 |
Принципы проектирования комплекса технических средств АСУ
|
|
|
|
Введение
Использование вычислительной техники в процессе управления не может являться самоцелью. Созданная на основе квалифицированно выполненного системного анализа АСУ ориентирована на конечный результат – повышение эффективности функционирования производства или иного объекта. Все системные решения - улучшение и автоматизация документооборота, обработка на ЭВМ больших массивов информации, составление различных сводок и отчетов, решение оптимизационных задач и т.п. -имеют смысл только в том случае, если в результате существенно повышается производительность труда работающих, улучшается использование материальных, энергетических и трудовых ресурсов, возрастает количество и качество выпускаемой продукции.
Нельзя забывать, что АСУ является человеко-машинной системой. Очень важно построить хорошую модель, адекватную объекту, создать эффективный алгоритм, написать и отладить быструю программу, не требующую больших вычислительных ресурсов, организовать сбор, хранение и поиск информации и т.д. Но если при этом не будет столь же тщательно учтен человеческий фактор, интересы работающих в системе управления людей, то трудно ожидать успешной эксплуатации такой системы. Во взаимодействии человека и ЭВМ безусловный приоритет следует отдавать человеку. Трудности, если они возникают, должны разрешаться за счет усложнения работы ЭВМ. Нельзя облегчать себе жизнь созданием более простых алгоритмов и программ за счет увеличения объема функций, выполняемых человеком, какими бы легкими они ни казались разработчику.
Разработанные системы должны обладать высокой степенью адаптации к непрерывно меняющимся требованиям пользователя и живучести, т.е. способности работать в условиях отклонений от нормальных ситуаций. Обеспечение таких свойств трудно поддается формализации и, кроме того, требует непрерывного участия инженера-системотехника в процессе анализа функционирования системы и введения необходимой модернизации без перерывов в работе. По существу именно это наряду с наблюдением за тем, насколько успешно выполняет свои функции АСУ, и обеспечением ее работы в соответствии с проектными решениями и является основной обязанностью эксплуатационников-системотехников. Не следует смешивать эти функции с деятельностью людей, эксплуатирующих АСУ в качестве пользователей – решающих задачи управления на основе созданных программного, информационного, технического и других видов обеспечения АСУ. Таким образом, понятие "эксплуатация АСУ" имеет два четко выраженных аспекта: использование АСУ в качестве инструмента, повышающего эффективность управления, и обеспечение ее работоспособности и развития.
|
|
|
Важнейшим условием успешной работы АСУ является подготовка персонала аппарата управления. Уже в процессе разработки должны осуществляться контакты с сотрудниками организации для правильной постановки задач, разъяснения и обсуждения принимаемых решений, обучения новым методам и формам работы. Сохранение и развитие этих контактов в процессе эксплуатации системы обеспечивает ее своевременную и эффективную адаптацию и модернизацию.
Принципы проектирования комплекса технических средств АСУ
Создание КТС является сложным итерационным процессом, который в настоящее время не может быть полностью формализован из-за отсутствия единого подхода к выбору КТС для АСУ различных объектов. В связи с этим важно определить основные принципы проектирования КТС, которые на основе отечественного и зарубежного опыта формулируются следующим образом. В процессе проектирования КТС необходимо:
|
|
|
1) провести четкое разграничение функций между отдельными подсистемами КТС, определить их специализацию делением на основные, вспомогательные и обслуживающие подсистемы; при этом особое внимание должно быть уделено вопросам непрерывности процесса обработки информации;
2) учесть распределение обязанностей по управлению объектом при выборе устройств ввода и отображения информации, что связано со сложно формализуемым процессом управления, удобством работы операторов и непредвиденностью ситуаций при функционировании АСУ;
3) обеспечить резервирование технических средств исходя из требуемой надежности и работоспособности комплекса в различных экстремальных ситуациях;
4) предусмотреть концентрацию родственных задач на отдельных ЭВМ многомашинного комплекса и их продуманное перераспределение;
5) обеспечить модульность разработки всех подсистем КТС, что позволяет осуществить автономную поставку, монтаж и наладку оборудования по функциональным подсистемам и таким образом сократить сроки разработки и учесть потребности развития объектов; модульное построение вычислительных систем позволяет создавать экономически оправданные системы, развитие которых полностью соответствует этапам внедрения АСУ;
6) предусмотреть возможность как программной, так и аппаратной защиты системы от несанкционированного доступа;
7) соотнести возможности терминального оборудования с возможностью вычислительных средств, производительность входящих в КТС ЭВМ с пропускной способностью линий связи (при проектировании распределенных вычислительных систем);
8) учесть преемственность как основных вычислительных средств, так и периферийного оборудования по стыковке вновь приобретаемых с уже действующими устройствами ВС.
Необходимость учета при выборе КТС АСУ не только технических и экономических характеристик технических средств, но и организационных и конъюнктурных факторов обусловливает высокую сложность данной проблемы.
Для реализации изложенных принципов проектирования КТС используется так называемый "трехступенчатый подход", заключающийся в следующем. На первом этапе проектируют "семейство компонентов ВС". В это оборудование входят: процессоры, устройства внешней памяти, оборудование связи и передачи данных, каналы ввода - вывода, контроллеры устройств и т д. Эти компоненты являются составными частями для проведения второго этапа - выбора варианта установки КТС в соответствии с требованиями заказчика. К этому этапу системотехник располагает значительно более детальным знанием рабочей нагрузки будущей ВС. Сюда же входит выбор не только аппаратных, но и программных компонентов системы. Третий этап – настройка системы – выполняется при реальной рабочей нагрузке ВС после ее монтажа и запуска.
|
|
|
Независимо от подхода на практике существуют две принципиально различные методологии проектирования систем. Одна называется проектированием "снизу вверх", а другая - "сверху вниз".
Проектирование снизу вверх состоит в итеративной выработке решения проблемы для получения системы, удовлетворяющей заданным условиям.
Проектирование сверху вниз основано на получении как характеристик компонентов системы, так и системы в целом непосредственно из проектных спецификаций, что в результате позволит обойтись без проверок, кроме необходимых для устранения возможных сомнений относительно корректного применения процедур проектирования.
В настоящее время эти методологии, к сожалению, развиты и реализованы лишь для простых случаев, в то время как их основное достоинство – обеспечение корректности сложных проектов.
При использовании обоих методологий важно помнить, что постоянно необходимо искать компромисс между аппаратными и программными средствами при реализации конкретных систем управления. С появлением интеллектуальных терминалов и персональных ЭВМ времена выбора КТС без учета создаваемого программного обеспечения АСУ прошли.
|
|
|
