Opis programu

Kolejne działania programu, mające na celu uzyskanie schematów układów hydrostatycznych przedstawione zostały w rozdziale 6. Jak wspomniano w tym rozdziale, widoczna dla projektanta jest tylko część tych działań. Zgodnie z rysunkami 6.1 i 6.3 rolą projektanta jest wprowadzenie danych oraz udział w procesie korekcji decyzyjnej gotowych schematów funkcjonalnych.

Pierwszym oknem programu jest okno powitalne pokazane na rys7.1. Rys. 7.1

Rys. 7.1. Okno powitalne programu

Następnie pojawiają się okna robocze, zaczynające się od okna wprowadzania danych – rys. 7.2. Rys. 7.2.

Rys. 7.2. Okno wyboru siłownika lub silnika i stacji zasilającej

W oknie pokazanym na rys.7.2 konieczne jest zaznaczenie wybranego siłownika lub silnika i stacji zasilającej. W przypadku, gdy siłownik lub stacja nie zostaną wybrane, nie będzie możliwe dalsze działanie programu, a tym samym przejście do kolejnego okna. W zaistniałej sytuacji pojawi się również odpowiedni komunikat. Okna komunikatów pokazane zostały odpowiednio na rys.7.3 – w przypadku, gdy nie wybrano siłownika, i na rys.7.4 – w przypadku, gdy nie wybrano stacji zasilającej.

Rys. 7.4. Okno komunikatu, pojawiające się, gdy nie została wybrana stacja zasilająca

Drugi etap to wybór funkcji, jakie ma spełniać układ. Możliwe jest wybranie dowolnych, spośród siedmiu dostępnych, grup podzespołów funkcjonalnych spełniających określone funkcje. W przypadku, gdy grupa składa się z podgrup możliwy jest wybór poszczególnych podgrup, bez konieczności wybrania całej grupy, co zostało opisane w rozdziale 6. rys. 7.5 przedstawia główne okno wyboru funkcji, w którym możliwy jest wybór całych grup podzespołów.

Projektant w każdej chwili może zobaczyć podzespoły klikając na przycisk umieszczony obok nazwy każdej z grup. W oknie, jakie zostanie wyświetlone, oprócz możliwości zobaczenia wszystkich podzespołów danej grupy, możliwe jest dokonanie wyboru podgrup, w przypadku, gdy podzespoły są ułożone w podgrupy. Przykładowe okno, jakie zostanie wyświetlone po kliknięciu na funkcję znajdującą się na pierwszym miejscu od góry, pokazane zostało na rys.7.6.

Rys. 7.6. Okno wyboru podgrup podzespołów

Powiększenie każdego z podzespołów można uzyskać poprzez kliknięcie na wybranym rysunku, co zostało pokazane na rys. 7.7.

Rys. 7.7. Okno wyświetlania powiększeń poszczególnych podzespołów

Przejście do trzeciego etapu wprowadzania danych możliwe jest po naciśnięciu strzałki w prawo, znajdującej się w oknie wyboru podzespołów – rys. 7.5. W przypadku, gdy nie została wybrana grupa, ani żadna z podgrup podzespołów rewersji i zatrzymania ruchu, zostanie wyświetlony komunikat i przejście do kolejnego okna nie będzie możliwe. Okno z komunikatem zostało pokazane na rys.7.8.

Rys. 7.8. Okno komunikatu dotyczącego konieczności wyboru podzespołów rewersji i zatrzymania ruchu

Trzeci etap wprowadzania danych dotyczy parametrów działania algorytmu genetycznego. W odpowiednich polach należy wpisać liczbę z przedziałów, które pokazują się po umieszczeniu kursora myszki nad paskiem dotyczącym danego parametru. Możliwe jest również skorzystanie z domyślnie wprowadzonych danych. Wygląd okna pokazany został na rys.7.9. W przypadku błędnego wprowadzenia danych zostanie wyświetlony komunikat – rys. 7.10. Jednocześnie przejście do kolejnych okien nie będzie możliwe.

Rys. 7.9. Okno wyboru parametrów działania algorytmu genetycznego

Rys. 7.10. Okno komunikatu dotyczącego wprowadzonych błędnie parametrów działania algorytmu

genetycznego

Następne okno (rys. 7.11) pozwala na usystematyzowanie wyborów dokonanych w poprzednich oknach. Możliwy jest powrót do poprzednich okien wyboru i zmiana parametrów. Po zaakceptowaniu dokonanego wyboru wykonywane są działania algorytmu

Rys. 7.11. Okno, w którym zebrane są informacje z okien wprowadzania danych

Kolejne okno pokazuje wynik działania algorytmu i korekcji automatycznej. Są to uzyskane schematy funkcjonalne, które poddane zostaną korekcji decyzyjnej – rys. 7.12. Liczba wyświetlonych schematów równa jest liczbie oczekiwanych rozwiązań, określonej przez projektanta. Przed wyświetleniem schematów odbywa się sprawdzenie, czy najlepsze schematy w ostatniej populacji nie powtarzają się. W przypadku, gdy zachodzi taka sytuacja powtarzające się schematy są eliminowane, tak aby został tylko jeden schemat o danej budowie. Nie ma to wpływu na liczbę wyświetlonych schematów, a jedynie ma zapewnić ich różnorodność. Posługując się dostępnym przyciskiem projektant może zobaczyć schemat zapisany w postaci numerów poszczególnych podzespołów, jak również zobaczyć objaśnienia do podanego zapisu. Po dokonanej korekcji decyzyjnej w oknie wyświetlania schematów, pojawia się dodatkowy przycisk –

Usuń powtórki, pozwalający na eliminację identycznych schematów, które mogą powstać

usunięciu powtarzających się schematów i zmianie ich numeracji – na rys. 7.14.

Rys. 7.12. Okno, na którym wyświetlone są schematy układów hydrostatycznych po korekcji automatycznej

Rys. 7.14. Okno, na który wyświetlone są schematy układów hydrostatycznych po korekcji i usunięciu

powtarzających się schematów

Korekcja decyzyjna uruchamiana jest przyciskiem Korekcja znajdującym się w prawym dolnym rogu na rys. 7.12. Przykładowe okno korekcji zostało pokazane na rys. 7.15.

W procesie korekcji decyzyjnej, na ekranie w niebieskim oknie, wyświetlany jest schemat, który poddawany jest korekcji oraz czerwone okno z możliwościami poprawy schematu. W czerwonym oknie korekcji widnieje informacja odnoście numeru zastosowanej reguły korekcji, rodzaju błędu oraz numeru schematu aktualnie poddawanego korekcji. Przykład działania korekcji pokazany został na rys. 7.16. Projektant w czasie trwania korekcji, po dokonaniu wyboru spośród dostępnych możliwości korekcji układu potwierdza swój wybór przyciskiem z napisem Akceptuj

zmiany. Po ukończonej korekcji zostaje wyświetlony komunikat o zakończeniu korekcji,

co zostało pokazane na rys. 7.17. W każdej chwili dostępny jest również przycisk Przerwij

korekcję pozwalający na wcześniejsze zakończenie korekcji. Wiąże się to jednak

z ryzykiem pozostawienia błędnych połączeń podzespołów w części schematów i wyświetleniem stosownej informacji, co zostało pokazane na rys. 7.18.

Rys. 7.17. Okno informujące o zakończeniu korekcji

Rys. 7.18. Okno informujące o możliwości pozostawienia błędów w schematach, na skutek przerwania

korekcji

W każdej chwili projektant ma możliwość skorzystania z menu. Jednak na każdym etapie projektowania ma ono różny wygląd, co jest bezpośrednio związane z liczbą dostępnych działań. W początkowej fazie projektowania menu składa się jedynie z trzech elementów (rys. 7.19). Możliwe jest otworzenie danych wyjściowych do programu przyciskiem Otwórz, a więc danych zawierających informacje o rodzaju stacji zasilającej i siłownika, grupach podzespołów, jakie powinien zawierać schemat układu, a także dane liczbowe odnoszące się do liczby pokoleń, rozmiaru populacji, prawdopodobieństwie mutacji i krzyżowania oraz dotyczące oczekiwanej liczny rozwiązań. W menu z rys. 7.19 na drugim miejscu znajduje się przycisk Pomoc uruchamiający pomoc do programu. Trzeci przycisk Pomiń wybór umożliwia pominięcie wyboru siłownika i silnika, i tym samym przejście do etapu wyboru podzespołów, które mają wchodzić w skład schematów układów. Należy jednak w dalszym ciągu pamiętać, iż pominięcie wyboru rodzaju siłownika lub stacji zasilającej jest w tym przypadku jedynie odroczone. Przejście z okna wyboru podzespołów (rys. 7.5) do okna wprowadzania danych dotyczących działania

algorytmu genetycznego i oczekiwanej liczby rozwiązań (rys. 7.9) nie jest bowiem możliwe bez wyboru rodzaju siłownika i stacji zasilającej.

Rys. 7.19. Okno menu

Projektant już na etapie wyboru podzespołów ma możliwość skorzystania z menu rozszerzonego o trzy przyciski (rys. 7.20). Dostępny jest przycisk Nowy, co pozwala na rozpoczęcie procesu projektowania od początku. Możliwe jest również zapisywanie wprowadzonych danych dotyczących wybranego siłownika i stacji zasilającej, a także wybranych grup lub podgrup podzespołów i informacji dotyczących bezpośrednio działania algorytmu, co uruchamia przycisk Zapisz. Zestawienie wprowadzonych danych można również wydrukować, co uruchamia przycisk Drukuj. Podobnie jak w menu z rys. 7.19, także w menu z rys. 7.20. możliwe jest otworzenie dokumentu Pomoc programu HydroCAD-Schematy.

Rys. 7.20. Okno menu

Najwięcej dostępnych przycisków ma menu, które można wywołać w oknie wyświetlania schematów z rys. 7.12. Tutaj (rys. 7.21) możliwe jest, tak jak poprzednio, rozpoczęcie projektowania od początku – przy użyciu przycisku Nowy. Pojawiają się także dwie możliwości zapisywania wyników. Jedna, to zapisywanie schematów Zapisz

schemat, druga to zapisywanie danych dotyczących m.in. schematów w poszczególnych

iteracjach programu oraz schematów uzyskanych w efekcie działania programu Zapisz

dane. Możliwe jest również drukowanie schematów Drukuj. Projektant może także

arkuszach w jednym oknie programu (rys. 7.27) Pokaż dane.

Rys. 7.21. Okno menu

a) b) c) d)

e) f) g) h)

?

Rys. 7.22. Przyciski dostępne w menu

Poszczególne przyciski dostępne w menu zostały pokazane na rys. 7.22. Pierwszy z nich, pokazany na rys. 7.22a) – Nowy, pozwala na ponowne rozpoczęcie projektowania. Niezależnie od etapu projektowania naciśnięcie tego przycisku powoduje usunięcie dotychczas wprowadzonych parametrów i wyświetlenie okna dotyczącego wybory rodzaju siłownika i stacji zasilającej.

Przycisk z rys. 7.22b) – Otwórz, pozwala na wprowadzenie danych początkowych z pliku do programu. Informacje dotyczące rodzaju siłownika i stacji zasilającej, wybranych podzespołów oraz danych związanych z działaniem algorytmu zostają odczytane z pliku, a efektem tego jest wyświetlenie okna z rys. 7.11, w którym zostaną pokazane zestawione wprowadzone dane i możliwe będzie uruchomienie głównej części programu, odpowiedzialnej za obliczenia i wyświetlenie wyników.

Przycisk z rys. 7.22c), Drukuj, w przypadku menu z rys. 7.20 pozwala na drukowanie wprowadzonych danych wyjściowych. W przypadku, gdy jest to przycisk z okna menu pokazanego na rys. 7.21, daje on możliwość wydrukowania gotowych schematów. Po naciśnięciu tego przycisku wyświetla się okno z rys. 7.23, w którym projektant może wybrać schematu do drukowania, lub też wydrukować wszystkie schematy.

Rys. 7.23. Okno drukowania

Przycisk z rys. 7.22d), Pomiń wybór pozwala na przejście do dalszego etapu projektowania z pominięciem wyboru siłownika i stacji zasilającej. Przycisk ten dostępny jest jedynie w menu z rys. 7.19, które z kolei dostępne jest jedynie podczas pierwszego wyświetlenia okna wyboru rodzaju siłownika i stacji zasilającej w ramach każdorazowego uruchomienia procesu projektowania.

Kolejny przycisk – z rys. 7.22e), w zależności do tego, czy występuje w menu z rys. 7.20, czy z rys. 7.21 pozwala odpowiednio na zapisywanie danych wyjściowych –

Zapisz lub też na zapisanie schematów – Zapisz schemat. W przypadku, gdy przycisk ten

umieszczony jest w menu z rys. 7.20, jego naciśnięcie umożliwi zapis wprowadzonych przez projektanta danych dotyczących wybranego siłownika i stacji zasilającej, podzespołów a także wprowadzonych liczb oznaczających liczbę pokoleń, rozmiar populacji, prawdopodobieństwo krzyżowania i mutacji oraz oczekiwaną liczbę rozwiązań. W przypadku menu z rys. 7.21 naciśnięcie tego przycisku pozwala na zapisanie schematów układu. Wyświetlane jest okno z rys. 7.24 i możliwe jest zapisanie wybranych schematów oraz zapisanie wszystkich schematów. „Kliknięcie” przycisku Zapisz schemat wywołuje wyświetlenie okna dialogowego Zapisywanie jako, pokazanego na rys. 7.25, z możliwością zapisu rysunków w dwóch różnych formatach: *.jpg oraz *.bmp.

Rys. 7.24. Okno zapisywania schematów

Zapisywanie danych dotyczących schematów w różnych iteracjach programu jest możliwe po naciśnięciu przycisku z rys. 7.22f) – Zapisz dane. Wyświetlone zostaje wówczas okno pokazane na rys. 7.26.

Zgodnie z tym rysunkiem możliwe jest zapisanie wszystkich schematów w postaci numerów poszczególnych podzespołów wraz z wartością funkcji przystosowania obliczoną dla każdego ze schematów. Możliwe jest także zapisanie w tej postaci 10 najlepszych schematów z każdej populacji. Kolejna możliwość zapisu danych – to zapisanie jedynie najlepszych schematów z ostatniej populacji. Ostatnia możliwość to zapisanie schematów z ostatniej populacji po korekcji. Proces zapisywania danych w tym przypadku przebiega tak samo jak dla przycisków Zapisz znajdujących się w oknie z rys. 7.27 i zostanie opisany niżej

Rys. 7.26. Okno zapisywania danych do Excela

Po naciśnięciu przycisku menu, mającego symbol pokazany na rys. 7.22g) – Pokaż

dane, zostanie wyświetlone okno pokazane na rys. 7.27, z zestawem danych dotyczących

poszczególnych schematów w populacji, w różnych pokoleniach. Dane ułożone są w arkuszach, przypominających arkusze kalkulacyjne. W pierwszym z nich wyświetlone są dane przedstawiające schematy w postaci numerów podzespołów, z których się składają układy. Schematy w danej populacji ułożone są poziomo, jeden obok drugiego w postaci pionowych łańcuchów siedmiu liczb oznaczających numery podzespołów, a nad każdym z tak zapisanych schematów znajduje się wyliczona dla danego schematu wartość funkcji przystosowania. Schematy z ostatniej populacji zostają poddane korekcji automatycznej. Wyniki tej korekcji, czyli skorygowane schematy z ostatniej populacji, wraz z ponownie obliczoną wartością liczby przystosowania dla każdego z nich zostają umieszczone w tym

programu. Trzeci arkusz pokazuje najlepsze schematy z ostatniego pokolenia, po korekcji automatycznej.

Rys. 7.27. Okno z danymi dotyczącymi schematów z populacji w poszczególnych pokoleniach Czwarty arkusz pokazuje dane z arkusza trzeciego po usunięciu powtarzających się schematów. Ostatni arkusz zawiera schematy w postaci numerów poszczególnych podzespołów po korekcji decyzyjnej. Oznacza to, że przed korekcją dane w ostatnim arkuszu powinny być takie same, jak dane w arkuszu czwartym.

Pod każdym z arkuszy znajduje się przycisk Zapisz, pozwalający na zapisanie danych z danego arkusza. Zapisywanie to polega na przepisaniu danych z arkusza znajdującego się w oknie do arkusza programu Excel. Po naciśnięciu tego przycisku otworzy się program Excel i w jednym z jego arkuszy znajdować się będą dane z arkusza umieszczonego w wybranym oknie programu. Następnie projektant ma możliwość zapisu danych przy użyciu dostępnych narzędzi arkusza kalkulacyjnego – Excel. W przypadku, gdy danych w oknie programu HydroCAD-Schematy jest dużo, proces zapisu danych z arkusza pierwszego i drugiego może nie być równie szybki, jak w przypadku, gdy danych jest mniej, jak w pozostałych arkuszach.

Rys. 7.28. Okno pomocy

Przycisk z rys. 7.22h) – Pomoc, pozwala na wywołanie pomocy programu HydroCAD-Schematy. Okno pomocy zostało pokazane na rys. 7.28. Pomoc podzielona jest na cztery bloki tematyczne.

Pierwszy z nich nosi nazwę HydroCAD-Schematy i składa się z trzech podtematów: O programie, Opis pakietu oraz Historia.

Drugi to Obsługa programu, w której opisane są poszczególne etapy projektowania, wygląd poszczególnych okien oraz dostępne menu.

Kolejny, trzeci blok tematyczny – Podzespoły dotyczy dostępnych podzespołów funkcjonalnych.

Ostatni blok nosi nazwę Korekcja i opisuje przykładowe okno korekcji, sposób jej działania, poszczególne komunikaty jakie mogą się pojawić a także zawiera odwołanie do reguł korekcji, umożliwiające ich bezpośrednie wywołanie.