Типовые структуры автоматизированных систем управления

Типовое проектное решение включает рабочую документацию, обеспечивающую создание и функционирование выбранного состава элементов АСУП, которая может быть использована при проектировании системы или ее частей без изменения или с незначительной доработкой по привязке к конкретным условиям.

Эта документация должна удовлетворять следующим основным требованиям:

• возможности создания проектов АСУП по методу агрегатирования, где каждое ТПР или их комплекс являются самостоятельными блоками;
• наличию полного комплекта документов, позволяющих включить ТПР в проект АСУ;
• возможности пополнения новыми ТПР для расширения области их применения и выполняемых ими функций;
• минимальной трудоемкости при использовании ТПР на конкретном предприятии.

В системе проектирования АСУП все типовые проектные решения разделяются на классы, которые формируют структуру ТПР.

Класс ТПР «Задача» охватывает комплекс алгоритмов и программ, реализующих определенные функции управления в АСУП. В зависимости от реализуемых функций управления ТПР этого класса разделены на подклассы — функциональные подсистемы. ТПР по подсистемам представляют собой комплекс задач, содержание которых определяется опытом разработки и внедрения АСУП (в том числе и на базе ТПР). Внутренняя структура каждого типового решения строится по модульному принципу. В зависимости от назначения различают модули алгоритма (экономическое обеспечение) и модули программ (математическое обеспечение).

Класс ТПР «Техника» определяет состав, размещение и порядок использования технических средств, предназначенных для решения задач АСУП. ТПР этого класса, в свою очередь, состоят из двух подклассов — ТПР по информационно-вычислительному центру и ТПР по использованию периферийной техники.

ТПР этого класса, в свою очередь, состоят из двух подклассов — ТПР по информационно-вычислительному центру и ТПР по использованию периферийной техники.

Структурная ТПР

 

Класс ТПР «Персонал» предназначен для регламентации действий персонала в нормальных условиях функционирования АСУ и в аварийных режимах; согласования основной деятельности управленческого персонала с его действиями по работе с АСУ; относительной привязки ТПР классов «Задача» и «Техника», соответствия действий персонала технологическому процессу сбора, передачи и обработки данных; регламентации обязанностей, прав и непосредственной ответственности лиц, работающих в АСУ.

В качестве объектов документации ТПР служат форма (входной и выходной информации), модуль, задача и система.

Каждое типовое проектное решение построено по модульному принципу, т. е. каждое типовое решение включает ряд блоков, реализующих определенные части задачи.

Модуль алгоритма (экономическое обеспечение) представляет собой часть алгоритма (алгоритм) задачи, характеризующуюся определенной степенью законченности и устойчивости к изменениям и обладающую возможностью как многократного самостоятельного использования, так и использования в соединении с оригинальным проектным решением при создании АСУ.

Программный модуль (математическое обеспечение) — это комплекс программ (программа), реализующий модуль алгоритма, включая процедуры ввода-вывода данных.

Обязательными условиями при выделении модуля являются единичность входа и единичность выхода. Не исключается наличие многовариантных модулей, которые путем фиксации значений управляющих параметров могут настраиваться на одну из нескольких возможных схем работы.

Документация рабочего проекта для конкретной АСУП комплектуется из отдельных частей типовых и оригинальных проектных решений.

На стадии разработки технического задания выбор ТПР класса «Задача» осуществляется в такой последовательности.

На основании результатов обследования предприятия определяется первоочередной перечень задач, включаемых в АСУП. После этого осуществляется сопоставление имеющихся разработанных ТПР с перечнем задач. В случае отсутствия ТПР, эквивалентных по назначению задаче, принимается решение о разработке оригинального проектного решения. Возможность использования ТПР определяется предварительно специалистами, но функциям управления организации — разработчика АСУП и предприятия-заказчика. Если в комплексе ТПР есть решение, соответствующее задаче, включенной в техническое задание на создание АСУП, то ТПР используется; если в его комплексе нет решения, соответствующего требуемой задаче, но имеются проектные решения, эквивалентные ей по назначению, то используется проектная документация по TI1P для разработки оригинального проектного решения; если в комплексе ТПР не имеется решения, эквивалентного по назначению задаче, включенной в техническое задание, то разрабатывается оригинальное проектное решение. С целью определения соответствия форм выходных документов ТПР требуемой эквивалентной ему по назначению задаче сравнивают формы выходных документов по составу реквизитов со структурой документа. Затем сопоставляют формы входных документов. При соответствии форм выходных и входных документов ТПР требуемым для решения задачи формам принимается решение об использовании ТПР без доработок.

В случае если необходимая форма выходного документа не соответствует разработанной в ТПР, но может быть получена из его выходного массива, а входные данные могут быть введены в соответствии с ТПР, принимается решение о применении ТПР с соответствием описания к стандартной программе вывода данных. В противном случае разрабатывается оригинальное проектное решение.

На стадии технического проекта на основании блок-схемы, содержащейся в постановке ТПР «Задача», определяется окончательное применение ТПР с точностью до модуля и осуществляется согласование с заказчиком форм входных и выходных документов. Работы выполняются специалистами по разработке постановок задач с привлечением в случае необходимости специалистов по обработке данных.

В техническом проекте возможно использование ТПР, включаемых без доработок и с заменой отдельных модулей оригинальными.

Возможность использования ТПР практически определяется степенью пригодности модулей ТПР и соответствием их общим требованиям технического задания на создание системы управления [1], [6].

Полное использование ТПР без изменений возможно в случае пригодности всех его составляющих: входных и выходных форм документов, алгоритмов решения и системы классификации и шифровки. Если эти требования не выполняются, то для конкретного проекта могут быть использованы лишь отдельные ТПР.

В техническом проекте по задачам ТПР даются постановки задач и схемы информационной увязки ТПР и оригинальных решений. В случае использования ТПР без изменений в качестве постановки задачи берется копия их документов.

При использовании ТПР с доработками в состав постановки задачи включаются документы ТПР и в специальном разделе «Особенности решения задачи» приводятся требования по постановке задачи: перечень конкретных объектов (цехов, участков и т. д.), для которых решается задача в проекте АСУП; способ организации сбора исходных данных; максимальное количество строк в документах; периодичность решения задачи; связь данной задачи с Другими задачами, решаемыми в АСУП; другие данные общего характера, необходимые для разработки проекта. Доработка оформляется в виде отклонений и передается соответствующим специалистам для привязки рабочего проекта. Привязка дается на уровне модулей программ и форм входных и выходных документов.

Для привязки разрабатываемых оригинальных проектных решений к выбранному комплексу ТПР необходимо:

1.определить по каждому из оригинальных проектных решений состав работ, который должен быть выполнен на стадии технического проектирования;

2.разработать документацию на оригинальные проектные решения в составе и в форме, принятых для ТПР;

3.использовать в оригинальных проектных решениях терминологию, условные обозначения и систему идентификации, принятые в ТПР;

4.установить состав наименований реквизитов и показателей входной нормативной и оперативной информации в документах и массивах выбранного комплекса ТПР;

5.базироваться на входной документации выбранного комплекса ТПР при разработке оригинальных проектных решений, вводя в оригинальные решения лишь дополнительные данные, необходимые для реализации оригинальных проектных решений.

Содержание фонда нормативной информации зависит от состава ТПР и оригинальных проектных решений, включаемых в технический проект. Нормативная информация для решения задач по выбранному комплексу ТПР при необходимости должна быть дополнена нормативной информацией, используемой в виде отдельного документа (или массива).

По выбранному комплексу ТПР определяется состав справочников, необходимый для включения в технический проект. Кроме того, проектные материалы должны быть дополнены справочниками для реализации оригинальных проектных решений.

Состав работ по поддержанию справочников в рабочем состоянии определяется на основании общих положений по ведению нормативно-справочной информации, принятых в системе ТПР.

На стадии технического проекта разрабатывается контрольный пример, который служит для проверки правильности алгоритмов решения задачи, программ или отдельных ее частей (модулей). Контрольный пример содержит следующие данные:

• входные (оперативные, нормативные) документы, заполненные конкретными сведениями;
• хранимые для других задач и накапливаемые для решения данной задачи;
• выходные документы, содержащие набор сведений, полученных в соответствии с заданным алгоритмом.

Данные контрольного примера должны быть приведены для проверки всех вариантов решения задачи, которые могут быть на конкретном предприятии.

Для типового проектного решения, используемого без изменений в проекте АСУП, с заказчиком согласовывается только объем информации для контрольного примера.

При разработке рабочего проекта АСУП на базе ТПР осуществляется создание программного обеспечения путем выбора программных модулей из библиотеки программ ТПР (на исходном языке и языке загрузки) и разработки оригинальных модулей по тем алгоритмам, которые заложены в постановках задач и требуют оригинальных решений.

Организация библиотеки программ для конкретного объекта полностью определяется операционной системой ЭВМ. В программах ТПР может иметь место избыточность решений (вариантов алгоритмов, разрядности шифров и т. д.) по отношению к требованиям конкретного объекта. Это обстоятельство в конкретных условиях может не учитываться.

Основная трудность разработки и увязки документации—согласование всех документов по наименованиям и обозначениям, разрядности шифров и составу реквизитов. Исключение отдельных реквизитов из расчетов или ключей сортировки необходимо отражать в документах, в программах изменения проводить не всегда обязательно.

Изменения алгоритма задачи отражаются в специальном разделе «Особенности использования программных модулей», включенном в описание программ.

Математическое обеспечение ТПР и его описание могут быть использованы в конкретных АСУП, если принятые в ТПР формы входных и выходных документов полностью или частично совпадают с формами аналогичных по назначению документов, предназначенных для обработки и получаемых после обработки.

С целью доработки математического обеспечения ТПР для конкретных условий предприятия необходимо:

провести анализ особенностей постановки задачи для конкретного объекта (документ «Особенности решения задачи») с целью определения объемов работ по доработке математического обеспечения;

уточнить принципиальную блок-схему решения задачи; разработать программы оригинальных проектных решений и необходимую к ним документацию;

скомплектовать и протестировать программы; скомплектовать документацию рабочего проекта АСУП.

Перед разработкой рабочего проекта АСУП на базе ТПР осуществляется изучение технического проекта системы и определяется состав работ по оригинальным проектным решениям, которые должны быть проведены в процессе рабочего проектирования.

При разработке рабочего проекта АСУП на базе ТПР основное внимание Уделяется:

уточнению в корректировке технологической схемы решения задач и информационных связей между оригинальными и типовыми проектными решениями;

разработке оригинальных проектных решений на базе принятой в ТПР системы математического обеспечения;

выбору рабочих инструкций ТПР «Персонал» из библиотеки ТПР и разработке оригинальных рабочих инструкций персоналу, обеспечивающему функционирование АСУП;

решению вопросов монтажа КТС и технологии его функционирования на базе выбранных ТПР «Техника» и разрабатываемых оригинальных решений 0 техническому обеспечению АСУП.