книги из ГПНТБ / Матлин Г.М. Проектирование оптимальных систем производственной связи

Трудоемкость обработки информации. Вся информация, цирку­ лирующая на производстве, так или иначе подлежит обработке. Как указывалось выше, обработка информации в неавтоматизиро­ ванных системах производится людьми, в автоматизированных — людьми и ЭВМ, а в автоматических — ЭВМ. Очень большое зна­ чение для определения численности управленческого персонала, целесообразности применения ЭВМ на том или ином предприятии и решения целого ряда вопросов, включая некоторые вопросы ор­ ганизации производственной связи, имеет трудоемкость обработ­ ки информации.

В соответствии с исследованиями, проведенными Челябинским политехническим институтом и опубликованными в [88], все опера­ ции обработки информации могут быть приведены к действиям сложения двух четырехзначных чисел с помощью следующих коэф­ фициентов:

Трудоемкость обработки информации может быть также вы­ ражена во времени, требующемся для ее осуществления. В табл. 1.3 приводятся данные о среднем времени обработки информации,, полученные Ю. И. Макарским [88] в результате обследования ин­ формации на ряде машиностроительных предприятий страны. Ес­ тественно, что в данном случае можно говорить только о средних величинах времени обработки информации, имея в виду, что раз­ брос отдельных значений от его среднего может быть очень значи­ тельным.

Обследование потоков информации. Каждая кибернетическая система обладает целым рядом особенностей, которые отличают ее от других систем. Эти отличия проявляются и в потоках инфор­ мации, циркулирующей на предприятии. Поэтому обследование по­ токов информации на предприятии — обязательный этап на пути, совершенствования существующих или разработки автоматизиро­ ванных систем управления.

Любое обследование информации включает в себя установле­ ние объемов сообщений по функциям и сторонам хозяйственной деятельности, периодичности, направлениям циркуляции. Сущест­ вуют различные методики проведения таких обследований, но наи­ более эффективными из них оказались те, которые предусматрива­ ют применение для обработки статистического материала о пото­ ках информации электронно-вычислительной или счетно-перфора­ ционной техники.

— 21 —

В заключение исследований по статистике должны быть про­ верены различные гипотезы о соответствии опытных данных тео­ ретическим распределениям.

Количественное описание периодичности поступления информа­ ции сводится к изучению изменения (колеблемости) объемов сооб­ щений во времени с помощью законов распределения случайных величин (случайными величинами в данном случае являются объемы сообщений за сутки). Знание этих законов позволяет про­ гнозировать величину ожидаемого потока информации за любой, интересующий отрезок времени.

1.4. СИСТЕМА СВЯЗИ КАК ТЕХНИЧЕСКАЯ БАЗА СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

Связь как техническая база систем управления. Поскольку су­ щество любой системы управления составляет переработка инфор­ мации, ни одна такая система (неавтоматизированная, автомати­ зированная, автоматическая) не может функционировать без не­ обходимого комплекса средств связи. Военачальник, не имею­ щий сведений о местонахождении подчиненных ему войск, диспет­ чер, который не может передать команды аварийной бригаде об устранении повреждения в энергосети, шофер, не видящий доро­ ги, по которой едет автомашина, человек с расстройством нерв­ ной системы — все это примеры систем управления, в которых от­ сутствуют средства, предназначенные для доставки информации. Эти средства могут быть самыми разнообразными: костры, вет­ ряные мельницы, почтовые голуби, курьеры, человеческая речь, пе­ редаваемая устно, письменно, по телеграфу, телефону, радио, флажками и т. д. Однако по мере усложнения систем управления средства доставки информации также имеют тенденцию к услож­ нению. В настоящее время повсеместно на промышленных пред­ приятиях для доставки информации используются различные т е х ­

Наряду с техническими средствами связи в современных ус­ ловиях применяются и нетехнические способы доставки инфор­ мации — устная речь при непосредственном контакте людей, курьеры, письменные документы и т. п. Однако неуклонное увели­ чение оснащения промышленных предприятий различными сред­ ствами связи позволяет утверждать, что доля информации, до­ ставляемой с помощью технических средств, будет непрерывно увеличиваться. Кроме того, в ряде производственных ситуаций, а также при работе с ЭВМ доставка информации нетехническими средствами либо вообще невозможна, либо крайне неэффективна.

Помимо доставки информации между людьми, средства связи обеспечивают возможность функционирования других элементов технической базы систем управления — вычислительной техники,

— 29 —

систем автоматического регулирования, телесигнализации, телеиз­ мерения и телеуправления. Это достигается либо за счет включе­ ния в состав системы связи специальных устройств, либо за счет совместного использования сети линейных сооружений промышлен­ ных предприятий.

Таким образом, средства связи являются составной частью тех­ нической базы систем управления, предназначенной для обеспече­ ния доставки информации и осуществления действия других сос­ тавных частей этой базы.

Требования к производственной связи. Говоря о системе связи как элементе технической базы систем управления, нужно под­ черкнуть, что как техническая база в целом, так и составные ее части должны удовлетворять потребностям системы управления, которую они обслуживают, соответствовать этой системе. Так, на современных металлургических заводах нет возможности органи­ зовать связь с помощью костров, как в свое время запорожские казаки, использовавшие костры для предупреждения о нападении врагов, не смогли бы найти применения средствам связи современ­ ного металлургического завода.

Обеспечение соответствия системы управления и ее технической базы должно быть достигнуто по одному или нескольким пока­ зателям:

—объему сообщений, передаваемому в единицу времени;

—времени доставки заданного объема сообщений;

—достоверности доставляемой информации;

—экономичности передачи информации.

О б ъ е м с о о б щ е н и й , п е р е д а в а е м ы й в е д и н и ц у

средства доставки информации. В противном случае должны при­ меняться современные средства, обладающие высокой пропускной способностью.

Если для управления технологическим процессом, длящимся время Т, требуется объем сообщений V, то способ доставки инфор­ мации должен выбираться исходя из неравенства

(1.13).

В р е м я д о с т а в к и и н ф о р м а ц и и а д р е с а т у склады­ вается из времени составления адреса, подготовки информации, различного рода ожиданий в процессе установления соединения, времени передачи, а также времени получения информации адре­ сатом. Для большинства реальных систем управления производст­ вом этот показатель является важнейшим. Ожидание в процессе установления соединения зависит от системы обслуживания (по­ рядка выполнения операций с вызовом, поступившим на ее вход);

атакже параметров, характеризующих входящий поток требова-

—30 —

пий и систему обслуживания (см. гл. 2). В общую величину затрат времени в процессе установления соединения включаются подхо­ ды к оконечным устройствам связи, размещенным по территории предприятия, и операции, технически необходимые для осуществле­ ния требуемого выбора (нажатие ключа, кнопки, набор номера и т. д.). Величина времени установления соединения является слу­ чайной, т. е. принимает различные значения при каждом конкрет­ ном вызове. Имеются определенные отличия по величине и струк­ туре времени доставки информации для телефонной и телеграф­ ной связи. Для последней, в частности, большой удельный вес занимает время подготовки информации и получения ее адреса­ том.

Время собственно передачи информации Тп связано со скоро­ стью передачи с соотношением

и т. д.) и учитывающий включение в него адреса, служебных зна­ ков и дополнительной информации для повышения достоверно­ сти. Следует отметить, что смысловая (основная) информация при этом не меняется. Скорость передачи информации, как известно [3], в пределе равна величине

AF — полоса частот канала, Гц; P/W — отношение сигнал/шум; Н — энтропия одной буквы (фонемы и т. д.) сообщения (см. разд. 1.4).

Связь между объемом сообщения и количеством информации может быть выражена уравнением

Системы управления предъявляют квремени доставки инфор­ мации в целом следующие требования:

—віремя доставки любого сообщения не должно превышать заданной величины;

—время доставки определенной группы сообщений не долж­

но превышать заданной величины, а остальные сообщения мо­ гут быть либо переданы за это же время, либо задержаны;

— время доставки сообщений не должно превышать заданной для каждой группы величины.

В связи с тем, что на каждом промышленном предприятии ин­ формация имеет самое различное содержание и разнообразную форму, требование об обеспечении доставки объема всех сооб­

— 31 —