Файл: Баясанов, Д. Б. Автоматизированные системы управления трубопроводными объектами коммунального хозяйства.pdf

Полагая, что ограничения отсутствуют, а величины Р (

фиксированы, рассмотрим условия максимизации функции

L. Векторы M i и X it максимизирующие ее, зависят от век­

то они тогда являются решениями задачи для этих уравне­

ний. Однако такие векторы существуют не всегда. Полагая,

что векторы Р * существуют, можно избавиться от двойной

Очевидно, целевая подфункция каждой подсистемы i может

быть выражена формулой

подфункцию fi при фиксированных Р ; и %t, т. е. фиксиро­ ванном векторе Р = (Р 1г ..., Р п)т. Если найти значения векторов Р* и Pi, то можно решить задачу группирования путем этих решений, которые значительно проще. В де­

централизованной системе нахождение параметров Р*

обычно возлагается на УЦВМ, а решение подзадач для за­

данных величин Pi — на специализированные машины

РИВЦ, которые работают независимо. Так как мы исходим из предположения, что искусственно разорваны связи меж­ ду подсистемами в системе, то, очевидно, задача УЦВМ будет сводиться к тому, чтобы параметры Р* были выбраны

таким образом, чтобы значения переменных с обеих сторон разрыва связи в том или ином случае были равны. В интер­ вале итерационного процесса вычисления имеется разница

значений переменных справа и слева от места разрыва, ко­ торая может быть представлена в следующем виде:

П

80

§ 3. ОСОБЕННОСТИ ИНФОРМАЦИОННЫХ МОДЕЛЕЙ КАК СИСТЕМ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ

Анализ процесса функционирования информационной

модели АСУ является одним из главных элементов в ее создании, так как он, с одной стороны, определяет исход­

ные требования к элементам поиска, сбора, передачи и об­

работки информации, выбору и обоснованию технических

средств, а с другой — устанавливает необходимость и ха­

рактер управляющих воздействий на систему. Весьма ин­

тересным в этой связи является изучение поведения инфор­

мационной модели АСУ как системы массового обслужива­

ния. Известно, что анализ процесса функционирования АСУ

и ее информационной модели представляет собой творческий

акт, комплекс исследований, логических действий и мате­

матических расчетов с использованием различных приклад­ ных методов.для оценки процессов информационного ха­

рактера при выработке и принятии решений или управля­

ющих воздействий на систему. Поэтому иприменение различ­

ных положений теории массового обслуживания при анали­

зе процессов функционирования информационной модели

АСУ является вполне закономерным и естественным.

Особенно положительные результаты получаются при

анализе различных критических ситуаций, которые могут

возникнуть в АСУ (например, выход из строя одного или нескольких РИВЦ в системе). Анализ поведения системы при помощи элементов теории массового обслуживания в случае аварийных режимов в АСУ является наиболее пол­ ным, глубоким и всесторонним. Здесь следует отметить, что для анализа различных сторон функционирования АСУ и ее информационной модели могут быть использованы

и другие методы и способы, поэтому подход к решению этой

задачи не может быть всегда стандартным и одинаковым. Однако имеется и ряд общих вопросов и задач, которые мо­ гут быть объединены в группу. Анализ этой группы можно с успехом проводить при помощи методов теории массового обслуживания.

В качестве примера вначале целесообразно рассмотреть

не всю систему, а ее отдельные элементы, обладающие при­

знаками объектов массового обслуживания. Таким элемен­

том может быть процесс обслуживания заявок, приходящих с информационной модели АСУ в ГИВЦ. Анализ этого про­

цесса слагается из комплекса специальных операций и ре­

82

зультатов сопоставлений и обобщений с применением поло­ жений теории случайных процессов и вероятностных оце­ нок. Методика и содержание этих операций и их видов со­ ставляет обширную часть теории массового обслуживания.

Известно, что автоматизированные системы управле­

ния производственными и технологическими процессами

представляют собой сложный комплекс производственных,

технологических, экономико-математических и организа­

ционных задач, связанных в информационной модели систе­

мы потоками информации, передача, прием и обработка

которых обычно автоматизированы. Причем если характер поступления некоторых данных (заявок) строго определен

Рис. 15. Схема центра­ лизованной системы АСУ

(по длительности времени и объему этих заявок), то кон­

кретные часы поступления подавляющей части данных в си­

стеме обычно носят случайный характер. В этой связи рас­ смотрим схему сбора информации на ГИВЦ, получающего

данные от районных информационно-вычислительных цент­

ров. Как уже отмечалось, на ГИВЦ поступают в АСУ как

регулярные, так и нерегулярные сообщения.

Иногда считают, что оборудование ГИВЦ должно иметь такую производительность, чтобы обеспечить обслуживание заявок в момент пиковой загрузки, т. е. в момент наиболь­ шей интенсивности поступления регулярных и нерегуляр­ ных сообщений. Не вызывает сомнения, что ориентировка на такую стратегию приводит к большим капитальным за­

тратам и нерациональному использованию оборудования. Кроме того, надежность работы такой системы, очевидно, весьма мала и при отказе ГИВЦ ее функционирование ста­

новится невозможным. Принципиальная схема такой цент­ рализованной системы приведена на рис. 15. Очевидно, для

удовлетворительного решения вопросов надежности функ­

ционирования АСУ и стоимости системы необходима реали­

зация иной структурной схемы информационной модели.

83

Одним из таких вариантов и является схема, реализующая централизованный и децентрализованный принцип обра­

ботки информации (рис. 16). При такой схеме отказ ГИВЦ

не способствует выходу из строя всей системы АСУ, так как

некоторые функции ГИВЦ в этом случае автоматически вос-

Рис. 16. Схема, реализующая централизованный и де­ централизованный принцип обработки информации в^АСУ

принимаются рядом мощных РИВЦ, одной из функций которых является именно аварийная замена ГИВЦ при ре­

шении определенных задач, а иногда и всех задач в полном

объеме. Резервирование функций ГИВЦ районными ин-

Рис. 17. Схема разгрузки РИВЦ в системе управ­ ления

формационно-вычислительными центрами в системе может обеспечить и передачу (разгрузку) некоторых задач РИВЦ

при пиковых загрузках ГИВЦ. Последний вариант инфор­

мационной модели можно построить по схеме рис. 17. Мо­

дель этой системы с точки зрения положений массового об­ служивания может иметь вид, приведенный на рис. 18. Эта

модель содержит в себе элементы массового обслуживания

и состоит из пуассоновского потока X (t) 1, обеспечивае­

84