
- •Учебно-методический комплекс
- •1. Информация о дисциплине
- •1.1. Предисловие
- •Содержание дисциплины и виды учебной работы
- •1.2.1. Содержание дисциплины по гос
- •1.2.2. Объем дисциплины и виды учебной работы
- •2. Рабочие учебные материалы
- •2.1. Рабочая программа (150 часов)
- •1. Основы построения интегрированных автоматизированных систем(18часов)
- •1.1. Функциональное моделирование компонентов автоматизированного производства (10 часов)
- •1.2. Основные принципы управления интегрированными автоматизированными системами (8 часов)
- •Структура и функции интегрированных автоматизированных систем(18 часов)
- •2.1 Типовая архитектура интегрированной автоматизированной системы (8 часов)
- •2.2. Типовые функции уровней управления интегрированной системы (10 часов)
- •3. Средства сетевой поддержки интегрированных автоматизированных систем (24 часов)
- •3.1. Промышленные сети иас (12 часов)
- •3.2.Физические среды передачи информации в иас (12 часов)
- •4 Средства коммуникации в интегрированной системе (12 часов)
- •4.1. Интерфейсы(6 часов)
- •4.2 Преобразователи интерфейсов(6 часов)
- •5. Программно-технические средства интегрированных автоматизированных систем (20 часов)
- •5.1. Применение контроллеров в иас (12 часов)
- •5.2. Технические средства отображения информации (8 часов)
- •6. Обеспечение структурной надёжности иас (12 часов)
- •6.1. Программно-аппаратная поддержка резервирования
- •7. Программное обеспечение интегрированных автоматизированных систем (28 часов)
- •7.1. Программные компоненты и основные функции scada-систем (12 часов)
- •7.2 Архитектура scada-системы iFix (16 часов)
- •8. Примеры интеграции многоуровневых автоматизированных систем (10 часов)
- •8.1. Scada-приложения для слежения за производственным процессом(10 часов)
- •2.2. Тематический план дисциплины
- •2.2.1. Тематический план дисциплины для студентов очной формы обучения
- •2.2.2. Тематический план дисциплины
- •2.2.3. Тематический план дисциплины
- •2.3. Структурно-логическая схема дисциплины «Интегрированные системы проектирования и управления»
- •2.4.Практический блок
- •Лабораторные работы для студентов очной формы
- •Лабораторные работы (очно-заочная форма обучения)
- •Лабораторные работы (заочная форма обучения)
- •2.5. Балльно-рейтинговая система
- •Информационные ресурсы дисциплины
- •Библиографический список
- •3.2. Опорный конспект Введение
- •1. Основы построения интегрированных автоматизированных систем.
- •Функциональное моделирование компонентов автоматизированного производства.
- •1.2. Основные принципы управления интегрированными автоматизированными системами
- •Вопросы для самопроверки по теме 1.2:
- •Структура и функции интегрированных автоматизированных систем.
- •2.1. Типовая архитектура интегрированной автоматизированной системы
- •Вопросы для самопроверки по теме 2.1:
- •2.2. Типовые функции уровней управления интегрированной системой
- •Вопросы для самопроверки по теме 2.2:
- •3. Средства сетевой поддержки интегрированных автоматизированных систем
- •3.1. Промышленные сети иас
- •3.2. Физические среды передачи информации в иас
- •4. Средства коммуникации в интегрированной системе
- •4.1. Интерфейсы
- •4.2. Преобразователи интерфейса
- •5. Программно-технические средства интегрированных автоматизированных систем .
- •5.1. Применение контроллеров в иас
- •5.2. Технические средства отображения информации
- •6. Обеспечение структурной надежности иас
- •6.1. Программно-аппаратная поддержка резервирования.
- •7. Программное обеспечение интегрированной автоматизированной системы проектирования и управления.
- •7.1. Компоненты и основные возможности scada-систем
- •Тема 7.2 Архитектура scada-системы iFix
- •8.Примеры интеграции многоуровневых систем автоматизации.
- •8.1 Scada-приложения для слежения за производственным процессом
- •1.Лабораторный роботизированный технолгический комплекс (лртк).
- •2.Программно-технический комплекс текрон®
- •3.Scada – система «Круг-2000»
- •Глоссарий)
- •4. Блок контроля освоения дисциплины
- •4.1. Задания на контрольные работы и методические указания к их выполнению.
- •4.2. Текущий контроль Тренировочные тесты Тест №1
- •1. К основным показателям, используемым в функциональном моделировании производства, относятся:
- •2. Принцип управляемости означает:
- •3. Стандарты технического обмена
- •Не относится к функции уровней управления интегрированной системой.
- •5. Повторитель (Repeater) в сетях интегрированных систем:
- •В сети интегрированной системы с протоколом profibus шинный провод это:
- •6. Интегрированная автоматизированная система – это
- •Тест №3
- •Для чего используется среда Run Time?
- •Тест к разделу 4
- •1.Преобразователи последовательных интерфейсов используются для :
- •Тест №6
- •3. Постоянное резервирование заключается в том
- •Тест №7
- •Тест №8
- •6.Количество аналоговых и дискретных управляющих каналов в иас «текрон»:
- •7. Чему равен период обновления информации на верхнем уровне :
- •Правильные ответы на тренировочные тесты
- •4.3. Итоговый контроль
- •Вопросы к зачету:
- •Содержание
1.2. Основные принципы управления интегрированными автоматизированными системами
С точки зрения управления ИАС относятся к большим системам. В каталогах компании, в технической документации проектов ИАС различных научно-производственных фирм приводятся такие принципы как иерархичность, модульность, открытость и симбиозность и др. Пояснение перечисленных принципов приведены в таблице 8.
Таблица 8
Принцип системного подхода |
Следствие |
|||
№ п/п |
Наименование |
Формулировка |
№ п/п |
Формулировка |
1. |
Принцип целеобусловленности |
Цель первична. Для ее реализации (достижения) должна формироваться надлежащим образом совокупность технических (аппаратных) средств и обслуживающих их людей, образующих систему |
1.
|
Система может быть создана, если ей задана цель. |
2. |
Система может существовать, если она содержит механизм достижения цели, количественно характеризующий в каждый момент времени степень соответствия поведения системы заданной цели. |
|||
|
|
|||
3. |
Отклонения от достижения цели системой должны быть количественно измеримы. |
|||
2. |
Принцип относительности (иерархичности) |
Одна и та же совокупность модулей может рассматриваться как самостоятельная система, так и как часть (подсистема) другой, большой системы, в которую она входит. В свою очередь, эта же совокупность модулей может рассматриваться как большая система по отношению к частям (подсистемам), которые входят в нее. |
1. |
Система должна представляться в иерархической форме с выделением подсистем и их уровней управления. |
2. |
Иерархия целей. Для каждой системы (подсистемы) цель функционирования задает система верхнего уровня. |
|||
3. |
Иерархия времени. Системы нижнего уровня являются более «быстрыми» по отношению к системам верхнего уровня, которые характеризуются более «медленным» характером протекания процессов. |
|||
4. |
Иерархия показателей качества. Количественные отклонения от достижения целей функционирования системы верхнего уровня и систем нижнего уровня должны быть совместимыми (согласованными). |
|||
3. |
Принцип управляемости |
Система должна быть управляемой, т.е. способной изменять собственные (естественные) движения с помощью управляющих воздействий. |
1. |
Структура управляемой системы должна описываться в виде иерархии управляемых контуров. |
2. |
В управляемой системе должен присутствовать механизм управления в виде управляющей и управляемой частей с прямыми и обратными связями. |
|||
4. |
Принцип наблюдаемости (измеримости) |
Любая система, а именно параметры ее движения (развития) должны быть количественно оценены с помощью измерителей информации, которые должны давать полную информацию о текущем состоянии системы, характеризующим всю предысторию влияния задающих и возмущающих воздействий на систему. |
1. |
Информационная полнота для количественной оценки отклонения от достижения цели функционирования. |
2. |
Точность выбранных измерителей определяет точность работы системы в целом. |
|||
3. |
Иерархия точностных свойств. Устройства для измерения параметров системы должны быть информационно совместимы. |
|||
5. |
Принцип связанности |
Система, выделенная для самостоятельного исследования, должна быть управляемой по отношению к системе верхнего уровня и управляющей по отношению к системе нижнего уровня, и наблюдаемой по отношению к системе верхнего уровня. Иерархия управляемости и наблюдаемости. |
1. |
В системе, выделенной для самостоятельного исследования.
|
|
должен присутствовать механизм связанности в виде совокупности трех частей: системы верхнего уровня, исследуемой системы, и системы нижнего уровня. |
|||
2. |
Управляемая система должна иметь внешние критерии на входе и на выходе, характеризующие степень соответствия ее поведения задаче управления. Критерии на входе задает система верхнего уровня, критерии на выходе формирует данная (исследуемая) система. Иерархия критериев качества функционирования системы. |
|||
6. |
Принцип моделируемости |
Управляемая система должна содержать в своей структуре модель прогнозирования во времени состояний для выбора наилучшего поведения, обеспечивающего достижения заданной цели управления при минимальных затратах ресурсов. |
1.
|
В управляемой системе должен присутствовать механизм моделирования в виде математической модели, обеспечивающей выработку рекомендаций для оптимизации достижения заданной цели управления. |
2. |
В исследуемой системе должен существовать минимальный набор переменных (состояний), которые включают всю предысторию функционирования системы и позволяют при условии знания внешних воздействий предсказать (спрогнозировать) будущее поведение системы. |
|||
7. |
Принцип симбиозности |
Управляемые системы должны стоиться с применением таких концепций, которые позволяют естественно включать человека как звено системы управления |
1.
|
В управляемой системе должен присутствовать механизм корреляции в виде дополнительных контуров, обеспечивающего в основных контурах информационных параметров влиянием управляющих воздействий элементов естественного и искусственного интеллекта. |
2. |
Главенствующая роль человека управляемой системе обеспечивается механизмом общения элементом естественного и искусственного интеллекта в виде специализированного операционного диалогового интерфейса. |
|||
8. |
Принцип оперативности |
Изменения поведения (движения) управляемой системы под влиянием различных воздействий должны происходить своевременно, т.е. в реальном масштабе времени |
1.
|
В управляемой систем должен присутствовать механизм регулирования работы в реальном масштабе времени в виде контроля организующей системы.
|
9. |
Принцип модульности |
Управляемая система должна строится основываясь на модульном принципе аппаратной, технологической и информационной совместимости всех модулей, входящих в систему. |
1. |
В управляемой системе отдельные модули должны быть совместимыми . Исполнительные информационные, технологические, транспортные и складские модули должны проектироваться на основе использования совместимости информационных параметров. |
10. |
Принцип открытости |
Управляемая система должна быть развивающейся на основе принципа открытости, которая позволяет аккумулировать новые модули с целью повышения качества функционирования системы и ее адаптации к новым условиям и целям. |
1. |
Управляемая система должна быть развивающейся, что предусмотрено включением новых модулей, технологий в функционирование системы. Свойство открытости должно быть присуще всем уровням системы – от самого верхнего уровня до самого нижнего. |
Приведенные в таблице принципы системного подхода можно рассматривать, как наиболее общие методологические требования к построению интегрированных автоматизированных систем управления.