Студопедия — ТЕМА 3 СТРУКТУРЫ АКС. ВИДЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ. МИКРОПРОЦЕССОРНАЯ ЭЛЕМЕНТНАЯ БАЗА.
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

ТЕМА 3 СТРУКТУРЫ АКС. ВИДЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ. МИКРОПРОЦЕССОРНАЯ ЭЛЕМЕНТНАЯ БАЗА.






Общие сведения. Рассматривая интегрированные системы управления (ИСУ) сложными объектами, необходимо обратить внимание на одну их важную составляющую, находящуюся в настоящее время в процессе интенсивного развития - систему обеспечения качества (эффективности) управления.

Практически любая интегрированная система управления сложным процессом требует принятия в реальном масштабе времени определенных мер для поддержания качественной ее работы. Кроме того, в современных ИСУ процессы так сложны и протекают настолько быстро, что без специальных технических средств контролировать правильность функционирования и обеспечивать эффективную работу системы практически невозможно.

Особенно остро эта задача стоит для судов, где необходимость повышенной готовности систем обусловливается опасностью процесса судовождения, высокой стоимостью объекта управления, перевозимого груза, тяжелыми экологическими последствиями аварий судов и связанной с этим возможностью больших убытков от поломок и сбоев в функционировании комплекса судовых технических средств.

Обеспечение эффективности ИСУ при эксплуатации может быть определено как задача специальной системы, управляющей качеством рассматриваемой ИСУ. Ниже система, управляющая эффективностью работы другой системы, именуется системой обеспечения качества (СОК)В результате внедрения СОК в состав ИСУ образуется иерархическая система, где на верхнем уровне находится СОК, а на нижнем - ИСУ в роли объекта управления качеством. Управляемыми величинами в СОК является совокупность показателей, характеризующих эффективность рассматриваемой ИСУ, а управляющими воздействиями - меры, которые принимаются для обеспечения требуемых их значений. Следует отметить, что обеспечение качества ИСУ невозможно без знания показателей управляемого ей процесса и текущей информации об их значениях.

Управление качеством ИСУ может осуществляться по-разному; вручную:

- человеком либо группой людей,

- полуавтоматически - человеко-машинной системой,

- автоматически - без участия оператора.

Эффективность современных ИСУ поддерживается СОК, использующими для обеспечения качества компьютеры (Computer Aided Quality Control System). Компьютеризованная СОК встраивается в интегрированную систему управления как одна из ее частей, и обладает структурной, программной, метрологической и конструктивной совместимостью со всеми другими компонентами ИСУ,

Перечень задач, которые должна решать СОК определяется, исходя из следующих соображений.

Под качеством управления обычно понимается соответствие функционирования ИСУ ее целям. На него влияет изменение свойств объекта управления и управляющей системы, нарушения целостности информационных потоков, изменение состояния внешней среды и ряд других факторов. Резкие ухудшения качества функционирования, а иногда и невозможность дальнейшей работы ИСУ, порождаются поломками ее аппаратуры, отказами.

Обеспечение полноценного функционирования сложных систем управления включает широкий круг задач. Среди них можно отметить: надзор за работой аппаратуры всех частей ИСУ и управляемого ей объекта, контроль информационных, энергетических и материальных потоков ИСУ ее частей, обнаружение изменения свойств подсистем ИСУ,

- прогноз работы и выявление нежелательных тенденций в изменении состояния аппаратуры, обнаружение ошибок в данных, в работе программного обеспечения,

- выявление неисправностей, их причин и др.

Задачи СОК кардинально отличны от функций ИСУ. В общем плане, система оценки качества должна осуществлять сбор информации о параметрах, отражающих свойства системы управления. Это параметры: - состояния процесса управления,

- работы технических средств ИСУ,

- состояния информационных, материальных и энергетических потоков.

В результате оценки этой информации СОК должна обнаруживать отклонения свойств системы управления от требуемых и выявить причины их изменения. На основании полученных результатов система обеспечения качества должна сформировать решение о мерах, т.е. о воздействии на ИСУ, для устранения причин, повлекших изменение свойств комплекса управления, с целью достижения высокой эффективности его функционирования.

Создание автоматических СОК для интегрированных систем управления включает решение следующих проблем:

- определение параметров, достаточно полно отражающих полезные свойства ИСУ;

- организацию источников информации для получения значений этих параметров

в процессе функционирования ИСУ', разработку стратегии наблюдения за свойствами ИСУ;

- создание алгоритмов для выявления причин изменения и для прогнозирования свойств системы управления по результатам наблюдений;

- построение алгоритмов выработки решений для устранения причин, ухудшающих качество работы ИСУ.

Таким образом, эффективная работа СОК в основном определяется содержанием процедур, связанных с информацией, и, главным образом, извлечением из наблюдений сведений об изменении свойств системы управления.

■ Основные процедуры СОК. Ограничимся перечислением основных информационных процедур, которые должна выполнять система обеспечения качества.

Измерение - сравнение наблюдаемой величины с ее единицей с целью получения значения этой величины в форме, наиболее удобной для использования. Измерения выполняются с помощью технических средств, называемых измерительными устройствами.

Контроль - совокупность операций, устанавливающая соответствие между состоянием (свойством) объекта и заданной нормой, определяющей различные области его состояния, и включающая, в общем случае, регулирующие меры по приведению состояния объекта в соответствие с нормой.

Мониторинг - частный вид контроля. Термин «мониторинг» произошел от английского слова monitoring (в переводе с латинского monitor -надзирающий). Впервые он возник в экологии в XX веке для определения системы целенаправленных повторных наблюдений за элементами окружающей природной среды в пространстве и времени. Позже он стал применяться и в других областях. Безотносительно к какой-либо науке существует следующее определение термина «мониторинг» - это постоянное наблюдение за каким-либо процессом или явлением с целью установления его соотношения желаемому результату или первоначальному предположению.

Диагностика - это анализ признаков с целью: установления состояния объекта (процесса) или причин отклонения этого состояния от желаемого-предсказания возможных отклонений для предотвращения поломок и аварий,- поиска ошибок, неисправностей и определения причин их возникновения. Обнаружение- операция выявления фактов, являющихся логическими, вероятностными или другими функциями простых событий, а также выявление событий в условиях шума ли на фоне других событий.

Идентификация - совокупность операций для отождествления объекта с одним из известных видов (моделей) oбъектов.

Распознавание образов - совокупность операций по классификации объектов на основе установленного словаря признаков и алфавита классов.

Виды наблюдений в системах обеспечения качества. В составе функций, выполняемых системами обеспечения качества, можно выделить функции наблюдения за свойствами ИСУ и функции воздействий на ИСУ.

В СОК обычно реализуется несколько видов наблюдений, по результатам которых определяются свойства ИСУ и формируются воздействия с целью поддержания качественной работы. Эти виды наблюдений зависят от типа системы, эффективная работа которой обеспечивается СОК.

Например, в системах обеспечения качества комплекса управления судном можно выделить следующие виды наблюдения:

- с целью обнаружения чрезвычайных событий в системе управления: пожара, водотечности корпуса, опасных газов и других опасных явлений;

- за состоянием открытий в корпусе (водонепроницаемых и пожарозащитных дверей, люков трюмов, аппарелей и др.), важных с точки зрения безопасности судна;

- за параметрами работы судового оборудования для выявления отклонений их от нормы;

- за информационными потоками с целью обнаружения ошибок, сбоев, задержек в предоставлении сведений и других нарушений;

- за состоянием запасов топлива, масла, воды и других материальных ресурсов, необходимых для функционирования судна; других виды.

Виды воздействий СОК на систему управления. Виды воздействий системы обеспечения качества в целях обеспечения эффективной работы ИСУ также разнообразны:

■ использование операций включения отключения различных средств с целью устранения причин нарушений свойств ИСУ, защиты аппаратуры от поломок или для восстановления ее работоспособности, а также для получения дополнительной информации, без которой невозможна эффективная работа ИСУ в сложившейся ситуации; изменение режимов работы аппаратуры;

■ корректировка параметров и алгоритмов управления аппаратуры ИСУ. Подсистемы СОК. В интегрированных информационно-управляющих системах контролю должны подлежать технические характеристики аппаратных средств, программное обеспечение, а также достоверность информации, с которой оперируют системы. Применяемые на современном этапе компьютеризованные системы обеспечения качества интегрированных систем управления выполняют обычно ограниченный круг задач. Чаше всего, они охватывают своими функциями оборудование, наиболее важное с точки зрения целевого назначения интегрированной системы и ее безопасности. Для обеспечения эффективной работы этого оборудования применяются локальные автоматические подсистемы: мониторинга, самоконтроля, диагностики, защиты, самовосстановления работоспособности.

Наибольшее распространение из этих средств получили подсистемы мониторинга. Они применяются с целью обнаружения чрезвычайных событий, для постоянного контроля параметров работы технических средств, для обнаружения ошибок в работе программного обеспечения и в информации определенных датчиков, и для сигнализации о случаях, требующих внимания и принятия мер со стороны персонала.

Подсистемы самоконтроля по сравнению с системами мониторинга выполняют более широкий круг задач при обеспечении эффективности систем. Следует принять во внимание, что мониторинг не включает деятельность по изменению протекания наблюдаемого процесса, но является источником информации необходимой для принятия решений по управлению качеством этого процесса и для других действий. Этим он отличается от термина «контроль», обозначающего в общем случае совокупность наблюдения и принятия активных регулирующих мер, улучшающих качество управления.

Методы контроля разделяются на аппаратные и программные. В программные входят методы: дублирования обработки, контрольных сумм, дополнительных усеченных алгоритмов, тестирования, способы, основанные на использовании избыточной информации и другие.

Аппаратные методы предусматривают введение дополнительного оборудования (датчиков, анализаторов и других приборов) для контроля рабочих процессов.

Подсистемы диагностики применяются для анализа состояния оборудования, тенденций в его изменении, для выявления неисправностей технических средств, ошибок программного обеспечения и установления их причин. Благодаря диагностике становится возможным прогнозирование поведения объекта в будущем.

Объектом диагностики может быть устройство, программа, система, компьютер, сеть. В процессе диагностики изучаются характеристики, параметры и функции, выполняемые объектом. Осуществляется тестирование и анализируется полученный материал. В случаях нарушений нормальной работы аппаратуры и/или программного обеспечения определяются характер, место, причина имеющихся неисправностей и ошибок.

При эксплуатации информационной системы либо сети диагностика осуществляется всякий раз, как только обнаружится ошибка. Диагностическая программа исследует причину возникновения ошибки и предоставляет данные для последующего анализа. Ошибки могут возникать при запоминании данных, их обработке и передаче. Для обнаружения ошибок в данные вводится определенная избыточность, позволяющая осуществлять необходимую диагностику. В особо важных случаях процесс обработки информации дублируется.

При возникновении неисправности технических устройств производится фиксация факта неисправности, определяется ее место и вид. Затем передается сообщение о неисправности для принятия необходимых мер по ее устранению.

Сигнализация. О случаях нарушений нормальной работы системы, о нежелательных тенденциях развития ее рабочих процессов, о сбоях, о появлении неисправностей и ошибок, подсистемы мониторинга, самоконтроля и диагностики должны сообщать с помощью визуальных и/или звуковых средств сигнализации.

Характеризуя требование обеспечения высокой готовности интегрированных систем к продолжительному полноценному функционированию, необходимо отметить следующие положения.

Система и сопрягаемые с ней устройства должны работать при определенных отклонениях от номинальных значений параметров электропитания. Они также должны иметь резервные (аварийные) источники электроэнергии на случай выхода из строя основного источника электропитании или неполадок в его работе, которые могут влиять на безопасность функционирования аппаратуры.

Подсистемы защиты. Для предупреждения поломок систему, при возможности, следует снабжать специальной подсистемой защиты, которая изменяет режим работы на облегченный или выключают работу системы при угрозе ее поломки.

Подсистемы восстановления работоспособности. В ИСУ необходимо предусматривать средства резервирования, повышающие надежность системы и обеспечивающие ее функционирование при поломках основной аппаратуры. Для автоматического ввода в действие резервного оборудования при поломках или для принятия других мер по их устранению, рекомендуется системы управления оборудовать подсистемами восстановления работоспособности.

 







Дата добавления: 2015-08-12; просмотров: 612. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Шрифт зодчего Шрифт зодчего состоит из прописных (заглавных), строчных букв и цифр...

Картограммы и картодиаграммы Картограммы и картодиаграммы применяются для изображения географической характеристики изучаемых явлений...

Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...

Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Педагогическая структура процесса социализации Характеризуя социализацию как педагогический процессе, следует рассмотреть ее основные компоненты: цель, содержание, средства, функции субъекта и объекта...

Типовые ситуационные задачи. Задача 1. Больной К., 38 лет, шахтер по профессии, во время планового медицинского осмотра предъявил жалобы на появление одышки при значительной физической   Задача 1. Больной К., 38 лет, шахтер по профессии, во время планового медицинского осмотра предъявил жалобы на появление одышки при значительной физической нагрузке. Из медицинской книжки установлено, что он страдает врожденным пороком сердца....

Типовые ситуационные задачи. Задача 1.У больного А., 20 лет, с детства отмечается повышенное АД, уровень которого в настоящее время составляет 180-200/110-120 мм рт Задача 1.У больного А., 20 лет, с детства отмечается повышенное АД, уровень которого в настоящее время составляет 180-200/110-120 мм рт. ст. Влияние психоэмоциональных факторов отсутствует. Колебаний АД практически нет. Головной боли нет. Нормализовать...

Метод Фольгарда (роданометрия или тиоцианатометрия) Метод Фольгарда основан на применении в качестве осадителя титрованного раствора, содержащего роданид-ионы SCN...

Потенциометрия. Потенциометрическое определение рН растворов Потенциометрия - это электрохимический метод иссле­дования и анализа веществ, основанный на зависимости равновесного электродного потенциала Е от активности (концентрации) определяемого вещества в исследуемом рас­творе...

Гальванического элемента При контакте двух любых фаз на границе их раздела возникает двойной электрический слой (ДЭС), состоящий из равных по величине, но противоположных по знаку электрических зарядов...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.012 сек.) русская версия | украинская версия