книги / Справочник проектировщика систем автоматизации управления производством

Рис. XX.3. Структура математического обеспечения САПР АСУП

В составе программного обеспечения САПР можно выделить три основных эле­ мента (рис. XX.3.):

1) трансляторы с входных языков;.

2)операционную систему;

3)библиотеку рабочих программ.

Входные языки можно разделить на три группы; 1) языки для программистов-разработчиков САПР, определяющиеся системой

программирования той ЭВМ, на которой строится САПР;

2)языки для операторов, обслуживающих ЭВМ;

3)языки для пользователей-проектировщиков. Задача пользователя — состав­ ление задания для ЭВМ, контроль выполнения задания машиной. При этом задание должно быть написано на языке, освоение которого требует минимальной специаль­ ной подготовки.

Сложность входного языка определяется прежде всего сложностью технологии проектирования. Например, технология проектирования систем сжатого воздуха, обслуживающих работу крупных предприятий, состоит из девяти различных задач, каждая из которых может быть сформулирована 2—5-ю различными способами. Причем задача — это минимально возможная работа, с требованием на выполнение которой проектировщик может обратиться к ЭВМ.

Сложность входного языка определяется также перечнем параметров, задание которых отличает один вариант объекта проектирования от другого. Это объясня­ ется тем, что в задании должны быть информационная часть, определяющая названия, величины и единицы измерения параметров рассматриваемого варианта объекта проектирования, а также названия тех документов, которые должны появиться на выходе ЭВМ. По своей предназначенности языки пользователей близки к языкам информационно-поисковых систем. Как правило, здесь используется метод ключе­

вых слов, при необходимости дополненный несложной''грамматикой.

обнаружении ошибки в обработанном документе последний в виде заявки вновь возвращается в очередь со временем, равным времени окончания первой обработки. Время обработки заявки — случайная величина. Заявка, подлежащая обработке, занимает любое освободившееся устройство. Отказавшее обслуживающее устрой­ ство идет в ремонт, если имеются свободные ремонтные бригады -или ставятся в оче­ редь, а на его место за время /зам ставится резервное устройство или первое освобо­ дившееся после ремонта.

Поток входной информации поступает в моменты tjŒ[0, Т0]. Законы распределения

£)тк» тзпм, твосст экспоненциальные, а закон обслуживания может быть задан экспо­ ненциальным, нормальным, равномерным в зависимости от типа используемых устройств.

В результате моделирования получаем функцию времени обрафтки информа­ ции в системе P(tc ^ £зад).

Блок-схема моделирующего алгоритма Приведена на рис. XX.4.

В качестве примера приведем результат моделирования КТС АСУП, осуществ­ лявшего сбор, передачу и обработку информации, получаемой на диспетчерских пунктах цехов машиностроительного завода (термического, гальванического, штам­ повочных, арматурного, сборочных и т. п.). В этом случае КТС представлял собой трехраиговую систему сбора и обработки информации.

На первом ранге работали телетайпы типа Т-60 , на втором — устройство сопря­ жения «Минск-1560», а на третьем — ЭВМ типа «Минск-32». Интенсивность отказов

Потоки отказов подчиняются закону Пуассона. Была поставлена задача обеспе­ чить в течении 20 ч в сутки (учитывая режим работы устройств сбора информации) вероятность безотказной работы системы

Р ( * с ^ * з о д ) г * ° , 9 5 .

. Учитывая объем информации, поступающей в диспетчерские пункты цехов (90 тыс. знаков за смену), и скорость сбора информации, на первом ранге было решено по­ ставить 10 телетайпов Т-60, каждый из которых обладает функцией надежности вида

р 1 г= е - ° ' 01,( г = Т 7 н ) .

^ (^с^^зад) = 0,954.

(см. табл. ХХ.2).

Нижняя

ступень

иерархии

(работа по

част ны й крит ерияп)

Рис. ХХ.5. Структура иерархической АСУП

6. МОДЕЛИРОВАНИЕ ИЕРАРХИЧЕСКОЙ АСУП

АСУП являются сложными системами («большими системами») и имеют иерархи­ ческую структуру, т. е. состоят из ряда подсистем, находящихся во взаимо­ действии и в определенном подчинении. Структура иерархического управления при­ ведена на рис. ХХ.5. Подсистемы низшего уровня имеют свои частные задачи (кри­ терии), являющиеся составной частью общего критерия управления системы. На верхнем уровне решаются задачи координации деятельности подсистем на основе полученной информации. Здесь мы сталкиваемся с проблемой "формирования данных для передачи их с нижнего уровня на верхний, с проблемой частоты передачи уп­ равляющих воздействий верхнего уровня на нижний и т. п.

Деление единой системы на подсистемы и Число уровней иерархии зависит от характеристик средств передачи и обработки данных. При ограниченных возмож­ ностях переработки число подсистем и уровней иерархии растет. Проблема опре­ деления числа подсистем и уровней иерархии носит технико-экономический харак­ тер, и ее решение зависит от уровня технического процесса. Поиск оптимальных

структур, наиболее эффективных путей решения задач управления всегда сопут­ ствует развитию общества.

Задача определения организационной структуры АСУП, выбор комплекса технических средств, иерархии построения схемы интерфейса (связи между ТС), определение пропускной способности каналов связи, количества и порядка опроса автоматических датчиков нижнего уровня иерархии АСУП и т. поможет быть ус­ пешно решена методами статистического моделирования, в частности, методом ал­ горитмического моделирования. Сущность этого метода заключается в построении для исследуемой системы некоторого алгоритма, имитирующего поведение и вза­ имодействие элементов сложной системы с учетом случайных возмущающих фак­ торов.

Указанный алгоритм реализуется на ЭВМ. Используя аппарат математического моделирования, можно без проведения дорогостоящих натурных экспериментов предсказать поведение системы в процессе передачи и обработки информации.

Для модели организационной структуры АСУП необходимо знать число контро­ лируемых и управляемых параметров с автоматических датчиков, цикл опроса дат­ чиков, длительность решения задач управления и т. п„ что позволяет получить статистичские данные о загрузке устройств системы, организации очередей на обслуживание и т. д

Рассмотрим основные методы и средства моделирования организационной струк­ туры АСУП с двухуровневой иерархией. На высшем уровне иерархии находится ИВЦ с ЭВМ, низший уровень составляют подсистемы (цеха): АТ (атмосферная труб­ чатка), ВК (каталитический крекинг), ТК (термокрекинг).

Построим алгоритмическую модель АСУП с использованием языка СОЛ. Прог­ рамма, записанная на СОЛе, переводится с помощью системы макроинтерпретации, базирующейся на трансляторе МЭИ-3 с алгоритмического языка АЛГАМС, в ра­ бочую программу в машинных кодах ЭВМ «Минск-22».

Программа моделирования АСУП.