Предыдущий раздел!
Следующий раздел!
2.3. Структура сложных систем автоматизированного управления
Последствия поведения людей, принимающих решения в соответствующей сфере деятельности (заказ, принятие решения о техническом перевооружении, состав получаемого материала, выбор методов исследований и т.п.) порождают то, что принято называть событием в самом широком смысле этого слова.
Подобно термину «событие», термин «управляющее воздействие» здесь понимается также в самом широком смысле: он может означать поставку сырья, изъятие изделия из каталога выпускаемой продукции, составление отчета, перестановку оборудования, ремонт агрегата, управление технологическим режимом данного конкретного агрегата и т.п. Таким образом, в общем случае под управлением понимается совокупность воздействий на систему, переводящих ее в требуемое целевое состояние.
Эти управляющие воздействия влияют на ход событий и сами в соответствующие моменты времени проявляются через другие события, так что цикл замыкается.
В сложных системах автоматизации и управления мы имеем дело с тем, что принято называть системой информации. Из этой системы мы рассмотрим лишь установившийся информационный цикл (рис. 2.3). Событие генерирует информацию, которая затем используется с промежуточной обработкой или без нее; это использование вызывает управляющее воздействие.
С этим процессом мы встречаемся во всех системах управления. Система информации представляет собой информационную среду, которая позволяет определить: где, когда, при каких обстоятельствах произошло событие? Каким образом его воспринять, уловить, зафиксировать? Где, когда и как следует применить управляющее воздействие?
Использование информации подразумевает ряд воздействий, выполняемых искусственно созданной автоматизированной информационной системой. Следовательно, автоматизированная информационная система создается человеком искусственным путем.
Автоматизированная информационная система в общем случае осуществляет следующие операции (см. рис. 2.3):
1) сбор, первичная обработка и оценка достоверности информации;
2) преобразование информации, т.е. возможное преобразование информации (перекодирование, перезапись), когда способ представления информации или ее носитель не совместимы с блоком ее использования;
Рис.2.3. Структура сложной системы автоматизированного управления
3) передача информации в пункт хранения и хранение информации;
4) возможная вторичная обработка, когда полученную информацию нельзя использовать непосредственно, т.е. когда она в том виде, в каком есть, не может вызвать требуемого управляющего воздействия;
5) выдача информации пользователю (представление информации);
6) компьютерная поддержка принятия решений;
7) использование информации лицом, принимающим решение, для осуществления задач управления.
Следует отметить особую роль моделей разного класса и вида на всех этапах. Опыт показывает, что только использование адекватных моделей разного класса (математических моделей технологических процессов, моделей знаний, моделей данных и т.п.) может обеспечить успешность и эффективность функционирования автоматизированных информационных систем.
На всех этапах, указанных на рис. 2.3, современные автоматизированные информационные системы предусматривают широкое использование компьютерной техники.
Отметим различие между компьютерными (вычислительными системами) и автоматизированными информационными системами.
Компьютеры, оснащенные специализированными программными средствами, являются технической базой для автоматизированных информационных систем. Автоматизированная информационная система включает и персонал, взаимодействующий с компьютерами.
В силу сложности большинства современных технологий, осуществление управления ими даже при высоком уровне компьютеризации и моделирования систем без участия человека либо экономически нецелесообразно, либо неприемлемо исходя из других обстоятельств, либо невозможно. Именно поэтому участие человека в современных автоматизированных информационных системах, особенно при принятии ответственных решений, жизненно необходимо. Вот почему такие системы называют человеко-машинными системами.
Различают фактографические и документальные информационные системы.
В фактографических автоматизированных информационных системах регистрируются факты - конкретные значения данных об объектах реального мира. Структурированность информации в фактографических информационных системах позволяет им однозначно отвечать на запросы пользователя типа: «Какой объем продукции определенного типа произведен на предприятии за последнюю рабочую смену?», «Каково состояние управляемого процесса, оцениваемое по тем или иным параметрам?».
Документальные автоматизированные информационные системы обслуживают принципиально иной класс задач, которые не предполагают однозначного ответа на поставленный вопрос. Они оперируют неструктурированными текстовыми документами (статьи, книги, тексты законов и т.д.) и снабжены тем или иным формализованным аппаратом поиска. Цель такой системы, как правило, - выдать в ответ на запрос пользователя список документов, в какой-то мере удовлетворяющих сформулированным в запросе условиям. Например, выдать список всех статей, в которых встречается словосочетание «автоматизация технологии печатного монтажа».
Деятельность любого промышленного предприятия можно условно разделить на две части: первая - это непосредственно производственный процесс, вторая - финансово-экономическая деятельность предприятия. Требования к информационным системам по финансово-экономической деятельности имеют свою специфику, которую мы подробно рассматривать не будем, упоминая ее лишь в общем контексте задач управления. Что касается производственной деятельности крупного предприятия, то она, как правило, включает множество технологических циклов. При этом потребляется разное сырье (как исходное, так и промежуточное), требуется решать задачу контроля технологических цепочек на всех этапах, а сбои в технологическом цикле могут иметь как тяжелые финансовые последствия, так и приводить к крупным авариям. Соответственно контроль должен осуществляться в реальном времени и непрерывно, что выдвигает требования к производительности автоматизированных информационно-управляющих систем, гарантии качества услуг и их надежности. Впрочем, надежность и защищенность систем не в меньшей степени требуются и для финансово-экономической деятельности, так как объем входящих и исходящих финансовых потоков, а также циркулирующих внутри предприятия весьма велик.
Любое более-менее серьезное предприятие нередко представляет собой конгломерат нескольких, в известной степени независимых друг от друга, но связанных производств. В зависимости от размеров предприятия и области, в которой оно специализируется, количество этих производств может варьироваться. Относительная автономность всех производств, тем не менее, подразумевает их слаженную работу и сопряженность технологических циклов. В связи с этим необходимо создание ряда независимых друг от друга автоматизированных подсистем и обеспечение их интеграционного взаимодействия друг с другом.
