<<
>>

Термины и определения

Для систем, использующих в своем составе управляющие вычислительные комплексы (УВК) для контроля и управления, не сложилось однозначной терминологии. Однако для подобных систем с управляющими УВК можно выделить некоторые общие функции: сбор информации об объекте управления (контроля) и внешней среде и преобразование ее к виду, удобному для передачи; передача информации для обработки в УВК или от УВК к потребителям; обработка информации в УВК в реальном масштабе времени в соответствии с предписанными алгоритмами, реализованными в виде программного обеспечения УВК.

Основные термины и определения, применяемые в автоматизированных системах управления технологическими процессами, приведены ниже в соответствии с действующими ГОСТами.

Автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУ ТП) - автоматизированная система управления для выработки и реализации управляющих воздействий на технологический объект управления в соответствии с принятым критерием управления.

Автоматизированная система управления (АСУ) - человеко-машинная система, обеспечивающая автоматизированный сбор и обработку информации, необходимой для оптимизации управления в различных сферах человеческой деятельности.

Технологический объект управления (ТОУ) - совокупность технологического оборудования и реализованного на нём по соответствующим технологическим инструкциям или регламентам технологического процесса производства.

Критерий управления - соотношение, характеризующее качество работы ТОУ и принимающее числовые значения в зависимости от используемых управляющих воздействий.

Автоматизированный технологический комплекс (АТК) - совокупность совместно функционирующих АСУ ТП и ТОУ.

Подсистема - часть АСУ ТП, выделенная по функциональному или структурному признаку, отвечающему конкретным целям и задачам.

Комплекс технических средств (КТС) - совокупность вычислительных и управляющих устройств, средств преобразования, отображения и регистрации сигналов, устройств передачи и обработки сигналов и данных исполнительных устройств, достаточная для выполнения всех функций АСУ ТП.

Функциональная структура - структура, элементами которой являются функции АСУ ТП, а связи между элементами отражают порядок реализации функций.

Техническая структура - структура, элементами которой являются части КТС, а связи между ними п редставляют собой линии связи в АСУ ТП.

Организационная структура - структура взаимодействия оперативного персонала АСУ ТП.

Оперативный персонал - технологи-операторы АТК, осуществляющие управление ТОУ, и эксплуатационный персонал.

Эксплуатационный персонал - инженеры, сменные дежурные операторы и другие, обеспечивающие правильность функционирования КТС.

Техническое обеспечение - комплекс технических средств, предназначенных для обеспечения работы АСУ ТП.

Информационное обеспечение - совокупность системы классификации и кодирования технологической и технико -экономической информации, сигналов, характеризующих состояние АТК, массивов данных и документов, необходимых для выполнения всех функций АСУ ТП.

Организационное обеспечение - совокупность описаний функциональной, технической и организационной структур, инструкций и регламентов для оперативного персонала АСУ ТП, массив данных и документов, необходимых для выполнения всех функций АСУ ТП.

Математическое обеспечение - совокупность математических методов, моделей и алгоритмов для решения задач и обработки информации с применением вычислительной техники в АСУ ТП.

Программное обеспечение - совокупность программ, обеспечивающая реализацию функций АСУ ТП, заданное функционирование КТС и предполагаемое развитие системы.

Общее программное обеспечение - часть программного обеспечения АСУ ТП, представляющая собой совокупность программ, поставляемая в комплекте со средствами вычислительной техники.

Специальное программное обеспечение - часть программного обеспечения, представляющая собой совокупность программ, разрабатываемая при создании системы и включающая программы реализации ее функций.

Функция - круг действий АСУ ТП, направленных на достижение частной цели управления.

Информационная функция - функция, целью которой является сбор, преобразование, хранение информации о состоянии ТОУ, представление этой информации оперативному персоналу или передача ее для последующей обработки.

Управляющая функция - функция, целью которой является обработка решений и осуществление управляющих воздействий на ТОУ.

Вспомогательная функция - функция, обеспечивающая решение внутрисистемных задач.

Эргономика - научная дисциплина, изучающая функциональные возможности человека в трудовых процессах, выявляющая возможности и закономерности создания оптимальных условий для высокопроизводительного труда и обеспечения необходимых удобств, содействующих развитию способностей работника. Эргономика использует данные технических наук, инженерной психологии, физиологии, гигиены труда, а также социологии.

Инженерная психология - наука о взаимодействии человека с техническими средствами в процессе труда; часть эргономики, составляющая основу технической эстетики и художественного конструирования .

Объект инженерной психологии - психологические факторы синтеза систем «человек - машина». Оптимальный синтез систем управления, включающих в себя человека-оператора и автоматические управляющие устройства, невозможен без использования методов инженерной психологии и её данных о скорости и надёжности восприятия и переработки информации человеком, способах кодирования информации, характеристиках пультов управления, мнемосхем, устройств отображения информации и т.д.

Цель инженерной психологии - разработка методов оптимизации взаимодействия человека с техническими средствами путём приспособления техники к психо физиологическим характеристикам человека, чтобы сделать труд человека более производительным, чётким и творческим.

Автоматизированный технологический комплекс относится к комплексным системам, в которых переработка материи, энергии и информации осуществляется совместно человеком и техническими средствами. Эти системы получили название «человек - машина».

АСУ ТП также относится к этому классу систем.

Критерий оптимальности создания системы «человек - машина» (показатель степени достижения цели разработчиками системы) должен

учитывать социальные, эргономические, технические, эстетические и экономические факторы. Общий оптимум обычно не совпадает с частными оптимумами по указанным отдельным факторам, но при всех обстоятельствах он должен быть как можно ближе к частному оптимуму, определяющему степень соответствия технических средств и психофизиологических характеристик человека. Это прежде всего относится к проектированию оборудования и деталей окружения технолога-оператора или диспетчера АСУ ТП, находящихся в напряжённых условиях и выполняющих ответственную и сложную работу.

Слежение или непрерывное (аналоговое) регулирование - действие оператора, направленное на устранение рассогласования между действительным и заданным значениями параметра, изменяющимися непрерывно. Регулирование может осуществляться по положению или скорости.

Методы регулирования подразделяют на компенсационный (компенсация отклонений), слежение (погоня за изменяющимся параметром), регулирование со вспо могательной настройкой (изменение регулируемого элемента с одновременным изменением второго элемента, например направления и скорости).

Моделирование деятельности оператора заключается в исследовании этой деятельности на моделях и переносе полученных результатов на реальную деятельность.

При физическом моделировани и исследуется деятельность оператора в лабораторных условиях с помощью специального оборудования (тренажёров, стендов, макетов и т.п.), которые имитируют АСУ.

Математическое моделирование - это исследование деятельности оператора с помощью математических моделей, под которыми понимается некоторый математический объект (формулы, уравнения и т.п.), сопоставимый с реальным процессом (деятельностью оператора).

Наибольшее применение в инженерной психологии находят методы теории информации и теории массового обслуживания.

Применение теории информации основано на отождествлении человека-оператора, передающего информацию со средств отображения на органы управления, с каналом связи.

Алгоритм - совокупность предписаний, выполнение которых приводит к решению поставленной задачи.

Алгоритм управления - алгоритм, формализующий процесс управления некоторым объектом.

Алгоритмизация - процесс получения и формулирования алгоритма.

Алгоритмический язык - формальный язык, разработанный для представления алгоритмов.

Входной язык - см. «Алгоритмический язык».

Буквы - элементарные символы языка.

Слова- наименьшие смысловые единицы языка, представляющие собой последовательности букв.

Алфавит- набор букв, употребляемых в языке.

Выражение - синтаксическая форма, образованная из слов.

Идентификатор - произвольная последовательность букв, служащая для обозначения переменных, меток, функций, переключателей, процедур.

Описание - словесная характеристика некоторых свойств величин, используемых в программе, служащая для связи этих величин с идентификаторами.

Ассемблер - машинно -о риентированный язык программирования.

Мнемокод - см. «Ассемблер».

Процедурно-ориентированный язык - алгоритмический язык, не привязанный к конкретной ЭВМ.

Проблемно-ор иент ированны й язык - алгоритмический язык, содержащий понятия и методы, связанные с данной областью науки, определенным классом решаемых задач.

Оператор - указание о выполнении некоторых вычислений или операций.

Отличительные особенности алгоритмов управления, используемых в АСУ ТП.

Тесная временная связь алгоритма с управляемым процессом. Учёт временного фактора в алгоритмах управления сводится к необходимости фиксации времени приёма информации в систему, времени выдачи сообщений оператором для формирования управляющих воздействий, прогнозирования состояния объекта управления и т.п. Необходимо обеспечить своевременную обработку сигналов УВК, связанного с управляемым объектом. Это достигается составлением наиболее эффективных (по быстродействию) алго ритмов, реализуемых на быстродействующих УВК.

Хранение рабочих программ, реализующих алгоритм управления в основной (оперативной) памяти элементов УВК для обеспечения доступа к ним в любой произвольный момент времени. Из данной особенности вытекают жесткие требования к объему памяти, необходимой для реализации алгоритма, т.е. к связности алгоритма.

Превышение удельного веса логических операций в алгоритмах АСУ ТП над удельным весом арифметических операций. Данная особенность обусловлена тем, что технологические процессы в большинстве случаев управляются на основе решений, принимаемых по результатам сопоставления различных событий, сравнения значений параметров объекта, проверки выполнения различных условий и ограничений и т.п.

Разделение алгоритмов АСУ ТП на функциональные части. Использование этой особенности дает возможность разработчику сформулировать несколько задач АСУ ТП, а затем объединить разработанные алгоритмы этих задач в единую систему. Естественно, что

степень взаимосвязи задач АСУ ТП может быть различной и в сильной степени зависит от конкретного объекта управления.

Реализация на УВК алгоритмов АСУ ТП в режиме разделения времени. Для учета данной особенности необходимо разрабатывать операционные системы реального времени и планировать очередность загрузки модулей, реализующих алгоритмы задач АСУ ТП, и их выполнение в зависимости от приоритетов.

Рассматривают следующие алгоритмы: обнаружения событий, анализа ситуаций, подготовки советов и рекомендаций, подготовки и принятия решений, вспомогательные. Различают программную и аппаратурную реализацию алгоритмов управления.

<< | >>
Источник: Автоматизированные информационно -управляющие системы. Лекция.

Еще по теме Термины и определения:

  1. СЛОВАРЬ ОСНОВНЫХ ТЕРМИНОВ
  2. ПОСТАНОВЛЕНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНСТИТУЦИОННОГО СУДА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
  3. МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ эффективности автоматизации УПРАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВОМ
  4. КОНЦЕПТУАЛЬНЫЕ ПОДХОДЫ К ОПРЕДЕЛЕНИЮ ЦЕЛИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЗДРАВООХРАНЕНИЕМ В РОССИИ
  5. СТАДИЯ ПЕРЕСМОТРА ПО ВНОВЬ ОТКРЫВШИМСЯ ОБСТОЯТЕЛЬСТВАМ РЕШЕНИЙ, ОПРЕДЕЛЕНИЙ И ПОСТАНОВЛЕНИЙ АРБИТРАЖНОГО СУДА, ВСТУПИВШИХ В ЗАКОННУЮ СИЛУ
  6. Проблема определения подведомственности спора по делу об оспаривании постановлений о привлечении к административной ответственности юридических лиц и индивидуальных предпринимателей
  7. По жалобе гражданина Суринова Татевоса Романовича на нарушение его конституционных прав статьей 90 Уголовно­процессуального кодекса Российской Федерации Определение от 15 января 2008 г. № 193-О-П
  8. По жалобе гражданина Романова Юрия Петровича на нарушение его конституционных прав статьями 21 и 21.1 Закона Российской Федерации «О государственной тайне» Определение от 10 ноября 2002 г. № 314-О (Извлечение)
  9. Об отказе в принятии к рассмотрению жалобы гражданина Сотникова Николая Егоровича на нарушение его конституционных прав подпунктами 1 и 2 пункта 2 статьи 17 Федерального закона «Об адвокатской деятельности и адвокатуре в Российской Федерации» Определение от 13 октября 2009 г. № 1302-О-О
  10. Об отказе в принятии к рассмотрению жалобы гражданина Невоструева Владимира Олеговича на нарушение его конституционных прав положением подпункта 5 пункта 3 статьи 31 Федерального закона «Об адвокатской деятельности и адвокатуре в Российской Федерации» Определение от 27 октября 2015 г. № 2436-О