Раздел 3. Асу транспортным процессом

В процессе работы с данным разделом необходимо:

- изучить три темы;

- ответить на вопросы для самопроверки в конце этого раздела;

- ответить на вопросы тренировочного теста №3.

На рис. 3.1 приводится функциональная схема автоматизированной системы управления (АСУ), содержащая основные элементы:

• Датчики состояния и положения объекта управления;

• Среду передачи данных от датчиков и сигналов воздействия;

• Устройство обработки данных (контроллер) от датчиков и формирующих сигнал управления исполняющим устройством;

• Исполняющее устройство, преобразующее сигнал управления на физическое воздействие на объект управления.

Датчики состояния

Датчики положения

Среда

передачи

АРМ

принятия решения

Устройство обработки данных

Объект

управления

Исполняющее устройство

Пользователь АСУ

Рис. 3.1 Функциональная схема АСУ

Алгоритм работы АСУ приведён на рис. 3.2. В качестве критерия состояния могут быть выбраны границы значения любых физических параметров: время, скорость, ускорение, место нахождения, температура, давление, влажность, вес, объём и др.

3.1. Определение АСУ, их техническое и информационное обеспечение

Важнейшим компонентом АСУ является полнота документации, которая даёт исчерпывающее представление о системе в соответствии с её реальным состоянием.

Рис. 3.2 Алгоритм АСУ

Стандарт IEC 61508-1 в Приложении А с подзаголовком «информативное» даёт только общую концепцию комплекса, без детализации конкретного состава и содержания документов. Проектирование, разработка, внедрение, эксплуатация и обслуживание АСУ регламентируется отечественной нормативно-справочной базой – ГОСТ серии 34.

Так в соответствии с ГОСТ 34.003 устанавливаются следующие термины и определения основных понятий в области автоматизированных систем:

Автоматизированная система (АС) – система, состоящая из персонала и комплекса средств автоматизации его деятельности, реализующая информационную технологию выполнения установленных функций;

Интегрированная АС – совокупность 2 или более взаимоувязанных АС, в которой функционирование одной из них зависит от результатов функционирования другой (других) так, что эту совокупность можно рассматривать как одну АС;

Пользователь АС – лицо, участвующее в функционировании АС или использующее результаты её функционирования;

Комплекс средств автоматизации АС – совокупность всех компонентов АС за исключением людей;

Автоматизированное рабочее место (АРМ) – программно–технический комплекс, предназначенный для автоматизации деятельности определённого вида;

Эффективность АС – свойство АС, характеризуемое степенью достижения целей, поставленных при её создании;

Процесс создания АС – совокупность работ от формирования исходных требований к системе до ввода в действие;

Функция АСУ технологическим процессом – включает получение информации о состоянии технологического объекта управления, оценку информации, выбор управляющих воздействий и их реализацию;

Информационная база АС – совокупность упорядоченной информации, используемой при функционировании АС;

Программно-технический комплекс АС – совокупность средств вычислительной техники, программного обеспечения и средств создания и заполнения машинной информационной базы при вводе системы в действие, достаточных для выполнения одной или более задач АС.

Кроме терминов, определённых ГОСТом, также необходимо дать определения следующим понятиям:

Интеллектуальная транспортная система (ИТС) – организационная управляющая структура, использующая современные информационные технологии, системы телекоммуникации, навигации, телеметрии и компьютерные аппаратно-программные комплексы и направленная на совершенствование логистической транспортной инфраструктуры с целью обеспечения маршрутизации, мониторинга, оперативного управления и контроля перемещения пассажиров, грузов, энергетических, финансовых или информационных ресурсов;

Интеграционная информационная система (ИИС) – объединение информационных и бизнес-процессов в едином информационном пространстве с целью координированного эффективного управления всеми участниками и процессами. В такой системе отдельные функциональные подсистемы логически взаимосвязаны на основе технологического процесса обработки данных без нарушения основной технологии их взаимодействия;

Интегрированное автоматизированное производство (ИАП) – концепция реализации интеграции различных компьютерных систем на автоматизированном предприятии;

Искусственный интеллект (ИИ) – имитация видов интеллектуальной человеческой деятельности в электронных системах;

Идентификация – это процесс распознавания объекта или субъекта по его признаку или по специальному устройству, которое называется идентификатором;

Аутентификация – процедура верификации (определение справедливости) принадлежности идентификатора объекту учёта;

Авторизация – процедура предоставления пользователю определённых полномочий и ресурсов в данной системе;

Система навигации - позволяет в любой точке земного шара определить местонахождение неподвижного либо движущегося объекта на земле, в воздухе и на море в трех измерениях с необходимой точностью;

Эффективность – степень достижения цели, при использовании имеющихся для этого ресурсов.

Жизненный цикл АСУ. Жизненный цикл системы начинается с момента определения проблемы, которая может быть решена с её внедрением, и заканчивается определением как непригодной для использования.

Все фазы жизненного цикла системы приведены на рис. 3.3, где:

ИЛМД – информационно-логическая модель данных;

НИР – научно-исследовательская работа;

ОКР - опытно-конструкторская работа.

Как правило, наиболее быстропротекающим жизненным циклом обладает информационное обеспечение. Поэтому жизненный цикл АСУ напрямую зависит от информационной системы, различные этапы которого требуют:

1. Поддержки документирования;

2. Оказания помощи в проектировании;

3. Генерации данных;

4. Контроля изменений и коррекции.

Рис. 3.3. Жизненный цикл

При этом приведённые требования относятся к различным этапам жизненного цикла в соответствии с рис. 3.4.

Одним из основных условий качественной работы АСУ, то есть адекватности её требованиям пользователя, является информационная совместимость всех элементов системы, что представляет собою часть функции управления.

Реализация

Проектирование

Тестирование

1

1

Определение и анализ

требований

2

2

Эксплуатация и сопровождение

3

3

1

3

4

1

2

1

3

Планирование системы

АСУ

2

4

1

Рис.3.4. Этапы жизненного цикла информационной системы

Методология управления свойствами АСУ приведена на рис. 3.5.

Исходя из требований действующего стандарта, эффективность системы автоматизации транспортного процесса определяется:

• качеством организационного, информационного, общего программного и технического обеспечения;

• степенью унификации в масштабе транспортного информационного пространства;

• степенью соответствия системы предъявляемым к ней требованиям.

Соблюдение требований должно быть регламентировано Техническим заданием (ТЗ) внедрения АСУ, которое должно быть разработано в соответствии с ГОСТ 34.602-89. Для привязки текста ТЗ к конкретному технологическому объекту достаточно произвести подстановку собственных атрибутов и сведений об объекте автоматизации.

Лицом ТЗ является титульный лист, который должен соответствовать рекомендациям ГОСТ и содержать необходимые согласующие и утверждающие подписи. Пример титульного листа приведён на рис. 3.6.

Содержание ТЗ строго формализуется ГОСТ и состоит из следующих разделов.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ, которые содержат:

   • Полное наименование и условное обозначение АС;

   • Шифр темы или номер договора;

   • Наименование предприятий, участвующих в разработке;

   • Перечень документов, которые регламентируют проект;

   • Плановые сроки и стадии работы;

   • Сведения об источниках и порядке финансирования;

   • Порядок оформления и предъявления заказчику результатов.

Требования к системе

В целом

К функциям

К видам обеспечения

Структура и

функционирование

Перечень функций,

требующих автоматизации

Стандартизация

и унификация

Временной регламент

реализации функции

Надёжность и

безопасность

Качество и форма реализации

Режим работы

и назначения

Перечень и критерии отказов

Математическое

Защита от внешних воздействий

Информационное

Патентная чистота

Лингвистическое

Эргономика и

техническая

эстетика

Программное

Техническое

Численность и квалификация персонала

Метрологическое

Организационное

Защита от НСД, сохранность

информации

при авариях

Методическое

Транспортабельность,

эксплуатация, обслуживание

Рис. 3.5. Требования к создаваемой автоматизированной системе