21. Локальные системы автоматизации тп.

В зависимости от характера взаимосвязи автоматиз-й системы управ-я произв-вом (АСУП) и автоматиз-й с-мы управ-я ТП (АСУ ТП) различают автономные (локальные) и интегрированные АСУ ТП. При автономных системах управ-я ТП-ми инф-ия о выполнении заданий и основных показателях работы автоматиз-го рабочего комплекса систематизируется и передается с участием операторов, с испол-ием иных технич. средств (телефонная и т.д.).

В машиностроении, где основными ТП яв-ся процессы механ. обработки, наиболее подготовленной базой для внедрения АСУ ТП автономного и интегрированного яв-ся участки станков с программным управ-ем, к-рые в своем обычном (базовом) варианте объединены лишь общей производственной площадью и составом обслуживающих работ.

Средства управления локальными ресурсами компьютера реализуют все функции ОС автономного компьютера (распределение оперативной памяти м/у процессами, планирование и диспетчеризацию процессов, управление процессорами в мультипроцессорных машинах, управление внешней памятью, интерфейс с пользователем и т. д.);

2. Сетевые средства, в свою очередь, можно разделить на три компонента: - средства предоставления локальных ресурсов и услуг в общее пользование - серверная часть ОС; - средства запроса доступа к удаленным ресурсам и услугам - клиентская часть ОС; - транспортные средства ОС, которые совместно с коммуникационной систе-мой обеспечивают передачу сообщений между компьютерами сети.

Функции ОС автономного компьютера обычно группируются либо в соотв-и с типами локальных ресурсов, к-рыми управляет ОС, либо в соотв-и со специфическими задачами, применимыми ко всем ресурсам.Наиболее важными подсистемами управления ресурсами яв-ся: П/с управл-я процессами,П/с управл-я памятью, П/с управл-я файлами и внешними устройствами; а п/с, общими для всех ресурсов, яв-ся: П/с администрирования, П/с защиты данных, П/с пользовательского интерфейса.

22. Автоматизированные системы управления ТП. Одной из характерных тенденций развития систем автоматич. управ-я в машиностроении явл-ся испол-ие вычислит. техники -современных электронных вычисл. машин не только для сбора и преобразования инф-ии, но и для непосредственного управления технол-ми машинами и системами машин. Такие с-мы управления в отличие от традиционных, давно известных систем управления с распределительным валом и кулачками, копирами, упорами и т.д. получили название автоматиз-х систем управ-я ТП (АСУ ТП). Управляемым считается такой ТП, где по заранее разработанной программе объект обработки подвергается технол-им воздействиям в соответствии с заданными методами, маршрутами и режимами обработки, контроля, сборки. Важнейшее «+» АСУ ТП перед традиционными системами управления на механической, гидравлической, электрической основе заключ-ся в гибком управлении с оперативным реагированием на все возможные (и неизбежные) отклонения параметров процесса исходя из обеспечения целевой функции автоматиз-го оборуд-я. Задачи, выполняемые в с-ме ТП - АСУ ТП": по полученным данным о ТП составить прогноз хода ТП и такой план управляющих воздействий (например, изменения режимов обработки), чтобы в определенный момент состояние ТП отвечало некоторому экстремальному значению обобщенного критерия кач-ва. Перечень управляющих и информационных функций, выполняемых АСУ ТП: а) управляющее: регулирование отдельных параметров ТП; однотактное логическое управ-е (выполнение блокировок, защит и т.д.); каскадное регулирование; многосвязное регулирование; выполнение программных и логических операций дискретного управ-я процессом и оборуд-ием; оптимальное управ-е установившимися режимами ТП и работы оборуд-я; оптимальное управ-е неустановившимися режимами ТП и работы оборуд-я; оптимальное управ-е технол-им объектом в целом с самоприспособлением системы управ-я. б) информационно-вычислительные: сбор, первичная обработка и хранение технич-й и технол-й инф-ии; косвенные измерения параметров процесса и состояния технол. оборуд-я; сигнализация состояния параметров ТП и работы технол. оборуд-я; подготовка инф-ии для вышестоящих и смежных систем и уровней управ-я; регистрация параметров ТП, соотношения технол. оборуд-я и результатов расчетов; контроль и регистрация отклонений параметров процесса и состояния оборуд-я от заданных; анализ срабатывания блокировок и защит технол. оборуд-я; диагностика и прогнозирование хода ТП и состояния технол. оборуд-я; диагностика и прогнозирование состояний комплекса технич-х средств АСУ ТП; оперативное отображение инф-ии и рекомендаций ведения ТП и управ-я технол-м оборуд-ем; выполнение процедур автоматического обмена инф-ей с вышестоящими и смежными системами управ-я. Основными элементами АСУ ТП, обеспечивающими их функционирование, яв-ся комплексы технич. средств (технич. обеспечение), общесистемная технич. документация и эксплуатационный персонал. Комплекс технич. средств (КТС АСУ ТП) включает в себя: а) вычисл-х и управляющих устр-в, б) устр-в передачи сигналов и данных, в) датчиков сигналов и исполнительных устр-в, полностью обеспечивающих выполнение всех функций конкретной АСУ ТП. В зависимости от особенностей управляемого технол. оборуд-я комплекс технич. ср-в выполняется с прямым или непрямым взаимодействием. При прямом взаимодействии управляющий вычисл-й комплекс непосредственно осущ-ет управ-е технол. оборуд-ем. При непрямом взаимодействии управ-е технол. объектами может осущ-ся либо в режиме советчика оператора (разомкнутая система управ-я), либо путем взаимодействия с системами локальной автоматики , когда оборуд-е имеет традиционные системы управ-я (по опорам, копировальные и др).В машиностроении ,где основеыми ТП яв-ся процессы мех. обработки, наиболее подготовленной базой для внедрения АСУ ТП яв-ся участие станков с ЧПУ, к-рые в своем обычном варианте объединены лишь общей производственной площадью и составом обслуживающих работ.

23. Этапы проектирования автоматизированных систем. Структура процесса создания САПР: ИОС — исследование и обоснование создания САПР; ТЗ — технич. задание; ЭП — ТП — эскизный и технич. проекты; РД —рабочая документация; ИНК — изготовление несерийных компонентов комплекса средств автоматизации проект-ия; ВД — ввод в действие.

ИОС.Этап 1. Обследование проектной организации. Основная цель данного этапа — принятие решения о создании САПР. Это решение базируется на технико-экономической оценке целесообразности и анализе принципиальной возможности автоматизации процесса проект-я. Этап 2. Разработка и оформление предварительных требований к системе. Этот этап яв-ся завершающим и выполняется в том случае, если принято «+» решение о целесообразности автоматизации. Требования к системе оформляются в виде технико-экономического обоснования САПР, заявки на создание системы или тактико-технического задания. Соответствующий документ содержит обоснование целесообразности создания САПР, а также требования к системе и исходные данные для ее проект-я. Основные разделы документа: 1. Назначение САПР, область применения и цели создания САПР. 2. Показатели эффективности САПР и требуемый уровень их значений. 3.Функциональные требования к САПР (состав автоматизируемых проектных процедур и операций). 4. Требования к кач-ву и регламенту выполнения функций. 5. Требования к совместимости САПР с другими автоматиз-ыми системами. 6. Условия размещения и функционирования КСАП. 7. Рекомендации по включению в САПР сущ-их ср-в автоматизации и/или автоматиз-ых процедур. 8. Требования к срокам ввода САПР в действие и другие ограничения на процесс создания системы. 9. Описание содержания и параметров автоматиз-ых проектных процедур и операций. 10.Описание основных информ-ых потребностей проектных процедур и пользователей САПР. 11 .Объемно-временные характер-ки информ-ых потоков в автоматиз-ой с-ме.

Технич. задание. Работы на этой стадии проводятся в 3 этапа, обязательным из к-рых яв-ся последний: 1) выполнение научно-исследовательской работы; 2) разработка аванпроекта САПР; 3) разработка технич. задания на создание САПР.1. Выполнение научно-исследовательской работы. НИР предназначена для определения возможностей, принципов и путей автоматизации проектных процедур и операций, выявленных на стадии исслед-я и обоснования создания САПР. 2. Разработка аванпроекта САПР. Целью данного этапа яв-ся завершение формирования внешнего проекта САПР, т. е. целостного описания с-мы проект-я в условиях автоматизации. 3. Разработка технич. задания на создание САПР. Данный этап завершает комплекс предпроектных работ. ТЗ яв-ся документом, исходным для создания САПР и обязательным при приемке системы. Основные разделы документа: 1. Наименование и область применения. 2. Основания для создания САПР. 3. Характ-ка объектов проект-я 4. Цель и назначение САПР. 5. Характ-ка процесса проект-я. 6. Требования к САПР: 6.1. Общие требования. 6.2. Треб-я к отдельным обеспечениям и компонентам. 7. Технико-экономические показатели. 8. Стадии и этапы создания САПР. 9. Порядок испытаний и ввода в действие САПР. 10. Источники разработки.

Эскизный проект. Эта стадия предназначена для разработки вариантов предварительных решений по составу, структуре и функционированию САПР в соотв-ии с треб-ми,установ-ми в ТЗ на создание системы. Порядок выполнения работ на стадии ЭП: 1) разработка вариантов построения САПР; 2) разработка основных решений по видам обеспеч-я САПР; 3) разработка решений по процессу функцион-я САПР; 4) разработка документации ЭП.

Технич. проект. Назначение этой стадии — принятие окончательных проектных решений, дающих полное представление о создаваемой САПР. Порядок выполнения работ на стадии ТП: 1) разработка окончательных решений по общесистемным вопросам; 2) разработка решений по видам обеспечения САПР; 3) разработка проектно-сметной строительной документации; 4) согласование решений по связям видов обеспечения м/у собой и разработка общесистемной документации на САПР в целом; 5) составление заказной документации на поставляемые компоненты и комплексы средств автоматизации или ТЗ на их разработку. Завершающие стадии процесса создания САПР. Работы на этих стадиях направлены на изготов-е компонентов и комплексов средств автоматизации, подготовку организации — пользователя САПР к приемке системы в промышленное функционирование.

Рабочая документация. Эта стадия предназначена для разработки (адаптации заимствованных) прикладных программ решения функциональных и технол-х (обеспечивающих) задач САПР и оформления всей документации, достаточной для изготов-я, ввода в действие и функционирования системы.

Изготов-е несерийных компонентов КС АП.

Стадия предназначена для создания работоспособного КС АП, обеспечивающего выполнение проектных процедур, предусмотренных ТЗ на САПР, и подготовки пользователя к вводу системы в действие. На этой стадии выполняются работы :изготовление компонентов КС АП; автономная отладка и исследование компонентов КС АП; подготовка организации к вводу в действие САПР; строительно-монтажные работы; комплектация САПР поставляемыми технич-ми, программными ср-вами и комплексами средств; пусконаладочные работы (комплексная отладка КС АП).

Ввод в действие.Данная стадия предназначена для обеспечения возможности промышленного функционирования САПР, определения фактических (на данной стадии) технико-экономических показателей системы, проверки соответствия САПР технич. заданию и требованиям нормативно-технической документации. Эта стадия включает в себя следующие этапы; проведение опытного функционирования САПР; проведение приемочных испытаний; устранение замечаний, выявленных при испытаниях САПР; приемку САПР в промышленное функционирование.