Методологічні засади проектування комплексу технічних засобів АСУ

Використання обчислювальної техніки в процесі управління не може бути самоціллю. Створена з урахуванням кваліфіковано виконаного системного аналізу АСУ орієнтована кінцевий результат – підвищення ефективності функціонування виробництва чи іншого об'єкта. Усі системні рішення - поліпшення та автоматизація документообігу, обробка на ЕОМ великих масивів інформації, складання різних зведень та звітів, вирішення оптимізаційних завдань тощо. -мають сенс тільки в тому випадку, якщо в результаті істотно підвищується продуктивність праці працюючих, покращується використання матеріальних, енергетичних та трудових ресурсів, зростає кількість та якість продукції, що випускається.

Не можна забувати, що АСУ є людино-машинною системою. Дуже важливо побудувати хорошу модель, адекватну об'єкту, створити ефективний алгоритм, написати та налагодити швидку програму, яка не потребує великих обчислювальних ресурсів, організувати збір, зберігання та пошук інформації тощо. Але якщо при цьому не буде так само ретельно враховано людський фактор, інтереси людей, які працюють у системі управління, то важко очікувати успішної експлуатації такої системи. У взаємодії людини та ЕОМ безумовний пріоритет слід віддавати людині. Проблеми, якщо вони виникають, мають вирішуватися з допомогою ускладнення роботи ЕОМ. Не можна полегшувати собі життя створенням більш простих алгоритмів і програм з допомогою збільшення обсягу функцій, виконуваних людиною, хоч би якими легкими вони здавалися розробнику.

Розроблені системи повинні мати високий рівень адаптації до безперервномінливим вимогам користувача та живучості, тобто. здатність працювати за умов відхилень від нормальних ситуацій. Забезпечення таких властивостей важко піддається формалізації і, крім того, потребує безперервної участі інженера-системотехніка у процесі аналізу функціонування системи та запровадження необхідної модернізації без перерв у роботі. По суті, саме це поряд із спостереженням за тим, наскільки успішно виконує свої функції АСУ, та забезпеченням її роботи відповідно до проектних рішень і є основним обов'язком експлуатаційників-системотехніків. Не слід змішувати ці функції з діяльністю людей, які експлуатують АСУ як користувачів – вирішальні завдання управління на основі створених програмного, інформаційного, технічного та інших видів забезпечення АСУ. Таким чином, поняття "експлуатація АСУ" має два чітко виражені аспекти: використання АСУ як інструмент, що підвищує ефективність управління, та забезпечення її працездатності та розвитку.

Найважливішою умовою успішної роботи АСУ є підготовка персоналу апарату управління. Вже в процесі розробки повинні здійснюватися контакти зі співробітниками організації для правильної постановки завдань, роз'яснення та обговорення прийнятих рішень, навчання нових методів та форм роботи. Збереження та розвиток цих контактів у процесі експлуатації системи забезпечує її своєчасну та ефективну адаптацію та модернізацію.

1. Принципи проектування комплексу технічних засобів АСУ

Створення КТС є складним ітераційним процесом, який у час може бути повністю формалізований через відсутність єдиного підходи до вибору КТС для АСУ різних об'єктів. У зв'язку з цим важливо визначити основні засади проектування КТЗ,які на основі вітчизняного та зарубіжного досвіду формулюються наступним чином. У процесі проектування КТС необхідно:

1) провести чітке розмежування функцій між окремими підсистемами КТС, визначити їх спеціалізацію розподілом на основні, допоміжні та обслуговуючі підсистеми; при цьому особлива увага має бути приділена питанням безперервності процесу обробки інформації;

2) врахувати розподіл обов'язків з управління об'єктом при виборі пристроїв введення та відображення інформації, що пов'язано із процесом управління, що складно формалізується, зручністю роботи операторів і непередбачуваністю ситуацій при функціонуванні АСУ;

3) забезпечити резервування технічних засобів виходячи з необхідної надійності та працездатності комплексу у різних екстремальних ситуаціях;

4) передбачити концентрацію родинних завдань на окремих ЕОМ багатомашинного комплексу та їх продуманий перерозподіл;

5) забезпечити модульність розробки всіх підсистем КТС, що дозволяє здійснити автономне постачання, монтаж та налагодження обладнання за функціональними підсистемами і таким чином скоротити терміни розробки та врахувати потреби розвитку об'єктів; модульна побудова обчислювальних систем дозволяє створювати економічно виправдані системи, розвиток яких повністю відповідає етапам застосування АСУ;

6) передбачити можливість як програмного, і апаратного захисту системи від несанкціонованого доступу;

7) співвіднести можливості термінального обладнання з можливістю обчислювальних засобів, продуктивність входять до КТС ЕОМ з пропускною спроможністю ліній зв'язку (при проектуванні розподілених обчислювальних систем);

8) врахувати наступність як основних обчислювальних засобів, так іпериферійного обладнання зі стикування новопридбаних з вже діючими пристроями ПС.

Необхідність обліку під час виборів КТС АСУ як технічних і економічних характеристик технічних засобів, а й організаційних і кон'юнктурних чинників обумовлює високу складність цієї проблеми.

p align="justify"> Для реалізації викладених принципів проектування КТС використовується так званий "триступеневий підхід", що полягає в наступному. На першому етапі проектують "родину компонентів ЗС". У це обладнання входять: процесори, пристрої зовнішньої пам'яті, обладнання зв'язку та передачі даних, канали введення - виведення, контролери пристроїв і т.д. Ці компоненти є складовими частинами для другого етапу - вибору варіанту установки КТС відповідно до вимог замовника. До цього етапу системотехнік має значно більш детальне знання робочого навантаження майбутньої ЗС. Сюди входить вибір як апаратних, а й програмних компонентів системи. Третій етап – налаштування системи – виконується при реальному робочому навантаженні ПС після її монтажу та запуску.

Незалежно від підходу практично існують дві принципово різні методології проектування систем. Одна називається проектуванням "знизу нагору", а інша - "зверху вниз".

Проектування знизу вгору полягає в ітеративному виробленні вирішення проблеми для отримання системи, що задовольняє задані умови.

Проектування зверху вниз засноване на отриманні як характеристик компонентів системи, так і системи в цілому безпосередньо з проектних специфікацій, що дозволить обійтися без перевірок, крім необхідних для усунення можливих сумнівів щодо коректного застосування процедур проектування.

В даний час ці методології,на жаль, розвинені та реалізовані лише для простих випадків, у той час як їхня основна перевага – забезпечення коректності складних проектів.

При використанні обох методологій важливо пам'ятати, що необхідно шукати компроміс між апаратними і програмними засобами під час реалізації конкретних систем управління. З появою інтелектуальних терміналів та персональних ЕОМ часи вибору КТЗ без урахування створюваного програмного забезпечення АСУ минули.

автоматизована система управління кодування інформація

Спеціальні, або спеціалізовані, пристрої призначені до виконання особливих функцій при взаємодії користувача з ЕОМ. Цей термін більшою мірою відображає мету, ніж конструкцію пристрою. Вимоги до пристроїв даного класу різні, і акцент на найважливіші з них робить замовник.

У загальному випадку спеціалізований (спеціальний) пристрій має бути; більш економічним, ніж устрій загального призначення при його конкретному застосуванні; серійно виробленим, що відбивається як на його вартості, так і на надійності (обладнання, що проходить, як правило, кілька ітераційних етапів від дослідного зразка до серійного виготовлення, має більшу надійність і ремонтспроможність, ніж дрібносерійне та унікальне обладнання); ефективно використовуваним, тобто. ефективність спеціалізованого пристрою завжди повинна зіставлятися з ефективністю реалізації тих чи інших операцій за допомогою стандартних засобів.

У першому наближенні витрати на реалізацію спеціалізованих апаратних засобів можуть бути оцінені, як вартість програм, що їх замінюють, і відповідних ресурсів. Якщо вартість розробки та експлуатації програмних засобів несуттєво перевищує вартість спеціальногопристрої, необхідно брати до уваги той факт, що в перспективі вартість програмного забезпечення тільки збільшуватиметься, тоді як апаратні засоби постійно дешевшають. Спеціальний (спеціалізований) пристрій має бути зручним в експлуатації, що передбачає не тільки гарну конструкцію та дизайн даного пристрою, але й зручність його застосування в конкретних задачах, що вирішуються користувачем.

Таким чином, вибір апаратних засобів спеціального або загального призначення повинен ґрунтуватися на порівняльній оцінці цієї або прогнозованої вартості з урахуванням викладених вимог, причому вартість повинна визначатися відповідно до тривалості життя комплексу.

Прикладом засобів спеціального призначення, які отримали широке застосування в даний час, є пристрої введення графічної інформації, які забезпечують два класи взаємодії з ЕОМ: вказівку на елементи зображень та визначення положення елементів зображення, які в свою чергу поділяються на пристрої позиціонування (визначення координат точок на екрані дисплея) та пристрої введення (кодування) інформації з графічних документів.