6 Дәрістің тақырыбы: тп абж-ның программамен қамтамасыздануын (пқ) жобалауды автоматтандыру
6.1 Қолданбалы программалы модульдер пакеті
Металлургия өндірісінің қазіргі технологиясын басқару кезіндегі өнімділігі жоғары есептеу техникасын пайдалану мүмкіндігі пайдаланушы программист ретінде кеңінен пайдалану мен оны математикалық даярлау талаптарын төмендетуден тұратын ПҚ-ды құру қажеттілігіне алып келеді. Мұндай үрдісті іске асыру құралдары қолданбалы программалық модельдер пакеті (ҚПМП) болып табылады.
ҚПМП бірлескен программалар жиынтығы ретінде анықталады, олар келесі қасиеттерге ие:
функционалды толықтық, ол берілген жағдайда жеке функционалды мәні бар есептерді шешу мүмкіндігі ретінде түсіндіріледі;
кіріс тілі бойынша тұйықтық, яғни есептің қойылымын басқа программалау тілдерін пайдаланбайтын пакет тілінің терминдерінде бейнелеу мүмкіндігі;
нақты пайдалануға қалыптастыру мүмкіндігі.
Қарапайым жағдайда пакет жан-жақты программалау тілінде жазылған және машиналы тасымалдаушының есептеу кешенінің кітапханасында құралған өзінше программалық құралдар кешенін береді. Пайдаланушы қажетті модульдерді өзі таңдап алады да, есептерді шешу үшін пакет құрады (сур. 6.1а).
Пакеттердің ұйымдастырылуын дамытудың келесі келесі кезеңі болып аспапты құралдарды қосу мен шешудің процедуралы-бағытталған деңгейін жүргізу болып табылады, ол пайдаланушыға кіріс тілдің көмегімен есептің қойылымын каноникалық түрде аса жоғары деғгейде бейнелеуге мүмкіндіік береді. Басқару әрі қарай есептің қойылымы негізінде сәйкес есептеу модульдерін өзі таңдап алатын және олардың орындалу тізбегін тағайындайтын жоспарлаушыға беріледі.
Аспаптық жүйенің әрі қарай дамуы пайдаланушыға есепті шешу процесін басқарудың аса қолайлы құралы - диалогтық мониторды ұсынды. Ол келесі функцияларды іске асырады:
шешу әдісін таңдап алу;
сәйкес есептеу модульдерін таңдап алу;
параметрлер мен шектеулерді қалыптастыру;
есептеуді аяқтау шартының есебі.
дд
а)
б)
Сур 6.1 ҚПМП –мен жұмыс істеу
ҚПМП-ны ТП АБЖ-ның программалық қамтамасыздануын құруға пайдалану ішкі жүйелердің функционалды белгілері бойынша алгоритмдік құрылымға декомпозициялануын болжап береді.
ТП АБЖ-ның типтік функциялары проблемалы бағытталғанқолданбалы программалық модульдер пакеттерімен келесі құрамында іске асырылуы мүмкін: «Бақылау», «Режим», «Техника», «Технология», «Модель», «Идентификация», «Тиімдеу», «Басқару».
«Бақылау» пакеті өзінше ТП АБЖ-ның ақпараттық режимі үшін арналған жан-жақты программалар жиынтығын береді. Ол объект1 , басқару және оны өзгерту күйінің бағасын алуға мүмкіндік береді. Пакеттің көмегімен мыналар пайда болуы мүмкін:
— ақпараттық жүйелер, ақпараттардың жиналуын, олардың алғашқы өңделуін, өлшеу нәтижелерінің технолог-оператор пультінде индикациялануын, параметр мәндерінің периодты ытүрде басып шығарылуын жүзеге асырады;
- орталықтан бақылау жүйесі, бұзылу жөніндегі хабарламаларды параметрлердің берілген бақылау шекаралары мен олардың басқа өңдеу тұрақтыларын пульттен тіркеу, оқу және өзгертудің әртүрлі құрылғыларына қосымша берілуін қамтамасыз етеді.
«Бақылау» пакеті қамтамасыз етеді: басқарылатын объекті жөніндегі ақпараттарды қабылдау, келіп түскен ақпараттарды алғашқы өңдеу, тікелей өлшенетін шамаларға байланысты жанама өлшенетін шамаларды есептеу және бақылау; шамалардың нақтылық белгісімен үйлесуі және соңғы нақты мәнді еске сақтау; технологиялық процестің күйі жөніндегі ақпараттарды жинақтау және сақтау; технологиялық процестің күйі жөніндегі мағлұматтарды периодты түрде беру.
«Режим» пакеті мыналарды жүзеге асыруға мүмкіндік береді:
Тікелей сандық басқару ТСБ (НЦУ) схемаларын УЕМ-де бөгеттер мен кешігулердің орнын толтыруға байланысты бірконтурлы, каскадты және көпбайланысты реттеуді іске асыру жолымен синтехдеу;
Контурларды берілген реттеу сапасының берілген критериясы бойынша қалыптастыру және өзінше қалыптасу;
әртүрлі басқару режимдеріне қолайлы өту (автоматты, жартылай автоматты, қолмен);
объектіге деген басқару әсерлерін беру.
Пакетке қарапайым реттеу тораптары мен ережелер жиынтығын іске асыратын модульдер қосылуы керек: басқару әсерінің өсімшесін ПИД реттеу заңы бойынша есептеу; бірконтурлы ПИД-реттеу; құрылымы күрделі объектілер үшін арналған басқарушы айнымалылардың өсімшесін есептеу; екі- және үш позициялы реттеу; басқару әсерлерінің селекциясы; реттеу схемасының элементтерін есептеу.
«Техника» пакеті программалық қамтамасыздану жұмыс істеу процесіндегі УЕК техникалық құралдарының бұзылғанынбақылауға және есептеу жүйесінің жұмыс қабілеттігін оперативті түрде қалыптастыруға мүмкіндік береді.
Пакетті пайдалану жеке техникалық құралдарының істен шыққанын анықтап алуға, операторға жабдықтардың ақаулығы жөнінде ақпараттар, типтік ақауларды жою жөнінде хабарлама беру және программалық қамтамасыздану жұмысын автоматты түрде түзету ақпараттарының берілуін жүзеге асыруға мүмкіндіік береді.
«Технология» пакеті технологиялық жабдықтардың жөнделуін бақылауды жүзеге асырады және ірі технологиялық бірліктердің (блоктар, агрегаттар) ақаулығын параметрлердің мәндері мүмкінді шектен шығып кету нақтылығын орнату жолымен анықтап алынуын; технологиялық схема ақаулығын локализациялануын; «жабдық параметрлерінің мүмкінді шектен шығып кету», «жабдықтың сынуы» түріндегі ақаулықты анықталуын; бүлінген жабдықтарды қажет болғанда тоқтатуға бүйрық берілуін қамтамасыз етеді.
«Модель» пакеті ТП АБЖ-ны құру тәжірибесінде апробацияланған ТБО модельдері кітапханасынан құралуы тиіс. Пакет құралдарымен сызықты және бейсызықта алгебралық, дифференциалды теңдеулермен, және де дара туынды теңдеулерімен жазылатын объектілерге пікір қосу функциялары есептелуі мүмкін.
«Идентификация» пакеті ТБО математикалық модельдерінің құрылуы мен анықталуын қамтамасыз етеді. Пакеттің құрамына статикалық пен динамикалық модельдерді идентификациялау үшін арналған модульдер кіруі тиіс, пакет құралдарымен келесі есептер шешілуі тиіс: кездейсоқ шамалардың статистикалық сипаттамалары есептеу; кездейсоқ процестің статистикалық пен спектрлік сипаттамаларын және олардың авто- мен өзара корреляциялық функцияларын есептеу; регрессиялы модельдерді, беруші мен импульсті функцияларды тұрғызу мен анықтап алу; сызықты, бейсызықты және трансцендентті теңдеу коэффициенттерін және сонымен қатар жай дифференциалды теңдеу жүйелерін анықтап алу.
«Тиімдеу» пакеті тиімді режимдерді есептеу мен программамен қамтамасыздандыру үшін арналған. Пакет сызықты программалаудың жалпы есептерін, полиноминалды алгебралық пен трансцендентті өрнектерден тұратын критериялар мен шектеулер үшін бейсызықта программалаудың жалпы есептерін шешу, және де басқару объектісін бір статикалық режимнент екіншіге тиімді аудару есептерін шешеді. Аталған функциялар пакетке сәйкес модульдер тобын қосқан кезде іске асырылады.
«Басқару» пакеті жүйе операторына технологиялық процесті диалогтық режимде оперативті-диспетчерлік басқаруды жүзеге асыруға мүмкіндік береді. Пакет қамтамасыз етуі тиіс:
диспетчерге технологиялық жағдайды көрнекі көрсету, және де технологиялық жабдықтардың күйін, шикізат қорын, т.б. қосқандағы, оның өзгеруін болжамдау айту;
оқиғалық шектеуді анықтау және тиімді режимдер үшін басқару критериялар жүйесін өзгерту;
оқиғалық басқару есептерін пайда болған технологиялық жағдай мен оныө болжамын ескере отырып шешу;
операторға аталған міндеттемелерді шешуге қатынасуға мүмкіндік беретін диалогтық режим.
Барлық пакеттер модульдік принцип бойынша құрылуы қажет және оның құрамында басқару модулі мен ТП АБЖ-ның жеке функционалды есептерін шешуге мүмкіндік беретін қолданбалы программалық есептеу модельдері болуы тиіс.
Әдебиет 2 қос.. [69-82]
Бақылау сұрақатары:
Қандай қолданбалы пакеттерді білесіз?
Ақпарттық қамтамасыздандыру?
Пакеттерде қандай модулдер болады?