Информационное, математическое и организационное обеспечение АСУЭ

⇐ ПредыдущаяСтр 36 из 43Следующая ⇒

Информационная подсистема обеспечивает все структурные подразделения АСУ необходимой информацией в требуемые сроки и в удобной форме. Информационная подсистема охватывает комплекс методов сбора, обработки, хранения и поиска информации. Она включает в себя: нормативные и справочные данные, составляющие информационную базу системы; текущие сведения, поступающие в систему в процессе ее функционирования и требующие ответной реакции системы или влияющие на алгоритм выработки решения (оперативная информация); учетные и архивные сведения, необходимые для работы системы.

Объем и содержание данных, обрабатываемых информационной подсистемой, зависят от масштаба объекта управления и сложности происходящих в нем процессов. Подсистема информационного обеспечения должна обладать гибкостью, возможностью перестройки информационных потоков в соответствии с требованиями системы управления.

Различают информацию, предназначенную для решения организационных задач, и информацию для оперативного управления. Это связано с тем, что указанные задачи отличаются друг от друга видом и содержанием входной и выходной информации, частотой и временем решения, принципами построения алгоритмов.

Источниками информации являются аналоговые и дискретные датчики, командная аппаратура (кнопки, ключи управления), документы, звуковые и световые сообщения. В процессе управления информация преобразуется (аналог-код, код-код), кодируется, шифруется, дешифруется и т.д

Информационным обеспечением (ИО) называется совокупность единой системы классификации и кодирования технико-экономической информации, унифицированных систем документации и массовой информации.

При разработке ИО АСУЭ определяют состав данных, необходимых для решения задач управления: формализуют представление информации; унифицируют входную и выходную документацию; определяют способы представления информации на всех этапах ее движения и обработки; выбирают носители информации; определяют содержание и порядок размещения информации на машинных носителях; выбирают виды и объем хранимой информации, а также способы хранения, поиска и внесения изменений в массивы данных и способы контроля информации; разрабатывают способы классификации и словари наименований отдельных показателей; регламентируют информационные связи между задачами, взаимный обмен данными с АСУЭ, состав и структуру банка данных.

Для машинной обработки информацию кодируют, т.е. записывают сообщения и сведения с помощью условных комбинаций (например, цифр и букв). Наибольшее распространение получили цифровые коды, используемые при вводе и обработке данных на ЭВМ и при передаче их по каналам связи.

Кодирование идентифицирует информацию, упрощает составление программ, реализующих алгоритмы различных вычислений. Для задач АСУЭ широко используется позиционный метод кодирования, при котором кодируемая номенклатура объектов разделяется на классификационные группы. Структура позиционного кода отражает принятую систему классификации объектов. На практике при построении цифровых кодов каждую классификационную группировку формируют таким образом, чтобы она состояла из числа группировок нижестоящего уровня, кратного 10. Такие коды называются десятичными. Как правило, в АСУЭ кодирование исходной информации осуществляется в десятичном исчислении, дальнейшее преобразование кодов зависит от конкретной ЭВМ.

Информационные массивы, предназначенные для хранения информации, составляют основу ИО любой АСУЭ. От организации и структуры информационных массивов во многом зависят оперативность и достоверность вырабатываемых управляющих воздействий, а следовательно, эффективность АСУЭ.

Массивы ИО АСУЭ классифицируют по различным признакам. Любой информационный массив представляет собой совокупность данных, постоянных или обновляющихся, объединенных единым смысловым содержанием, например, массив расхода электроэнергии за сутки, массив параметров тяговой сети в пределах диспетчерского круга. По отношению к АСУЭ все информационные массивы делятся на: входные, внутренние и выходные. Основу АСУЭ составляет организация передачи информации с объектов к единым центрам сбора, обработки, хранения и выдачи информации. Такими центрами в системах тягового электроснабжения являются энергодиспетчерские пункты, оснащенные современными средствами телемеханики и вычислительной техники.

Структура информационного обеспечения АСУЭ приведена на рис. 9.2, где видно, что входная информация поступа ет в АСУЭ непосредственно с энергообъектов через машинные носители информации (жесткие и гибкие диски), или вводится в систему управления с документов, нормативных материалов. Внутреннюю информацию АСУЭ составляют различные массивы технико-экономической, нормативно-справочной информации, а также информации для решения задач оперативного управления. Выходная информация выдается в виде управляющих команд, поступающих по системе телеуправления на объекты или выводится на дисплей или печать. В состав приведенной на рис. 9.2 структуры информационного обеспечения АСУЭ входит ввод, вывод и хранение информации для решения задач оперативного управления, а также задач, присущих АСУЭ.

Математическое обеспечение (МО) АСУ представляет собой систему алгоритмов и программ, с помощью которых осуществляется автоматизированная обработка информации. Соответственно МО подразделяется на алгоритмическое и программное обеспечение.

Алгоритмическое обеспечение (АО) включает описание алгоритмов реализации отдельных функций и общего алгоритма функционирования АСУ.

Программное обеспечение (ПО) реализует алгоритмы функционирования и в свою очередь состоит из стандартных (внутренних) и специальных (внешних) программ. Внутренние программы обеспечивают нормальную, эффективную работу вычислительных машин и представляют общее (системное) ПО, а внешние программы, представляющие специальное (прикладное) ПО, позволяют решать на машине необходимые задачи наиболее простым и удобным способом. На рис. 9.3 представлена структура программного обеспечения.

Важнейшей и центральной частью общего ПО является операционная система реального времени (ОС РВ), управляющая последовательностью всех действий УВМ и контролирующая входной и выходной потоки информации. Она является связующим звеном между УВМ и объемом управления, человеком, а также другими УВМ, входящими в локальную сеть этого или более высокого уровня. Общее ПО подразделяется на подсистемы подготовки программ и обеспечения вычислительного процесса. Подсистема подготовки программ объединяет программы автоматизации проектирования и отладки систем. Подсистема обеспечения вычислительного процесса включает программы функционального контроля процесса и операциональную систему реального времени.

Специальное ПО организуется в виде набора взаимодействующих и вместе с тем автономных программ для решения задач управления. Каждая такая задача решается независимой последовательностью команд. Задачи управления могут решаться УВМ одновременно или поочередно. Для одновременного решения надо на каждую задачу иметь индивидуальный микропроцессор. При высоком быстродействии современных УВМ более распространенным является поочередное выполнение одним процессором нескольких задач в определенном режиме времени.

Для повышения производительности и надежности управляющих вычислительных систем предусматривается распределение во времени решения задач управления.

При этом в системе устанавливается несколько УВМ или процессоров, образуя многомашинные и многопроцессорные распределенные управляющие вычислительные системы. Если объекты управления территориально рассредоточены, то стремятся к тому, чтобы наибольший объем информации обрабатывался в непосредственной близости к объекту, например, на тяговой подстанции. Для обмена информацией УВМ соединяют каналами связи, образуя управляющую вычислительную сеть (УВС). Таким образом, УВС — это многомашинная система, состоящая из территориально распределенных УВМ, связанных между собой каналами связи. Расстояние между УВМ является существенным отличительным признаком таких систем. Если это расстояние не более 20 км, то управляющую вычислительную сеть называют локальной. Так, АСУЭ строится как распределенная многомашинная система, в которой УВМ располагаются на отдельных тяговых подстанциях и энергодиспетчерских пунктах с организацией взаимообмена сообщениями, обеспечивающего их согласованные действия, например, в масштабах диспетчерского круга или дистанции электроснабжения. Децентрализация обработки информации позволяет не только повысить производительность всей системы, но и является эффективным средством обеспечения надежности (живучести) всей системы. Так, если система разделена на отдельные автономно работающие подсистемы с УВМ, образующие в совокупности сеть, то отказ одной из подсистем, как правило, не влечет отказа всей системы, хотя эффективность в целом снизится. Надежность управляющих вычислительных систем является одним из определяющих факторов их применения. Главная цель мероприятий по повышению надежности — обеспечение непрерывной работы системы, на которую не влияют ошибки и сбои. Защита от неправильных действий и сбоев является ключевой во всех случаях применения вычислительной техники в управлении. Для обеспечения требуемых показателей надежности широко используются разнообразные методы резервирования и автоматического диагностирования технических и программных средств, помехозащищенные коды, информационная избыточность, резервирование источников информации, дублирование сообщений и т.д.

⇐ Предыдущая 31 32 33 34 353637 38 39 40 Следующая ⇒