
- •Предисловие
- •Введение
- •1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ. ПОНЯТИЯ И СТРУКТУРА ПРОЕКТА
- •2. ПРОЕКТНАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ
- •2.1. Комплекс стандартов и руководящих документов на автоматизированные системы
- •2.2. Требования к содержанию документов по общесистемным решениям
- •3.1. Системный подход
- •4.1. Организация процесса проектирования автоматизированных систем
- •4.3. Определение требований к системе управления
- •4.5. Структурное проектирование
- •5.1. Модель проектирования комплекса технических средств
- •5.2. Требования к проектированию комплекса технических средств
- •6.1. Типовые логические структуры проектирования программного обеспечения
- •6.3. Модель жизненного цикла разработки программного обеспечения
- •6.4. Мифологическая модель разработки структуры баз данных
- •6.5. Классификация архитектур проектирования программного обеспечения
- •6.6. Требования к разработке хранилищ данных
- •6.7. Технология программирования OLAP для поддержки принятия решений в системах управления
- •6.8. Стратегия тестирования программного обеспечения
- •7. ПРОЕКТИРОВАНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ
- •7.1. Основные понятия автоматизированных систем управления технологическими процессами
- •7.3. Проектирование автоматизированных систем управления технологическими процессами
- •7.4. Определение надежности автоматизированных систем управления технологическими процессами
- •7.5. Аппаратные средства автоматизированных систем управления технологическими процессами
- •7.7. Пример проектирования автоматизированной системы управления технологическим процессом
- •8.1. Методология управления производством
- •8.2. Проектирование автоматизированных систем управления производством
- •8.3. Сравнение отечественных и западных систем управления производством
- •8.4. Выбор АСУП стандарта MRPII/ERP
- •9. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ
- •9.1. Использование CASE-технологий
- •9.2. Проектирование с использование SCADA-технологий
- •9.3. Применение методологии CALS при проектировании систем
- •10.1. Анализ данных тестовых испытаний
- •10.2. Процедуры тестовых испытаний
- •10.3. Организация хранения тестовых данных испытаний
- •10.4. Подготовка документации по вводу систем управления в эксплуатацию
- •Заключение
5.2. Требования к проектированию комплекса технических средств
Основой любой автоматизированной системы, с точки зрения ее технической реализации, является локальная вычислительная сеть. При проектировании локальной вычислительной сети разработчику необходимо учитывать:
-коммерческие требования;
-технические требования;
-требования к защите инвестиций;
-требования к проектированию ЛВС;
-требования к технологиям проектирования ЛВС.
Коммерческие требования
Коммерческие требования разработки локальной вычисли тельной сети базируются на принципах:
-гибкости системы планирования (т.е. локальная вычисли тельная сеть должна гибко адаптироваться к изменяющимся целям и потребностям организации);
-минимизации инвестиций в сеть (т.е. локальная сеть должна быть доступной по цене и обслуживаться минимальным количеством персонала);
-сохранения работоспособности во все время эксплуатации локальной сети (т.е. сеть должна быть надежной и всегда доступной для пользователей).
Технические требования
Технические требования разработки локальной вычислительной сети базируются на принципах:
-быстрой и легкой установки оборудования (т.е. при пере конфигурации сети необходимо минимизировать остановку ло кальной сети);
-оптимальной производительности и надежности;
-простоты модификации локальной сети (т.е. любые изменения
всети должны происходить легко и при минимальном простое);
-расширения сети (т.е. дополнительное оборудование должно без труда интегрироваться в существующую локальную вычисли тельную сеть);
- управляемости сети (т.е. управление должно быть интегри ровано на всех уровнях - от рабочих групп до корпоративных сетей).
Требования к проектированию локальной вычислительной сети
Требования к проектированию локальной вычислительной сети базируются на принципах:
- соответствия промышленным стандартам (т.е. для возмож ности интегрирования оборудования и программного обеспечения необходимы компоненты сети, отвечающие требованиям стандартов
ISO 9000, ISO 9001 и других);
-надежности (т.е. локальная вычислительная сеть должна быть построена из компонентов, не подверженных отказам и с мини мальными сбоями);
-обеспечения наилучших характеристик (т.е. обладать макси мальной производительностью, надежностью при низкой себестоимости);
-обеспечения гибкости, т.е. легкой адаптацией к грядущим задачам;
-обеспечения легкости в использовании (т.е. обладать свой ством “включи и работай”);
-обеспечения долгосрочности обязательств (т.е. наилучшего выбора стратегических партнеров, способных обеспечить модифика цию оборудования локальной сети);
-послепродажной поддержки (т.е. оптимального выбора по ставщика оборудования, способного обеспечить послепродажное гарантийное обслуживание и поддержку, а также и послегарантийное обслуживание).
Требования к защите инвестиций в локальную вычис лительную сеть
Требования к защите инвестиций в разработку локальной вычис лительной сети включают:
- использование технологий “открытых систем”, ориенти рованных на разукрупнение централизованных автоматизированных систем с целью превращения их в более гибкие распределенные системы, базирующиеся на технологиях “клиент - сервер”;
- использование стандарта 10/100 Base-T (т.е. стандарта для сетей с витой парой с пропускной способностью до 100 Мбит/с);
-использование сетевого оборудования (концентраторов, ком мутаторов, мостов, маршрутизаторов), поддерживающих стандарт
10/100 Base-T;
-применение стандарта IEEE 802.12, способного увеличивать
производительность сетевого оборудования 10 Base-T до 100 Мбит/с; - использование технологий высокоскоростных сетей АТМ {Asynchronous Transfer Mode), сетей ЛВС, способных работать на
магистральных каналах с удаленными центрами.
Требования к технологиям проектирования ЛВС
В основе технологий разработки локальной вычислительной сети:
1)решения в области сетевых соединений:
-концентраторы {Hub) 10/100 Base-T на 4, 8, 16, 24 и 32 порта ТР\
-управляемые (программируемые) концентраторы {Hub)
10/100 Base-T на 12, 24, 48 портов ТР и портом RS-232;
-коммутаторы {Switch) для объединения разрозненных локальных рабочих групп в локальную вычислительную сеть;
-маршрутизаторы {Router) для объединения локальных вычислительных сетей между собой в корпоративную сеть;
-сетевые адаптеры для шин ISA, EISA, PC;
2) |
решения задач управления сетью, удовлетворяющие: |
- |
приверженности стандартам (т.е. поддержка протоколов |
управления оборудованием SNMP и сетевыми протоколами IP, IPX и
др-);
т- универсальному применению (т.е. возможность управлять оборудованием на различных узлах, использующих различные платформы);
-управлению текущим трафиком сети;
-централизованному управлению с удаленным доступом (т.е. возможность производить управление сетью с любой точки);
-простоте (т.е. программное обеспечение должно быть просто
вработе и не требовать длительного времени обучения);
3)решения задач подсоединения принтеров с обеспечением:
-совместимости (т.е. подключения к серверу печати любого принтера по параллельному интерфейсу);
-управления сетевым принтером (т.е. легкого подключение к сети и возможность проведения удаленной диагностики и настройки);
-большой производительности печати;
-многопротокольное™ серверов печати;
-поддержки всех существующих платформ.
Построение локальной вычислительной сети АС необходимо начинать с изучения оборудования локальной сети и организации рабочих групп. Разработчику необходимо владеть соответствующими знаниями в следующих областях:
-использование сетевого оборудования в локальной вычис лительной сети;
-проектирование наращиваемой рабочей группы;
-проектирование управляемой локальной сети из нескольких рабочих групп;
-проектирование защищенной локальной сети из нескольких рабочих групп.
Использование сетевого оборудования в локальной вычисли тельной сети
При проектировании ЛВС необходимо четко знать характе ристики оборудования, на базе которого производится автоматизация производственных процессов.
Основные задачи разработчика:
1) при использовании концентраторов начального уровня определить:
-количество портов, необходимых для подключения рабочих
мест: 4, 8, 16 или 24;
- необходимость использования трансивера RJ45 для витой пары (определить тип используемого кабеля: экранированный или неэкранированный);
-необходимость использования трансивера для тонкого
Ethernet BNC;
-необходимость использования трансивера для толстого
Ethernet AUI\
-необходимость использования трансивера для оптоволокна
FDDI;
-необходимость использования порта RS232 для локального управления концентратором;
-необходимость установки концентратора в стойку 19й;
-тип источника питания ( внешний или внутренний);
-температурный диапазон работы концентратора;
-на каких платформах работает концентратор;
-надежность и наработку на сбой и отказ;
-гарантийные обязательства фирм производителей и постав
щиков;
-легкость и доступность в использовании;
2)при использовании управляемых стековых концентраторов, наряду с вышеприведенными характеристиками, определить:
-необходимость использования модуля маршрутизации;
-возможность проведения выборки трафика сети;
- размер и тип используемой памяти {RAM, DRAM и др.);
-возможность использования управления SNMP;
3)при использовании маршрутизаторов определить:
-количество портов для подключения рабочих мест: 4, 8
или 16;
-наличие портов WAN;
-наличие портов LAN;
-необходимость использования модуля трансивера BNC;
-необходимость использования модуля трансивера AUI;
-наличие интерфейса RS232, RS449, V35, Х.21;
-применяемые сетевые протоколы TCP/IP, IPX, DecNet, AppleTalk и др.;
-применяемые протоколы маршрутизации RIP, OSPF, RTMP;
-применяемые протоколы WANдля работы в глобальных сетях
РРР, ISDN, Х25, FrameRelay;
-возможности управления SNMP;
4)при использовании коммутаторов определить:
-возможность подключения к FDDI, АТМ и 100VG;
-наличие модуля трансивера AUI и BNC;
-наличие портов RJ45;
-производительность;
-количество адресов на каждый порт;
-режим работы (дуплексный или полудуплексный);
-возможности управления SNMP, IP, IPX;
-обеспечение безопасности, в соответствии с сертификатом по CSA950.
5)при использовании адаптеров определить:
-для каждой рабочей станции тип шины - ISA (16-разрядные для сервера и клиента, 8-разрядная только для клиента), EISA (16- и 32-разрядные для сервера и клиента), PCI (32-разрядная для сервера
иклиента), MCA (32-разрядная для сервера и клиента);
-режим передачи данных - 1Ю\
-какие платформы поддерживаются адаптером;
-температурный диапазон;
6)при использовании сетевого управления определить:
-возможности управления устройствами при помощи графи ческой панели управления, использования SNMP, IP, IPX, отображения цепи распределенного управления, состояния портов и возможности использования статистики, проведения сетевой диагностики и прото колирования событий, конфигурирования системы безопасности, приемки и пересылки пакетов, конфигурирования фильтров, со ставления таблицы мостов, поддерживаемых платформ и типов сетевого оборудования;
-возможности управления трафиком с использованием оп ределения активных пользователей и активных поставщиков сервиса, подсчет объемов ресурсов сети, отслеживание взаимодействия сегментов сети, сетевых ошибок и определение активных сетевых протоколов.
6. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ
ИПРОИЗВОДСТВАМИ
Впроцессе разработки программного обеспечения систем управ ления решаются три задачи:
1)проектирование программного обеспечения;
2)кодирование программного обеспечения;
3)отладка программного обеспечения.
Структура технологии проектирования программного обеспече ния приведена на рис. 6.1.
Рис. 6.1. Структура технологии проектирования программного обеспечения СУ