Основные операционные системы и программное обеспечение АРМ
А.Н. Балалаев
“Автоматизированные рабочие места при производстве и ремонте подвижного состава”
Конспект лекций
для обучающихся специальности 23.05.03 – «Подвижной состав железных дорог» очной и заочной форм обучения
Председатель Совета образовательной
программы «Подвижной состав железных
дорог»
__________________(С.В. Коркина)
«___» ____________ 2016 г. «___» ____________ 2016 г.
Подписи и контактные телефоны авторов И.о. зав. кафедрой "Вагоны"
_______________(А.Н. Балалаев) __________________( С.В. Коркина)
«___» ____________ 2016 г. «___» ____________ 2016 г.
Тел. 255-68-54 Протокол № 3 от_14.10.2015_
Самара
УДК 656.2
Кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой «Локомотивы» Самарского государственного университета путей сообщения
А.Ю. Балакин
Начальник технического отдела службы вагонного хозяйства Куйбышевской дирекции инфраструктуры – структурного подразделения Центральной дирекции инфраструктуры
А.П. Больнов
Балалаев А.Н.
Автоматизированные рабочие места при производстве и ремонте подвижного состава: конспект лекций. [Текст] / А.Н. Балалаев. - Самара: СамГУПС, 2016. - 53 с.
Рассмотрены вопросы разработки и создания автоматизированных рабочих мест (АРМ) при производстве и ремонте подвижного состава. Приведено описание методов создания баз данных в приложении к вопросам производства и ремонта подвижного состава. Представлены методы управления базами данных с помощью удобных форм ввода и вывода информации.
На конкретных примерах показаны возможности АРМ работников в профессиональной области производства и ремонта подвижного состава.
Предназначено для студентов и аспирантов железнодорожных вузов, а также может быть рекомендовано инженерно-техническим работникам железнодорожного транспорта, слушателям курсов повышения квалификации, занятым в сфере технического обслуживания и ремонта подвижного состава.
Редактор: И.А. Шимина
Подписано в печать Формат 60*84 1/16
Бумага писчая. Печать оперативная. Усл.п.л.
Тираж Заказ N
______________________________________________________________
ãСамарский государственный университет путей сообщения, 2016
ã Балалаев А.Н., 2016
Оглавление
Предисловие 4
Введение 5
1. Цели и задачи лекции №1 6
1.1. Цели и задачи создания АРМ на предприятиях по производству,
эксплуатации и ремонту подвижного состава 6
1.2. Основные функции существующих АРМ 7
2. Цели и задачи лекции №2 9
2.1. Принципы соединения АРМ в локальной сети на предприятиях
по производству, эксплуатации и ремонту подвижного состава 9
2.2. Оборудование АРМ, общие сведения о конфигурации компьютеров,
мониторах, сетевых платах, сетевых концентраторах 10
2.3. Основные операционные системы и программное обеспечение АРМ 12
3. Цели и задачи лнкции №3 14
3.1. Основы проектирования АРМ, этапы проектирования АРМ 14
3.2. Концептуальное моделирование профессиональной среды 15
4. Цели и задачи лекции №4 18
4.1.Понятие о нормализованных базах данных 18
4.2. Первая, вторая и третья нормальные формы 19
4.3. Функции и возможности СУБД Access 19
4.4. Создание и вязывание таблиц по ключевым полям 20
4.5. Создание форм и отчетов в СУБД Access 22
4.6. Создание пользовательского меню в СУБД Access 26
5. Цели и задачи лекции №5 28
5.1. АРМ руководителя ремонтных работ предприятия по ремонту
подвижного состава 29
5.2. Основные функции АРМ предприятия по эксплуатации подвижного состава 30
5.3. Применение АРМ в системе управления качеством предприятия по
производству подвижного состава 31
6. Цели и задачи лекции №6 34
6.1. АРМ оператора предприятия по эксплуатации и ремонту подвижного состава 34
6.2. Вид форм и порядок их заполнения; вид отчетов 36
7. Цели и задачи лекции №7 39
7.1. Использование в АРМ баз данных экспертных систем 39
7.2. Применение АРМ в системе обеспечения транспортной безопасности 41
8. Цели и задачи лекции №8 42
8.1. Особенности АРМ предприятий по производству, эксплуатации
и ремонту автономного тягового подвижного состава 42
9. Цели и задачи лекции №9 46
9.1. Особенности АРМ предприятий по производству, эксплуатации
и ремонту электроподвижного состава 46
Заключение 51
Контрольные вопросы 52
Библиографический список 53
Предисловие
Настоящая дисциплина посвящена общим вопросам проектирования автоматизированных рабочих мест (АРМ) на предприятиях по эксплуатации и ремонту подвижного состава; освоению методов анализа информационных потоков предприятий по эксплуатации и ремонту подвижного состава (анкетирование работников, изучению должностных инструкций, технологической документации и форм отчетности); обучению основам построения баз данных в различных СУБД; обучению работе в одной из СУБД над созданием приложения для АРМ предприятий по эксплуатации и ремонту подвижного состава; овладению навыками проектирования приложения для АРМ предприятий по эксплуатации и ремонту подвижного состава.
Для успешного освоения данной дисциплины необходимо обладать знаниями, приобретенными студентами по дисциплинам «Информатика» и «Производство и ремонт подвижного состава», способностью приобретать новые математические и естественнонаучные знания, используя современные образовательные и информационные технологии; способностью понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества, сознавать опасности и угрозы, возникающие в этом процессе, соблюдать основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны и коммерческих интересов; владение основными методами, способами и средствами получения, хранения и переработки информации, имеет навыки работы с компьютером как средством управления информацией, автоматизированными системами управления базами данных; способностью применять современные программные средства для разработки и редакции проектно-конструкторской и технологической документации, умением анализировать технологические процессы производства и ремонта подвижного состава как объекта управления, умением применять экспертные оценки для выработки управленческих решений по дальнейшему функционированию эксплуатационных и ремонтных предприятий.
В ходе освоения дисциплины «Автоматизированные рабочие места при производстве и ремонте подвижного состава» обучающиеся должны:
- знать принципы проектирования АРМ, основы построения реляционных баз данных, основы проектирования приложения для АРМ различных категорий работников эксплуатационных и ремонтных локомотивных депо, основы построения экспертных систем;
- уметь составлять техническое задание на проект АРМ для эксплуатационных и ремонтных локомотивных депо; проектировать в одной из СУБД таблицы, запросы, формы и отчеты, а также создавать меню приложения для АРМ различных категорий работников предприятий по эксплуатации и ремонту подвижного состава;
- владеть методами работы в приложении, созданном для АРМ различных категорий работников предприятий по эксплуатации и ремонту подвижного состава.
Введение
Целью данной дисциплины является обучение студентов общим вопросам проектирования автоматизированных рабочих мест (АРМ) на предприятиях по эксплуатации и ремонту подвижного состава.
В задачи дисциплины входит:
- ознакомить обучающихся с методами анализа информационных потоков предприятий по эксплуатации и ремонту подвижного состава (анкетирование работников, изучение должностных инструкций, технологической документации и форм отчетности);
- дать обучающимся навыки в области построения баз данных в системе управления баз данных (СУБД);
- обучение работе в одной из СУБД над созданием приложения для АРМ предприятий по эксплуатации и ремонту подвижного состава;
- дать обучающимся навыки в области проектирования приложения для АРМ предприятий по эксплуатации и ремонту подвижного состава.
Курс дисциплины рассчитан на 9 лекций и 4 лабораторных работы. В результате изучения дисциплины обучающийся должен освоить методы проектирования АРМ на предприятиях по эксплуатации и ремонту подвижного состава от постановки задачи до реализации приложения для АРМ в одной из СУДБ, например, MS Access.
Для работы над лекционным курсом обучающийся должен вести рукописный конспект, в котором после каждой законспектированной лекции отвечать на вопросы для самоконтроля (приводятся после каждой лекции).
Итогом курса будет получение зачета, к которому допускаются обучающиеся после выполнения всех лабораторных работ, представления рукописных лекций курса и прохождения компьютерных тестов по темам курса.
Цели и задачи лекции №1
Целью данной лекции является обучение основным понятиям автоматизированных рабочих мест на предприятиях по производству, эксплуатации и ремонту подвижного состава.
Для реализации этой цели в данной лекции ставятся задачи:
- показать назначение автоматизированных рабочих мест на промышленных предприятиях;
- сформулировать цели и задачи АРМ на предприятиях по производству, эксплуатации и ремонту подвижного состава;
- показать основные функции существующих АРМ.
1.1. Цели и задачи создания АРМ на предприятиях по производству, эксплуатации и ремонту подвижного состава
Современное производство товаров или услуг невозможно без использования информационных технологий, которые с конца 20-го века становятся основой для организации производства, управления качеством производства, оптимизации бизнес-процессов производства.
Информационные технологии широко используются и в железнодорожной отрасли России. Реализуются эти технологии в виде комплексной системы автоматизации рабочих мест предприятий железнодорожного транспорта.
Целями и задачами развития комплексной системы автоматизации рабочих мест железнодорожной отрасли являются:
- автоматизация поездной работы (АСОУП, ГИД, автоматизированной системы диспетчерского контроля АСДК) для обеспечения графиков движения поездов;
- установление местонахождения любой единицы подвижного состава и контейнеров и ее статуса (эксплуатация, ТО, ремонт, нерабочий парк, списание) в режиме реального времени (развитие системы ДИСПАРК);
- обеспечение безопасности движения поездов с помощью автоматизированной системы централизованного контроля (мониторинга) технического состояния подвижного состава и информационного обеспечения оперативных работников железной дороги (АСК ПС) со сбором информации от автоматизированных систем технического диагностирования подвижного состава(АСТД), например, системы централизации контроля исправности подвижного состава (АРМ ДИСК), развитием этих систем стала "Комплексная автоматизированная система учёта, контроля устранения отказов технических средств и анализа их надёжности (КАС АНТ)";
- автоматизация рабочих мест работников дорожного уровня для анализа и координации работы линейных предприятий по эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту подвижного состава, а также по связям с собственниками подвижного состава;
- организация локальных вычислительных сетей (ЛВС) предприятий по производству, эксплуатации и ремонту подвижного состава для информационного обеспечения технологических процессов производства;
- автоматизация управления качеством технологических процессов на железнодорожном транспорте (АСУ КТИ).
1.2. Основные функции существующих АРМ
Программа информатизации железнодорожной отрасли России предусматривает создание автоматизированных линейных районов управления и концентрации информации (АЛРУ-КИ), представляющих собой совокупность стационарных железнодорожных объектов: сортировочных, грузовых, промежуточных станций, прочих раздельных пунктов, локомотивных и вагонных депо и других линейных предприятий, рабочие места персонала которых оснащены АРМ [1].
Ядром района является «опорная» станция, в качестве которой может выступать сортировочная, участковая или крупная грузовая станция. Остальные станции района определяются в качестве примыкающих к «опорной».
Возможность перехода на линейном уровне от АСУ станции или иного предприятия к региональным АСУ обеспечивается ориентацией на системную архитектуру «клиент-сервер». Вышеназванная архитектура предусматривает построение системы, основой которой является сервер, размещенный на «опорной» станции, обеспечивающий ведение единой информационной базы района и выполнение основного объема программной обработки поступающей информации. При этом АРМы, объединенные вместе с сервером в единую информационно-вычислительную сеть, обеспечивают ввод исходных данных и предоставление требуемой информации пользователю.
Развитием системы АЛРУ-КИ на уровне опорной станции является Автоматизированная система Центра управления местной работы (АС ЦУМР)
Структура системы АЛРУ-КИ представлена на рис. 1.
На линейном уровне имеются следующие АРМы:
- АРМ оператора предприятий по ремонту подвижного состава и контейнеров;
- АРМ ПТО – оператора пункта технического обслуживания или парка станции;
- АРМ предприятий по подготовке подвижного состава;
- АРМ предприятий по техническому обслуживанию подвижного состава.
Согласно плана информатизации ЛВС предприятий по производству, эксплуатации и ремонту подвижного состава объединяет в себе следующие АРМы:
- АРМ ИПР (интегрированный пакет руководителя);
- АРМ заместителей начальника предприятия по родам деятельности (с функциями по роду их деятельности);
- АРМ секретаря (контроль исполнительской деятельности);
- АС КАДРЫ (сетевая автоматизированная система кадров МПС). Позволяет осуществлять совместную работу с программными системами АРМ ИПР, АРМ «Бухгалтерия»;
- АРМы технического отдела: технолог, метролог, инженер АСУ;
- АРМы бухгалтерии;
- АРМы отдела труда и зарплаты: нормировщик, таксировщик;
- АРМ экономиста – экономический мониторинг;
- АРМ инженера по охране труда;
- АРМ инженера по обучению (оснащение тех.классов);
- АРМ структурного подразделения основного производства предприятия (с функциями по роду деятельности подразделения).
Рис. 1. Общая структура системы АЛРУ-КИ
Основными функциями АРМов работников предприятий по производству, эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту подвижного состава являются:
- ведение электронного документооборота в рамках своей профессиональной деятельности;
- управление профессиональной деятельностью предприятия в рамках своих полномочий;
- анализ результативности профессиональной деятельностью предприятия в рамках своих полномочий;
- прогнозирование параметров профессиональной деятельностью предприятия;
- оптимизация деятельности предприятия по многим параметрам (экономическим, параметрам качества продукции или исполнения услуг, экологическим, социальным).
Одной из главных функций рассмотренных АРМов является оптимизация экономической деятельности предприятий, поэтому необходимо выявить и указать источники экономии на ж.д. транспорте от компьютеризации отрасли. Эти источники следующие:
- сокращение времени на ведение документооборота между различными предприятиями и организациями за счет перехода на электронный документооборот;
- повышение качества продукции или оказания услуг за счет постоянного мониторинга и управления технологическими процессами, а также максимального снижения субъективного фактора в этих процессах;
- повышение безопасности движения поездов за счет внедрения автоматизированных систем технического диагностирования;
- переход на новые прогрессивные технологии технического обслуживания и ремонта подвижного состава (ремонт по техническому состоянию);
- оптимизация экономической деятельности предприятия за счет учета и контроля расходов на материалы, комплектующие и энергоносители.
Вопросы для самоконтроля лекции
1) Перечислите основные АРМы, созданные для работников на предприятий по производству, эксплуатации и ремонту подвижного состава.
2) Каков принцип организации информационных систем на «дорожном» уровне?
3) Каковы основные цели и задачи создания АРМ работников предприятий по производству, эксплуатации и ремонту подвижного состава?
4) Каковы функции АРМ работников предприятий по производству, эксплуатации и ремонту подвижного состава?
5) За счет чего получается экономия на ж.д. транспорте от компьютеризации отрасли?
Цели и задачи лекции №2
Целью данной лекции является обучение основным принципам соединения АРМ в локальных сетях предприятий, общим сведениям о конфигурациях компьютеров и операционных системах.
Для реализации этой цели в данной лекции ставятся задачи:
- показать назначение и особенностиоборудования для организации локальных сетей;
- дать общие сведения об оборудовании АРМ, конфигурациях серверов и рабочих станций;
- показать характеристики основных операционных систем серверов и рабочих станций.
2.1. Принципы соединения АРМ в локальной сети на предприятиях по производству, эксплуатации и ремонту подвижного состава
Локальная сеть предприятия состоит обычно из множества рабочих станций и одного или нескольких сервера. У сервера могут быть следующие функции: функция файл-сервера (хранение баз данных), функция разграничения прав доступа пользователей к базам данных и общим ресурсам.
Для связи компьютеров друг с другом используются сетевые адаптеры (сетевые платы) – см. рис. 2. Кроме сетевых адаптеров также необходимы кабели, модемы, концентраторы.
Рис. 2. Сетевая плата с двумя типами разъемов для подключения кабелей: тонкий коаксиальный (BNC) и толстый ETHERNET (RG-45)
Кабели бывают следующих типов:
- витая пара (помехонезащищенная, длина до 1000 м, скорость передачи до 10 Мбит/с);
- коаксиальный кабель (средняя помехозащищенность, длина до нескольких км, скорость передачи данных до 100 Мбит/с);
- оптоволоконный кабель (высокая цена, полная помехозащищенность, длина до 50 км, скорость передачи до 1000 Мбит/с).
Модемы используются для связи компьютеров с помощью телефонных сетей. Если модем оснащен инфракрасным портом, то передача сообщений между компьютерами осуществляется с помощью электромагнитных волн инфракрасного диапазона.
Соединение компьютеров с помощью кабелей обеспечивается с помощью активных (АК) и пассивных (ПК) концентраторов и маршрутизаторов. Активные концентраторы усиливают сигналы, передающиеся по кабелям и служат для передачи сигналов на большие расстояния.
2.2. Оборудование АРМ, общие сведения о конфигурации компьютеров, мониторах, сетевых платах, сетевых концентраторах
Персональные компьютеры являются основной технической базой АРМ.
Персональный компьютер состоит из системного блока, монитора, клавиатуры, мыши, периферийных устройств. Системный блок содержит: материнскую (системную) плату, процессор, оперативную (ОЗУ) и постоянную (НDD) память, дисководы, видеокарту, шину.
Материнская плата АТ имеет размеры 305х309(12"х13,5") и состоит из 6-ти или 12-ти слоев с печатными соединениями из медной фольги, склеенных вместе. На ней устанавливаются: процессор, другие микросхемы (звуковая, видео, сетевая карты, графические акселераторы), ОЗУ (оперативно запоминающее устройство), Bios (энергонезависимый программный блок), шина.
Процессоры в основном производятся фирмой INTEL (80%) и различаются по тактовой частоте. Кроме процессоров intel распространены процессоры АМД (К5, К6).
Таблица 1
Характеристики различных марок процессоров
| Марка | IBMXT 80286 | 80386DX | 486DX | 486DX2 | 486DX4 | Pentium | Pentium MMX | Pentium II | Pentium III | Pentium IV |
| F, МГц | 12-25 | 25-40 | 25-50 | 50-80 | 75-133 | 60-200 | 166-233 | 233-450 | 300-850 | 650-1300 |
| Кол-во транзисторов, млн.шт. | 0,25 | 0,5 | 1,0 | 1,25 | 2,0 | 3,0 | 6,0 | 20,6 |
ОЗУ состоит из нескольких микросхем, различающихся по объему памяти: 4; 8; 16; 32; 64; 128 Мб и разъему, обеспечивающему быстродействие схемы (стандарты разъемов: DRAM 10…12 нсек, EDO RAM 70…60 нсек, SDRAM 8…10 нсек, RDRAM).
Жесткий диск (НDD) различается емкостью (от 120 Мб до 30 Гб) и интерфейсом (разъемом, обеспечивающим заданное быстродействие). Применяются следующие стандарты интерфейсов НDD:
IDE, E-IDE, SCSI.
Дисководы:3,5II; 5,25II предназначены для дискет малой емкости.
ZIP-дисковод (100Мб; 250Мб) – оптический дисковод большой емкости.
Видеокарта (видеоадаптер) – микросхема, формирующая изображение на мониторе.
Типы видео карт:
-EGA-16 цветов при 640х350 точек;
-VGA-16 цветов при 640х480; 256 цветов при 320х200 точек;
-SVGA –16цветов при 1600х1280 или 256 цветов при 800х600-1024х768.
Шина предназначена передавать электросигналы от одного компьютерного устройства к другому, бывают глобальные и локальные.
Глобальная шина присутствует в каждом компьютере.
Глобальные шины ISA (наиболее распространена) EISA (для серверов локальных сетей).
Локальные шины (для работы с высокоскоростными устройствами) бывают: VESA (i486),PCI (Pent), USB (Pent II, Pent III), IEEE 1394 (для цифровых фото и видеокамер, подключаемых к компьютеру.
Мониторы различаются величиной диагонали, размером зерна. Называют мониторы по фирме производителю и типу видео карты (Funai SVGA LQ).
Клавиатура US-стандарт 101/102; 104 for Windows.
Вопросы для самоконтроля лекции
1) Что входит в оборудование АРМ?
2) В чем назначение Bios?
3) В чем отличие активного концентратора от пассивного?
4) Каковы основные характеристики операционной системы Os/2Warp?
5) Каковы основные характеристики операционной системы Unix?
Цели и задачи лекции №3
Целью данной лекции является обучение основным понятиям проектирования АРМ.
Для реализации этой цели в данной лекции ставятся задачи:
- показать назначение и особенности этапов проектирования АРМ;
- сформулировать цели и задачи концептуального моделирования профессиональной среды;
- показать на конкретных примерах атрибуты объекта информации, вид меню проектируемого АРМа.
3.1. Основы проектирования АРМ, этапы проектирования АРМ
Особенностью создания АРМов предприятий железнодорожного транспорта является то, что создаются они программистами, незнакомыми с этой профессиональной средой, а используются работниками железнодорожного транспорта, незнакомыми с программированием.
Поэтому процесс создания новых АРМов является итерационным или открытым (позволяющим добавлять новые функции).
ГОСТом 34.601, - 92 – установлены следующие этапы создания АРМ:
I. Маркетинг: производится анализ рынка спроса и предложений подобных АРМ и анализ их преимуществ и недостатков,
II. НИР (научно-исследовательская работа) – составляется отчёт о результатах обследования объекта автоматизации с формулировкой требований к новому АРМу, при этом исследуются необходимые информационные потоки , устанавливаются формы передаваемых документов , определяются цели и задачи использования информации,
III. ГОСТ 34.602 – 92: вырабатывается техническое задание при этом уточняются и детализируются требования пользователя к АРМу,
IV. ГОСТ 34.201 – 92: составляется «эскизный проект» , в котором разрабатываются предварительные решения по АРМ и его составляющим,
V. Составляется «технический проект», в котором уточняются цели , задачи и требования к АРМу, разрабатывается общий алгоритм функционирования АРМа , учитывается совместимость с другими системами в компьютерных частях, определяется состав технических и программных средств , определяются функции персонала работающего с АРМом, разрабатывается структура базы данных , уточняются схемы информационного отдела,
VI. Рабочая документация включает программную и эксплуатационную документацию с контрольным примером,
VII. После наладки ЭВМ обучение персонала предварительных испытаниё и опытной эксплуатации составляется акт о приёмке – сдаче АРМа,
VIII. Сопровождение АРМ.
Проводится консультативная помощь, анализ ошибок , устранение неисправностей и недостатков. В пределах гарантийного срока – 1 года.
3.2. Концептуальное моделирование профессиональной среды
Концептуальное моделирование профессиональной среды заключается в определении объектов информации и их параметров (атрибутов), необходимых для решения задач данного предприятия.
Пример задачи предприятия: Ввод и хранение данных о работниках (включая данные о поощрениях, взысканиях итогах обучения и повышения квалификации) для нахождения и просмотра конкретной записи. Причём, конкретная запись может находиться:
- по введённой фамилии;
- по нескольким первым буквам фамилии;
- по табельному номеру;
- по дате поступления на работу;
- по комбинации из четырёх (вышеописанных) способов.
Пример объекта информации: данные о работниках (штатных и совместителях).
Пример атрибутов данного объекта: табельный номер, дата поступления на предприятие, Ф.И.О., дата рождения, подразделение, должность, рабочий телефон, адрес проживания, поощрения, взыскания, итоги обучения, дата увольнения.
Начинается концептуальное моделирование с определения потребных задач предприятия в области ввода, хранения, передачи и использования информации. Сначала выявляются и формируются цели работы с информацией на данном предприятии. Эти цели различаются у разных категорий работников (руководитель, персонал руководства, обслуживающий персонал). Обычно на предприятии наблюдается иерархия целей.
Выявление целей и формирование задач предприятия производится итерационным методом, когда разработчик АРМа опрашивает работников предприятия:: кому какая информация нужна. Предлагает заготовки базы данных, а после замечаний работников уточняет и проектирует базу данных заново.
Когда выявлены информационные потребности предприятия, решается вопрос: кто будет пополнять базу данных и кто будет ей пользоваться. Пополняет базу данных обслуживающий персонал (операторы, диспетчеры, инженеры), пользуются информацией руководители разного уровня. Для удобства ввод данных производится в специальные формы (экраны), а вывод данных в виде отчётов.
На рис. 3 показана информационная модель предприятия, решающая задачу учета поощрений, взысканий, учебы и переподготовки кадров, а также мотивации кадров к повышению качества выполнения работ.
На рис. 3 показаны два сервера, так как сервер АСУ КТИ может не входить в локальную сеть одного предприятия, например, в него могут входить информационные потоки как с предприятий по ремонту подвижного состава, так и с предприятий по эксплуатации подвижного состава, а также с АРМов ревизоров по безопасности движения. Обоюдными стрелками показаны информационные потоки, идущие в обоих направлениях. Такими стрелками соединены между собой АРМы, хотя реальная передача информации осуществляется через сервер предприятия.
Рис. 3. Информационная модель предприятия
После того, как все объекты и их атрибуты определены, выявляются данные, не меняющиеся длительное время, кроме того, выявляются в разных объектах одинаковые группы атрибутов; не изменяющиеся группы атрибутов объединяют в самостоятельные таблицы (базы данных). В рассмотренном примере данные делятся на три таблицы – см. рис. 4. В таблицах «Таблица 2» и «Таблица 3» вводятся данные, имеющие справочный характер (не изменяющиеся атрибуты). Эти таблицы называются родительскими. Таблица «Таблица 1» должна содержать часто изменяющиеся данные, она называется дочерней.
Между таблицами установлены связи «1 : ∞», они называются «один ко многим». Смысл этих связей в том, что одна запись родительской таблицы подключается ко многим записям дочерней таблицы, у которых совпадают значения ключевых полей (в макетах таблиц они выделены жирным шрифтом), по которым установлены связи.
Рис. 4. Таблицы с установленными связями
При работе локальной сети разным пользователям назначаются разные права доступа (полный доступ, чтение и правка, только чтение). Ограниченный доступ - только чтение; доступ закрыт – означает, что данный пункт меню не доступен. После определения задач и правил доступа строится пользовательское меню. Например, для АРМа отдела кадров меню имеет вид, представленный на рис. 5.
Рис. 5. Система меню АРМа отдела кадров
На рис. 5 показаны пункты меню АРМа предприятия, доступные с АРМа отдела кадров. Так пункт главного меню «Рекламации» доступен для других АРМов, например для АРМа руководителя предприятия.
Вопросы для самоконтроля лекции
1) Перечислите основные этапы проектирования АРМ?
2) Что включает в себя этап проектирования АРМ – «Маркетинговые исследования»?
3) Что выполняет исполнитель на заключительном этапе проектирования АРМ?
4) В чем заключается концептуальное моделирование профессиональной среды?
Цели и задачи лекции №4
Целью данной лекции является обучение основным понятиям нормализованных баз данных.
Для реализации этой цели в данной лекции ставятся задачи:
- показать назначение нормализации баз данных;
- сформулировать требования первой, второй и третьей форм нормализации;
- показать функциональные возможности СУБД Access;
- показать на конкретных примерах процессы создания и связывания таблиц;
- показать на конкретных примерах процессы созданияформ и отчетов в СУБД Acces.
4.1. Понятие о нормализованных базах данных
После концептуального моделирования профессиональной среды, то есть выявления объектов информации, требующих ввода, хранения, изменения и передачи, необходимо структурировать информацию в наиболее удобном для работы с ней виде.
В компьютерах информация хранится в двумерных таблицах (базах данных). Обычно данные связываются между собой по условию их функциональной пригодности или по принадлежности к одному и тому же объекту.
Функциональная пригодность данных означает, что конкретные данные нужны конкретному пользователю.
Объектом называется элемент информационной системы, информация о котором должна сохраняться и передаваться конкретным пользователям. Каждый объект обладает определенным набором свойств, которые называются атрибутами объекта.
В 1970 г. Е. Коддом предложена концепция реляционной базы данных, которая в настоящее время реализована во всех СУБД (системах управления базами данных) и является единственно используемой [2]. Реляция или отношение – это описание объектов с помощью таблицы, строки которой представляют собой единичные записи объекта, а в полях каждого столбца размещаются значения атрибутов объекта.
При проектировании реляционной базы данных необходимо решить вопрос о наиболее эффективной структуре таблиц, позволяющей:
- обеспечить быстрый доступ к данным;
- исключить ненужное повторение записей или групп атрибутов;
- обеспечить целостность данных при их изменении или удалении отдельных записей.
Приведение данных к эффективной структуре называется нормализацией. Теория нормализации оперирует с первой, второй, третьей нормальными формами таблиц, формой Кодда-Бойса, а также с четвертой и пятой нормальными формами. При переходе от одной нормальной формы к другой избыточность информации уменьшается. Каждая последующая нормальная форма должна удовлетворять требованиям предыдущей формы и некоторым дополнительным условиям [2].
4.2. Первая, вторая и третья нормальные формы
Таким образом, нормализации таблиц заключается в разбиении их на несколько новых таблиц с добавлением новых ключевых полей и установлением связей между таблицами. Считается, что для практического использования в небольших по количеству объектов базах данных достаточно первых трех форм.
В таблицах первой нормальной формы не должно быть повторяющихся записей или повторяющихся групп полей в разных записях. Чтобы привести таблицу к первой нормальной форме нужно изъять из нее повторяющиеся группы полей и образовать из них отдельную таблицу. Затем две таблицы необходимо связать [2].
В реляционной базе данных каждая таблица должна иметь ключ. Ключ или составной ключ – это поле или комбинация полей, которые идентифицируют каждую запись таблицы. Кроме того, по ключевым полям осуществляется поиск или сортировка нужных записей по каким-либо условиям, а также связываются разные таблицы между собой. Связи между таблицами нужны для подключения данных одной таблицы к данным другой.
Реляционные базы данных допускают следующие виды связей между таблицами: «один к одному» и «один ко многим».
Связь «один к одному» просто объединяет данные двух таблиц. Хранить эти данные в одной таблице бывает нецелесообразно из-за соображений защиты (секретности) информации. К разным частям информации может быть различный доступ у ее пользователей.
Связь «один ко многим» означает, что одна запись из одной таблицы (материнской, родительской, первичной) может соединяться с несколькими записями другой таблицы (дочерней, связанной).
Таблица находится во второй нормальной форме, если она удовлетворяет условиям первой нормальной формы и каждое неключевое поле в ней однозначно определяется полным набором ключевых полей (первичным ключом). В этом случае первичный ключ является составным из нескольких полей [2].
Таблица находится в третьей нормальной форме, если она удовлетворяет условиям первых двух нормальных форм и ни одно неключевое поле таблицы не идентифицируется с помощью другого неключевого поля [2]. Если связь между двумя неключевыми полями выявлена, то их надо выделить в отдельную таблицу.
Сведения о заказчике
| Шифр детали | Компания | Адрес | Телефон | Руководитель |
| «Самараоргсинтез» ООО | г.Новокуйбышевск, территория ЗАО «Нефтехимия» | Петров А.В. | ||
| «Вольскцемент» ОАО | г. Вольск, ул. Цементников д.1 | Кузнецов С.В. |
Строки таблицы называются записями. Каждая запись описывает один объект, и как видно из таблиц, запись содержит несколько ячеек таблицы, хранящих определенные сведения об объектах. Ячейки таблицы, составляющие запись называются полями. Каждое поле имеет строго определенный тип данных. Так, например, поля таблицы №2 шифр детали, телефон – числовые, а поля компания, адрес и руководитель – текстовые.
Связь между двумя таблицами организуется посредством общих полей или ключевых полей, то есть одинаковых по форматам и, как правило, по названию, имеющихся в обеих таблицах. Общими полями в рассматри<