Лекции по автоматизации и управлению

Подождите немного. Документ загружается.

Вопрос №8. Программное обеспечение

автоматизированной системы

Программным обеспечением (ПО) вычислительной машины называют

совокупность программ и сопровождающей их документации, позволяющую

использовать вычислительную машину для решения задач.

Программное

Обеспечение

Системное ПО Прикладное ПО

Системное ПО включает программы, необходимые для согласования

работы всего вычислительного комплекса при решении задач, а также при

разработке новых программ.

Прикладное ПО разрабатывается и используется для решения конкретных

задач пользователей ЭВМ и включает прикладные программы и пакеты

программ.

Программное обеспечение можно рассматривать и с точки зрения

взаимодействия его элементов.

Вашему вниманию представлена традиционная схема, представляющая

иерархию программного обеспечения:

Пользователь

Ядро ОС

Окружение ОС Расширение ОС

Прикладное программное обеспечение

Рассмотрим поподробнее схему, представленную выше.

Ядро ОС является резидентным. С его помощью осуществляется

автоматический запуск и проверка готовности основных узлов

вычислительного комплекса.

Ядро и окружение ОС образуют базовое программное обеспечение.

Расширение ОС занимает промежуточное положение между базовым и

прикладным программным обеспечением. Состав и структура его могут

сильно варьироваться.

Прикладное программное обеспечение представлено программными

средствами, в состав которых входят в основном следующие классы:

 Различные оригинальные прикладные, обучающие и игровые

программы;

 Системы программирования на языках высокого уровня, включающие

программы-трансляторы;

 Программы-редакторы текстов и изображений, издательские системы;

 СУБД;

 Пакеты прикладных программ;

 Интегрированные системы.

Вопрос №9. "Состав информационного обеспечения

и требования к нему".

Информационное обеспечение АСУ - совокупность реализованных

решений по объектам, размещению и формам организации информации,

циркулирующей в АСУ при ее функционировании.

Информационное обеспечение включает в себя:

 нормативно-справочную информацию , которая заимствуется в справочниках

и нормативных документах;

 классификаторы технико-экономической информации - служат для

унификации применяемых в АСУ наименований и обозначений с целью их

однозначного определения.;

 базу данных , которая содержит в систематизированном виде все

необходимые для АСУ данные;

 унифицируемые документы, используемые в АСУ , представляют собой

набор форм организационно-распорядительной информации в соответствии

со стандартом и форм для внутрисистемного пользования.

Методы анализа информационных потоков:

 метод инвентаризации позволяет получить полную информацию, т.е. все

показатели и все документы. Трудоемкость метода очень велика.

 метод типических групп предусматривает регистрацию только

представителей однотипных групп документов.

Множество документов, связанных с системой управления, можно

разделить на несколько групп:

 официальные положения и инструкции, регламентирующие функции

подразделений и определяющие сроки и процедуры обработки информации

и принятия решений;

 входные документы, возникающие вне системы;

 систематически обновляемые записи в виде картотек или книг;

 промежуточные документы, получаемые и используемые в процессе

обработки информации;

 выходные документы.

Возможны два вида обмена информации:

 документированный - обмен документами, подготовленными и

заполненными людьми либо ЭВМ в виде распечаток;

 недокументированный - непосредственный или телефонный разговор,

общение с ЭВМ через клавиатуру и дисплей.

В системе организационно-распорядительной информации выделяют три

группы документов:

 организационная , в которую входят уставы, инструкции, правила,

руководство пользователя;

 распорядительная - постановления, приказы, распоряжения;

 справочно-информационная - письма, справки, отчеты, протоколы, справки.

При проектировании диалога человек - ЭВМ предъявляют требования:

 диалог должен проектироваться с учетом возможности работы на ЭВМ

пользователей с различной степенью подготовленности;

 пользователь может прервать свою работы в любой момент и на любом

месте, при этом не следует устанавливать специальные правила и процедуры

прерывания или окончания сеанса диалога, без выполнения которых

произойдут нарушения в работе системы;

 в процессе диалога пользователь может продолжить диалог с нужного места;

 пользователь не обязан заботиться о том, как его общение с диалоговой

системой сказывается и может иметь последствия для других работ. В

необходимых случаях должны быть обеспечены защита информации от

несанкционированного доступа или требования секретности

Для упорядочения и систематизации описания предметов и понятий их

подразделяют по группам и признакам. Процесс такого упорядоченного

распределения называется классификацией. Учитываемые при этом признаки

сходства или различия объектов называют основанием классификации.

Различают иерархическую и фасетную системы классификации.

Классификатор - систематизированный свод наименований и

обозначений или шифров группировок. Каждому объекту в классификаторе

присваивается шифр в соответствии с принятой системой кодирования.

Свойства системы кодирования:

 полнота , позволяющая охватывать все множество объектов;

 унифицированность , обеспечивающая единство шифров всех объектов;

 однозначность , сохраняющая уникальность идентификатора,

представленного шифра;

 дешифруемость , позволяющая обрабатывать шифры не зависимо от их

семантики, и затем отыскивать соответствующий объект;

 избыточность и гибкость , дающие возможность расширения изменений в

наборе шифров без нарушения структуры классификации.

Существует 4 основные системы кодирования технико-экономической

информации, из которых 1 и 2 - классификационные, т.к. основаны на заранее

существующей классификации, 3 и 4 - регистрационные (объектам

присваиваются номера).

 последовательная система кодирования соответствует иерархической

системе классификации. Шифр каждой нижестоящей группировки

образуется путем добавления элементов к шифру вышестоящей. Такая

система обладает хорошей информативностью, но шифры имеют большую

длину.

 параллельная система кодирования соответствует фасетной системе

классификации. В отличие от последовательной, здесь нет зависимости

признака, записанного в одних разрядах шифра от других.

 порядковая система кодирования - объектам присваиваются

последовательные номера.

 серийно-порядковая система отличается от порядковой системы тем, что при

наличии двух и более классификационных признаков объекты делятся на

группы, каждой из которых выделяется серия номеров, присваиваемых

аналогично порядковой системе.

Вопрос №10. "Состав работ по созданию

интегрированной системы автоматизированного

управления".

 предпроектная стадия - разработка технико-экономического обоснования и

ТЗ на создание ИСАУ;

 разработка проектов - разработка технического и рабочего проектов, а для

небольшой АСУ - единого технорабочего проекта системы;

 ввод в эксплуатацию - проведение монтажных и пусконаладочных работ по

технической части системы, завершение мероприятий по подготовке

предприятия к внедрению, опытная эксплуатация и приемоналадочные

испытания системы;

 сопровождение системы .

На основе сбора и анализа данных существуют возможности повышения

качества и объема выпускаемой продукции, снижения материальных затрат, а

также финансовых и трудовых, улучшение организации производства за счет

создания ИСАУ.

ТЗ составляют на основе технико-экономического обоснования. ТЗ

включает в себя

функции, выполняемые системой, и документацию к системе.

Вопрос №11. "Организация работ по разработке систем

автоматизированного управления".

Участниками проектирования системы являются:

 фирма - разработчик аналогичных АС;

 заказчик этой системы;

 поставщик вычислительной техники и программного обеспечения.

Могут привлекаться профессионалы по созданию баз данных и

информационных баз знаний, по локальным вычислительным сетям.

Стадиями создания АС являются:

 техническое задание;

 техническое проектирование;

 рабочее проектирование;

 внедрение.

Этап технического задания в свою очередь включает:

 стадию предпроектного обследования объекта , на которой устанавливается

объект исследования, программа обследования, организационный план

обследования;

 стадия проведения исследовательской работы включает следующие этапы:

 получение сведений о положении, закономерностях развития и

функционирования объекта;

 получение сведений о возможности рационализации

функционирования объекта;

 получение исходных данных для построения структурной,

функциональной, информационной и технологической моделей

объекта.

 создание эскиза (облика АС) содержит разработку предварительной

структуры, состав автоматизированных функций, общий алгоритм

функционирования, предварительный выбор комплекса задач,

предварительная оценка затрат, предварительная оценка надежности и

эффективности будущей системы, предварительное распределение задач

между человеком и вычислительной техникой;

 подготовка и выпуск тех. задания на систему.

При разработке технического задания должны быть использованы

принципы:

 точность изложения;

 краткость изложения;

 лаконичность;

 корректность;

 конкретность требований (численное выражение требований);

 наличие требований к составу системы;

 наличие требований к ее характеристикам;

 наличие требований к показателям;

 учет требований нормативно - технической документации;

 доказательство целесообразности разработки.

Структура технического задания:

1. общие сведения

2. назначение и цели создания системы

3. характеристика объекта автоматизации

4. требования к системе

5. состав и содержание работ по созданию системы

6. порядок контроля и приемки системы

7. требования к составу и содержанию работ по подготовке объекта

автоматизации к вводу системы в действии.

Целью этапа технического проектирования является разработка

основных технических решений по создаваемой системе и, возможно,

окончательное определение ее стоимости (если это оговорено договором).

Работы стадии технического проекта завершаются разработкой:

 общесистемных решений;

 проектной документации (для тех. проекта строительства);

 перечнем необходимых средств вычислительной техники;

 документации специального программного и информационного

обеспечения.

Основными стадиями этапа рабочего проектирования являются:

 разработка рабочей документации на тех. обеспечение;

 разработка рабочей документации на программное и информационное

обеспечение;

 разработка эксплуатационной документации.

Целью этапа внедрения является передача созданной системы в

эксплуатацию. Стадии внедрения:

 подготовка объекта к внедрению - выполняются работы:

 строительно - монтажные по необходимости,

 комплектация системы,

 обечения персонала.

 наладка АС - на этой стадии производятся:

 наладка отдельных частей АС,

 комплексная наладка системы, целью котрой является проверка и

достижение правильности выполнения алгоритмов

функционирования системы,. как человеко - машинного комплекса,

 проведение испытаний на работоспособность.

 опытная эксплуатация системы осуществляется в соответствии с

разработанной программой и предусматривает проверку тех. состояния

системы, определение качественных и количественных показателей

выполнения функций системы, проверку готовности персонала к

эксплуатации системы, доработку программного обеспечения и

корректировку эксплуатационной документации.

Вопрос №12. "Структура интегрированной системы

автоматизированного управления".

Структура ИСАУ определяется по функциональным подразделениям,

которые объединяются по признаку выполнения определенных функций или

операций.

Функциональная структура АСУ - структура, элементами которой

подсистема, функции АСУ или их части, а связи между элементами - потоки

информации, циркулирующей между ними в процессе функционирования АСУ.

Структура комплекса технических средств АСУ - структура, элементами

которой являются устройства комплекса тех. средств АСУ, а связи между

элементами отображают информационный обмен.

Выделяют обеспечивающие подсистемы:

 Мат. и программное обеспечение - совокупность мат. методов, моделей и

алгоритмов обработки информации. используемых при создании и

функционировании АСУ;

 информационное обеспечение - совокупность реализуемых решений по

объемам, размещению и формам организации информации, циркулирующей

в АСУ при ее функционировании;

 организационное обеспечение - совокупность документов,

регламентирующих деятельность персонала АСУ при ее функционировании;

 лингвистическое обеспечение - совокупность языковых средств для

формализации естественного языка, построения и сочетания

информационных единиц при общении персонала ИСАУ;

 правовое обеспечение - совокупность правовых норм, регламентирующих

правоотношения при функционировании АСУ и юр. статус результатов ее

функционирования.

Состав функциональной подсистемы ИСАУ:

 инженерная подготовка производства;

 оперативное управление основным производством;

 технико-экономическое планирование;

 управление финансами;

 технологическая подготовка производства;

 управление инструментальным обеспечением;

 управление сбытом;

 бух. учет;

 управление транспортным обслуживанием;

 управление ремонтным обслуживанием;

 управление материально-техническим снабжением;

 управление кадрами;

 управление делопроизводством;

 управление технологическим процессом;

 управление качеством продукции;

 межфункциональная координация;

 управление кап. строительством;

 контроль исполнительской дисциплины.

Вопрос №15. "Дерево целей создания ИСАУ".

I. Обеспечение организационной интеграции:

 выбрать орг. структуры, определить права и обязанности персонала всех

звеньев ИСАУ;

 провести регламентацию порядка обмена информацией;

 определить ответственности за своевременность и недостоверность

предъявления информации;

 разработать методическое обеспечение ИСАУ;

 обеспечить координацию и синхронизацию действий всех служб и

исполнителей;

 создать сеть АРМ.

II. Обеспечение функциональной интеграции:

 определить набор технико-экономических показателей и технологических

параметров для решения всей совокупности задач ИСАУ;

 декомпозировать технико-экономические показатели и технологические

параметры по уровням управления с целью минимизации объема

хранящихся данных и потоков информации;

 разработать задачи организации внутриуровневого и межуровневого обмена

информацией, обеспечивающих автоматизацию процедуры принятия

решений;

 разработать сквозные по уровням комплексы задач по всем основным

функциям управления;

 выбрать критерии совместного функционирования локальных

автоматизированных систем;

 разработать комплексы задач на основе критериев совместного

функционирования локальных автоматизированных систем;

 разработать интерфейсы с эксплуатируемыми комплексами задач локальных

АСУ;

 разработать мат. методы решения задач большой размерности, методы

горизонтальной и вертикальной декомпозиции общей модели управления.

III. Обеспечение технической интеграции:

 обеспечить техническую, кодовую и программную совместимость

комплекса тех. средств локальной АС;

 обеспечить высокую достоверность решения задач;

 обеспечить максимальную мобильность конфигурации комплекса тех.

средств;

 обеспечить дистанционный обмен данных между комплексами ЭВМ

различного назначения, источниками и потребителями информации по

каналам связи;

 обеспечить высокие эксплуатационные характеристики комплекса тех.

средств;

 обеспечить распределенную обработку данных;

 обеспечить высокую надежность комплекса тех. средств.

IV. Обеспечение информационной интеграции:

 унифицировать формы документов, методики их заполнения и

использования;

 унифицировать методики реализации плановых и др. расчетов;

 создать распределенную иерархическую систему взаимосвязанных баз

данных и средств ее ведения;

 унифицировать требования к обмену информации;

 унифицировать требования к структуре, организации и форматам

представления данных;

 использовать единую систему классификации и кодирования и средства ее

ведения;

 обеспечить высокую достоверность хранения данных.

V. Обеспечение программной интеграции:

 обеспечить функционирование ИСАУ в условиях наличия различных

операционных систем;

 обеспечить обмен информацией между различными типами ЭВМ и

организацию распределенной обработки данных;

 обеспечить разнообразные режимы функционирования системы и ее

компонентов;

 обеспечить интерфейсы между различными базами данных и системами

управления ими, интерфейсы с существующими программными средствами

разных уровней;

 обеспечить оперативный доступ к базам данных на различных уровнях;

 обеспечить организацию вычислительного процесса многомашинного

многофункционального комплекса технических средств;

 обеспечить мультипрограммный режим работы операционной среды;

 обеспечить восстановление после сбоя состояния данных и вычислительного

процесса на определенный момент времени;

 обеспечить надежность функционирования системы.