Рассмотрим одну из возможных реализаций математического обеспечения АСОИУ. 12 страница
III. Программа начального пуска включается оператором с пульта вычислительной системы, либо центральным диспетчером или периодически, или при изменении внешних условий для контроля и корректировки исходных данных режима функционирования объекта управления. Она обеспечивает сокращение времени, затрачиваемого на перевод вычислительной системы из исходного состояния в заданный режим работы.
Рис. 3.12. Типовая схема взаимосвязей программ АСОИУ
Программа тактировки периодических вычислений (таймер) осуществляет контроль счетчиков реального времени и запись заявок на включение периодических программ в соответствии с заданным для них темпом.
Центральный диспетчер управляет включением групп программ, решающих крупные функциональные или вспомогательные задачи. Он включается после завершения каждой вызываемой им группы программ, а при отсутствии заявок и сообщений – после завершения анализа всей шкалы приоритетов.
В процессе рабочего функционирования для контроля вычислительной системы могут включаться программы двух типов:
- программный диагностический тест контроля основных устройств системы без изменения информации, накопленной в оперативной памяти при решении функциональных задач,
- программа контрольной задачи, имитирующая решения основных функциональных задач по подготовленным и зафиксированным сообщениям с точным сравнением результатов с известным эталоном.
|
|
|
Программы функционального контроля могут включаться:
1) при приеме сообщений функционального контроля внешних абонентов и периодически для формирования сообщений, обеспечивающих функциональный контроль аппаратуры внешних абонентов;
2) при выявлении систематических искажений в поступающей информации для определения их источника.
На основе анализа специализированных сообщений функционального контроля и информационных сообщений от внешних устройств вырабатывается информация о состоянии различных устройств управляющей системы, которая передается оператору системы.
Программа контроля обмена включается периодически и обеспечивает сравнение с эталонами контрольных сообщений, принятых от внешних абонентов, формирование и подготовку к выдаче контрольных сообщений для внешних абонентов, а также обобщение и результатов контроля обмена за некоторый интервал времени.
IV. Программы решения функциональных задач (специальное программное обеспечение) определяются типом и задачами системы управления. Включение функциональных групп программ производится либо через местный диспетчер (программы S5, S6, S7), либо непосредственной передачей управления между программами.
|
|
|
Для реализации процесса вычислений в системе оперативная память ЭВМ должна иметь определенную структуру, предполагающую существование нескольких зон памяти.
В типовой структуре оперативной памяти может быть выделено шесть таких зон:
1)зона программ организации вычислительного процесса;
2)зона входной информации;
3)зона выдаваемой информации;
4)зоны результатов обработки;
5)зоны контроля;
6)зоны хранения программ.
Каждая из этих зон имеет свой объем, причем он может быть как постоянный, так и динамический, и свою структуру.
Для комплекса программ вычислительной системы, осуществляющей управление некоторым объектом, можно выделить несколько основных режимов его функционирования. Такими режимами являются:
1. Режим начального пуска, подготавливающий необходимые исходные данные для последующего функционирования АСОИУ в данном режиме.
2. Режим тестового контроля и поиска неисправностей. Его можно разделить на два подрежима:
2.1. С помощью специальных диагностических тестов;
2.2. С помощью контрольных задач являющихся частью комплекса программ, постоянно функционирующих в рабочем режиме.
3. Режим функционального контроля управляющей системы. Этот режим в значительной степени связан с режимом начального пуска и должен обеспечивать проверку безопасности включения рабочих режимов, выявление ограничений на функционирование, связанных с состоянием внешних объектов, и выдачу обслуживающему персоналу сводных данных, необходимых для принятия решения о включении управляющей системой и допустимых режимах ее функционирования.
|
|
|
4. Рабочий режим можно разбить на три подрежима в зависимости от нагрузки вычислительной системы основными функциональными задачами.
В подрежиме отсутствия внешних сообщений и ожидания информации система включена полностью в объект управления, может с ним взаимодействовать. Она находится в состоянии дежурства и ожидания, а рабочий режим сводится к готовности принятия обработать сообщение и к интенсивному контролю своих элементов и внешних абонентов. Периодически отображаются результаты контроля и включаются тесты для проверок всех компонент системы управления. Из программ, непосредственно связанных с решением функциональных задач, могут включаться, например, программы итогового отображения состояния системы.
В подрежиме рабочего функционирования при малой и средней загрузки вычислительной системы включается основное количество программ решения функциональных задач и устанавливается нормальный темп включения периодических программ. При этом может несколько снижаться темп функционального контроля вычислительной системы и внешних абонентов.
|
|
|
В подрежиме предельной загрузки и перегрузке вычислительной системы, работающей в реальном времени, рабочий режим должен перестраиваться для решения основных функциональных задач с допустимыми задержками и потерями входной и выходной информации. Для рационального использования производительности вычислительной системы в этих случаях приходиться сокращать объем и темп проверок, снижать в допустимых пределах темп включения периодических функциональных задач и переходить на решение ряда функциональных задач по запасным, т.е. «упрощенным» алгоритмам.
Как правило, при проектировании АСУП пишутся прикладные программы, реализующие функции обработки и представления информации в пользовательских приложениях, а также макросы и встроенные процедуры для СУБД и некоторых программ общего назначения. При создании управляющих систем могут разрабатываться отдельные системные и специальные программы, обеспечивающие связь с объектом управления, повышенную надежность и быстродействие системы. К программному обеспечению АСОИУ необходимо также отнести и средства создания самой системы, такие как CASE-средства, интегрированные пакеты и типовые решения. Эти средства обеспечивают не только разработку и внедрение системы, но и ее дальнейшее расширение, модификацию в сопровождение.
Лекция 12
Информационное обеспечение- это совокупность информации, принципов ее организации и хранения, обеспечивающих решение поставленных перед АСОИУ задач. Схема структуры информационного обеспечения АСОИУ представлена на рис. 3.13.
Рис. 3.13. Схема структуры информационного обеспечения АСОИУ
Информационное обеспечение АСОИУ является частью общей информационной системы предприятия и включает в себя оперативные базы данных (БД), хранилища данных, совокупность информационных моделей, классификаторов и методов кодирования информации, нормативной базы, методов и средств защиты, резервирования и восстановления информации.
Напомним, что информационная система предприятия в дополнение к перечисленным компонентам содержит документы, их формы и порядок их обращения внутри и вне предприятия – документооборот.
Информационное обеспечение является одним из наиболее трудоемких
объектов проектирования. Чтобы создать его, необходимо не только разработать информационные модели и базы данных, но и выполнить огромную рутинную работу по их заполнению, созданию справочников, миграции (импорту) данных из старых БД и отдельных разрозненных файлов.
В небольшой степени создание информационного обеспечения подвержено типовым решениям. К таким решениям откосится использование общероссийских и отраслевых классификаторов, а также классификаторов, действующих на данном предприятии. Кроме того, опытные разработчики уже имеют стандартные заготовки информационных моделей для решения типовых задач, таких как кадровый и бухгалтерский учет, сбыт, снабжение, планово-экономическое управление и др. Однако даже в этом случае проектирование информационных моделей требует учета специфики конкретного предприятия.
Интеллектуальное обеспечение - это совокупность знаний, принципов их кодирования, хранения и механизма использования для решения поставленных перед АСОИУ задач.
Интеллектуальное обеспечение в той или иной мере присутствует практически в каждой системе, однако основную роль оно играет при решении трудно формализуемых задач. В этом случае при проектировании соответствующей подсистемы АСОИУ может быть использована технология экспертных систем, основанных на знаниях. В таких системах наряду с базой данных создается еще и база знаний, в которую помещаются знания, закодированные в определенной форме, например, в виде продукционных правил или фреймов.
Выбирая ту или иную интеллектуальную технологию, необходимо оценить возможность и оправданность ее применения, т.е. наличие и доступность источников знаний (экспертов и документации) качество знаний, их объем и другие факторы.
Наиболее трудоемким процессом при проектировании интеллектуального с обеспечения является извлечение знаний, заполнение и верификация базы знаний. В отличие от заполнения базы данных эта работа не является рутинной и доступна лишь квалифицированным исполнителям – системному аналитику и инженеру по знаниям. Наряду с базой знаний в рамках интеллектуального обеспечения создается также механизм вывода и трассировки - объяснения полученных выводов.
Применение интеллектуальных технологий в АСОИУ пока еще является редкостью и практически не предусматривается типовыми решениями. Наиболее проработанным здесь является проектирование экспертных систем, решающих задачи диагностики, прогнозирования и управления в рамках АСУТП сложных технологических объектов, таких как атомная станция, авиационные и космические системы и др.
Математическое обеспечение АСОИУ – это совокупность средств и методов, позволяющих строить математические модели задач управления. Эта компонента включает четыре составляющих ее элемента: средства математического обеспечения, методы выбора этих средств, соответствующую документацию, регламентирующую постановку и возможные методы решения задач, персонал, занимающийся разработкой математического обеспечения АСОИУУ.
Структура этого обеспечения представлена на рис. 3.14.
Математическое обеспечениедлительное время отождествлялось с программным обеспечением ЭВМ. Это было связано с тем, что ЭВМ 50-60-х годов использовались преимущественно для расчетных задач, а программы, создаваемые в то время, реализовывали математические методы. Сегодня под математическим обеспечением понимаются не программы, а совокупность математических методов, моделей и алгоритмов, используемых в АСОИУ для обработки и преобразования информации при решении поставленных перед ней задач.
Рис. 3.14. Схема структуры математического обеспечения АСОИУ
Предприятия, не имеющие опыта автоматизации и внедряющие у себя первое поколение административно-организационных АСОИУ, обычно ориентируют систему исключительно на учетные функции, т.е. на хранение, выборку и представление пользователям нужной информации без ее серьезной обработки. Однако, по мере накопления опыта система начинает «обрастать» все более сложными алгоритмами, реализующими математические методы оптимизации и линейного программирования для задач планирования, статистическую обработку при подготовке отчетов, сложные логические процедуры для анализа поступающей информации и т.п. Управляющие системы, как правило, сразу создаются с ориентацией на диагностические функции, а поэтому непременно используют соответствующие математические модели и методы анализа и диагностики.
Рассмотрим одну из возможных реализаций математического обеспечения АСОИУ.
Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 352; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!