Дипломная работа: Характеристика аппаратных средств автоматизированных рабочих мест и перспективы их развития
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:
1) перьевые плоттеры (ПП, Pen Plotter);
2) карандашно-перьевые плоттеры
3) струйные плоттеры (СП, Ink-Jet Plotter)
4) электростатические плоттеры (ЭП, Electrostatic Plotter)
5) плоттеры прямого вывода изображения (ПВИ, Direct Imaging Plotter)
6) плоттеры на основе термопередачи (ПТ, Thermal Transfer Plotter)
7) 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.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8
