
книги из ГПНТБ / Смирнов Б.В. Основы электроники и техники связи учебник
.pdf2 3
Рис. 143. Часть сетевого графика для управления работами по производству яровой пшеницы:
события — 0—25 — подготовительные работы |
и закрытие |
влаги; события — 26—39 — внесение удобрений туковыми сеялками; |
0 — начальное со |
|||
бытие; / — составлен профннплан совхоза; 2 —составлен |
общий сетевой график производства зерна в соответствии с планом-заказом; 3 — за |
|||||
кончена разработка плана ремонта сельскохозяйственной техники, транспортных и |
погрузочно-разгрузочных средств; 4 — отработан план ма |
|||||
териально-технического снабжения; 5 и 6 — согласовано размещение яровой пшеницы |
по полям; 7 — закончены необходимые,расчетные работы |
|||||
(определены ожидаемые агроклиматические |
условия, продолжительность операций, |
коэффициент сменности, способы учета |
выполнения |
работ |
||
на полях, количество всех видов агрегатов |
и обслуживающего их персонала и т. п.); 8 — подготовлены горюче-смазочные |
материалы |
по но |
|||
менклатуре и количеству; 9 — потребное |
количество сельскохозяйственных агрегатов приведено в рабочее состояние; 10 и И — наступил агро |
|||||
технический срок начала закрытия влаги |
на данных полях; 12 и 13— в первый день |
выполнения операций агрегат осмотрен |
и заправлен |
горю |
че-смазочными материалами; 14 и 15 — учтены агроклиматические условия, сложившиеся в первый день, и предусмотрены все меры по технике
безопасности и противопожарной технике; 16 и 16а — в первый |
день работ закопчено |
обслуживание агрегатов |
передвижной |
автомастерской; |
||||
17 и /5 —в первый день агрегатами выполнен запланированный |
объем работ;/Р, 20, |
21, 22, 23 |
и 24 — комплекс |
работ второго дня |
аналогичен |
|||
первому дню; 25 —закончено закрытие влаги на всей площади возделывания яровой |
пшеницы |
(промежуточное |
фиксированное |
событие); 26 — |
||||
подготовлено запланированное количество погрузочно-разгрузочных средств; 27 — подготовлено |
запланированное количество |
сельскохозяйст |
||||||
венных агрегатов; |
28 — подготовлено запланированное количество транспортных агрегатов; 29—30 — наступил |
агротехнический срок |
начала вне |
|||||
сения удобрений; |
31—32 — в первый день внесения удобрений выполнены все погрузочно-разгрузочные и |
транспортные работы; |
33 и 34 — в |
первый день работ подготовлено необходимое количество удобрений; 35 и 36 — в первый день транспортные средства выполнили задание по об
служиванию сельскохозяйственных агрегатов; |
37 и 38 — сельскохозяйственные агрегаты закончили внесение удобрений |
на своих полях; |
39 — удобрения внесены на всей площади (промежуточное фиксированное событие); жирные линии — критический путь в |
пределах самостоя |
|
тельной работы; сплошные стрелки — работы, |
требующие для своего свершения затрат труда, материалов и времени со стороны работников сов |
|
хоза; пунктирные линии — фиктивные работы, |
не требующие указанных затрат. |
|
иособого внимания и какие обладают резервами для усиления кри тических участков. После соответствующей перестановки сил вно сят необходимые изменения в сетевой график, и электронная ма шина снова пересчитывает его и выдает решения с указанием кри тических и некритических путей. Сетевой график исправляют до тех пор, пока не будет найдена оптимальная расстановка сил, средств
инаилучшее использование времени или оптимальные затраты средств и материалов по всем участкам производственного процес са. По этому оптимальному варианту сетевого графика расставляют исполнителей и составляют директивный план. Затем оптимальный сетевой график используют для контроля выполнения работ ис полнителями.
При малом объеме сетевого графика с количеством событий до
100— 150, его можно обрабатывать вручную или при помощи счет но-клавишных машин. Системы малого масштаба не требуют спе циальных технических средств сбора и передачи информации. В си стемах среднего масштаба используются универсальные электрон но-вычислительные устройства, а для сбора и передачи информации используют телефонно-телеграфную сеть общего назначения или специальные технические средства и каналы связи служебного наз начения. Обычно при числе событий от 200 до 1000 применяются малые электронно-вычислительные машины (ЭВМ) или счетно перфорационные машины, при числе событий 1000 — средние ЭВМ, при числе событий 10 000 и более — большие ЭВМ.
Сетевые методы управления для обеспечения высокой оператив ности функционирования требуют наличия соответствующих средств и на объектах управления. Такими средствами являются диспетчерская телефонная связь, местные АТС, системы телеконт роля и телеметрии, средства оргтехники и оргсвязи.
4. Выбор способов связи и средств оргтехники
Для диспетчерской связи сельскохозяйственных предприятий можно применять связь по воздушным, кабельным, высоковольтным линиям или радиосвязь.
Строить собственную воздушную столбовую линию целесооб разно только для подключения к линиям сельской внутрирайонной связи (внешняя связь, с райцентром), так как длина таких участ ков обычно не превышает нескольких километров. Такую линию можно строить в том случае, если связь по высоковольтным сетям или по кабелю с полихлорвиниловой изоляцией по тем или иным соображениям невозможна.
В ряде случаев единственным практически возможным спосо бом является связь по сельским высоковольтным сетям, когда трас са воздушной или кабельной линии должна проходить через лесные массивы и требуются большие затраты на вырубку леса и корче вание пней, н, кроме того, когда большие затраты требуются также
207
на сооружение воздушной или кабельной линии, трасса которой должна проходить по сильно пересеченной местности с широкими реками, оврагами, горами и ущельями.
Если нельзя подвесить цепи связи на существующих опорах дру гих ведомств или линий внутрирайонной связи и требуется соору жать собственную связь по кабельной, воздушной или высоковольт ной линии, необходимо выбрать наиболее выгодный способ.
Практически приходится применять все способы связи, чтобы недостатки одного компенсировать преимуществами другого. Про водная связь требует сооружения специальных воздушных или ка бельных линий и больших капитальных вложений. Радиосвязь не требует сооружения линий, но нуждается в свободных радиочасто тах. Высокочастотная связь по распределительным сетям не требу ет строительства линий (для нее используются существующие электролинии) и свободных радиочастот (передача сигналов проис ходит без излучения электромагнитной энергии в пространство). Таким образом, исходным положением при выборе способа диспет черской связи является взаимно дополняющее использование всех видов связи.
Обычно при организации связи с подвижными объектами (ав томобили руководителей и специалистов предприятий, ремонтные передвижные мастерские, полевые агрегаты и т. п.), с объектами временного пользования (полевые вагончики, посты дежурств во время паводка на реках, пункты приема — сдачи фруктов в садах, виноградниках, ягодниках и т. д.), с удаленными объектами или труднодоступными районами (горные пастбища и места отгонного животноводства в целинных районах при больших расстояниях между производственными подразделениями и населенными пунк тами) предпочтение отдается радиосвязи как единственно возмож ному способу связи. Производственная связь между объектами в пределах центральной усадьбы колхоза или совхоза, отделений и бригад (населенных пунктов) выполняется по воздушным или ка бельным линиям.
Средства оргтехники выбирают, исходя из стремления облег чить работу сотрудников службы управления сельскохозяйствен ным предприятием и повысить производительность труда. К числу средств оргтехники относятся специальные столы, стеллажи, мно жительные аппараты, картотеки, коммутационные устройства, спе циальные сигнальные табло, коммутаторы, электрические звонки, специальные лампы и т. п.
5.Сельские информационные автоматизированные системы управления производством
Под информационной системой понимают взаимодействие чело века, электронной вычислительной машины и объекта управления (рис. 144 и 145). Информационная система располагает комплек сом алгоритмов и машинных программ для решения сложных и
2 0 8
Рис. 144. Иллюстрация |
принципа построения автоматизированной |
(а) и автоматической (б) информационных систем. |
|
Машина |
Человек- |
Рис. 146. Объекты и потоки внутрихозяйственной информационной системы:
ВЦ — местный вычислительный центр; |
ОВЦ и РВЦ — областной и республиканский вычисли* |
|||||
тельные центры; |
/ — м е с т н ы е |
о р г а н и з а ц и и |
(ЛУ — производственное управление; |
|||
МС — метеостанция, Б — банк, ФО — райфннотдел, |
У —орган центрального статистического |
|||||
управления, СА — служба сельскохозяйственной авиации, СИ — служба |
материально-техничес |
|||||
кого снабжения, |
НБ — нефтебаза, |
СТ — отделение «Сельхозтехники», ЭС — энергоснабжающие |
||||
организации, ТС — почта, телеграф, |
внутрирайонная связь, |
3 0 — заготовительные органы); |
||||
/ / - с л у ж б а |
п л а н и р о в а н и я |
и о р г а н и з а ц и и |
р а б о т |
(ЛЛ — разработка пер |
||
спективных планов, ОФ — разработка годовых организационно-финансовых планов, ОТ — раз |
работка годовых и месячных организационно-технических планов, //Соразработка недельно
суточных планов, |
УТ — оперативное проектирование |
и уточнение технологических карт, |
||
НОТ•—организационные мероприятия и разработка |
способов научной организации труда); |
|||
/// — с л у ж б а |
г л а в н ы х |
с п е ц и а л и с т о в |
и л и с л у ж б а |
о б е с п е ч е н и я |
210
крупных задач управления объектом (математическое обеспече ние), систематизированным фондом информации с возможностью ее накопления, хранения, обновления, поиска и отображения (ин формационное обеспечение) и соответствующими техническими средствами для сбора, передачи и обработки информации (техни ческое или аппаратурное обеспечение).
Информационные системы различают по назначению (вычисли тельные, справочные, поисковые, контролирующие, системы-совет чики и т. п.), по степени автоматизации (полностью работающие автоматически без участия человека, с автоматизацией отдельных операций или автоматизированные), по принадлежности к опреде ленной ступени иерархического уровня (обслуживающие отдель ную машину, поточную линию, цех, предприятие, отрасль и т. п.).
Для сельскохозяйственного производства важное значение име ют автоматизированные системы управления (АСУ), в функциони ровании которых человек играет существенную роль, а автомати зация процессов преобразования информации производится лишь частично. Возможности АСУ определяются техническими средства ми сбора, передачи и обработки информации в сочетании с мате матическими способами решения задач управления производством. Нельзя ожидать большого эффекта от «наложения» совершенной АСУ на систему управления производством, сложившуюся приме нительно к ручным способам вычислений и традиционно несовер шенным средствам сбора и обработки информации. Вот почему создание АСУ — это творческий процесс всестороннего совершен ствования сельскохозяйственного производства, осуществляемый несколькими этапами.
Начинается он с организации диспетчерской службы сельскохо зяйственного предприятия. Вторым этапом является организация диспетчерского управления по сетевому графику. Наличие действу ющей диспетчерской службы и управления хозяйством по сетевому графику подготавливает основу для создания внутрихозяйственных
(3 — данные о земле, |
пашнях, угодьях и т. |
п., СС — данные о стаде, М — данные о машинах, |
ОР — остальные ресурсы, PC — контингент |
рабочих и служащих, Р — классификация инфор |
|
мации о ресурсах, |
РР — работы в растениеводстве, РЖ — работы в животноводстве, |
ПР — прочие работы, Т — классификация информации о технологии работ, СО — классифика
ция |
информации о службах |
обеспечения, |
РЛ — ремонтные |
передвижные |
автомастерские, |
В — источник водоснабжения, |
Э — источник |
электроэнергии, |
Г — транспортная служба -(га |
||
раж), |
СЗ — служба защиты растений, А Х — агрохимическая лаборатория, ВС — ветеринарная |
||||
служба, РМ — стационарные ремонтные мастерские, МП — машинный парк, |
С — склад мате |
||||
риалов и запасных частей, ХС — хозяйственная культурно-бытовая служба); |
IV — д и с п е т |
||||
ч е р с к а я с л у ж б а (ДУ — диспетчерское управление по |
сетевому графику или другими |
методами, О П — расчет сетевого графика и оптимизация решений, КП — контроль выполнения плана, ЭА — экономический анализ хода производственных процессов, ПИ — предполагаемые изменения, А — архив, картотека сведений по управлению работами прошлых лет по данному и другим аналогичным хозяйствам, вспомогательные материалы, ГР — график хода производ
ственных процессов, ПУ — программное |
устройство для контроля за режимом содержания |
|
животных, МФ и НФ — соответственно |
механизированные |
и немеханнзнрованные фермы, |
МА — мобильные полевые агрегаты, /1У — механизированный |
и автоматизированный учет ра |
боты полевых мобильных агрегатов, МР — немеханизированный учет работы полевых мобиль
ных агрегатов, РО — руководитель отделения, Ф — фермы |
отделений, ПЗ — полевые звенья, |
|||||
СБ — специализированные бригады, |
ПС — полевые станы, ТФ — телефоны |
специалистов, |
||||
ЗС — зерносклад, |
ЗП — эернопункты); V — б у х г а л т е р с к а я |
с л у ж б а |
(5У —учет, |
|||
БО — отчетность); |
VI — с л у ж б а |
с б ы т а |
(ПП — произведенная |
продукция, |
ВП — внутри |
|
хозяйственное потребление, ПГ — пордажа |
государству, |
РР — реализация продукции через |
||||
рынок, В Р — выручка, Д — чистый доход, прибыль). |
|
|
|
14* |
211 |
Рис. 147. Логика выбора структуры технических средств для информацион ной автоматизированной си стемы управления производ ством:
1 — уточнение назначения ин формационной системы; 2—пере чень задач управления произ водством, подлежащих решению при помощи информационной системы; 3 — вычислительные
задачи, для которых необходимо разрабатывать (или применять известные) машинные способы решения; 4 — алгоритмы реше ния вычислительных задач; 5 — возможная структура техни ческих средств информационной системы; 6 — выбор показателей качества для оценки техниче ских средств и способов реше
ния задач; |
7 — предварительная |
|||||
оценка |
эффективности |
|
систе |
|||
мы; |
8 — технические |
-характе |
||||
ристики |
намеченных к |
|
приме |
|||
нению |
технических |
|
средств; |
|||
9 — условия |
работы |
'системы; |
||||
10 — |
информационно-логическая |
|||||
структура |
алгоритмов; |
// — пе |
||||
речень |
возможных |
вариантов |
||||
построения |
системы; |
12 — струк |
||||
турные |
схемы принятых |
алго |
||||
ритмов |
решения; |
13 — оценка |
||||
вариантов; |
14 — анализ |
алгорит |
||||
мов; |
15 — приемлемость |
вари |
||||
анта; |
16 — изменение |
структуры |
||||
системы; |
|
17 — утверждение |
||||
структуры системы; |
18 — приня |
тие решения по структуре тех нических средств.
информационных систем, которые представляют собой сочетание машин ных способов решения задач управле ния с диспетчерской службой, сетевы ми графиками, ЭВМ. и электрически ми средствами сбора, передачи, хра нения и обработки информации. Даль нейшее совершенствование техники управления должно идти по пути ав томатизации систем сбора, передачи и обработки хотя бы основных потоков информации, циркулирующих в управ ляющей системе.
Выявление и формирование пото ков информации являются важнейши ми вопросами, так как под потоки ин формации проектируется и осуществ ляется техническое оснащение.
Потоком информации называется совокупность (массив) сведений, пе редающихся от источника информа ции (отправителя) к ее приемнику (получателю). Поток информации ха рактеризуется направлением, содер жанием, объемом, режимом и средст вами передачи сведений. Содержание сведений и количество сообщений в каждом потоке внутрихозяйственной информации определяется местными условиями и конкретной ситуацией (рис. 146). К внутрихозяйственным от носятся потоки 1—86 и 104, к внеш ним — потоки 87—99. Внутрихозяйст венные потоки 1—12 содержат сообще ния о выполненных планах и объемах работ-, применявшихся режимах работы механизмов, нарушениях технологии работ и т. п., а также запросы на корма, материалы, кадры, ремонтные средст ва и т. д. Потоки 13—23 содержат учет но-отчетные сведения, касающиеся произведенной и реализованной про дукции, расхода средств, материалов, труда, времени. Потоки 24—34 каса ются информации, связанной с работой служб обеспечения производства всем необходимым, а потоки 35—59— с разработкой планов производства
212
продукции (перспективных, организационно-финансовых и органи зационно-технических годовых, недельно-суточных), а также гра фиков работ по исполнителям. Потоки 60—65 функционируют при ручных вычислениях плановых задач, а потоки 66—86 — при ис пользовании для этой цели ЭВМ. Через потоки 87—99 в хозяйство поступает внешняя информация. Потоки 100—116 содержат инфор мацию, связанную с работой вычислительных центров района, об ласти, республики (вплоть до МСХ СССР).
Основой функционирования внутрихозяйственной системы упра вления являются следующие потоки информации:
для планирования производства и учитывающие имеющиеся ре сурсы (46—50) и требования технологии (43—45) при разработке перспективных годовых, месячных и недельных планов (39—42, 51—57, 61—63, 66, 69—71)-,
для расчета производственных процессов и операций и органи зации работ (58—63) с учетом изменяющейся ситуации и реализа ции выработанных или апробированных способов научной органи зации труда (64—71)\
для оперативного руководства производством (1—12, 24—34). Собранную информацию при помощи математических методов используют для выработки стратегии управления на основе вари антных расчетов, сделанных на электронно-вычислительной маши не. По данным расчета вносят необходимые изменения в планы, оперативные решения или организационные мероприятия. После контроля выполнения плана и экономического анализа хода про изводственных процессов принимают к исполнению оптимальный вариант. Координацию деятельности всех служб между собой и с
местными организациями осуществляет руководство хозяйства. Потоки информации выявляют (формируют) при проектирова
нии АСУ. Когда потоки известны, выбирают необходимые |
техни |
|
ческие средства |
сбора, передачи и обработки информации |
|
(рис. 147). |
|
|
Разработка и |
внедрение проекта — это неразрывные, |
взаимо |
связанные стороны одного и того же процесса — процесса техниче ского оснащения системы управления производством. Еще до окон чания проектирования заказчик обязан рассматривать, согласовы вать и утверждать представляемую документацию по каждой стадии проектирования.
После окончания и утверждения проекта информационной сис темы начинается этап ее внедрения на предприятии. Работы по внедрению системы проводят организации-исполнители вместе с заказчиком. Сначала их ведут на отдельных участках производ ства или фукциональных службах управления. Затем распростра нение информационной системы на все предприятие передается са мому заказчику.
Вначале при помощи ЭВМ. начинают решать единичные много факторные задачи управления (внутрихозяйственного устройства,, плановые, анализа хозяйственной деятельности, расчета производ
213
ственных процессов и т. п.). Затем формируют комплексы таких задач и решают их при помощи ЭВМ все в более полном виде.
От сезона к сезону в одну и ту же задачу вводят различное соче тание влияющих факторов из тех, которые могут интересовать ру ководителей и специалистов хозяйства. В результате расчетный эле мент (в виде вариантов решений и выбора оптимального) постепен но превращается в основу управления, становится господствующим
вадминистративно-распорядительской деятельности руководителей
испециалистов хозяйства.
К о н т р о л ь н ы е в о п р о с ы
1.Охарактеризуйте роль и место электрических средств связи в управлении сельскохозяйственным производством.
2.Для решения каких задач используется информация, собираемая при помощи электрических средств?
3.Объясните назначение, назовите применяемые средства и схемы для диспет черской связи в колхозах и совхозах, объединениях и отделениях «Сельхоз техники», оросительных системах, электросетевых районах-
4.В чем состоит сущность комплексного использования электрических средств преобразования информации при управлении сельскохозяйственным производ ством?
5.Как строится сеть связи в районе при наличии комплекса средств диспетчер ской связи на территории сельскохозяйственных предприятий?
6.В чем заключается сетевой метод управления и порядок использования комп лекса средств диспетчерской связи в условиях сельскохозяйственного пред приятия?
7.Расскажите, исходя из каких соображений выбирают способы и средства свя
|
зи и оргтехники для сельскохозяйственных предприятий. |
8. |
Объясните назначение информационных систем. Какие разновидности их |
9. |
Вам известны? |
Дайте определение потока информации и назовите его параметры. |
|
10- |
Объясните структуру и взаимодействие потоков информации при управлении |
|
сельскохозяйственным прозводством при помощи АСУ и ЭВМ (рис. 146). |
11.Назовите порядок технического оснащения, разработки и ввода в эксплуа тацию информационной автоматизированной системы управления сельско хозяйственным предприятием.
Г л а в а XIII
СВЯЗЬ ПО ВОЗДУШНЫМ И КАБЕЛЬНЫМ ЛИНИЯМ
1. Принцип телефонной связи по проводам
Микрофон и телефон. Передатчик электрических колебаний (микрофон) состоит из угольной коробки 1 (рис. 148,а), войлочного кольца 2 и угольной мембраны 3. Внутри войлочного кольца насы пан угольный порошок 4. При воздействии колебаний воздушной среды на мембрану М она начинает колебаться и изменяется сопро тивление угольного порошка. Сила тока, проходящего по цепи, то увеличивается /> (рис. 148,6), то уменьшается /< (рис. 148, б). Во вторичной обмотке II трансформатора Тр возникает переменный ток, который по проводам линии поступает к телефону.
214
Рис. 148. Принцип устройства и действия угольного микрофона |
{а, б и а) |
||
и электромагнитного телефона (г, |
д, е, ж): |
|
|
1 — угольная коробка; 2 — войлочное |
кольцо; 3 — угольная |
мембрана; |
4 — угольный |
порошок; 5 —постоянный магнит; 6 — катушка; 7 — стальная |
мембрана; 8 — полюсный |
||
наконечник. |
|
|
|
Приемник электрических колебаний (телефон) состоит из посто янного магнита 5 (рис. 148,а), стального сердечника в виде полюс ного наконечника 8, катушки 6 и стальной мембраны 7, закреплен ной по краям. Когда тока в катушке нет, мембрана под действием постоянного потока магнита несколько выгнута в сторону сердеч ника (рис. 148, д ) . Когда по катушке проходит переменный ток, мем
брана начинает колебаться |
в такт с изменениями поступающего |
в телефон переменного тока |
(рис. 148,е,ж ). |
Между микрофоном, телефоном и линией включается телефон ный трансформатор, чтобы качество связи мало зависело от дли ны (сопротивления) линии (рис. 149).
Системы телефонной связи. В зависимости от способа питания микрофона различают две системы телефонной связи — систему ме стной батареи МБ и систему центральной батареи ЦБ.
В системе МБ (рис. 149, а) телефоны Т\ и Т2 включаются в ли нейную цепь, а микрофоны М\ и М2 — в местную с источником пи-
215