Вступление

Постоянное развитие средств вычислительной техники ,совершенствование математических методов позволило значительно расширить возможности в совершенствовании существующих объектов и технологий и создание новых ,обладающих более высоким качеством ,менее энергозатратных и более экономичных .

Основным инструментом в решении современных задач анализа и синтеза являются процедуры проэктирования(ручного,автоматизированного(САПР),автоматического)

Под объектом автоматизации (средств автоматизации) будем понимать объекты, либо технологии, решающие наперед заданные задачи.

Пример :самолет, автомобиль

Под средством автоматизации будем понимать набор программных ,аппаратных ,программно-аппаратных средств, позволяющих обеспечивать заданному объекту (технологии)заданный режим.

Основные понятия и обозначения

Автоматизация- одно из направлений научно-технического прогресса, использующего саморегулирующее технические средства и математические методы с целью освобождения человека-оператора от участия в процессах получения преобразования передачи и использования энергии ,материалов или информации либо существенного уменьшения степени этого участия или трудоемкости выполняемых операций.

Могут автоматизироваться:

1)производственные процессы

2)организация планирования и управления

3)проектирование

4)научные исследования

5)бизнес-процессы и т.д.

Автоматизация позволяет:

-повысить производительность труда

-повысить качество продукции

-оптимизировать процессы управления

-отстранить человека-оператора от производств опасных для его здоровья

В состав систем автоматизации входят:

1)датчики

2)устройства ввода

3)управляющие устройства (контроллеры, ПК, вычислительные станции)

3)исполнительные устройства

4)устройства вывода

К основным видам систем автоматизации относят:

-системы автоматизированного управления движением подвижных объектов

-контуры повышающие качество и точность управления подвижными объектами

-АСУ ТП

-системы автоматизированного проектирования и т.д.

Основными целями и задачами автоматизации являются:

1)улучшение качества регулирования

2)повышение степени автоматизации

3)повышение степени оптимальности

Для решения поставленных задач (проэктирования)систем автоматизации используют готовые комплексы программных и программно-технических стредств САПР ,либо вновь создаваемые ППП(пакеты прикладных программ) решающие задачи анализа и синтеза ,то есть создание систем автоматизации.

Проектированние систем автоматизации.Этапы проектной процедуры ,проектной перации

Весь процесс проектирования САУ разбивается на отдельные условно-выделенные проектные процедуры

Под проектной процедурой понимают часть этапа проектирования ,выполнение которой завершается получением проектного решения.

Каждой проектной процедуре соответствует некоторая задача проектирования ,которая решается в рамках проектной процедуры.

Пример:

-оформление чертежа изделия

-расчет параметров усилителя магнитного преобразователя

-формирование оптимального закона управления и т.д.

Мелкие части процесса проектирования,входящие в состав проектных процедур называют проектными операциями .

Пример:

-решение системы уравнений

-расчеты построения кривых переходных процессов(ЛАЧХ,АФЧХ)

-вычерчивание типового графического изображения и т.д.

Процесс проектирования систем автоматизации развивается во времени и в нем выделяют:

1)стадии(этапы)

2)проектные процедуры

3)проектные операции

При проектировании систем автоматизации выделяют следующие этапы :

1)стадии проектных исследований

2)этап технического задания (технического предложения)

3)этап эскизного проектирования

4)этап технического проектирования

5)этап рабочего проекта(формируются функциональные схемы, интерфейс пользователя)

6)этап испытаний и внедрений

A1

А2

I

А3

А4

II

III

А5

А6

А7

А8

IV

ЭВМ

V

Рис.3.1 Схема процесса проектирования

Отдельные вершины графа (с 1по 24) означают определенные проекты процедуры ,которые дополняют определенные этапы проектирования.

Наименование вершин и направление ветвей графа характеризируют последовательность процедур проектирования.

1)-Определяет потребность в системе автоматизации ,которая будет проетироваться и прогнозирование будущих условий функционирования системы

2)-Формируются общая и частные постановки задачи проектирования. Формируются(формулируются)предполагаемые поиски решения поставленной задачи.

3)- Анализ альтернативных решений проектной задачи.

А2-проектная процедура сравнения вариантов решения ;

А3-процедура выбора варианта проектного решения;

А4-процедура непрерывной оптимизации

Вершины 4,5,6-выполянются одновременно и наполнением является :

В 4 вершине:

-описание функционирования объекта проектирования ;

-выбор или разработка его структурной схемы

-назначение и выбор материально-технических средств в его реализации

-определение характеристик объектами составляющих его звеньев.

В 5 вершине:

-обоснование и выбор элементной базы

-оценка материальных ,энергетических и трудовых затрат для создания объекта

В 6 вершине:

-разработка экономических показателей

-эффективность

7 - эскизное проектирование. Создаются эскизы функциональных ,принципиальных схем.

8 -отработка эскизного проекта на моделях или экспериментальных образцах

9-защита эскизного проекта .Предъявляется:

-комплект эскизной технической документации

-подробно обсуждается и принимается решение: а)если заказчик доволен- продолжение и переход к следующему этапу; б)этап поиска нового варианта технического решения

10 вершина- детальное проектирование отдельных узлов и элементов проектирования системы автоматизации.

Привлекается ЭВМ:

А5-процедура инженерного анализа и синтеза

11-общая компоновка проекта ,обработка структурных ,конструкторских и технологических решений.

12-изготовление и проверка комплекса технической документации

13 - патентный анализ отдельных принятых решений.

14 -оценка проекта ,согласование технических заданий с исполнителями.

15 -составление сметной стоимости и реализации проекта

16 -защита технического проекта с проектом технической документации ,принятие решения по реализации проекта

17 -создание модели объекта, построение опытного образца.

18 -разработка программных испытаний опытных образцов.

19 -проведение испытаний. Этапы испытаний в процессе проектирования 17,18,19,20 смещены с главной оси процедур проектирования, так как проектировщик участвует в них преимущественно в качестве консультанта.

20-оформление результатов испытаний и исследований

21-анализ результатов испытаний, уточнение характеристик объектов, переконструирование «слабых»звеньев и корректировка технической документации.

22-разработка рабочей документации, технических описаний и инструкций по эксплуатации.

23-оформление патентных или заявочных материалов.

24-окончательное утверждение проекта