автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.18, диссертация на тему:Разработка программного метода и технических средств управления копировальными аппаратами аддитивной печати

Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский кинофотоинститут НИКФИ

РГб ОД

- 5 ИЮН 1935

На правах рукописи УДК 778.588; 771.447(043.3)

ЦУКОРНИК СЕРГЕЙ ВЛАДИМИРОВИЧ

РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО МЕТОДА И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ УПРАВЛЕНИЯ КОПИРОВАЛЬНЫМИ АППАРАТАМИ АДДИТИВНОЙ ПЕЧАТИ.

специальность : 05.11.18"Приборы и техника кинематографии"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва, 1995

Работа выполнена в Ордена Трудового Красного Знамени научно-

исследовательском кинофотоинституте.

Научный руководитель - Винокур А.И., кандидат технических наук,

старший научный сотрудник.

Официальные оппоненты - Сидоров A.C., доктор технических наук,

профессор, академик Международной академии информатизации (Московская государственная академия печати);

- Греков К.Б., кандидат технических наук, доцент (Санкт-Петербургский институт кино и телевидения).

Ведущее предприятие - АО "Формат" (Москва).

Защита диссертации состоится "Р-9- ЫЮИЛ. 1995г. в 4Ц часов на заседании специализированного совета К.035.03.01. в научно-исследовательском кинофотоинституте.

Адрес:125167 Москва, Ленинградский проспект, 47 тел. 157-09-23 С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НИКФИ.

Автореферат разослан 1995 г.

Ученый секретарь Специализированного совета, кандидат технических наук, старшии научный сотрудник Н.В.Алексеева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Важнейшая задача техники кинематографии заключается в получении высококачественных изображений. Качество киноизображений определяется свойствами кинопленок и совершенством оборудования и технологических процессов съемки и тиражирования. Эффективный путь повышения качества киноизображений заключается в оптимизации управления технологическими процессами печати и обработки фильмовых материалов. Разработанная с этой целью в НИКФИ система "Денситометр-ЭВМ" используется в настоящее время на ряде киностудий и кинокопировальных фабрик для решения задач входного

денситометрического контроля кинопленок, определения условий печати фильмовых материалов и контроля фотографического качества отпечатков.

Дальнейшее совершенствование технологических процессов филь-мопроизводства направлено на расширение функциональных возможностей системы "Денситометр-ЭВМ" путем создания дополнительных информационных систем подготовки и обработки технологических данных, а также создания единой информационной базы с целью автоматизации управления процессом кинокопирования. Поэтому, актуальными являются исследования, направленные на разработку методов и средств, позволяющих полностью автоматизировать производственные участки создания и обработки технологических данных для управления процессами печати фильмовых материалов, что позволит реализовать высокоэффективную технологию беспробной печати, значительно снизить временные и эксплуатационные затраты, повысить эффективность использования дорогостоящего кинокопировального оборудования.

Цель работы. Целью диссертационной работы является усовершенствование и развитие технологического процесса кинокопирования путем создания информационной базы данных с использованием микропроцессорной техники для управления кинокопировальными аппаратами цветной аддитивной печати.

Для достижения цели потребовалось решить следующие задачи:

- на основании анализа передовых технологий управления троцессами копирования и тиражирования фильмовых материалов и сущест-}ующей практикой работы цехов обработки кинопленки установить круг технологических операций подлежащий автоматизации;

- провести теоретические исследования структуры информационных

потоков и структуры базы данных с целью изыскания путей более эффективного управления процессом печати;

- разработать принципы построения информационно-технологических систем подготовки паспортных данных;

- разработать комплекс технических средств для сбора, подготовки и редактирования информационно-технологической базы данных управления кинокопировальными аппаратами аддитизной печати;

- разработать, экспериментально опробовать и внедрить программный метод управления процессом печати цветных фильмовых материалов.

Основные положения выносимые на защиту. Проведенные в диссертационной работе теоретические и экспериментальные исследования позволили вынести на защиту следующие основные положения:

- метод программного управления процессом копирования цветных фильмовых материалов, основанный на информационном объединении технологических компонентов: копировального аппарата, цветоанализатора, монтажного стола, системы "Денситометр-ЭВМ" и согласованном их действии с использованием единой базы технологических данных;

- конструктивные принципы построения программно-аппаратного комплекса управления технологией печати, отличающегося оптимизацией соотношения универсальности, модульности, автономности и адаптивности;

- программно-аппаратный комплекс подготовки технологических данных для автоматизированного управления печатью, включающий микропроцессорные пульты, устройство подсчета кадров, программно-управляемые интерфейсы и прикладные программы, обеспечивающие согласованное функционирование' технологического оборудования цеха обработки пленки.

Научная новизна.

- на основании системного подхода к автоматизации технологических участков цеха обработки пленки предложен метод управления технологическим оборудованием, отличающийся согласованным учетом всех значащих технологических компонент и их изменением во времени;

- предложен метод коррекции экспозиционных условий печати фильмовых материалов, учитывающий градационные свойства конкретного копировального аппарата;

- предложена и разработана аппаратура для создания единой информационно-технологической базы данных для программного управления

кинокопировальными аппаратами;

- предложен принцип построения многоканального коммутатора выбора измерительного канала для повышения эффективности создания единой технологической базы данных кинокопирования.

Практическая ценность. На основании принципов, предложенных в диссертации, разработан, изготовлен к внедрен в производство программно-аппаратный комплекс управления технологией печати, который позволяет автоматизировать процесс сбора, информационного обмена и структурирования технологической базы данных.

Разработаны, изготовлены устройство подсчета кадров и универсальные малогабаритные микропроцессорные пульты подготовки кадровых, экспозиционных и составных паспортов.

Создана локальная мультипроцессорная сеть, объединяющая систему "Денситометр-ЭВМ", участки подготовки паспортов и кинокопирования, что позволило согласованно управлять технологическими процессами печати фильмовых материалов.

Внедрение работы. Основные результаты диссертационной работы нашли применение:

- в перспективных разработках научно-исследовательского кинофото-института;

- в Госфильмофонде России при создании системы подготовки паспортных данных;

- во Львовском научно-исследовательском радиотехническом институте при создании пультов управления специальных информационно-управляющих систем;

- в ЦКБ "Арсенал" при разработке специализированных стендов сбора и обработки массивов входной информации.

Связь с отраслевыми научно-исследовательскими программами. Диссертационная работа выполнялась в соответствии с отраслевыми планами НИОКР РОСКОМКИНО на 1986-94гг.

1. Тема: 10.03.02. - "Метод автоматизированного поиска экспозиционных условий и технология беспробной печати фильмокопий на кинокопировальных фабриках".

2. Тема: 10,03.03. - "Технология и аппаратура для автоматизированной объективной первичной установки света".

3. Тема: 10.03.06. - "Блок программного управления для аддитивного варианта аппарата 12Р-14 и перспективных копировальных аппаратов".

В указаных работах автор диссертации является ответственным за аппаратурную часть.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы изложены и обсуждены на заседании кинотехнической секции Ученого Совета НИКФИ 22.12.94г. Отдельные материалы диссертационной работы докладывались на II конференции молодых ученых и специалистов "Проблемы совершенствования радиоэлектронной аппаратуры" г.Львов, 1987г., на II Всесоюзной научно-технической конференции "Микропроцессорные системы" г.Челябинск, 1988г., на межотраслевой научно-производственной конференции "Развитие и совершенствование телевизионной техники" г.Львов, 1991г., на межрегиональной научно-технической конференции "Цифровая обработка сигналов в системах связи и управления" г.Львов, 1992г., на секции НТС ЛНИРТИ г.Львов 1993г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, в том числе одно авторское свидетельство на изобретение. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы и приложений.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ.

Во введении обосновывается актуальность темы, сформулирована цель и задачи исследований, изложены основные положения выносимые на защиту.

ГЛАВА 1. Современное состояние проблемы автоматизации технологического процесса печати цветных фильмовых материалов.

1.1.Согласно дубликационной теории цветовоспроизведения репродукционный процесс разделяется на три стадии: цветоделительную, градационную и синтетическую. Цветоделение и цветовой синтез выражаются цветоделительными характеристиками, которые постоянны для каждого технологического процесса, так как независят от технологических факторов. Единственным управляемым параметром являются градационные характеристики. Задача получения дубликационно точного отпечатка сводится к оптимальному определению экспозиционных условий печати.

Дубликационная теория проф. Нюберга Н.Д., развитая в работах проф. Артюшина Л.Ф., дает объективные критерии для нормирования экспозиционных условий печати и создает предпосылки автоматизации технологии процесса печати.

1.2. Процесс копирования разделяется на несколько стадий, наиболее важными из которых являются: подготовительная (стадия входного контроля); создания экспозиционного паспорта (определение экспозиции при печати фильмовых материалов); управления процессом кинокопирования.

Основной операцией технологии процесса кинокопирования является определение экспозиции при печати фильмовых материалов. Процесс печати состоит из преобразования оптических плотностей оригинала X (поле тестовой шкалы Хс,Хз,Хк) в оптические плотности изображения Офс.Вз.Ок). Преобразование зависит от управляемых экспозиционных параметров 2.

Оптическая плотность Э отпечатка определяется пересчитывается по характеристической кривой значениями У=1дН, которые являются функцией оптической плотности X экспозиционных параметров Z. Управление процессом печати происходит на основании информации об опорном преобразовании, где необходимо знать лишь одно звено У=1(2,Х).

В приращениях можно записать:

ах)

Таким образом, управление процессом печати осуществляется на основе информации о величинах логарифмов эффективных экспозиций и цветоделенных оптических плотностей с учетом свойств копировального аппарата.

1.3. Анализ отечественных технологий показал, что применение компьютерной техники позволяет успешно решать задачи автоматизации технологических процессов печати и обработки фильмовых материалов. Сотрудниками НИКФИ А.И.Винокуром и В.А.Сычевым, под руководством проф. Артюшина Л.Ф., разработана автоматизированная система управления режимами печати и обработки фильмовых материалов -"Денситометр-ЭВМ". Система решает ряд технологических задач: определение сенситометричес-

кнх параметров; нормирование позитивной кинопленки; поиск условии печати; контроль фотографического качества; градуировка денситометров.

Для дальнейшего развития систем управления технологическими процессами печати и обработки фильмовых материалов в работе автором поставлена задача создания единой технологической базы и согласованного использования технологических параметров цепочки "оригинал-копировальный аппарат - проявочная машина - пленка" на основе комплексной автоматизации технологии процессов печати. Решение этой задачи требует дополнить систему "Денситометр-ЭВМ" рядом периферийных устройств и датчиков, выполняющих задачи подготовки, коррекции цветовых (RGB), кадровых (FCC), составных (COMP) паспортов и автоматизированного управления копировальными аппаратами.

1.4. Анализ зарубежных программно-аппаратных комплексов ведущих фирм HFC, FILMLAB, BREMSON и польской фирмы ФОРМИКА показал, что перспективные разработки ведутся в направлении комплексного решения технологических задач сбора, обработки информации и управления кинокопировальной техникой. Зарубежные системы управления технологией печати используются в составе целого комплекса технологического и кинокопировального оборудования, хорошо оснащены средствами микропроцессорной техники, но они дорогостоящие, не адаптированы к применяемому в настоящее время на отечественных кинокопировальных фабриках оборудованию и не позволяют решать задачи по согласованому учету параметров технологической цепочки. Одной из основных задач настоящей диссертационной работы является разработка технических средств управления процессом кинокопирования, ориентированных как под перспективную, так и существующую отечественную материальную кинотехническую базу.

ГЛАВА 2. Теоретические основы программного метода управления процессом копирования фильмовых материалов.

2.1. На основе системного анализа информационных потоков, технологических параметров участков печати печати и обработки фильмовых материалов, а также задач и алгоритмов, решаемых системой "Денситометр-ЭВМ", предложена структура технологической базы данных.

Организация структурирования базы данных предусматривает разделение технологических параметров характеризующих участок печати и обработки фильмовых материалов на подклассы, группы и элементы данных. Подклассы разделены на четыре поля, каждое из которых опреде-

ляет параметры технологической цепочки "пленка - копировальный аппарат -проявочная машина - оригинал". Группы характеризуют поля подклассов, для оригинала это сопроводительная информация, результаты технического контроля, параметры тест-шкалы и паспорт. Элементы данных детализируют параметры элемента группы, для паспорта: тип паспорта, тип данных, формат, FCC и RGB данные. Каждый элемент поля подкласса имеет свой уникальный идентифицирующий признак (ключ). Иерархическая организация структурирования обеспечивает высокую производительность поиска требуемых параметров и также позволяет легко расширять, редактировать базу данных.

2.2. На основе анализа структуры технологической базы и схемы информационных потоков определен перечень информационных участков цеха печати и обработки фильмовых материалов включающий:

- участок подготовки FCC паспорта, на котором осуществляется разметка материала на планы;

- участок подготовки RGB паспорта, где каждому плану присваиваются определенные значения экспонирующего света;

- участок входного контроля, где определяются сенситометрические параметры поступающей сырой пленки;

- участок контроля исходных материалов, где производятся деситометрические измерения контрольных шкал и сенситограмм исходного материала;

- участок контроля химико-фотографической обработки, на котором производится измерение сенситограммы контрольной оси после каждой ее обработки;

- участок контроля готовой продукции, где производятся измерения контрольной шкалы и сенситограммы готовой продукции;

- диагностический участок кинокопировального оборудования предназначен для измерения световых параметров кинокопировальных аппаратов.

Для обработки всех вышеперечисленных информационных потоков с целью создания единой информационно-технологической базы данных, разработан программно-аппаратный компьютерный комплекс. Автором предложена конфигурация комплекса, которая включает универсальные средства подготовки паспортных данных и управления копировальным аппаратом, набор микропроцессорных систем ввода данных с денситометра, центральную ЭВМ и денситометр (рис.1). Центральная ЭВМ совмещает функции системы "Денситометр-ЭВМ" и банка технологических данных.

Участки денситоиетри

Участок кадровой разметки Участок цветоустановки Кинокопировальный участок ческого контроля

Е

мс

оо

ТМТ

пг

НА I—I

О о

УПК

Jr\JГL

КА

Универсальный пульт подготовки данных

пл

ФС

н С В

Универсальный пульт подготовки ■ данных

Паспорт

ПЛ II

— II

ФС II

ПГ

Форфильтр

Универсальный пульт подготовки данных

ПЛ

ФС

Микропроцессорная система ввода данных с денситометра

Л

РСС паспорт

ЙСВ паспорт

1

ьн

X

Денситометр

J

О

I

£

Принтер

ЦЕНТРАЛЬНАЯ ЭВМ

Банк данных

Денситометр

Рис. 1. Схема технологических участков подготовки и управления фильмохопитюваиием.

Для решения задач автоматизации технологического процесса управления фильмокопированием подсистемы подготовки паспортных данных и денситометрические системы ввода даннных объдинены в единую мультипроцессорную локальную сеть управления фильмокопированием.

2.3. Экспериментально установлено, что разные копировальные аппараты имеют различные градационные характеристики. Изменение градационных характеристик происходит и для одного копировального аппарата в процессе его длительной эксплуатации, а также при замене узлов светодозирующей системы.

Разработан метод и предложены алгоритмы для учета влияния градационной характеристики копираппарата на процесс управления печатью в составе группы кинокопировальных аппаратов. Градационную характеристику g(n) (п-номер света) каждого светового потока предлагается представить в виде суммы

g(n) = go + g(n) (3)

где gi>- отражает общий уровень экспозиции и зависит от светового потока в экспозиционном окне на полностью открытом клапане; g(n)- нормированная функция, собственная градационная характеристика клапана, выражающая зависимость прироста экспозиции от изменения номера паспорта.

Величина коррекции^п рассчитывается по предложенной формулле

э к

Дп = д"1 ( const - д0 ) - д° ( const - д0 ) (4)

где const - определяется из условий нормирования кинопленки при печати со стандартным паспортом;

go. go ' уровни экспозиции эталонного и конкретного копировального аппаратов соответственно.

Для решения этой задачи использовался статистический метод, основанный на оперативкой обработке результатов сквозного фотографического контроля.

2.4. Разработан и предложен метод программного управления кинокопировальными аппаратами аддитивной печати, основанный на сборе, информационном обмене и оперативной программной обработке информационно-технологической базы данных, таким образом, что для конкретного технологического процесса и конкретного материала в режиме диалога задаются требуемые технологические параметры. Оператор

по идентифицирующим признакам из банка данных выбирает нужный ему паспорт и указывает параметры технологической цепочки "негатив паспорт - кинопленка - копировальный аппарат - химико-фотографическая обработка - отпечаток".

В комплекс регулируемых величин включаются параметры, предложенные в структуре информационной базы. Ввод данных в копировальный аппарат осуществляется командой с клавиатуры пульта.

2.5. При разработке технических средств комплекса в данной диссертационной работе на основе исследования технологических схем, специфики производственных участков кинокопирования, а также анализа зарубежных аналогов, предложены следующие конструктивные принципы построения: модульность, универсальность, автономность и адаптивность.

Модульность заключается в разделении системы подготовки технологической базы данных кинокопирования на ряд подсистем (модулей), используя которые можно скомпоновать требуемую конфигурацию системы исходя из поставленной задачи.

Универсальность состоит в возможности многофункционального использования однотипного микропроцессорного пульта подготовки технологических данных, обладающего широкими возможностями подключения различного типа периферийных устройств, применяемых в кинокопировании.

Автономность заключается в законченности функций всех подсистем подготовки паспортов, оснащение их средствами диалога и средствами документирования, что дает возможность использовать каждую подсистему как отдельно, так и в полной конфигурации комплекса.

Адаптивность заключается в возможности использования комплекса в различных технологических схемах кинокопирования с различными типами как импортного, так и отечественного оборудования.

ГЛАВА 3. Разработка принципов построения адаптивных информационно-технологических систем подготовки паспортов.

3.1. При выборе структуры применен системный подход к анализу многозвенного технологического процесса печати и обработки фильмовых атериалов, учтена структура кинокопировального производства в России и странах СНГ, использованы вышеизложенные конструктивные принципы. Все подсистемы используют универсальный однотипный модуль, разное периферийное оборудование и центральную ЭВМ класса IBM PC .

Такое построение позволяет проводить независимую разработку и

внедрение подсистем в производство, объединение подсистем в общую систему подготовки паспортов или технологический комплекс. конфигурация которой определяется требованиями пользователя, то дает воз-ожность спользовать систему как в полной конфигурации, так и в специализированном виде, в зависимости от требуемых технологических задач.

Полная конфигурация комплекса включает подсистему создания и редактирования RGB, COMP паспортов, создание FCC паспортов в разных единицах измерения (кадры,футы,метры), ввода паспортных данных в копировальный аппарат, сенситометрического контроля цветных кинопленок и подсистемы обработки базы данных фильмовых материалов (рис.1).

Осуществлена аппаратная реализация системы подготовки паспортов с учетом использования ее в комплекте с уже созданными техническими средствами печати и обработки цветных фильмовых материалов. Полная конфигурация системы включает три универсальных пульта подготовки данных, устройство подсчета кадров, перфоратор, фотосчитыватель, адаптер связи с копировальным аппаратом, адаптер RS-232, денситометрический датчик, центральную ЭВМ.

Дана характеристика составных устройств системы и обоснованы пути конструктивной и схемотехнической реализации.

3.2. На основании анализа информационных потоков, конфигурации системы и структуры информационной базы данных технологического процесса фильмокопирования, определены функции пульта подготовки данных включающие: создание и коррекцию FCC, RGB и COMP паспортов, редактирование и просмотр существующих паспортов, обмен информацией с центральной ЭВМ, документирование паспортов в виде перфоленты, ввод информации в пульт с перфоленты и ввод данных в копировальный аппарат.

Разработка пультов осуществлялась в расчете на такие критерии как универсальность, широкие функциональные возможности, возможности подключения к разного вида технологического оборудования, удобность и простота работы, низкая стоимость и малые габариты.

Разработана структура универсального пульта подготовки данных (рис.2), содержащая микро-ЭВМ, энергонезависимую память, средства диалога (клавиатура и устройства индикации), комплект специальных устройств сопряжения, обеспечивающих работу с устройствами ввода-вывода информации, контроллер последовательного канала, обеспечивающий связь с центральной ЭВМ. Матричный газоразрядный индикатор Л1-01Г используется при работе пульта в автономном режиме. Использование

ПЛ ФС ЦА. КА УПК

fTJWl.fr л

Контроллер последовательного канала

I------1

I Индикатор I

дисплейного | типа Л1-01Г |

хл

Микро-ЭВМ пульта

2Х

Энергонезависимая память

Клавиатура

Устройство индикации

Рис. 2. Структурная схема универсального пульта подготовки данных

энергонезависимой памяти позволяет сохранять информацию при выключенном питании длительное время, что необходимо при работе с фильмовыми материалами.

Для реализации обмена информацией по каналу ИРПС между пультом подготовки данных и центральной ЭВМ разработан специальный протокол обмена, которым предусмотрена защита от сбойных передач.

3.3. Рассмотрены пути построения устройств подсчета кадров. Учитывая высокие метрологические требования к устройствам такого типа проведен детальный анализ их аналогов.

При разработке устройства подсчета кадров использован принцип фотоэлектронного первичного преобразования, основанный на формировании импульсов при прохождении светового потока излучения через прорезь в диске, который вращается вместе с пленкой, размещение прорезей в диске соответствует размерам кадров.

Устройство подсчета кадров реализовано по двухканальной схеме, которая включает два фотоприемника, схемы формирования импульсов,

схемы формирования готовности, схемы формирования признака формата "35мм" или "16мм" и выходного буферного усилителя.

Разработанное устройство подсчета кадров предусматривает работу с двумя форматами пленок "35мм" и "16мм", изменение формата сводится к замене зубчатого барабана.

Обработка сигналов поступающих из устройства на пульт подготовки данных осуществляется программно, что значительно упрощает схемотехническую реализацию устройства и делает его надежней и по-мехозащи щенней.

3.4. Структура системы подготовки технологической базы данных предусматривает многопользовательский режим работы с базой данных со стороны универсальных пультов. В связи с этим, проведена разработка коммутатора каналов обмена между микро-ЭВМ пульта и центральной ЭВМ, обладающего параметрами, которые не вносят существенных ограничений на аппаратное развитие системы.

В данной работе предложена структура многоканального коммутатора информационных каналов основанного на использовании принципа приоритетного мультиплексирования, обеспечивающая бесконфликтный режим работы. В предложенной структуре многоканального коммутатора реализованы возможности оперативного выбора информационного канала по принципу "первый пришел - первым обслуживают", блокирования других каналов в момент выбора одного, а также формирования в двоичном коде номера обслуживаемого канала.

Многоканальный коммутатор обеспечивает работу с 10-ю пультами подготовки паспортных данных, которые могут обмениваться технологической информацией с банком данных по каналу последовательного обмена. Использование многоканального коммутатора позволит упорядочить обмен, избежать конфликтной ситуации, когда на связь по одному каналу выходят два или больше пультов, также значительно упрощает протокол обмена в многопользовательском режиме.

На предложенную структуру многоканального коммутатора информационных каналов получено авторское свидетельство N1129541.

3.5. Определена и разработана структура программного обеспечения системы подготовки данных состоящая из программного обеспечения центральной ЭВМ, программного обеспечения универсальных пультов подготовки данных и драйверов обмена центральной ЭВМ с микро-ЭВМ пульта.

Программное обеспечение центральной ЭВМ состоит из алгоритмов и пакетов прикладных и вспомогательных программ. В пакет вспомогательных программ входят программы расчета параметров матричных преобразований данных, расчета перехода из аддитивного паспорта в субтрактивный, пересчета единиц измерения (кадры, футы, метры, скорость). В пакет прикладных программ входят программы реализующие решение технологических задач в соответствии с разработанными алгоритмами.

При разработке программного обеспечения пульта подготовки данных была поставлена задача удобного наращивания программного обеспечения для расширений функций пульта. Для решения поставленой задачи необходимо было обеспечить выполнение принципа перестраиваемое™ программного обеспечения. Вместе с тем программы в разработанном пульте находятся в постоянном запоминающем устройстве и обеспечение принципа перестраиваемости потребовало разработки специальной структуры программного обеспечения.

Разработанная структура программного обеспечения (ПО) пульта (Рис.3) включает: управляющую программу "диспетчер", программы управления с внешними устройствами, библиотеку тестовых программ, библиотеку функциональных и специальных программ.

Рис. 3. Структура ПО микропроцессорного пульта

Библиотеку специальных программ составляют подпрограммы определения технологических параметров составления и обработки паспортов. Алгоритм работы построен так, что переход к библиотеке специальных программ возможен только из библиотеки функциональных программ. Управляющая программа составляет алгоритм решения задач на этапе получения задания. Задание на выполнение программы может задаваться оператором с пульта или передаваться из центральной ЭВМ.

Подпрограмма обмена и диалоговых функций может вызываться как со стороны программы "диспетчер", так и со стороны функциональных программ.

Тестовое программное обеспечение предназначено для проведения функционального контроля аппаратуры, правильность прохождения которого контролируется на индикаторном устройстве пульта.

Функциональное программное обеспечение включает программы создания, обработки и коррекции FCC, RCB и COMP паспортов.

ГЛАВА 4. Практическая реализация и технологические исследования системы подготовки данных для управления процессом кинокопирования цветных фильмовых материалов.

4.1.При разработке пультов использовались выпускаемые промышленностью России и Украины интегральные микросхемы К1533, К580, К533. В качестве индикаторных полей используются семисегментные индикаторы 490ИП2 с встроенным дешифратором. Для реализации программной памяти (ПЗУ) использованы микросхемы К573РФ4. Оперативное запоминающее устройство и энергонезависимая память реализованы на микросхемах К537РУ10. Для реализации оптронной развязки последовательного канала используются оптронные ключи ЗОТПОА.

Конструктивно пульт выполнен в виде отдельного переносного блока. На лицевой панели пульта размещены органы управления и средства отображения информации.

Разработанное программное обеспечение позволяет решать задачи создания, обработки паспортных данных, документирования паспортов на бумажном носителе, а также накопление их в памяти центральной ЭВМ. Программное обеспечение реализовано на языке АССЕМБЛЕР общим объемом 20 Кбайт.

Технические характеристики пульта подготовки данных приведены в табл.1.

Таблица 1

Технические характеристики пультов

1.Тип микропроцессора КР580ВМ80 (1816ВЕ31)

2.Объем постоянной памяти, Кбайт 24

3.Объем оперативной памяти, Кбайт 16

4.Объем энергонезависимой памяти, Кбайт 8

5.Язык программирования АССЕМБЛЕР

6.Объем программного обеспечения, Кбайт 20

7.Внешние каналы:

-последовательного обмена с ЦЭВМ ИПРС, RS-232

-ввода с фотосчитывателя FS1501

-вывода на перфоратор ПЛ-150

-ввода с цветоанализатора 16 розряд.

-вывода на копировальный аппарат 9 розряд.

-ввода с устройства подсчета кадров 4 розряд.

8.Габариты 280*300*150мм

9.Потребляемая мощность, ВА 50 (220В, 50Гц)

4.2. Исследована технология создания FCC паспортов, RGB и COMP паспортов с целью определения технико-эксплуатационных характеристик используемой системы подготовки данных.

Технологические исследования проводились в условиях опытного производства Госфильмофонда России в трех направлениях: создание FCC паспорта, модификация уже созданных RGB и COMP паспортов и управление вводом паспортных данных в оперативную память копировального аппарата DEBRY с пульта подготовки данных.

Использование программно-аппаратных средств для создания FCC паспорта позволило решить ряд проблем характерных для технологии управления "просечками". К ним относятся ложные срабатывания при работе с усадочными материалами, ослабления пленки в местах "просечек", трудоемкость процесса создания "просечек".

Исследования показали, что использование пульта подготовки данных позволяет создать высокопродуктивные рабочие места операторов FCC и RGB паспортов, сделать их труд более эффективным, и значительно сократить временные и материальные затраты.

В результате технологических испытаний пульта подготовки данных подтверждены следующие технико-эксплуатационные характеристики:

- количество запоминаемых планов - 200;

- максимальное количество измеряемых кадров - 1000000;

- максимальная длина измеряемой пленки - 10000м;

- время хранения массива данных

в энергонезависимой памяти - 600ч;

- скорость передачи COMP паспорта

(100 планов) в ЦЭВМ не более - 2с;

- скорость ввода данных в копираппарат - 200байт/с.

Основываясь на оценках операторов подготовки паспортов, установлено, что реализованая функциональная клавиатура пульта, делает диалог простым и удобным в эксплуатации.

4.3. Рассмотрена технология создания информационной базы данных управления экспозиционными условиями печати с использованием функционального программного обеспечения центральной ЭВМ.

Согласно предложенной ранее структуры, база данных разделена на 4 информационных поля: оригиналы, копировальные аппараты, химико-фотографическая обработка (проявочные машины) и пленки.

В соответствии с методом сквозного фотографического контроля каждый элемент технологической цепочки характеризуется набором объективных величин. Оригинал характеризуется цветоделенными оптическими плотностями контрольного поля тестовой шкалы и паспортами; копировальный аппарат - абсолютными значениями логарифмов величин цветоделенных световых потоков; кинопленка - фотографическими свойствами, которые определяются по сенситограмме; процесс химико-фотографической обработки учитывается экспериментально путем его влияния на свойства обрабатываемой оси кинопленки. Эти данные заносятся в память центральной ЭВМ при создании информационно-технологической базы данных и используются для расчета требуемого форфильтра или коррекции паспорта с учетом конкретных условий.

Управление базой данных выполняется в диалоговом режиме с клавиатуры центральной ЭВМ. Программа пользователя разработана в виде "Исходного меню" с помощью которого определяются необходимые диалоговые функции ввода, обработки, обмена и выбора необходимых параметров

Функциокальное программное обеспечение разработано с учетом принципов построения сервисных программ: удобства обслуживания, программная защита от ошибок, предупреждение при попытке изменить параметры технологического процесса, защита от возможных арифмети ческих переполнений.

Практическое применение технологии печати фильмовых материалов с использованием информационно-технологической базы данных позволяет реализовать беспробный метод печати, значительно сократить временные затраты за счет оперативного поиска и определения отимальных условий печати и материальные затраты за счет сокращения количества технологических проб.

В Приложении приводятся акты внедрения результатов работ, техническое описание на пульт подготовки данных, инструкция по эксплуатации пульта подготовки данных и листинги программ.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.

1. На основе системного анализа установлено, что для осуществления высокоэффективной беспробной печати при работе с разными материалами и линейками технологического оборудования, требуется многофункциональная база даннных с поступлением информации с участков копирования, установки света на цветоанализаторе, разметки на монтажном столе и системы "Денситометр-ЭВМ".

2. На основе изучения технологии печати сформулированы принципы структурирования технологической базы данных, обеспечивающие согласованность по времени, согласованность по оборудованию и согласованность по технологическим характеристикам фильмовых материалов при управления процессом кинокопирования. Выработаны требования к структуре базы данных, включающие иерархическую организацию построения, разделение технологических параметров на подкласы, группы и элементы данных по производственным участкам.

3. Разработан метод программного управления процессом копирования, заключающийся в сборе, информационном обмене, структурировании базы данных технологических компонент для многофункционального управления каждым из объединенных технологических участков и решения типовых новых технологических задач.

4. На основе анализа функционирования технологических участков определены требования к конфигурации и аппаратному построению комаплекса, включающие многофунуциональность, возможность сопряжения

с различным технологическим оборудованием, наличие диалоговых средств, возможность информационного обмена между участками и наличие средств документирования.

5. Предложены принципы построения мультипроцессорной системы подготовки паспортных данных, которые реализованы в составных частях аппаратуры, обеспечивающие оптимальное соотношение универсальности, модульности, автономности и адаптивности, что позволило получить эксплуатационные преимущества по сравнению с зарубежными аналогами.

6. На основе разработанных метода и принципов, определен состав аппаратурного комплекса, включающий универсальные пульты подготовки паспортных данных, устройство подсчета кадров, программно-аппаратные интерфейсы, многоканальный коммутатор информационных каналов и центральную ЭВМ.

7. Разработан малогабаритный микропроцессорный пульт, удовлетворяющий требованиям универсальности, автономностии и технологичности, позволяющий в диалоговом режиме вводить, редактировать и документировать паспортные данные, а также передавать их в центральную ЭВМ для создания архива паспортов.

8. Разработано двухканальное устройство подсчета кадров, в основу которого положен принцип фотоэлектронного первичного преобразования перемещения пленки в электрические сигналы, что позволило обеспечит простоту конструкции, требуемую точность, надежность, компактность и высокие эксплуатационные характеристики.

9. Разработан десятиканальный коммутатор последовательных информационных каналов, обеспечивающий бесконфликтное обслуживание пультов по принципу "первый пришел, первым обслуживается".

10. Разработано и реализовано программное обеспечение комплекса управления технологией печати, включающее задачи системы "Денситометр-ЭВМ", программы организации обмена между устройствами комплекса и программное обеспечение микропроцессорных пультов, отличающееся многоуровневой структурой построения подпрограмм, что обеспечивает возможность расширения его функций без изменения базового программного обеспечения.

11. Эксплуатация аппаратурного комплекса в условиях цеха обработки пленки Госфильмофонда показала высокие технико-экономические показатели, установлено, что за счет выполнения операций FCC разметки комплекс позволяет включатся в международную систему обмена фильмов.

12. Использование программного метода и аппаратных средств комплекса позволило автоматизировать процесс управления технологией печати, сократить временные затраты операторов на выполнение работ по созданию паспортов, повысить эффективность использования доростожцего оборудования, избежать закупок импортных компьютерных систем автоматизации кинотехнологий.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы.

1. А.С.1129541. Устройство выбора измерительного канала для периодометров./Гайдучок P.M., Кирианаки В.Н., Цукорник Г.В., Цукорник C.B., Брыч В.Г./-Опубл. в БИ, 1984 46.

2. Антошкив М.В., Кипецкий Ю.А., Олиярник Б.А.,Цукорник C.B. Устройство ввода изображений с ТВ-камеры./Рукопись деп. 24.04.87 2934-В87. Материалы II конференции молодых ученых и специалистов.

г. Львов 1987г.

3. Олиярник Б.А., Цукорник C.B. Микропроцессорное устройство управления графопостроителем. Микропроцессорные системы. Тезисы докладов II Всесоюзной научно-техн.конференции. г.Челябинск, 1988г.

4. Олиярник Б.А., Цукорник C.B., Бондарук А.Б. Структура програмного обеспечения микропроцессорного устройства контроля сенситометрических параметров. Тезисы докладов межотраслевой научно-производст. конференции "Развитие и совершенствование телевизионной техники", г. Львов, 1991г.

5. Олиярник Б.А., Цукорник C.B., Бондарук А.Б. Устройство контроля сенситометрических параметров. Тезисы докладов межотраслевой научно-производст. конференции "Развитие и совершенствование телевизионной техники", г. Львов, 1991г.

6. Левин А.Р. Цукорник C.B. Олиярник Б.А. Малогабаритное цифровое устройство отображения информации. Тезисы межрегиональной научно-техн. конференции.г.Львов, 1992г.

7. Цукорник C.B. Цифровая система сбора и обработки данных для управления копировальным аппаратом. Тезисы межрегиональной научно-техн. конференции. г.Львов, 1992г.

8. Винокур А.И., Цукорник C.B., Олиярник Б.А., Сычев В.А. Базовый пульт подготовки технологических данных для автоматизированного управления копираппаратом / Труды НИКФИ "Копировальная и проявочная техника " - 1992г.