МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к выполнению лабораторных работ
по дисциплине «Системы автоматизированного проектирования в электроснабжении»
для студентов специальности 190401
«Электроснабжение железных дорог»
очной и заочной форм обучения
Составитель: Е.В. Добрынин
Самара 2007
УДК 658.512 + 621.331:621.311
Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Системы автоматизированного проектирования в электроснабжении» для студентов специальности 190401 «Электроснабжение железных дорог» / составитель: Е.В. Добрынин – Самара: СамГУПС, 2007. – 23 с.
Утверждены на заседании кафедры «Электроснабжение железнодорожного транспорта» протокол № 10 от 30.03.2007 г.
Печатается по решению редакционно-издательского совета академии.
В методических указаниях содержится основные сведения по работе с численными методами, применяемыми при автоматизации расчётов и программой моделирования системы тягового электроснабжения «Es-new». Выполнение лабораторных работ осуществляется с помощью средств автоматизации проектирования на компьютере.
Составитель: Добрынин Евгений Викторович, к.т.н., доцент каф. ЭСЖТ.
Рецензенты: д.т.н, доцент, профессор каф. ЭСЖТ; Митрофанов А.Н.,
к.т.н., начальник службы «Электрификации и электроснабжения»
КБШ ж.д. – филиала ОАО «РЖД», Крестовников И.А.,
Редактор: И.А. Шимина
Компьютерная верстка:
Подписано в печать 13.06.07 г. формат 60Í90 1/16
Бумага писчая. Печать оперативная. Усл. п.л.1,4.
Тираж 100 экз. Заказ №105
© Самарский государственный университет путей сообщения, 2007
Введение
Автоматизация проектирования занимает особое место среди информационных технологий.
|
|
Во-первых, автоматизация проектирования — синтетическая дисциплина, ее составными частями являются многие другие современные информационные технологии. Во-вторых, знание основ автоматизации проектирования и умение работать со средствами САПР требуется практически любому инженеру-разработчику. Компьютерами насыщены проектные подразделения, конструкторские бюро и офисы. К настоящему времени создано большое число программно-методических комплексов для САПР с различной степенью специализации и прикладной ориентацией. В результате автоматизация проектирования стала необходимой составной частью подготовки инженеров разных специальностей; инженер, не владеющий знаниями и не умеющий работать в САПР, не может считаться полноценным специалистом.
Данные методические указания по выполнению лабораторных работ предназначены для студентов, изучающих курс «САПР в электроснабжении».
Целью лабораторных работ является обобщение теоретических знаний по созданию и применению средств автоматизирующих процесс проектирования систем электроснабжения и приобретение навыков в их использовании.
Работа с пакетом MS Office
Лабораторная работа №1
«Автоматизация расчёта системы тягового электроснабжения»
Цель работы: освоить навыки работы со средствами, автоматизирующими процесс расчёта. Научиться производить расчеты с большими массивами данных на примере обработки токовых нагрузок электровозов.
Теоретические сведения
Расчёт нагрузки системы тягового электроснабжения непосредственно связан с обработкой данных по поездкам поездов, в частности – токовой нагрузки. Реальные данные по поездке в пределах одной межподстанционной зоне имеют до нескольких сотен значений, которые обработать вручную не представляется возможным. Для этого необходимо применение программ, позволяющих производить расчёт с большим объемом данных. Одной из таких программ является Microsoft Excel.
|
|
Программа Microsoft Excel - одна из немногих распространенных среди рядовых пользователей программ, оправдывающих своей работой термин «вычислительная техника». Классическим примером расчетных задач являются калькуляционные вычисления с обозримым количеством исходных данных. Список возможностей MS Excel – это и бухгалтерские расчеты, и статистические вычисления, решение простейших научных задач, обработка текста, управление базами данных, графическое представление результатов вычислений, анализ данных и так далее.
Работа с данными в Excel- это не только создание простейших баз данных, не только вычисления в рабочих листах, но и возможность полноценного анализа. Анализ информации - одна из самых важных задач современного руководителя. При правильной оценке имеющихся данных многое становится осуществимым. Средства Excel, предназначенные для решения таких задач, облегчат вашу работу, сделают ее приятной и эффективной. Анализ данных в Excel - это мощный инструмент в руках пользователя. Он основан на применении функций более сложных, чем те, которые используются для элементарных вычислений в рабочих листах. Имеется возможность периодически подводить итоги, на основе накопленных данных прогнозировать развитие ситуации и даже осуществлять поиск рациональных стратегий поведения для достижения поставленной цели.
|
|
Представление данных в Excel с помощью диаграмм позволяет не просто повысить наглядность информации, но и показать соотношение каких-либо значений или динамику изменения анализируемых показателей. Построением диаграммы в Excel занимается мастер диаграмм, максимально упрощающий работу. В удобном и понятном диалоге он не только поможет подобрать для диаграммы подходящий вид, но и оформит ее в соответствии с заданными параметрами.
При копировании графиков из Excel в Word, они могут быть вставлены как объекты Excel или как рисунки. В первом случае они могут быть отредактированы, во втором случае – занимают намного меньший объем памяти.
Порядок выполнения работы
1. Заполнить первый столбец значениями пикетов в пределах межподстанционных зон, указанных в таблице 1.1, в соответствии с последней цифрой студенческого билета.
2. С помощью встроенной функции генератора случайных чисел рассчитать значения второго столбца – токовая кривая в пределах от 0 до 5000 А.
Таблица 1.1
Исходные данные
| № | ТП1 | ТП2 | ТП3 |
| 10.4 | 19.5 | ||
| 19.5 | 30.1 | 38.2 | |
| 38.2 | 47.8 | 57.0 | |
| 57.0 | 68.1 | 79.2 | |
| 79.2 | 85.9 | 94.2 | |
| 94.2 | 102.1 | 110.5 | |
| 110.5 | 120.5 | 129.9 | |
| 129.9 | 138.1 | 147.6 | |
| 147.6 | 157.7 | 168.0 | |
| 168.0 | 177.7 | 188.8 |
3. В третьем столбце произвести расчёт разложенной токовой кривой для ТП2.
4. По полученным значениям построить графики токовых нагрузок.
5. Отредактировать график в соответствии с требованиями к оформлению графиков в технических документациях.
Контрольные вопросы
1. Для чего применяются таблицы Excel?
2. Как влияет количество обрабатываемых данных при автоматизации процесса расчёта токовой кривой?
3. Какие виды графиков можно построить с помощью Excel?
4. Каким образом можно произвести расчет расхода электроэнергии от движения поезда по участку?
Лабораторная работа №2
«Применение программных процедур для проведения типовых операций проектирования»
Цель работы: отработать навыки применения программирования на примере использования макросов в приложениях Microsoft Office для ускорения работы с типовыми операциями.
Теоретические сведения
Для решения типовых часто повторяющихся операций при обработке однотипных данных целесообразно использовать программные процедуры, которые позволят значительно сократить расчётное время. Операционные системы, распространенные в настоящее время, имеют удобный визуальный интерфейс, соответственно современные средства программирования позволяют создавать программы, использующие все преимущества открытого доступа к типовым процедурам по работе с информацией и созданию визуального «дружественного» интерфейса.
Программой Visual Basic реализован визуальный стиль программирования. При этом не столько программируется, сколько проектируете приложение. Первая задача при этом — создать рабочую среду, прежде чем начать набирать первую строку кода. Упрощенная версия Visual Basic встроена в пакет программ MS Office. В приложениях пакета можно составлять небольшие программы – макросы, которые позволяют автоматизировать работу с приложением.