Рассмотрим одну из возможных реализаций математического обеспечения АСОИУ. 11 страница

Функции разработчика (помимо перечисленных выше):

— разработка технического задания на проектируемую систе­му (совместно с руководством организации заказчика),

— разработка технического проекта (разработка структуры системы, алгоритмов решения задач, информационной ба­зы каждой задачи, выбор комплекса технических средств),

— разработка рабочего проекта (разработка форм докумен­тов, рабочих программ, инструкций по эксплуатации),

— внедрение разработанной системы в эксплуатацию (сов­местно с персоналом, эксплуатирующим систему).

4. Принцип непрерывного развития системы.

Он предусматривает возможность введения новых задач и совер­шенствования уже внедренных задач без ухудшения качества реше­ния эксплуатируемых задач и тем более без исключения возможнос­ти решения хотя бы одной эксплуатируемой задачи. Системы, обла­дающие этими качествами, называют открытыми системами.

5. Принцип разумной типизации проекта.

Разрабатывая столь дорогостоящие изделия, каким является автоматизированная система, проектировщик, естественно, должен стре­миться к тому, чтобы предлагаемые им решения подходили бы как можно более широкому кругу заказчиков. Однако типизация, ес­тественно, приводит к ухудшению предлагаемых решений, поскольку она не позволяет учитывать всю специфику объекта уп­равления.

На первых этапах разработки АСОИУ была попытка разра­ботки универсальной программы для подсистемы материально- технического снабжения. Эта программа оказалась очень мед­ленно действующей в силу своей универсальности. Примени­тельно к этому примеру принцип «разумной типизации» заклю­чается в разумном увеличении скорости выполнения конкретной программы по сравнению с универсальной.

6. Принцип автоматизации документооборота.

В автоматизированных системах совершенно недостаточно ограничиться выполнением расчетов на ЭВМ по тем или иным моделям, необходимо автоматизировать все стадии обработки информации, а именно сбор первичной информации, ее переда­чу, обработку, хранение и доведение полученных результатов до конкретных пользователей данной АСОИУ.

7. Принцип единой информационной базы.

Суть его заключается в том, что на магнитных носителях на­капливается и постоянно обновляется информация, необходимая для решения не отдельных, а всех задач управления.

8. Принцип однократности ввода и многократности использова­ния информации.

Он непосредственно следует из предыдущего принципа. Ин­формация о любом документе, объекте или событии должна вво­диться в систему только один раз. Невыполнение этого принципа приводит к тому, что, например, об одном и том же событии мо­жет появиться несколько противоречивых мнений, что засоряет память системы и неизбежно выводит ее из строя.

Многократ­ность использования означает, что на любой уровень управления, от министра до начальника участка, информация должна посту­пать из единой информационной базы. При этом, конечно, фор­мы представления этой информации, степень ее детализации и т. п. для каждого уровня должны быть различными.

9. Принцип комплексности задач и рабочих программ.

Большинство задач, решаемых в рассматриваемых системах, тесно связаны между собой, например задачи подсистем техни­ко-экономического планирования и материально-технического снабжения. Между этими подсистемами идет постоянный обмен информацией и раздельное решение этих задач существенно сни­жает эффективность всей системы.

10. Принцип необходимости организационных мероприятий.

Создание АСОИУ предусматривает совершенствование организационной структуры объекта автоматизации, изменение функциональных и должностных обязанностей работников, внедрение новых форм документации и т.д. Попытки внедрять современные информационные технологии при консервации существующей системы служебных отношений неизменно приводят к дискредитации самой идеи автоматизированной обработки данных. В простейшем случае для последовательных участков систе­мы пропускная способность каждого последующего элемента должна быть не  меньше, чем у предыдущего.

3.2. Структура АСОИУ

В зависимости от применяемого принципа декомпозиции систе­мы в структуре АСОИУ принято выделять следующие компоненты:

- функциональные подсистемы (иногда называемые задачами, функциональными модулями или просто модулями), автоматизирующие выполнение управленческих или производственных задач пред­приятия (например, учет запасов на складе, управление персоналом);

- обеспечивающиеподсистемы или виды обеспечения, посредст­вом которых реализуется работа функциональных подсистем (напри­мер, информационное, программное обеспечение).

Совокупность принципов организации и взаимодействия этих подсистем образует архитекторуАСОИУ. Рассмотрим введенные по­нятия более подробно.

Виды структур АСОИУ

Проектирование любого объекта, в том числе и АСОИУ требует предварительного анализа этого объекта с целью его структуризации.

Структуризация АСОИУ – это локализация ее границ и выделение структурных составных частей. Выделенную по определенному признаку часть АСОИУ называют ее подсистемой. Совокупность действий, направленную на достижение определенной цели, называют функцией АСОИУ. Выполнение автоматизированной системой управления функций, осуществляемое на действующем объекте управления и обеспечивающее достижение заданных целей, называют функционированием АСОИУ (ГОСТ 24.003-84).

Структура системы управления отражает строение и внутреннюю форму организации, относительно устойчивые взаимоотношения и взаимосвязи элементов системы. В АСОИУ, как и любой сложной системе, можно выделить большое число элементов, свойств, связей между элементами.

В процессе создания и в ходе функционирования АСОИУ выделяют различные аспекты ее внутреннего строения, различая в соответствии с этим разные виды структур системы: организационную, функциональную, информационную, комплекса технических средств и др.

Организационная структура АСОИУ отражает существование в системе управления объектом нескольких подразделений разного иерархического уровня и их взаимное административное подчинение.

Структурообразующий элемент такой структуры – это подсистема АСОИУ, осуществляющая автоматизацию таких процессов обработки информации и принятия решений, которые присущи соответствующему подразделению системы управления. Связи между элементами такой организационной структуры АСОИУ – это информационные потоки между структурными подразделениями,. При этом от вышестоящих подразделений в нижестоящие информация имеет характер директив (приказы, распоряжения, инструкции и т.п.), а от нижестоящих к вышестоящим подразделениям характер отчетности о выполнении полученных директив (рапорты, отчеты, сводки и т.п.).

Примеры организационной структуры АСОИУ приведены на рис. 3.1. и 3.2.

Функциональной структурой АСОИУ называют структуру, элементами которой являются подсистемы, автоматизирующие выполнение отдельных функций управления. Функция управления – это совокупность действий, выполняемых в системе управления для

 

Рис. 3.1. Организационная структура АСОИУ производственного

объединения

 

 

Рис. 3.2. Пример организационной структуры АСОИУ воздушным

движением страны

 

достижения объектом управления определенной цели. Понятие функции управления переносится на функцию АСОИУ, если АСОИУ реализует эту функцию.

Состав функций реализуемых АСОИУ определяет ее назначение. Примеры функциональных подсистем АСОИУ воздушным движением страны:

- подсистема перспективного планирования полетов в регионе;

- подсистема суточного (предварительного) планирования полетов в районе;

- подсистема текущего планирования полетов в аэроузле;

- подсистема управления взлетом – посадкой самолетов в аэропорту.

Типичные функциональные группы дискретного производства представлены на рис. 3.3.

Связи между элементами функциональной структуры АСОИУ – это потоки информации, циркулирующей между отдельными функциональными подсистемами. Информация, поступающая от одной функциональной подсистемы к другой подсистеме, может быть двух видов.

Первый вид – это результат решения некоторой задачи управления, полученный в одной из функциональных подсистем, который необходим как исходные данные для задачи, решаемой в другой функциональной подсистеме.

Второй вид – это информация о состоянии объекта управления, которая используется в разных функциональных подсистемах. Например, информация о подлете группы самолетов в зону аэроузла используется как в подсистеме текущего планирования этого аэроузла, так и в подсистеме управления взлетом – посадкой в аэропорту, куда направляется данная группа самолетов. С другой стороны, результаты решения задач управления в подсистеме суточного (предварительного) планирования полетов самолетов в районе используется как исходные данные для подсистемы текущего планирования полетов в аэроузле.

Схема функциональной структуры автоматизированной системы управления научными исследованиями (АСНИ) приведена на рис. 3.4.

Если в организационной структуре системы управления существуют структурные подразделения, предназначенные для выполнения присущих только им определенных функций, то организационная и функциональная структуры АСОИУ могут совпадать.

Например, если в системе управления аэропортом есть подразделения текущего планирования воздушного движения, управления взлетом – посадкой, материального обеспечения и другие, ориентированные на выполнение какой-то одной функции управления, то организационная и функциональная структуры создаваемой АСОИУ аэропорта могут совпасть.

С другой стороны, если какое-либо структурное подразделение системы управления выполняет несколько функций и его деятельность автоматизируется, то организационная и функциональная структуры АСОИУ могут быть частично или полностью совмещенными.

Рис. 3.3. Типичные функциональные группы дискретного производства

Рис. 3.4. Пример функциональной структуры АСНИ

 

В этом случае в качестве структурообразующих элементов АСОИУ могут выступать как организационные подсистемы (т.е. структурные подразделения, работа которых автоматизирована), так и функциональные подсистемы. При этом функциональные подсистемы раскрывают содержание автоматизируемых функций управления соответствующего структурного подразделения. Пример такого совмещения структур АСОИУУ приведен на рис. 3.5.

Близкие по методам решения или исходной информации задачи управления, решаемые в функциональных или организационных подсистемах АСУ, часто объединяют в отдельные блоки, называемые модулями. Каждый такой модуль должен обладать следующими качествами:

- функциональность, т.е. модуль должен представлять собой функционально законченную и максимально независимую совокупность операций по обработке данных; обращение к модулю осуществляется как к единому целому и значения вызываемых параметров обычно отражает специфику функций модуля;

- связность, т.е. модуль реализует совокупность взаимосвязанных функций, требующих одних и тех же данных; часть этих данных обычно скрыта для системы в целом;

- алгоритмичность, т.е. модуль включает несколько функций, которые реализуются последовательно, причем выходные результаты одной функции являются входными для другой и т.д.; кроме того, функции модуля обычно являются взаимосвязанными во времени;

- однородность, т.е. в модуле объединяются однородные по своему функциональному назначению задачи управления и процедуры их решения.

Если в качестве структурообразующего элемента АСОИУ выступает модуль, то говорят, что задана модульная структура системы. Выделение модулей и построение из них

 

Рис. 3.5. Пример совмещения организационной и функциональной

структур АСОИУ ВД

 

создаваемой АСОИУ является в настоящее время одним из перспективных направлений автоматизации процессов проектирования таких систем.

Кроме функциональных и организационных подсистем в АСОИУ выделяют обеспечивающие подсистемы. Как правило, эти подсистемы являются общими для большинства или даже всех задач, решаемых в различных функциональных (организационных) подсистемах. Основными обеспечивающими подсистемами АСОИУ являются подсистема комплекса технических средств и подсистема информационного обеспечения.

Структурой комплекса технических средств автоматизированной системы называют структуру, элементами которой являются отдельные устройства комплекса технических средств системы.

Связи между элементами этой структуры отображают информационный обмен между этими устройствами. Для АСОИУ сложными объектами данная структура имеет вид многоуровневой распределенной вычислительной системы (РВС), отражающей в той или иной степени организационную структуру автоматизированной системы.

Информационная структура АСОИУ показывает характер и взаимосвязь информационных элементов (показателей, документов, блоков, массивов данных), используемых в процессе функционирования автоматизированной системы. В ней находят отражение классификационные свойства используемой информации, ее назначение, формы представления (машинная, внемашинная, документированная и т.д.).

При построении информационной структуры АСОИУ необходимо стремиться к тому, чтобы она в полной мере отражала информационные потоки между отдельными подсистемами и задачами системы, показывала какая информация является первичной, какая промежуточной, какая результатной. Понятие информационная структура АСОИУ тесно связано с понятием информационное обеспечение (информационная компонента) АСОИУ.

 

Лекция 11

3.2.2. Виды обеспечения АСОИУ

Виды обеспечения АСОИУ и их взаимосвязи друг с другом и с внешними объектами - пользователями, эксплуатационным персона­лом и объектом управления представлены на рис. 3.18.

Техническое обеспечение включает в себя все аппаратно-техни­ческие средства, используемые при функционировании АСОИУ – ЭВМ, сетевое и   периферийное оборудование, измерители и преобра­зователи сигналов, конструктивные модули, линии и средства связи, а также описание их функциональных, конструктивных и эксплуатаци­онных характеристик.

Схема структуры технического обеспечения АСОИУ представлена на рис. 3.6.

 

 

 

Рис. 3.6. Схема структуры технического обеспечения АСОИУ

 

Сегодня для большинства систем администра­тивно-организационного управления, например, АСУП, создание тех­нического обеспечения сводится к закупке и установке рабочих мест, серверов и сети с заданной конфигурацией. В отличие от АСУП тех­нические средства управляющих систем, таких как АСНИ и АСУТП, должны обеспечивать связь с объектом управления, что зачастую тре­бует разработки нестандартных устройств и интерфейсов.

В плане реализации для конкретных АСОИУ технические средства могут образовывать достаточно сложные иерархические структуры на основе построения распределенных вычислительных сетей (РВС). Примеры таких структур приведены на рис.3.7, 3.8, 3.9.

Программное обеспечение - это совокупность программ и про­граммной документации, обеспечивающих создание, функционирова­ние и проверку работоспособности АСОИУ.

Программное обеспече­ние принято разделять на системное и прикладное. В состав системно­го программного обеспечения входят операционные системы, системы и среды программирования, СУБД.

К прикладным обычно относят программы, выполняющие решение пользовательских задач, специ­альные программы, программы общего назначения - текстовые и гра­фические редакторы, математические библиотеки, почтовые системы.

 

 

 

Рис. 3.7. Схема структуры РВС для планирования и диспетчеризации основного производства

 

 

Рис. 3.8. Схема структуры распределенной вычислительной системы (РВС) для координации производства

 

 

 

 

Рис. 3.9.  Схема структуры КТС на уровне технологической линии

 

 

Программное обеспечение обычно разбивают на две части:

- общее программное обеспечение, 

- специальное (функциональное) программное обеспечение.

Специальное программное обеспечение в управляющих ЭВМ часто занимает 50-70 % от общего объема памяти программ.

Общее программное обеспечение можно разделить на две крупные компоненты:

- программное обеспечение вычислительного процесса,

        - программное обеспечение технологии создания и сопровождения специального программного обеспечения (см. рис. 3.10).

 

Рис. 3.10. Схема структуры общего программного обеспечения АСУ

Специальное программное обеспечение обычно разделяют на три компоненты:

- пакеты прикладных программ,

- программно-ориентированные системы, программы организации вычислительного процесса (см. рис. 3.11).

Основные компоненты комплекса программ АСОИУ, определяющие взаимодействие с внешними объектами, контроль и организацию последовательности решения задач, могут быть объединены в типовую схему, структура которой слабо связана с содержанием функциональных задач АСУ и включает несколько четких групп программ:

Рис. 3.11. Схема структуры специального программного обеспечения АСОИУ

 

I. Обмена с внешними объектами;

II. Организации вычислительного процесса;

III. Контроля и обеспечения надежности;

IV. Решения функциональных задач, составляющих специальное программное обеспечение конкретного назначения.

Особенность этой типовой схемы (см. рис. 3.12) заключается в том, что она ориентирована на управляющие ЭВМ и поэтому несколько отличается от больших ОС. Рассмотрим ее функционирование.

I. Программы обмена с внешними абонентами. Эта группа состоит из программ приема и выдачи сообщений. Включение этих программ в работу обычно осуществляется аппаратно по инициативе внешних устройств. Управление этими программами производится диспетчером прерываний, который управляет также программой контроля прерываний и программой анализа сбоев и , возможно, другими программами с абсолютным приоритетом. Включение его производится аппаратно, и он программно почти не связан с основной частью комплекса программ АСОИУ.

II. II . Программы организации вычислительного процесса включают: программу периодических вычислений; программу тактировки периодических вычислений; центральный диспетчер; местные диспетчеры; программы взаимодействия ЭВМ и процессоров в вычислительной системе АСУ; программы взаимодействия с внешними накопителями.

---

Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 390; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!