Структура технологии
Технология включает [6]:
- систему автоматизации проектирования;
- универсальные комплекты технических средств создания систем управления;
- систему реализации произвольной задачи управления.
Система автоматизации проектирования (САПР) включает:
- систему автоматизации разработки составной части закона управления (граф-модели закона управления);
- систему автоматизации разработки мнемонических схем отображения информации операторам - технологам;
- систему автоматизации разработки описания объекта;
- систему производства носителя закона управления;
- систему автоматизации разработки описания аналоговых датчиков.
Система автоматизации проектирования является аппаратно-программной и в качестве аппаратной поддержки использует универсальный стенд разработки, экспериментальной отработки и сопровождения эксплуатации, создаваемых систем управления.
Система реализации произвольной задачи управления является информационно-программной и обеспечивает:
- реализацию (представленного в носителе) закона управления;
- задействование аппаратной и информационной избыточности структуры создаваемой системы управления при появлении неисправностей и информационных сбоев;
- возможность постоянного в «реальном времени» и регламентированного контроля технического и информационного состояния создаваемой системы;
- документирование хода реализуемого процесса управления и, в том числе, изменений состояния объекта и системы управления;
- возможность ручного (вопреки определенного законом) управления объектом и технологическим процессом.
Актуальность и обстоятельства создания технологии
Реально необходимые для создания систем управления исходные данные по задаче и объекту управления окончательно формируются непосредственно перед, а иногда и в ходе комплексных испытаний создаваемого ракетно-космического комплекса и впоследствии в ходе экспериментальной отработки и (даже) в ходе эксплуатации неоднократно корректируются по содержанию и объему управления [6]. Надежды, возлагаемые на современные методы использования управляющих вычислительных машин (УВМ) как средства преодоления этой проблемы в значительной мере не оправдались (только отладка программного обеспечения на стенде занимает если не годы, то по крайней мере месяцы).
В процессе создания комплекса управления подготовкой и пуском для МРКК «Энергия-Буран» в РКК «Энергия» был найден и успешно реализован в технологии метод использования УВМ в качестве основного элемента как в контуре создаваемых систем управления, так и как средства автоматизации их разработки.
Метод основан на использовании:
- декларативного представления задачи управления, которая автоматизированно формируется в универсальной (не зависящей от содержания конкретной задачи) вычислительной среде;
- возможности (с появлением в контуре управления УВМ) обеспечения, чтобы (на принципиальном уровне) структура создаваемой системы не зависела от объема и содержания реализуемого управления;
- возможности создания (в обеспечение необходимой надежности) универсальной (не зависящей от объема и содержания задачи управления) структуры аппаратных средств и универсальной процедуры их функционирования.
Рис.7.4. Достоинства использования УВМ в качестве основного элемента.
Реализация метода потребовала создания:
- универсального комплекта аппаратных средств комплектации создаваемых систем управления;
- универсального программного обеспечения автоматизации разработки представления произвольной задачи – закона управления, описания объекта и структуры системы управления и получения носителя закона управления;
- универсального программного обеспечения реализации произвольного закона управления аппаратной структурой, создаваемой системы.