологических параметров нагнетателя. Подсистема анализирует характеристики входящего сырья. Далее происходит расчет математической модели, по этим данным рассчитывает необходимый объем барабана и поток сушащего воздуха. А далее определяются непосредственно конструктивные параметры вертикальной сушилки. Осуществляется необходимый технический расчет, и подбираются необходимое конструкционное оборудование. В качестве лингвистического обеспечения для данной системы используется диалог типа работы  окнах. Информационное обеспечение данной подсистемы включает в себя:
	-  «Элементы оснастки»;
	-  «Конвейеры»;
	-  «Загрузочные камеры»;
	- «Камеры горячего воздуха»;
	- «Камеры холодного воздуха»;
	- «Воздушные нагнетатели»
	Результаты работы подсистемы записываются в базу данных. В подсистеме предусмотрена возможность создания графического схематичного изображения спроектированной сушилки. А подсистема формирования документации обеспечивает набор необходимой технической документации по спроектированному отстойнику.
	Подсистема расчета конструктивных параметров отстойника и подсистема ввода/вывода функционируют на отдельном автоматизированном рабочем месте АРМ 2 под управлением ОС Debian.
	Подсистема оптимизации – одна из самых сложных в реализации подсис-тем, требует большого числа подключенных баз данных. Подсистема оптимизации позволяет произвести поиск оптимального по капитальным затратам оборудования и подходящих коммуникаций при определённых ограничениях и уравнениях связи. Данная подсистема включается в работу, когда существующие стандартные проектные решения не удовлетворяют требованиям рассматриваемой задачи.
	Лингвистическое обеспечение, предусмотренное для данной подсистемы – это диалог типа работы в окнах. В качестве программного обеспечения используется модуль Project_Line_Editor.exe. Данная система располагается в АРМ2 с характеристиками:
	- Intel® Core™ i7-4440, RAM 16Gb, HDD 500Gb; 
	- ASUS GeForce® GTX750Ti;
	- Монитор Samsung S22E390H;
	- МФУ HP LaserJet 1536;
	- Мышь+клавиатура Genius KB-125.
	
	3.2 Описание схемы работы САПР

	При запуске САПР у пользователя появляется возможность сразу приступить к проектированию или сначала посмотреть готовые проекты, либо заняться просмотром и редактированием баз данных по оборудованию. Если же пользователь желает ознакомиться с уже разработанными проектами, то у него появляется возможность просмотреть все ранее спроектированные решения (при этом происходит обращение к таблице «Проект») и сформировать документацию.
	Если пользователь принимает решение приступить к проектированию, то на первоначальном этапе он должен заняться вводом исходных данных по объемам планируемого выпуска, качеству и типу сырья. После этого система приступает к анализу данных на корректность, проверяются введённые величины. В случае некорректности каких-либо данных пользователю предлагается вернуться к заполнению соответствующего поля.
	 Далее происходит первичная обработка данных, расчет загрузочной камеры. 
	Затем осуществляется поиск решений по камере сушки. Осуществляется  подготовка и начало оптимизации по критерию, отражающему концентрацию воды продукта на выходе аппарата. Происходит решение системы дифференциальных уравнений. Осуществляется оценка критерия. При достижении минимума, заканчивается решение задачи оптимизации. В обратном случае, происходит переформирование  вектора начальных приближений, согласно алгоритму оптимального поиска, выбранным в данной работе.
	Аналогичным образом осуществляется расчет камеры холодного воздуха для достижения снижения температуры выходного сырью до допустимых норм.
После этого, по полученным технологическим и конструкционным параметрам, осуществляется выборка из БД оборудования и компоновка проекта линии. Решаются задачи трассировки линий питания оборудования.
	Осуществляется моделирование потоков воздуха в камерах. Принимается решение о пригодности проекта в рамках заданных конструкционных и технологических ограничениях, требуемой производительности аппарата сушки и расходы сырья. При отсутствии достижения перечисленным параметрам, формируются рекомендации по изменению входных данных и происходит перерасчет проекта. Также, на этом этапе. учитываются и удовлетворение установки общим требованиям безопасности использования и эксплуатации.
	Далее САПР предлагает пользователю сформировать проектную документацию. По решению пользователя можно приступить к проектированию с новыми исходными данными или закончить работу.
	









	4 Описание обеспечений САПР

	4.1 Информационное обеспечение

	Информационное обеспечение – одна из важнейших составляющих САПР.  Задача поиска конструкционных решений сушилок кукурузы и технологических параметров входящего оборудования достаточно объемна и содержит большое количество исходных и вспомогательных данных по камерам, нагнетателям, по оборудованию, по коммуникациям.
	Для возможности оперирования данными, просмотра и редактирования значений была выбрана реляционная модель базы данных в виду таких важных преимуществ, как:
	- простота логической структуры.
	- наглядность и понятность для пользователя.
	- модифицируемость. 
	- удобство реализации
.	Выбран табличный способ задания данных исходя из предметной и при-кладной областей указанной САПР. Табличная база данных содержит перечень объектов одного типа, то есть объектов, им.......................