ВВЕДЕНИЕ В ПРОФЕССИОНАЛЬНУЮ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ
Литература
Дорф Р. Современные системы управления /Р.Дорф, Р.Бишоп – М.:Лабораторная Базовых знаний, 2002-832с.
Вопросы
ТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ
1 Определение системы
2 Анализ технической системы
3 Области применения технических систем
4 Структура технической системы
5 Синтез технической системы
ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ ТЕХНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
6 Жизненный цикл технической системы
7 Этап предпроектного исследования системы
8 Техническое задание
9 Этап проектирования системы
10 Эскизный проект
12 Рабочий проекты
13 Конструкторская документация
14 Единая система конструкторской документации
15 Технологическая документация
16 Изобретение и конструирование
17 Тестирование технической системы
18 Отладка технической системы
19 Испытание технической системы
20 Монтажные работы
21 Наладка технической системы
22 Внедрение технической системы
23 Назначение средств диагностики
24 Поверка средств измерений
25 Метрология
26 Сопровождение технической системы
27 Профилактика
БОЛЬШИЕ(СЛОЖНЫЕ) СИСТЕМЫ
28 Большие (сложные) системы
29 Примеры больших (сложных) систем
30 Характер проблем, возникающих в процессе разработки и эксплуатации больших (сложных) систем
31 Человеческий фактор
СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
32 Системы управления
33 Устройство управления и объект управления
34 Системы автоматического регулирования
35 Системы с автоматической компенсацией
36 Пример системы с автоматической компенсацией
37 Анализ систем автоматического регулирования, замеряющих значения регулируемых величин
38 Системы автоматического регулирования прямого и непрямого действия
39 Анализ системы автоматического регулирования
КАЧЕСТВО СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУДИРОВАНИЯ
40 Качество изделия
41 Режим функционирования технической системы
42 Установившиеся (стационарные) режимы функционирования технических систем
43 Переходный процесс
44 Качество автоматического регулирования
ОБЛАСТЬ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ВЫПУСКНИКА
45 Область профессиональной деятельности выпускника вуза по направлению подготовки 220400 'Управление в технических системах', квалификация – бакалавр
46 Объекты профессиональной деятельности бакалавра
47 Виды профессиональной деятельности бакалавра
48 Задачи профессиональной деятельности бакалавра
49 Проектно-конструкторская деятельность
50 Производственно-технологическая деятельность
51 Научно-исследовательская деятельность
52 Организационно-управленческая деятельность
53 Монтажно-наладочная деятельность
54 Сервисно-эксплуатационная деятельность
ПРИМЕРЫ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
55 Двигатель внутреннего сгорания
56 Дизельный двигатель
57 Паровая машина
58 Предохранительный клапан
59 Регулятор уровня жидкости
60 Центробежный регулятор
61 Система зажигания
62 Операционная система
1 Технические системы
В литературе встречается большое количество определений системы, все они отражают те или иные важные аспекты систем. В науке и технике системой называют множество элементов (узлов, агрегатов, приборов и т.п.), понятий, норм с отношениями и связями между ними, образующих некоторую целостность и подчинённых определённому руководящему принципу. При этом отдельные компоненты системы обладают определённой самостоятельностью (таким образом, чай нельзя считать системой, состоящей из кипятка, заварки и сахара).
Изменение состояний технической системы во времени в соответствие с её назначением называется функционированием.
Задание. Прочитайте в свободной энциклопедии 'Википедия' описания следующих систем:
двигателя внутреннего сгорания;
дизельного двигателя;
паровой машины;
предохранительного клапана;
центробежного регулятора;
операционной системы.
Назовите их компоненты, объясните, как эти компоненты связаны друг с другом и как функционируют системы.
Анализом называется метод исследования объекта путём выделения его частей, их связей друг с другом и с окружающей средой, протекающих в нём процессов. Анализ технической системы рекомендуется начинать с уточнения её наименования (краткого и полного) торговой марки, области применения, назначения. Например, Windows NT – это торговая марка и краткое наименование 32-разрядной переносимой операционной системы семейства Microsoft Windows с приоритетной многозадачностью и обеспечением безопасности. Назначением операционной системы является управление ресурсами компьютера (программно-аппаратного комплекса) и вычислительными процессами, использующими эти ресурсы. Областью применения технической системы может быть промышленность, энергетика, сельское хозяйство, медицина, транспорт, добыча полезных ископаемых, связь, обработка информации, оборона и т. п.
Структура системы включает в себя перечень компонентов, их функций, связей их друг с другом и с внешний средой. Компоненты системы обладают определённой самостоятельностью по отношению к ней, поэтому, источники ЭДС, сопротивления, конденсаторы, катушки являются компонентами электрической цепи, тогда как её узлы существуют до тех пор, пока существует цепь, так что их нельзя считать её компонентами. Компонентами операционной системы служат программы и служебные файлы, обеспечивающие загрузку, запуск и выгрузку программ, предоставление программам доступа к ресурсам компьютера и информационно-вычислительной сети, общение компьютера с пользователем, защиту информации и т.п. Она является частью системного программного обеспечения компьютера.
После описания структуры системы описывают принцип её действия, протекающие в ней процессы и те закономерности, которым они подчиняются.
Построение структуры технической системы, удовлетворяющей заданному набору требований, которые предъявляются к её функционированию, называется синтезом системы.
2 Жизненный цикл технической системы
Жизненным циклом системы называется период от возникновения замысла системы до вывода её из эксплуатации. Жизненный цикл системы включает в себя этапы предпроектного исследования (постановки задачи), проектирования системы, разработки, конструкторской и технологической подготовки производства, изготовления, тестирования, отладки, испытания, внедрения, эксплуатации, утилизации.
В ходе предпроектного исследования формулируются требования, предъявляемые к разрабатываемой системе и задачи, которые необходимо решить для того, чтобы она удовлетворяла этим требованиям. Результаты предпроектного исследования представляют в виде технического задания, которое служит основным документом, определяющим эксплуатационные характеристики разрабатываемой системы.
Проектированием технической системы называется процесс разработки комплексной технической документации ( проекта), содержащего описание структуры системы и предъявляемых к ней требований, технико-экономическое обоснование системы, расчёты, схемы, макеты, сметы, пояснительные записки и другие материалы, необходимые для изготовления системы. В эскизный проект включают описание принципиальных технических решений, тогда как рабочий проект содержит все сведения, необходимые для создания системы. описание окончательных
Конструкторская документация содержит перечень требований, которым должна удовлетворять система. К конструкторской документации относятся чертежи, ведомости комплектующих деталей, схемы, расчёты, пояснительные записки, технические условия и др. Виды и комплектность конструкторской документации установлены стандартом, правила оформления конструкторской документации приведены в Единой системе конструкторской документации ( ЕСКД ). Технологическая документация определяет технологические процессы изготовления продукции. Если в конструкторской документации описывается, какую систему надо создать, то в технологической документации описывается как это сделать.
Конструирование системы надо отличать от изобретения - принципиально нового решения какой-либо технической задачи. Изобретатель придумывает систему, подобной которой до него никто не создавал или предлагает внести существенные изменения в известную систему, повышающие эффективность её функционирования.
Практика показывает, что невозможно создать систему, которая бы сразу же будет безукоризненно работать. Дефекты технической системы, а также ошибки, допущенные при её проектировании и разработке обнаруживают в процессе тестирования системы. Процесс устранения этих дефектов и ошибок называется отладкой системы. Отладка представляет собой наиболее трудоёмкую часть разработки системы. Один из крупнейших авторитетов в области разработки программных изделий рекомендует выделять на предпроектное исследование и проектирование программы 1/3 всего планируемого времени, на составление программы – 1/6, на отладку отдельных подсистем – 1/4 и на отладку целой системы – тоже 1/4. Таким образом, отладка должна занимать половину всего времени разработки программы.
Испытанием системы называется экспериментальное определение её конструктивных и эксплуатационных свойств с целью проверки их соответствия требованиям, предъявляемым к системе. Испытания проводятся по заранее разработанной программе испытаний. Рекомендуется составлять программу испытаний параллельно с разработкой самой системы.
Для установки технической системы
в том месте, где она будет эксплуатироваться, выполняют монтажные работы. Наладка системы включает в себя операции по подготовке системы к эксплуатации. Вся совокупность мероприятий по вводу системы в эксплуатацию (подготовка окружающей среды, обучение обслуживающего персонала, наладка и запуск системы) называется её внедрением. Средства диагностики позволяют определить характер и место возникновения неисправности системы на этапе её эксплуатации. Оценка погрешности датчиков и становление их пригодности производится в ходе поверки средств измерений. Её проводят специалисты соответствующих метрологических служб (метрология – это наука об измерениях, методах и средствах обеспечении их единства и способах достижения требуемой точности).
Поддержание системы в работоспособном состоянии, оказание специализированных услуг пользователям системы, необходимых для поддержания её устойчивого функционирования, модификация системы, связанная с устранением дефектов, обнаруженных в процессе её эксплуатации или появлением дополнительных требований, называется сопровождением системы. Профилактические (планово-предупредительные) мероприятия направлены на поддержание технической системы в исправном состоянии с заданным уровнем надёжности. Как правило, профилактика осуществляется в заранее установленные сроки и включает в себя обследование системы, замену или ремонт её отдельных узлов и деталей, чистку, смазку, регулировку и т. п. Профилактика предупреждает возникновение неожиданных отказов системы, вызванных износом деталей, засорением контактов и т. п.