учета передачи продукции со склада в транспортное средство покупателя;
оперативного учета движения продукции по складу готовой продукции;
автоматизации процесса выписки отгрузочно - сопроводительных документов;
проведение инвентаризации продукции на складе готовой продукции;
ведения в реальном времени наличия изделий на складе.
На компьютер, установленный на складе, подключается оптический интерфейс OR20 для сброса данных с карандаша MW25. Кладовщики обеспечиваются карандашами MW25. Кладовщик при отгрузке(приемке) продукции карандашом считывает серийный номер холодильника. После окончания загрузки осуществляет сброс информации с карандаша на компьютер с автоматической привязкой номера рабочего места (табельный номер кладовщика), дата и время. Данные сохраняются в компьютере. Таким образом можно гибко изменять количество мест отгрузки и приемки продукции и их расположение .
Для полноценного функционирования данного АРМ должны также использоваться следующие АРМы:
а) ведение договоров и протоколов согласования цен с покупателями. Договор ведется по номенклатуре и требуемому покупателями ассортименту (артикул, размер, сорт, цвет и количеству). Протоколы пересогласовываются периодически при изменении цен.
б) выписка приказа (распоряжения) на отгрузку. Осуществляет товаровед на основании договора, протокола согласования цен, наличия необходимой продукции на складе и данных по фактическим расчетам покупателем за ранее полученную продукцию или наличие предоплаты. Считаем, что имеется АРМ (финансового отдела) для ввода данных по оплатам за отгруженную продукцию покупателями по договорам (предусматривает типы оплат - предоплата, инкассо, под реализацию и т.п.).
В рамках АРМа осуществляется следующее:
а) Приказы на отгрузку просматриваются на компьютере склада готовой продукции. На основании их осуществляется печать отборочной ведомости для работника склада. Отборка продукции на тележки или в транспорт покупателя осуществляется со считыванием данных со штрихкодов упаковки. При отгрузке продукции более удобно и целесообразно использовать переносные терминалы MEMOR2000. Предусматривается при отгрузке считывать штриховой код с каждой упаковки продукции, что позволит избежать пересортицы по артикулам и размерам. После отбора продукции учетчик подходит к компьютеру и сбрасывает с карандаша информацию на него. Осуществляется сверка в компьютере считанных данных и данных приказа. После сверки и подтверждения кладовщиком осуществляет печать товарно-транспортной накладной (ТТН-1). При выписке ТТН-1 осуществляется ввод данных - номер машины, номер доверенности, ФИО водителя и паспортные данные. Выписка ТТН-1 подтверждает факт отгрузки - расход со склада, хотя подтверждение осуществляется после отметки прохождения транспортной проходной. ТТН-1 попадают в базу расхода изделий со склада.
б) Инвентаризация продукции на складе готовой продукции. Осуществляется по приказу главного бухгалтера - назначается комиссия.
Технология проведения инвентаризации следующая:
- переносным терминалом считываются технологические штриховые коды с упаковок готовой продукции, а затем сбрасываются данные на компьютер. Программно осуществляется сверка данных в базе данных по складу в компьютера и сброшенных данных с карандаша. Выдается протокол отклонений - ведомость инвентаризации на дату. При серьезных отклонениях выдаются “ Акт на оприходование излишков, обнаруженных на складе” или Акт на недостачу продукции.
Примерный перечень выходных форм данного АРМа:
а) Приход продукции на склад готовой продукции в разрезе видов продукции, артикулов и размеров;
б) Расход продукции со склада в разрезе видов продукции, артикулов и размеров;
в) Наличие продукции на складе готовой продукции (в различных разрезах);
г) Ведомость движения продукции по складу за период;
д) Ведомость инвентаризации на дату.
Технические средства АРМа:
персональный компьютер (один);
обычный принтер к компьютеру, например: EPSON-1050FX;
щелевой считыватель для считывания информации с пропусков: DLS2000;
считывающий карандаш MW25 (по количеству контрольных точек и рабочих смен);
оптический интерфейс OR20;
зарядное устройство на 4 карандаша.
Таким образом, видно, что сфера применения АРМов является очень широкой, при этом, основным фактором использования АРМ является его экономическая эффективность, выражающаяся в уменьшении издержек при его эксплуатации.
2 Описание технических средств АРМ систем автоматизации проектирования (САПР)
2.1 Понятие САПР
Термин САПР - "Система автоматического проектирования" (в английской нотации CAD) появился в конце пятидесятых годов, когда Д.Т.Росс начал работать над одноименным проектом в Массачусетском Технологическом Институте (MIT). Первые CAD - системы появились десять лет спустя.
За последние 25 лет CAD - системы, как системы геометрического моделирования, были значительно усовершенствованы: появились средства 3D- поверхностного и твердотельного моделирования, параметрического конструирования, был улучшен интерфейс 9.
Несмотря на все эти усовершенствования, касающиеся, в основном, геометрических функций, CAD - системы оказывают конструктору слабую помощь с точки зрения всего процесса конструкторского проектирования. Они обеспечивают описание геометрических форм и рутинные операции, такие как образмеривание, генерация спецификаций и т.п. Эти ограничения и чисто геометрический интерфейс оставляет методологию конструкторской работы такой же, какой она была при использовании чертежной доски. Развитие получили также системы автоматизации проектирования технологических процессов (CAPP) и программирования изготовления деталей на станках с ЧПУ (CAM). Однако, подобно CAD - системам, эти усовершенствования не затронули процесс проектирования: CAPP - системы могут генерировать технологические процессы, но только при условии предварительного специального описания изделия с помощью конструкторско - технологических элементов. CAM -системой может быть использована геометрическая модель CAD - системы, но все функции CAPP - системы (проектирование технологии обработки)- перекладываются на инженера.
Помимо проектирования, инженерная деятельность связана с инженерным бизнесом и менеджментом. Сюда, в частности, входят автоматизированные системы управления производством (АСУПр). Эти системы обычно развиваются без какой - либо интеграции с САПР.
До последнего времени концепция автоматизации труда конструктора базировалась на принципах геометрического моделирования и компьютерной графики. При этом, системы компьютеризации труда конструкторов, технологов, технологов - программистов, инженеров - менеджеров и производственных мастеров развивались автономно и Инженерные Знания - основа проектирования, оставались вне компьютера. Такое положение не удовлетворяет современным требованиям к автоматизации. Сейчас необходима комплексная компьютеризация инженерной деятельности на всех этапах жизненного цикла изделий, которая получила название CALS (Computer Aided Life-cycle System) технологии. Традиционные САПР с их геометрическим, а не информационным ядром, не могут явиться основой для создания таких систем. Сегодня каждое изделие в процессе своего жизненного цикла должно представляться в компьютерной среде в виде иерархии информационных моделей, составляющих единое целое и имеющих соподчиненность .
2.2 Аппаратные средства АРМ САПР
Основными аппаратными средствами САПР являются :
принтеры;
мониторы;
системные блоки;
плоттеры;
Рассмотрим основные аппаратные блоки более подробно.
Мониторы в АРМ САПР выполняют одну из основных функций – визуализацию построенного чертежа.
Современные мониторы делятся на два класса – мониторы с электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ), и жидкокристаллические мониторы (ЖК).
Классификация ЖК-мониторов приведена на рисунке 5.
Рисунок 5- Классификация ЖК-мониторов
На сегодняшний день ЖК-мониторы являются наиболее прогрессивными. Они используют следующие виды технологий:
Производителей LCD-панелей значительно меньше, чем изготовителей мониторов. Это связано с тем, что производство панелей требует постройки недешевых (особенно в условиях постоянной конкуренции) высокотехнологичных фабрик. Изготовление монитора на базе готового LCD-модуля (обычно поставляется LCD-панель в сборе с лампами подсветки) сводится к обычным монтажным операциям, для которых не требуется ни сверхчистых помещений, ни какого-либо высокотехнологичного оборудования.
Сегодня крупнейшими производителями и разработчиками панелей являются совместное предприятие Royal Philips Electronics и LG Electronics под названием LG.Philips LCD и компания Samsung.
LG.Philips LCD в первую очередь специализируется на IPS-панелях, поставляя их сторонним крупным компаниям, например, Sony и NEC. Компания Samsung более известна TN+Film и PVA-панелями, преимущественно для мониторов собственного производства.
Наиболее прогрессивными технологиями на сегодняшний день являются MVA и PVA-матрицы. При этом, стоимость мониторов на них может колебаться от 300 до 3000 долларов, в зависимости от прочей начинки. Лидерами рынка ЖК мониторов на сегодняшний день являются компании LG и Samsung, предлагающие свой товар во всех ценовых диапазонах.
Функционал компьютера определяется начинкой его системного блока. При этом, необходимость нестандартного функционала требует нестандартных решений, применяемых в системных блоках.
Большинство АРМ работают на достаточно простой аппаратуре, которая использует Wintel-подход к построению систем. В качестве центрального процессора используется CPU Intel или AMD частотой 2-3 ГГц, объём ОЗУ составляет от 128 Мбайт и выше (в зависимости от потребностей АРМ), наличие жесткого диска регламентируется необходимостью автономной работы, и лежит в пределах от 20 Гбайт и выше. Кроме того, спецификацией АРМ часто задаются такие параметры, как наличие в составе аппаратного обеспечения особых требований к видеокартам, требование наличия сетевой карты (при коллективной работе) и другие.
Необходимо отметить, что современные системные блоки, как правило, представляют собой сборные решения примерно одинакового качества и цены. В связи с этим, требования поставщиков АРМ к комплектации его brand-name компьютерами, как правило, не выдвигаются.
Современный принтер для АРМ приобретается, как правило, с учетом требований АРМ. Наиболее распространенным классом принтеров сейчас является класс лазерных принтеров. Распространение данные принтеры получили за качественную черно-белую печать. На сегодняшний день, там, где нет потребности в цветопередаче, используют лазерные принтеры. Лидером рынка лазерных принтеров являются фирмы HP и Canon, причем последняя – даже в большей степени.
Популяными моделями принтеров являются такие модели, как Canon LBP, HP серии 4000 и 4000, а также серий 1200 и 1300.
Использование струйных принтеров на современном этапе ограничено областями, где требуется цветопередача. При этом, недостаток струйных принтеров в производительности удалось преодолеть, современные струйные принтеры лишь немного не дотягивают по скорости до среднескоростных лазерных принтеров. Безусловным лидером на рынке струйных принтеров является фирма Epson, среди современных моделей принтеров которой можно выделить принтеры серии R – R220, R230, R240 и другие, имеющие как высокое качество печати, так и высокую надежность. В то же время, недостатком струйных принтеров является относительно дорогая и сложная головка печати, повреждение которой приводит к тому, что эксплуатация принтера становится невозможной. Если для принтеров, у которых головка встроена в картридж, такая проблема не страшна, то для принтеров, имеющих отдельную головку для печати и емкость для чернил, засыхание чернил в головке приводит к тому, что принтер необходимо менять.
Принтеры в АРМ САПР реализуют вспомогательную функцию, а основная функциональная нагрузка ложится на плоттер.
2.3 Плоттеры
Плоттер – это графопостроитель – аппаратный комплекс, управляемый компьютером, производящий построение чертежей на бумаге или другом носителе.
Задача вывода из вычислительных машин информации, представленной в графической форме, возникла одновременно с их появлением, и ее решение сделало возможным создание систем автоматизированного проектирования. Устройства, выполняющие в этих системах функции вывода графической информации на бумажный и некоторые другие виды носителей, называются графопостроителями, или плоттерами (от англ. plotter) - термин, который, как и многие другие англоязычные термины, уже почти вытеснил свой русскоязычный аналог (рис. 6).
Рисунок 6 - Внешний вид плоттера
Плоттеры можно разделить на два класса:
- векторного типа, в которых пишущий узел перемещается по двум или одной координате (в последнем случае по другой координате перемещается носитель информации). Типичные представители - перьевые плоттеры;
- растрового типа, в которых используется принцип создания изображения заполнением поверхности носителя точками красителя. Типичный представитель - струйный плоттер.
Со времени появления на рынке первого плоттера фирмы CalComp (1959 г., модель CalComp 565), который был перьевым, прошло почти сорок лет. За это время успело появиться несколько новых технологий вывода графической информации и смениться несколько поколений устройств. Менялись характеристики и фирмы-производители плоттеров, расширялся круг задач, требующих получения твердых копий графических документов, и росло число пользователей этого вида техники. Как и любой другой класс устройств, созданных человеком, различные виды плоттеров так же отличаются друг от друга, как различные породы собак. Сегодняшний рынок плоттеров весьма многообразен с точки зрения технологий, форматов получаемых изображений и цен.
Все виды плоттеров возможно разделить на следующие группы:
перьевые плоттеры (ПП, Pen Plotter);
карандашно-перьевые плоттеры
струйные плоттеры (СП, Ink-Jet Plotter)
электростатические плоттеры (ЭП, Electrostatic Plotter)
плоттеры прямого вывода изображения (ПВИ, Direct Imaging Plotter)
плоттеры на основе термопередачи (ПТ, Thermal Transfer Plotter)
лазерные плоттеры (ЛП, Laser/LED Plotter)
2.3.1 Перьевые плоттеры
Перьевые плоттеры являются электромеханическими устройствами векторного типа и создают изображение при помощи пишущих элементов, обобщенно называемых перьями, хотя существуют различные виды пишущих элементов, отличающиеся друг от друга используемым типом жидкого красителя. Пишущие элементы бывают одноразовые и многоразовые; шариковые, фибровые, пластиковые и другие; с чернилами на водной или масляной основе; заполненные под давлением и обычные и т.д. Перо крепится в держателе пишущего узла, который имеет одну или две степени свободы перемещения.
Существуют два типа ПП: рулонные и планшетные. В ПП первого типа перо перемещается вдоль одной оси координат, а бумага - вдоль другой за счет захвата транспортным валом. Как правило, передача усилия перемещения производится за счет силы трения. В ПП второго типа бумага неподвижна, в то время как перо перемещается по всей плоскости изображения. Указанные перемещения выполняются при помощи шаговых (в подавляющем большинстве) устройств или линейных электродвигателей, в результате чего эти устройства создают при работе довольно сильный шум. Несмотря на то что принципиально планшетные плоттеры могут обеспечивать более высокую точность вывода информации, в настоящее время на рынке больших ПП (формата А0 и А1) доминируют рулонные плоттеры. Это связано с тем, что точность последних удовлетворяет требованиям подавляющего большинства задач.
Дополнительные преимущества у рулонных плоттеров следующие: они более компактны и удобны в работе, а также имеют возможность работать с чертежами большой длины (более десяти метров) или выводить несколько десятков чертежей друг за другом, отматывая при этом и отрезая от рулона лист необходимого размера автоматически. Плоттеры малого формата (А3) - обычно планшетные.
Отличительной особенностью ПП является высокое качество получаемого изображения, в том числе цветного при использовании цветных пишущих элементов. К сожалению, скорость вывода информации в ПП невысока, поэтому производители плоттеров используют все более быструю механику, пытаясь одновременно оптимизировать процедуру рисования, количество перемещений пишущего узла и бумаги, число смен пера, остановок и т.д.
На ПП традиционно выводят графические изображения, получаемые в системах автоматизированного проектирования. Чертеж, полученный, например, в AutoCAD'е, в основном состоит из линий, что соответствует принципу создания изображения векторным плоттером.
Примерами таких плоттеров являются Calcomp DesignMate 3024/3036 и Mutoh XP-30x. Это Перьевые плоттеры одного класса, оборудованные каруселью на 8 пишущих узлов и позволяющие выводить изображения практически на любых носителях (например, ватман низкого качества). В качестве пишущих узлов могут применяться карандаши, фломастеры и чернила.
Mutoh XP-30x позволяет заряжать держатель карандашей дешевыми цанговыми грифелями, которые можно найти в любом канцелярском магазине, что делает себестоимость печати на этих плоттерах крайне низкой.
2.3.2 Карандашно-перьевые плоттеры
Карандашно-перьевые плоттеры (Pen/Pencil Plotter) являются разновидностью перьевых плоттеров. Их отличие от последних состоит в возможности установки специализированного пишущего узла, в котором используются обычные карандашные грифели. Держатель пишущего узла в таких устройствах благодаря наличию специального механизма обеспечивает постоянную величину усилия нажима грифеля на бумагу и автоподачу грифеля при его стачивании. Прочая механика у карандашно-перьевых плоттеров абсолютно аналогична перьевым, поэтому в них также можно применять все пишущие узлы, используемые в последних.
Дополнительные преимущества карандашной технологии:
1. Карандашные грифели не вызывают проблем, как перья. Их краситель не высыхает, и они не имеют канала истечения красителя, который может забиваться твердыми частицами, в связи, с чем при их эксплуатации не требуется постоянно следить за процессом вывода информации плоттером.
2. Грифели можно покупать в магазинах канцелярских товаров, они дают значительную экономию на расходных материалах: одного хватает на несколько чертежей, при этом они дешевы.
3. Грифели позволяют максимально использовать скоростные возможности плоттера, так как карандаш пишет на любой скорости, при использовании же жидких красителей необходимо учитывать время их вытекания из пера и высыхания.
4. Карандашные изображения качественны, и, в то же время, их можно корректировать ластиком. Они дают хорошие оттиски при копировании.
5. Карандаш позволяет рисовать на любых бумажных носителях, в том числе и не очень высокого качества.
Такие плоттеры особенно привлекательны для тех, кто полагается больше на качество, нежели на количество изображений, и имеет скромный бюджет. Недостаток у карандашно-перьевых плоттеров только один. Так как за все надо платить, то расширение технологических возможностей - использование карандашей - оплачивается слегка большей, чем у обычных плоттеров, ценой устройства, однако эта разница очень быстро компенсируется в процессе эксплуатации.
Ведущие изготовители перьевых плоттеров: CalComp, Mutoh (карандашно-перьевые плоттеры), Summagraphics (Houston Instruments). В последние годы объем продаж и, соответственно, производства перьевых и карандашных плоттеров стал сильно сокращаться. На европейском и американском рынке их уже почти нет. Объем продаж этого типа плоттеров упал настолько, что фирма Hewlett-Hackard вообще перестала их выпускать. На российском рынке эта тенденция начала проявляться в полной мере с середины 1995 года. В моду прочно вошла струйная технология, и это уже свершившийся факт. Примером карандашно-перьевого плоттера может служить MUTOH AC-1650/AC-1880 (см. рисунок 7).
Рисунок 7 - Плоттер MUTOH AC-1650/AC-1880
2.3.3 Струйные плоттеры
Струйная печать - это процесс получения изображения, при котором его элементы создаются капельками чернил, вылетающими из сопла со скоростью достаточной, чтобы преодолеть зазор между соплом и поверхностью, на которой формируется изображение.
Метод газовых пузырей является термическим и больше известен под названием «инжектируемые пузырьки». Каждое сопло оборудовано нагревательным элементом (резистором), который при пропускании через него тока за несколько микросекунд нагревается до температуры около 500 градусов. Возникающие при резком нагревании газовые пузыри стараются вытолкнуть через выходное отверстие сопла необходимую каплю жидких чернил, которая переносится на бумагу (см. рисунок 8). При отключении тока нагревательный элемент остывает, паровой пузырь уменьшается и через входное отверстие поступает новая порция чернил.
Рисунок 8 - Принцип работы плоттера по методу газовых пузырей
Достоинством данной технологи является несомненная дешевизна печатающей головки. Срок ее работы ограничен и обычно она совмещается с картриджем. Недостатком является практически неуправляемый "взрывной" процесс выталкивания капли и, как следствие, возникновение вокруг точки тумана - крошечных капелек.
Важной конструктивной особенностью такого печатающего устройства является простая конструкция сопел. Причем, кроме низкой стоимости изготовления, есть еще ряд других преимуществ:
1. Высокая надежность каждого сопла, что упрощает конструкцию и, следовательно, уменьшает размер печатающего узла, так как не надо обеспечивать возможность замены сопел.
2. Сопла можно располагать очень близко друг к другу, а это увеличивает разрешение печати.
3. Отсутствие какого-либо звука при работе печатающей головки.
Печатающие головки могут быть цветными и иметь соответствующее число групп сопел. Для создания полноцветного изображения используется стандартная для полиграфии цветовая схема CMYK, использующая четыре базовых цвета: Cyan - голубой, Magenta - пурпурный, Yellow - желтый и Key ведущий (черный). Сложные цвета образуются смешением основных, оттенки различных цветов могут быть получены путем сгущения или разрежения точек соответствующего цвета в фрагменте изображения (аналогичный способ используется для получения различных оттенков серого цвета при выводе монохромных изображений). Качество цветной печати таково, что полученный полноцветный плакат нельзя отличить от изданного в типографии.
Существует три разновидности струйных плоттеров - монохромные, цветные (полноцветные) и с возможностью цветной печати (color capable). Струйные плоттеры с возможностью цветной печати часто вводят в заблуждение потенциальных покупателей своей низкой ценой и словом цветной в то же самое время. Этот тип струйных плоттеров хорош для получения чертежей с цветными линиями и однотонно закрашенными областями.
Приемлемая цена, высокое качество и большие возможности сделали СП серьезным конкурентом перьевых устройств. Спрос на них растет как со стороны тех, кто работает с настольными издательскими системами, в рекламном бизнесе, так и со стороны пользователей систем автоматизированного проектирования, выпускающих сложные чертежи формата А0. Однако данные устройства, как и перьевые плоттеры, не совсем устраивают пользователей с большими объемами выводимой графической информации. Там, где требуется получение очень большого числа чертежей в течение небольшого времени, лучше применять плоттеры прямого вывода или лазерные.
Ведущие изготовители струйных плоттеров - CalComp, Hewlett-Packard, Summagraphics, Encad. Примером струйного плоттера является плоттер HP DesignJet Т610 (см. рисунок 9).
Рисунок 9 - Струйный плоттер НР Т610
2.3.4 Электростатические плоттеры
Электростатические плоттеры (ЭП, Electrostatic Plotter) как и струйные плоттеры, используют жидкие красители. Электростатическая технология основывается на создании скрытого электрического изображения (потенциального рельефа) на поверхности носителя. При этом в качестве носителя используется специальная электростатическая бумага, рабочая поверхность которой покрыта тонким слоем диэлектрика, а основа пропитана гидрофильными солями, позволяющими получить требуемую влажность и электропроводность. Для записи информации используют записывающие головки, представляющие собой блоки тончайших электродов. Потенциальный рельеф появляется при осаждении на поверхность диэлектрика свободных зарядов, образующихся при возбуждении электродов высоковольтными импульсами напряжения. Когда бумага проходит через проявляющий узел с жидким намагниченным тонером, его частички остаются на заряженных участках бумаги. Полная цветовая гамма получается за четыре цикла создания скрытого изображения и прохода носителя через четыре проявляющих узла с соответствующими тонерами.
Отличительные особенности данного типа плоттеров - скорость, надежность, качество и производительность. Изображение, полученное на ЭП, весьма устойчиво и не выгорает под действием ультрафиолетовых лучей, а стоимость электростатической бумаги находится на уровне стоимости высококачественной типографской. Данный тип плоттеров относится к числу дорогостоящих, поэтому такие устройства приобретаются пользователями, имеющими оправданно высокие требования к производительности и качеству, и для достижения максимальной эффективности используются как сетевые устройства, в связи, с чем имеют в стандартной комплектации адаптер сетевого интерфейса. Их применяют при высокой степени автоматизации проектных работ в солидных организациях и в геоинформационных системах.
Электростатические плоттеры можно было бы считать идеальными устройствами, если бы не высокая стоимость и необходимость тщательного обслуживания. Примером электростатического плоттера является Graphtec FC2250-120ES (см. рисунок 10).
Рисунок 10 - Электростатический плоттер Graphtec FC2250-120ES
2.3.5 Плоттеры прямого вывода изображения
Технология прямого вывода изображения (ПВИ - Direct Imaging Plotter) была изобретена в конце 50-х годов и основывалась на применении термобумаги, то есть бумаги, пропитанной теплочувствительным веществом. Такая специальная бумага стоила очень дорого, была чувствительна к изменениям температуры окружающей среды и не обеспечивала высокой контрастности изображения, поэтому эта технология прошла долгий путь доработки, прежде чем в середине 80-х появились качественные устройства массового использования.
Изображение создается длинной (на всю ширину плоттера) "гребенкой" миниатюрных нагревателей. Каждый нагреватель имеет самостоятельное управление. Когда термобумага движется вдоль "гребенки", она меняет цвет в местах нагрева. Современная термобумага дает естественный черный цвет, в отличие от радикально черного у ранних моделей термопринтеров и факсовых аппаратов. Изображение получается монохромным.
Простота механизма печати гарантирует скорость и надежность в работе. Использование плоттеров ПВИ позволяет достичь производительности в 50 листов формата А0 в день.
Термобумага обычно подается с рулона, что не требует дополнительного времени на заправку и запуск печати каждого листа. Работа происходит без вмешательства оператора, при этом изображения получаются с очень высоким разрешением (до 800 точек на дюйм). В устройстве нет движущихся частей, не нужны тонер и чернила. Требуется лишь термобумага. Сейчас цены на нее снизились, недостатки, когда-то присущие ей, устранены, а типы термоносителей включают в себя стандартную белую бумагу, кальку и даже полиэфирную пленку. Качество этих носителей удовлетворяет самым строгим требованиям к материалам, применяемым для создания архивов.
Плоттеры ПВИ хороши для больших объемов выводимой информации. Учитывая их высокую производительность и низкую удельную стоимость чертежей, их применяют в крупных проектных организациях, как для вывода проверочных копий, так и для окончательного пакета чертежей изделия. Большой поток данных требует широкого интерфейса. В связи с этим в стандартную конфигурацию плоттеров ПВИ часто входит интерфейс локальной сети. Технические характеристики этих плоттеров соответствуют требованиям приложений из области инженерного проектирования, архитектуры, строительства, городского планирования и электросхемотехники.
К плоттерам прямого действия относятся CalComp DrawingMaster600, CalComp DrawingMaster800, OCE G9050-S.
2.3.6 Плоттеры на основе термопередачи
Как и плоттеры ПВИ, плоттеры на основе термопередачи (ПТ - Thermal Transfer Plotter), как следует из их названия, также используют термическую технологию. Однако, в отличие от плоттеров ПВИ, в них между термонагревателями и бумагой (или прозрачной пленкой!) размещается донорный цветоноситель – тонкая (толщиной 5-10 мкм) пленка (например, лавсановая), обращенная к бумаге красящим слоем, выполненным на восковой основе, особенностью которой является низкая (менее 100С) температура плавления.
На ленте последовательно нанесены области каждого из основных цветов размером, соответствующим листу используемого формата. В процессе вывода информации бумажный лист, соприкасаясь с лентой, проходит под печатной головкой, которая состоит из тысяч мельчайших нагревательных элементов. Воск в местах нагрева расплавляется, и пигмент остается на листе. За один проход наносится один цвет. Все изображение получается за четыре прохода. Таким образом, на каждый лист цветного изображения затрачивается в четыре раза больше красящей ленты, чем для монохромного.
Рисунок 11 - Плоттер на основе термопередачи Roland PRO PC-600
Ввиду дороговизны каждого отпечатка, получаемого с их помощью, эти плоттеры в основном применяются рекламными агентствами для создания пилотных версий плакатов и транспарантов для красочных презентаций. Кроме того, плоттеры на основе термопередачи используются в составе средств автоматизированного проектирования для высококачественного вывода объектов трехмерного моделирования, а также в системах картографии, требующих высокого качества воспроизведения цветов. Наибольшее распространение имеют устройства небольшого формата А3-А4, что переводит их в категорию принтеров.
Примерами плоттеров на основе термпопередачи являюстя Roland PRO PC-600, Summagraphics DC3-2E (см. рисунок 11).
2.3.7 Лазерные плоттеры
Несколько лет назад на рынке стала расти популярность лазерных принтеров, поражавших своим качеством, бесшумностью, быстродействием и удобством в работе. Появление лазерных плоттеров было лишь вопросом времени. Лазерные плоттеры базируются на электрографической технологии, в основу которой положены физические процессы внутреннего фотоэффекта в светочувствительных полупроводниковых слоях селеносодержащих материалов и силовое действие электростатического поля. Селен в темноте может быть заряжен до потенциала в сотни вольт. Луч света снимает этот заряд, создавая скрытое электростатическое изображение, которое визуализируется намагниченным мелкодисперсным тонером, а затем переносится на бумагу.
Лазерные плоттеры и принтеры формируют изображение путем позиционирования точек на бумаге (растровый метод). Первоначально страница формируется в памяти принтера и лишь затем, передается в механизм печати. Растровое представление символов и графических образов производится под управлением контроллера принтера. Каждый образ формируется путем соответствующего расположения точек в ячейках сетки или матрицы, как на шахматной доске (см. рисунок 12).
Растровая технология в значительной степени отличается от векторной, используемой в перьевых графопостроителях. При использовании векторной технологии изображение формируется путем построения линий из одной точки в другую.
Рисунок 12 - Растровый метод формирования образа
Лазерные плоттеры, получившие наибольшее распространение, используют технологию фотокопирования, называемую еще электрофотографической, которая заключается в точном позиционировании точки на странице посредством изменения электрического заряда на специальной пленке из фотопроводяшего полупроводника. Подобная технология печати применяется в ксероксах. Принтеры и плоттеры фирм HP и QMS, например, используют механизм печати ксероксов фирмы Canon.
Важнейшим конструктивным элементом лазерного плоттера является вращающийся фотобарабан, с помощью которого производится перенос изображения на бумагу. Фотобарабан представляет собой металлический цилиндр, покрытый тонкой пленкой из фотопроводящего полупроводника (обычно оксид цинка). По поверхности барабана равномерно распределяется статический заряд. С помощью тонкой проволоки или сетки, называемой коронирующим проводом. На этот провод подается высокое напряжение, вызывающее возникновение вокруг него светящейся ионизированной области, называемой короной.
Лазер, управляемый микроконтроллером, генерирует тонкий световой луч, отражающийся от вращающегося зеркала. Этот луч, попадая на фотобарабан, засвечивает на нем элементарные площадки (точки), и в результате фотоэлектрического эффекта в этих точках изменяется электрический заряд. Для некоторых типов принтеров потенциал поверхности барабана уменьшается от -900 до -200 В. Таким образом, на фотобарабане возникает копия изображения в виде потенциального рельефа (см. рисунок 13).
На следующем рабочем шаге с помощью другого барабана, называемого девелопером (developer), на фотобарабан наносится тонер — мельчайшая красящая пыль. Под действием статического заряда мелкие частицы тонера легко притягиваются к поверхности барабана в точках, подвергшихся экспозиции, и формируют на нем изображение (см. рисунок 14).
Рисунок 13 - Функциональная схема лазерного принтера
Рисунок 14 - Создание копии изображения на фотобарабане
Рисунок 15 - Обобщенная схема работы лазерного плоттера
Лист бумаги из подающего лотка с помощью системы валиков перемещается к барабану. Затем листу сообщается статический заряд, противоположный по знаку заряду засвеченных точек на барабане. При соприкосновении бумаги с барабаном частички тонера с барабана переносятся (притягиваются) на бумагу. Для фиксации тонера на бумаге листу вновь сообщается заряд, и он пропускается между двумя роликами, нагревающими его до температуры около 180°—200°С. После собственно процесса печати барабан полностью разряжается, очищается от прилипших частиц тонера и готов для нового цикла печати. Описанная последовательность действий происходит очень быстро и обеспечивает высокое качество печати.
В светодиодном плоттере для засвечивания барабана вместо лазерного луча, управляемого с помощью системы зеркал, используется неподвижная светодиодная строка (линейка), состоящая из 2500 светодиодов, которой формируется не каждая точка изображения, а целая строка (см. рисунок 16). На этом принципе, например, работают лазерные принтеры фирмы OKI.
Избежать сложностей с оптикой позволило применение точечных полупроводниковых светодиодов (light emitted diod - LED), которые и дали имя новому типу устройств (LED-плоттеры). Общий принцип создания изображения сохранился, однако вместо зеркал используется линейка светоизлучающих диодов. LED-плоттеры относятся к классу растровых, каждой точке строки изображения соответствует свой светодиод (например, при разрешении 400 точек на дюйм линейка для формата А1 состоит из 24" x 400 = 9,600 диодов). Отказ от оптического управления сделал систему проще, легче и надежнее, так как все диоды жестко закреплены.
Рисунок 16 - Формирование изображения с помощью LED-технологии
Лазерные и LED-плоттеры, ввиду высокого быстродействия (лист формата А1 выводится менее чем за полминуты), в первую очередь интересны пользователям при большом объеме работ. Для повышения эффективности такие плоттеры чаще всего используются как сетевые устройства. К числу их преимуществ относится то, что они могут работать на обычной бумаге, а это сокращает удельные затраты при эксплуатации.
Рисунок 17 - Лазерный плоттер HP DesignJet T1100
LED-плоттеры становятся все более популярными, хотя по уровню стоимости находятся в высшей ценовой категории, лишь ненамного уступая монохромным электростатическим.
Области применения LED-плоттеров: сложный технический дизайн, архитектура, документооборот, картография, то есть везде, где требования к производительности и качеству результатов высоки, но наличие цвета не требуется.
Примером лазерного плоттера является плоттер HP DesignJet T1100.
2.4 Сравнительная характеристика современных плоттеров
2.4.1 Плоттеры начального уровня
В данную группу входят следующие устройства:
|
