- •1. Введение: предпосылки создания аиус. Эволюция систем автоматизации
- •1.1. Эволюция систем автоматизации
- •1.2. Цели и задачи курса
- •2. Автоматизированные информационно – управляющие системы
- •2.1 Общие понятия
- •2.2 Иерархия автоматизированных информационно – управляющих систем
- •Асутп. Определения и функции
- •Классификация аиус
- •Разновидности аиус по характеру объекта управления (оу)
- •2.4.1.1. Объекты с непрерывным характером процесса
- •2.4.1.2. Объекты управления с дискретным характером процесса
- •2.4.5.2 Асутп с цсои, выполняющим информационные функции
- •2.4.5.3. Асутп с цсои, выполняющим управляемые функции в режиме советника
- •2.4.5.4. Асутп с цсои, выполняющим супервизорное управление
- •2.4.5.5. Асутп с цсои, выполняющим непосредственное управление
- •2.5. Системы автоматического управления на основе цифровых средств обработки информации (цсои)
- •2.6 Требования к аиус. Состав обеспечивающих подсистем аиус. Этапы создания аиус
- •3. Математическое обеспечение аиус
- •3.1 Математическая модель. Общие понятия о математической модели
- •3.2 Понятия об идентификации объекта управления
- •3.2.1. Параметрическая идентификация
- •3.2.2. Полная идентификация
- •Разработка моделей динамических процессов обобщенным экспериментальным методом (методом Калмана)
- •Проведение эксперимента. (этап 1)
- •Выбор модели. (этап 2)
- •Группировка данных. (этап 3)
- •Вычисление коэффициентов а0 и в0. (этап 4)
- •Проверка полученной математической модели на адекватность (этап 5)
- •Выбор модели объекта в виде разностного уравнения более высокого порядка. (Этап 6)
- •Разработка неформальных математических моделей
- •4. Алгоритмическое обеспечение аиус
- •Общие вопросы алгоритмизации
- •4.2. Алгоритмы сбора, первичной обработки данных и контроля состояния объекта
- •4.3. Алгоритмы плу
- •4.4 Алгоритмы цифрового двухпозиционного регулирования
- •4.5 Алгоритмы цифрового регулирования по рассогласованию
- •4.6 Алгоритм оптимального управления
- •4.6.1 Общие сведения о методах оптимизации
- •4.6.2 Построение линейной операционной модели для решения задач оперативного планирования производства
- •4.6.3. Сведения о решении задачи линейного программирования
- •4.6.4. Алгоритм симплексного метода
- •4.6.5 Пример поиска оптимального плана
- •4.7 Алгоритм календарного планирования и оперативное управление в аиус
- •4.7.1 Дискретное производство и планирование производственных процессов
- •4.7.2 Математическое моделирование и методы планирования дискретного производства
- •4.7.3 Математическая постановка задачи оперативного календарного планирования
- •4.7.3.1. Формализация характеристик технологических операций
- •4.7.3.2. Математическая постановка задачи оперативно-календарного планирования
- •4.7.3.3. Пример: построения оптимального двухоперационного плана (календарного плана)
2.6 Требования к аиус. Состав обеспечивающих подсистем аиус. Этапы создания аиус
Любая АИУС должна разрабатываться так, чтобы она соответствовала целому комплексу требований, изложенных либо в руководящих технических материалах, либо в документации по разработке системы - техническом задании. К наиболее существенным требованиям можно отнести:
-
Система должна реализовывать весь набор функций по управлению объектом.
-
Система должна обеспечить оптимизацию режимов работы объекта в соответствии с принятым критерием эффективности.
-
Система должна иметь соответствующие: быстродействие, точность алгоритмов, надёжность, габариты, стоимость, энергопотребление и т.д.
-
Система должна отвечать эргономическим требованиям по способам и форме представления информации оператору, по конструкции и формам пульта управления и др. средств, а также по способу размещения аппаратных средств на центральном щите и местных щитах.
-
Система должна быть приспособлена к взаимосвязанному функционированию с другими системами, т.е. обладать свойствами информационной и технической совместимости с другими системами, а также допускать возможность расширения функций и развитие.
Поскольку АИУС сама по себе является сложной системой, к которой предъявляется целый комплекс требований, то стандартами определён состав, так называемых, обеспечивающих подсистем АИУС. Т.е. АИУС строится из отдельных специальных подсистем:
-
подсистема МО;
-
подсистема АО;
-
подсистема ПО;
-
подсистема ТО;
-
подсистема ИО.
Данный набор подсистем может варьироваться в зависимости от сложности объекта управления, но для крупных объектов обычно создаются все обеспечивающие подсистемы, т.е. в полном наборе.
Для создания АИУС руководящими материалами регламентированы этапы, которые можно представить следующим образом:
-
На стадии технического задания осуществляется предпроектное исследование объекта, оценка возможных функций ситемы, их реализация и формирование требований к системе, оценка возможного экономического эффекта. После первого этапа должен быть решён вопрос о целесообразности продолжения работ.
-
На стадии эскизного проекта осуществляется предварительная разработка функциональной структуры, предварительная разработка алгоритмической структуры, предварительный выбор технических средств.
-
На стадии технического проекта осуществляется:
-
системно-технический синтез АИУС;
-
аппаратурно-технический синтез АИУС;
-
расчёт технико-экономической эффективности АИУС.
На стадии рабочего проект осуществляется:
-
разработка рабочей документации на системы локальной автоматики;
-
разработка рабочей документации на вычислительный комплекс ЦСОИ АИУС;
-
составление документации на все виды технических средств, ПО, и ИО АИУС.
-
На стадии 5 осуществляется:
-
наладка АИУС;
-
приёмо-сдаточные испытания;
-
сдача АИУС комиссии.