Автор: Miloserdov, Dmitri [EPM/MOS]
Дата: 06.10.03 13:00
Одна из самых старых тем для споров и непоняток :)
Придется мне дать несколько определений, возможно поможет для понимания...
РСУ представляется совокупностью функционально и территориально
распределенных подсистем, функционирование которых приводит к достижению
цели управления (глобальной). Каждая подсистема функционирует
целенаправленно в соответствии с локальной целью управления.
Распределённая система управления представляется совокупностью совместно и
целенаправленно функционирующих пространственно и функционально
распределённых динамических объектов (подсистем) классифицируется
современной теорией систем как сложная динамическая система .
Управляющая подсистема технически выполняется в виде многомашинного
отказоустойчивого вычислительного комплекса сетевой структуры с
распределённой обработкой данных в реальном масштабе времени и
реконфигурацией алгоритмических , программных и аппаратных средств .
Масштаб реального времени понимается в данном случае как гарантированное
время, возможно прерываемое, активизации и решения функциональных задач
управления.
Распределенная система управления является, как правило, развивающейся
сложной гетерогенной иерархической интегрированной эргатической
распределенной непрерывно - дискретной динамической системой с переменной
структурой, нестационарными параметрами и нелинейными зависимостями
характеристик от параметров и воздействий.
Интеграция понимается как объединение множества гетерогенных асинхронно
взаимодействующих подсистем, каждая из которых выполняет вполне
определённые, присущие только этой подсистеме, функции в соответствии с
собственной ( локальной ) целью функционирования, подчинённой общей (
глобальной ) цели функционирования системы. Подчинённость локальных целей
функционирования подсистем общей глобальной цели системы.
Позволяет сформулировать ( на стадии проектирования ) совокупность частных
типовых задач проектирования и рассматривать проектирование системы,
допускающей развитие и модернизацию, как проблему устранения противоречий в
при согласовании физических процессов, протекающих в системе, системных
характеристик ( целостность системы, устойчивость, инвариантность,
самообучение и т. д.), а также информационно - алгоритмических, программных
и технических средств системы. Решение проблемы совместимости позволяет (на
стадии эксплуатации системы) осуществлять прогноз поведения отдельных
подсистем и системы в целом, идентифицировать отказы оборудования и
выполнять реконфигурацию алгоритмических, программных и аппаратных средств
системы управления, оценивать возможность и выполнять переключение системы с
одного режима функционирования на другой, обеспечивать согласование
возможностей человека и искусственного интеллекта при реализации различных
видов поведения системы (программного, адаптивного, импровизационного) в
условиях динамически изменяющейся ситуации.
Интеграция предполагает, наряду с согласованностью целей функционирования,
доступность необходимой и достаточной предварительно подготовленной
информации о состоянии системы и отдельных её элементов для каждого
потребителя информации, а также возможностью организации в рамках системы
коалиций подсистем с наделением их управленческими полномочиями и
ответственностью за поведение отдельных подсистем и системы в целом.
Последнее достигается специально организованной иерархической распределённой
структурой системы управления.
Распределённость, как свойство системы, обеспечивает наилучшее согласование
топологии системы управления с принципами организационно - технологического
управления территориально и функционально распределённым объектом управления
и исключает в системе циркуляцию избыточной информации при её параллельной и
асинхронной обработке в реальном масштабе времени. При этом, наиболее
рационально обеспечивается доступность для каждого потребителя
предварительно подготовленной и отформатированной информации.
Распределённость, кроме того, позволяет наиболее конструктивно осуществить в
системе различные формы избыточности, с целью обеспечения необходимого
уровня надёжности.
Структурная организация системы управления характеризуется широким
использованием обратных связей и компенсирующих цепей, позволяющих
проектировать развивающиеся системы управления удовлетворяющие требованиям
устойчивости, управляемости (наблюдаемости), инвариантности, самоорганизации
и т. д. Именно механизм обратных связей и компенсирующих цепей, позволяющий
использовать текущую информацию о внешней среде, параметрах и выходных
координатах системы, даёт возможность оптимизировать управление и снижает
чувствительность системы к неконтролируемым внешним воздействиям и
изменениям параметров системы.
Распределенные системы управления являются, как правило, эргатическими
системами, процесс управления в которых осуществляется совместно человеком -
оператором и техническими средствами различными по функциональному
назначению и принципам действия. Участие человека в процессе управления
влечёт за собой множество особенностей системы и требует (на стадии
проектирования системы) решения задач технической эргономики с целью
создания наиболее комфортных условий для выполнения человеком - оператором.
Участие человека в процессе управления требует решения ещё одной чрезвычайно
интересной и сложной задачи - задачи поддержания необходимой квалификации и
навыков управления у обслуживающего персонала. Дело в том, что при
чрезмерной автоматизации процесса управления и, как следствие этого,
недостаточно интенсивной работе человека - оператора снижаются его
профессиональные навыки, что приводит при возникновении нештатных ситуаций к
авариям. Задача поддержания необходимой квалификации персонала решается в
эргатических системах введением в систему управления профессиональных тестов
и контрольных задач, имитирующих предаварийные и аварийные ситуации в
системе. Анализ профессиональных действий человека - оператора, выполняющего
эти задачи, осуществляется системой управления и документируется. На основе
этого анализа для каждого участника управления формируются новые тесты и
контрольные задачи, учитывающие ошибки, допущенные именно этим оператором.
Интерпретация архитектуры в стандарте ISO/IS 7498
Эталонная модель взаимодействия открытых систем.
Система (по терминологии стандарта) - автономное устройство, осуществляющее
обработку информации в соответствии с алгоритмами, заложенными в этом
устройстве.
Система понимается как информационно-управляющий вычислительный комплекс
(ИУВК).
Открытость - система считается открытой, если она без каких либо доработок
может быть включена в распределенную вычислительную сеть, выполненную в
соответствии со стандартами принятыми для этой сети.
Прикладной процесс - это идентифицируемый объект в рамках реальной открытой
системы, ведущий обработку информации и ответственный за согласование
соглашенной среды своего существования с законами модели открытых систем.
Взаимодействие структурировано и разбито на семь уровней:
n Прикладной
n Представительный
n Сеансовый
n Транспортный
n Сетевой
n Канальный
n Физический
Прикладной процесс взаимодействует через коммуникационные ЭВМ.
Каналы разделяются на два типа:
Радиальный канал
Магистральный канал
1) Все устройства равноправны
2) Селекция адресов осуществляется самим устройством
Принимать информацию будет, то устройство для кого она предназначена (по
адресу).
Управление оборудованием осуществляется в реальном масштабе времени
(задается гарантированное время активизации и время решения задачи).
Три источника информации:
1. Информация, формируемая системой датчиков (информация снимается во
времени и данные привязаны к временной метке). Период съема этой информации
больше, чем другой на уровне 1 и 2.
Подсистема сбора и первичной обработки информации:
- нормализация;
- ценность и старение информации
- порядок опроса датчиков
2. Нормативно-справочная информация
3. Документооборот (формы документов, ссылки на другие документы и др.)
В распределенных системах управления задачи взаимодействуют друг с другом по
данным и по управлению.
1)По данным - одна задача передает данные для другой. Передача данных не
требует изменения статуса задачи, для которой эти данные предназначены.
2) По управлению - одна задача активизирует другую.
Функциональный процесс в РСУ определяется как векторный асинхронный
параллельный процесс.
Векторный - функциональный процесс из множества подпроцессов.
Асинхронный - подпроцесс не согласованный по времени.
Параллельный - подпроцессы протекают параллельно во времени .
Процесс нестационарный и недетерминированный (т.е. время появления и время
протекания процесса зависит от ситуации в системе).
Это сильно вкратце.
Всего наихорошего,
Дмитрий Милосердов
http://asutp.interface.ru
http://asutp.interface.ru/Conference/
|
|