- •Введение
- •Общие принципы проектирования информационных систем (ис)
- •Системный подход к проектированию. Описание объекта управления. Общие принципы построения и структура систем управления технологическими процессами.
- •Автоматные таблицы. Назначение. Правила составления. Примеры применения.
- •Графы переходов. Назначение. Правила составления. Примеры применения.
- •Автоматы Мура, Мили.
- •Схемы алгоритмов. Назначения. Правила составления. Примеры применения.
- •Распределение алгоритма процесса управления на подсистемы.
- •Декомпозиция алгоритма подсистемы на частные алгоритмы
- •Технология проектирования ис Основные понятия и определения
- •Жизненный цикл (жц) ис
- •Системный анализ
- •Системный синтез
- •Внедрение проекта
- •Эксплуатация и сопровождение проекта
- •Состав стадий и этапов канонического проектирования ис
- •Состав и содержание работ на предпроектной стадии
- •Состав и содержание работ на стадии технорабочего проектирования
- •Состав и содержание работ на стадии внедрения, эксплуатации и сопровождения проекта
- •Методы неканонического проектирования ис Проектирование как трехступенчатый процесс
- •Выбор стратегий и методов проектирования.
- •Описание некоторых неканонических методов проектирования.
- •I. Методы дивергенции.
- •II. Методы трансформации.
- •III. Методы конвергенции.
- •Особенности проектирования некоторых подсистем информационной системы Проектирование системы питания ис
- •Проектирование системы связи в управляющих системах
- •Проектирование информационной базы при различных способах реализации
- •Проектирование экранных форм электронных документов
- •Специфика управления проектированием ис
- •Типы схем организации проектирования
- •Построение структуры су процессами и производством. Назначение, цели и функции асу тп
- •Структура управляющей системы и ее вычислительных средств
- •Основные типы структур асу
- •Оценка деления системы на части
- •Иерархический принцип построения систем управления производством.
- •Системы диспетчерского управления (Scada-системы)
- •Функциональная структура Scada
- •Особенности Scada как асутп
- •Основные требования к Scada-системе
- •Область применения
- •Оперативное управление в реальном времени Определение и виды систем реального времени (срв)
- •Комплекс технических средств (ктс) срв
- •Устройства связи с оперативным персоналом (усоп)
- •Датчики
- •Исполнительные устройства (механизмы)
- •Специфика и свойства операционных систем реального времени (осрв)
- •Параметры осрв
- •Краткий обзор и классификация осрв
- •Требования к языкам рв
- •Структура программ срв
- •Последовательное программирование и программирование задач рв
- •Задачи, процессы, потоки в рв
- •Основные свойства задач
- •Планирование задач в срв
- •Циклический (круговой) алгоритм
- •Разделение времени
- •Кооперативная многозадачность
- •Приоритетная многозадачность с вытеснением
- •Синхронизация задач в осрв
- •Связанные задачи
- •Общие ресурсы
- •Синхронизация с внешними и внутренними внештатными событиями
- •Синхронизация по времени
- •Применение сетей Петри для проектирования в рв.
- •Заключение
- •Список рекомендуемой литературы.
Специфика управления проектированием ис
Причины, обусловившие сложность процессов разработки ИС:
Взаимосвязь различных по своей природе элементов ИС
Длительность процесса проектирования ИС
Количественных характер труда многих специалистов различного профиля и квалификации
Индивидуальность проекта, обусловленная спецификой объекта проектирования
Главной целью управления проектированием ИС является получение проекта с заданными пользователем параметрами.
Ограничениями выступают сроки проектирования, требуемые ресурсы и т.д.
Объектом управления является процесс проектирования ИС как деятельность коллектива разработчиков ИС, а также состояние используемых ресурсов.
Специфика управления проектированием ИС:
При отсутствии достаточно полного формализованного перечня операций проектирования и состояний проекта в процессе его разработки управление проектированием носит ситуационный характер.
Пользователь на этапе разработки ИС может изменить требования к качеству системы и ее функциям.
Стремления разработчиков к индивидуальному характеру труда, что ведет к трудностям организации контроля и координации деятельности отдельных разработчиков.
Типы схем организации проектирования
Состав участников процесса проектирования ИС:
Пользователь – организация или группа подразделений, которые используют результаты функционирования ИС
Заказчик – ответственное лицо (распорядитель кредитов) (подразделение или организация), формирующее требования к ИС и несущее ответственность перед пользователем за соответствие качества ИС исходным данным пользователя
Администратор – ответственное лицо, которое выполняет эксплуатацию программно-технических средств ИС.
Разработчик – ответственное лицо (подразделение или организация), которое разрабатывает ИС и несет ответственность перед заказчиком за правильность реализации требований ТЗ на ИС в сроки проведения работ и целевой расход денежных ресурсов.
Рисунок 32 – Схема организации работ для небольших проектов ИС
Для более сложных проектов ИС используется вторая схема организации работ, в которой функции разработчика отделяют от функций заказчика и администратора, и они выполняют, как правило, другой сторонней организацией.
Рисунок 33 – Схема организации работ для более сложных проектов ИС
В том случае, если заказчик – большая организация, которая курирует разработку нескольких ИС, применяют следующую схему.
Рисунок 34 – Схема организации работ по нескольким проектам ИС.
Отделение заказчика от разработчика позволяет последнему при необходимости привлекать к разработке проекта организации-соискателей (субподрядчиков) разных уровней организации, что позволяет использовать специализированные организации.
Рисунок 35 – Схема организации работ с привлечением субподрядчиков.
Построение структуры су процессами и производством. Назначение, цели и функции асу тп
В соответствии с ГОСТ 20.03-84 АСУ ТП, предназначенное для выработки и реализации управляющих воздействий на технологический объект управления (ТОУ), и представляет собой человеко-машинные системы, обеспечивающие автоматизированный сбор и обработку информации, необходимой для оптимизации управления технологическим процессом, в соответствии с принятым решением.
ТОУ – совокупность технологического оборудования и реализуемого на нем по соответствующим инструкциям и регламентом технологического процесса производства.
Совместно функционирующие ТОУ и управляющие им АСУ ТП образуют автоматизированный технологический комплекс (АТК).
АСУ ТП является частным видом систем управления (СУ), характеризующаяся наличием самостоятельных функций и целей управления и необходимой для реализации этого специальной системной организации. Степень достижения поставленных целей принято характеризовать с помощью критерия управления. При этом критерием может быть технико-экономический показатель, например, себестоимость выходного продукта при заданном качестве или производительность ТОУ при заданном качестве выходного продукта или технологические показатели (параметры процесса) или характеристики выходного продукта.
Реализация целей конкретной АСУ ТП достигается выполнением комплекса типовых функций, в том числе управляющих, информационных и вспомогательных.
Управляющие функции АСУ ТП – функции, результатами которых является выработка и реализация управляющих воздействий на объект управления, к ним относят:
Регулирование (стабилизация) отдельных технологических переменных.
Однотактное логическое управление операциями аппаратами.
Программное логическое управление группой оборудования.
Оптимальное управление установившимися или переходными режимами или отдельными стадиями процесса.
Адаптивное управление объектом в целом.
Информационные функции АСУ ТП – функции системы, содержанием которой является сбор, обработки и представление информации о состоянии АТК оперативному персоналу или передача этой информации для дальнейшей обработки. К ним относят:
Централизованный контроль и измерение технологических параметров.
Косвенное измерение
Вычисление желаемых параметров процесса.
Формирование и выдача данных оперативному персоналу АСУ ТП или АТК.
Подготовка и передача информации в смежные системы управления.
обобщенная оценка и проверка состояния АТК (самоконтроль).
Вспомогательные функции АСУ ТП состоят в обеспечении контроля за состоянием функции технических и программных средств самой системы.
Можно классифицировать АСУ ТП на 3 различные вида:
Централизованные АСУ ТП (иерархические и объединенные).
Автономные АСУ ТП.
Децентрализованные распределенные АСУ ТП.
В централизованных АСУ ТП часто используется режим непосредственного или прямого цифрового управления (без локальных регуляторов).
Централизация СУ (систем управления) экономически оправдана при сравнительно небольшом числе каналов контроля и регулирования ТОУ и его территориальной сосредоточенности. При большом числе каналов контроля, регулирования и управления, большой длине линии связи в АСУ ТП децентрализация структуры СУ становится принципиальным методом повышения живучести АСУ ТП, снижение стоимости ее создания и эксплуатационных расходов.
Наиболее перспективным направлением децентрализации АСУ ТП является архитектуры, базирующиеся на функционально-целевой и топологической децентрализации ТОУ.
Функционально-целевая децентрализация – разделение сложного процесса или системы на меньшие части (подпроцессы, подсистемы) по функциональному принципу, например, переделы технологического процесса, режимы работы агрегатов и т.д.
Топологическая децентрализация означает возможность территориальную, т.е. пространственную, разделения процесса на функционально-целевые подпроцессы. При этом целевой функцией является минимализация суммарной линии связи, образующих вместе с логическими подсистемами управления сетевую структуру.
