Периферийные устройства (стр. 8 )

Работа графопостроителя по вычерчиванию может осуществляться в абсолютных координатах либо в приращениях, по шагам (инкрементный режим). При работе в абсолютных координатах кодовые посылки команд содержат значения приращений x и y, на которые необходимо переместить пишущий узел. При работе в абсолютных координатах с помощью линейной интерполяции вычерчиваются прямые линии и отрезки, а с помощью круговой интерполяции окружности и дуги.

На рисунок 1.43 приведена структурная схема планшетного графопостроителя. Схема состоит из трех блоков: блока преобразования и подготовки данных, блока управления и построителя.

Блок преобразования и подготовки данных принимает и хранит в БЗУ порцию данных, подлежащих выводу.

Скорость вычерчивания символов определяется быстродействием исполнительных органов плоттера, например, шаговых двигателей. Более высокой скоростью обладают плоттеры с буквопечатающей головкой. Скорость вычерчивания линий достигает 2300 мм/c.

Блок управления на основании данных, полученных от интерполятора и генератора символов, вырабатывает сигналы управления электродвигателями и пишущим узлом в процессе построения элементов чертежа.

Управляет и синхронизирует работу всех устройств блок местного управления, обычно выполненный на 32-разрядном микропроцессоре.

Рисунок 1.43 - Структурная схема планшетного графопостроителя

Растровый графопостроитель. Растровые графопостроители с электростатическим, электрохимическим, электротермическим и другими немеханическими способами регистрации изображений на обычные и специальные носители получили распространение для получения рабочих чертежей непосредственно в производственных помещениях благодаря своему высокому быстродействию и невысокой требовательности к условиям эксплуатации.

На рисунке 1.44 приведена структурная схема растрового графопостроителя.

Рисунок 1.44 - Структурная схема растрового графопостроителя

К недостаткам растровых графопостроителей с металлическими электродами относится выгорание электродов, приводящее к ухудшению качества изображения, и необходимость применения специальных бумаг. Совершенствование растровых графопостроителей ведется в направлении использования волоконно-оптических способов регистрации, лишенных указанных недостатков и позволяющих значительно увеличить скорость и каче-

ство печати.

Перьевые плоттеры. Перьевые плоттеры (ПП) - это электромеханические устройства векторного типа. На ПП выводят графические изображения векторные программные системы типа AutoCAD. ПП создают изображение при помощи пишущих элементов, обобщенно называемых перьями. Пишущие элементы бывают одноразовые и многоразовые. Перо крепится в держателе пишущего узла, который имеет одну или две степени свободы перемещения.

Существует два типа ПП: планшетные и барабанные (или рулонные).

Особенностью ПП являются высокое качество получаемого изображения и хорошая цветопередача при использовании цветных пишущих элементов. Скорость вывода информации в ПП невысокая.

Струйные плоттеры. Технологии направленного распыления чернил на бумагу при помощи сотен форсунок одноразовой печатающей головки. Каждой форсунке соответствует свой микроскопический нагревательный элемент (терморезистор), который мгновенно (за 7-10 мкс) нагревается под воздействием электрического импульса. Чернила закипают, и пары создают пузырек, который выталкивает из форсунки каплю чернил. Когда импульс кончается, терморезистор столь же быстро остывает, а пузырек исчезает.

Струйные плоттеры работают с форматами А1-А0.

Достоинства струйная технологии:

простоту реализации; высокое разрешение; низкую потребляемую мощность; относительно высокую скорость печати.

Недостатки струйных плоттеров:

невысокая скорость вывода графической информации; выцветание со временем полученного цветного изображения.

Электростатические плоттеры. Электростатические плоттеры (ЭП) используют электростатическую технологию на основе создании скрытого электрического изображения (потенциального рельефа) на поверхности носителя - специальной электростатической бумаги, рабочая поверхность которой покрыта тонким слоем диэлектрика, а основа пропитана гидрофильными солями для обеспечения требуемых влажности и электропроводности. Потенциальный рельеф формируется при осаждении на поверхность диэлектрика свободных зарядов, образующихся при возбуждении электродов записывающей головки высоковольтными импульсами напряжения. Когда бумага проходит через проявляющий узел с жидким намагниченным тонером, частицы тонера оседают на заряженных участках бумаги. Полная цветовая гамма получается за четыре цикла создания скрытого изображения и прохода носителя через четыре проявляющих узла с соответствующими тонерами.

Недостатки электростатических плоттеров:

необходимость поддержания стабильных температуры и влажности в помещении; необходимость тщательного обслуживания; высокая стоимость.

Плоттеры прямого вывода изображения. Изображение в плоттере прямого вывода изображения (ППВИ) создается на специальной термобумаге (бумаге, пропитанной теплочувствительным веществом) длинной (на всю ширину плоттера) "гребенкой" миниатюрных нагревателей. Термобумага, которая обычно подается с рулона, движется вдоль "гребенки" и меняет цвет в местах нагрева. Изображение получается высококачественным (разрешение до 800 dpi (точка/дюйм)), но только монохромным.

Плоттеры на основе термопередачи. Отличие плоттеров на основе термопередачи (ТПТ)  от ППВИ состоит в том, что в них между термонагревателями и бумагой (или прозрачной пленкой) размещается "донорный цветоноситель" - тонкая, толщиной 5-10 мкм, лента (например, лавсановая), обращенная к бумаге красящим слоем, выполненным на восковой основе с низкой (менее 100° С) температурой плавления.

На донорной ленте последовательно нанесены области каждого из основных цветов размером, соответствующим листу используемого формата. В процессе вывода информации бумажный лист с наложенной на него донорной лентой проходит под печатающей 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 на лист монохромного.

Лазерные плоттеры. Лазерные плоттеры (ЛП) основываются на электрографической технологии, в основу которой положены физические процессы внутреннего фотоэффекта в светочувствительных полупроводниковых слоях селеносодержащих материалов и силовое воздействие электростатического поля. Промежуточный носитель изображения (вращающийся селеновый барабан) в темноте может быть заряжен до потенциала в сотни вольт. Луч света снимает этот заряд, создавая скрытое электростатическое изображение, которое притягивает намагниченный мелкодисперсный тонер, переносимый затем механическим путем на бумагу. После этого бумага с нанесенным тонером проходит через нагреватель, в результате чего частицы тонера запекаются, создавая изображение.

Лазерные и LED-плоттеры ввиду высокого быстродействия (лист формата А1 выводится менее чем за полминуты) удобно использовать как сетевые устройства, и они имеют в стандартной комплектации адаптер сетевого интерфейса. Эти плоттеры могут работать на обычной бумаги, что сокращает эксплуатационные затраты.

Параметры и характеристики проттеров. Основные параметры плоттеров:

формат листа определяет максимальный стандартный формат, который может быть вписан в размер рабочего поля; длина носителя для рулонных плоттеров зависит от его толщины (чем тоньше носитель, тем он длиннее), так как допустимый диаметр рулона ограничен; параметры точности - не существует универсального показателя точности и эти показатели у разных типов плоттеров характеризуют фактические разные параметры; механическая точность только для перьевых плоттеров и характеризует то, с какой точностью их механическая система способна позиционировать пишущий узел; программно задаваемое разрешение определяет, с какой точностью (разрядностью) могут кодироваться координаты в графическом файле, пересылаемом плоттеру; разрешение печати - Этот параметр используется в растровых плоттреах и измеряется числом точек на дюйм. точность - для перьевых плоттеров и соответствует только некоторым условиям работы плоттера (применение бумаги с повышенной шероховатостью,  также износ механики плоттера вследствие эксплуатации влияет на эту характеристику); повторяемость для перьевых плоттеров и определяет точность, с которой плоттер многократно позиционирует пишущий узел в одной и той же точке в процессе рисования; погрешность остановки пера  характеризует величину погрешности позиционирования пишущего узла перьевых плоттеров, возникающую при установке пишущего узла в начальную точку вектора после холостого перемещения, происходящего на максимальной скорости.

Параметры производительности:

скорость печати (или перемещения носителя) для растровых плоттеров, и обычно определяет максимально технически возможную скорость печати уже подготовленной информации; максимальная скорость взаимного перемещения пишущего узла и носителя; реальная скорость рисования определяется максимальной скоростью нанесения непрерывной линии пишущим узлом и максимальным ускорением перемещения пишущего узла; максимальное ускорение, которое может быть придано пишущему узлу, влияет на потери времени при изменении направления пишущего узла и потери времени при поднятии/опускания пера.

Интерфейс. Стандартными для плоттеров является последовательный интерфейс RS-232C и более быстрый параллельный интерфейс Centronics. Для высокопроизводительных растровых плоттеров с большими объемами передаваемой информации желательно наличие нескольких одновременно работающих стандартных интерфейсов.

Память. Для улучшения функциональных показателей (быстродействие, удобство работы, автономность и др.) плоттер имеет встроенную память, в которую загружается графическая информация, обрабатываемая процессором плоттера в процессе создания изображения.