Файл: Крулькевич, М. И. Основы систем производственно-экономической информации учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.10.2024

Просмотров: 65

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

ройства обработки и запоминания информации, а приемни­ ки, представляющие собой управленческий персонал или ис­ полнительные механизмы и задатчики регуляторов, рассре­ доточены по объектам управления.

Управляющие воздействия непосредственно из ЭВМ вы­ даются в виде цифрового кода. Приемные пункты управляю­ щей информации и исполнительные устройства рассчитаны на различные виды входных данных, что требует преобразо­ вания информации, поступающей от ЭВМ, и ее хранения, то есть требует создания развитой системы выдачи управля­ ющих воздействий.

В число устройств преобразования и выдачи управляю­ щей информации входят:

а) электропневматические преобразователи; б) цифро-аналоговые преобразователи;

в) преобразователи цифрового кода в число-импульсные или время-импульсные сигналы;

г) устройства цифровой и алфавитной регистрации; д) устройства цифровой индикации; е) устройства: вывода графической информации;

ж) устройства световой и звуковой индикации.

Первые три устройства применяются для выдачи управ­ ляющих воздействий непосредственно на исполнительные органы технологических процессов, остальные — для пред­ ставления информации управленческому персоналу АСУ.

Для хранения информации используются ЗУ ЭВМ, спе­ циальные регистры на бесконтактных и контактных элемен­ тах и буферные ЗУ, а для аналоговых сигналов — пневма­ тические элементы и ячейки памяти электрических сигна­ лов.

Выдача управляющих воздействий может быть осущест­ влена по адресам приемников и исполнительных устройств с использованием индивидуального или группового преобразо­ вания.

Устройства приема и преобразования управляющей ин­ формации могут быть расположены в непосредственной бли­ зости от ЭВМ или рассредоточены по производству. В по­ следнем случае их называют периферийными устройствами представления информации.

54

Ввычислительных центрах располагаются обычно уст­ ройства регистрации универсального применения, такие, например, как АЦПУ (алфавитно-цифровое печатающее устройство с механизмом МП-16), АПМ-3 или электрифи­ цированные пишущие машинки. Здесь используются также устройства, основанные на применении оптических, фотогра­ фических, электрохимических и электроискровых методов регистрации.

Вкачестве периферийных устройств представления уп­ равляющей информации используются телетайпы всех типов,

алфавитно-цифровые машины типа «Фриден», «Консул» п др.

Различного вида приборы могут размещаться на пуль­ тах диспетчера, операторов, на мнемосхемах и панелях.

Весьма удобными как в ВЦ, так и на периферии явля­ ются получившие широкое распространение устройства ал­ фавитно-цифровой индикации с использованием электронно­ лучевых трубок.

На базе таких устройств совместно с техническими сред­ ствами передачи и обработки информации-организуются си­ стемы запросно-ответных станций, такие, например, как «Экран», работающие в комплексе с ЭВМ или в составе АСВТ (агрегатной системы вычислительной техники).

С помощью световой сигнализации на мнемосхемах и табло осуществляется фиксация отклонений фактических технологических параметров от плановых, наличие аварий­ ных режимов или вообще фиксируется' состояние объекта управления.

Регистрация графической информации может быть осу­ ществлена с использованием регистратора ДРМ-2.

При управлении сложным производственным процессом каждый раз возникают следующие три проблемы:

сколько необходимо информации;

какая требуется информация;

каким образом должна организовываться перера­ ботка информации для обеспечения надежности и экономич­

ности процесса управления.

Аналогичные проблемы наиболее успешно пока реша­ ются живыми организмами, которые в процессе длительного эволюционного развития выработали наиболее совершенные

55


способы переработки и использования информации об изме­ нении как внешней, так и внутренней среды.

Так же, как и живой организм, сложная система управ­ ления производством представляется многоуровневой, со­ стоящей из совокупности подсистем, обладающих относи­ тельной автономией.

Целесообразное поведение систем определяется целесо­ образном поведением образующих их подсистем. Результа­ ты работы каждой такой подсистемы определяются внешней средой и работой всей сложной системы, частью которой она является, несмотря на то, что каждая подсистема стре­ мится решать только свою частную задачу или минимизирует взаимодействие со средой. Тогда целесообразность всей си­ стемы представляется минимизацией суммарного взаимодей­ ствия системы со средой.

Изменение внешней среды приводит к изменению взаи­ модействия, обеспечивающему перевод системы в новое ус­ тойчивое состояние.

Результаты исследования сложных систем, полученные академиком А. И. Кухтенко, свидетельствуют о том, что си­ стемы с замкнутой иерархической структурой управления име­ ют существенные преимущества по сравнению с системами с централизованным управлением.

Благодаря иерархии в структуре управления поведение каждой из подсистем подчинено единой цели, определяемой

сущностью избранного для системы в

целом глобального кри­

терия оптимальности,

связывающего

отдельные подсистемы

в единую динамическую систему управления.

Объединение.

подсистембазируется

на установлении

между крите­

риями подсистем и глобальным критерием функциональной связи.. При этом для удержания глобального критерия в оп­ тимуме локальные критерии на определенном интервале вре­ мени могут и не иметь оптимального значения.

Представляется весьма важным (с точки зрения обес­ печения управляющей информацией подсистемы) знание до­ пустимых пределов отклонения значений локальных крите­ риев от их оптимального значения.

Зная такие пределы, управление подсистемой можно представить как контур регулирования, в котором опреде­ ляется рассогласование в значениях локального критерия.

56


Аналогично может быть выделен и контур регулирования глобального критерия оптимальности, представляющий по отношению к предыдущим контурам более высокий уровень \ правления.

Регулирование в контурах иерархической структуры осу­ ществляется так же, как в системах с отрицательной обрат­ ной связью. Отличием является лишь то, что в контурах пер­ вого яруса регулируемой величиной является какая-либо

.скалярная или векторная переменная, а в контурах более высоких уровней регулируемыми величинами будут обяза­ тельно функционалы, определенным образом выражаемые через исходные данные, характеризующие процесс регулиро­ вания на первом уровне.

Минимальное взаимодействие подсистем управления производством, являющееся выражением согласованности, координированности их действий на основе четкого распреде­ ления функций системы, может.#быть достигнуто только при условии максимального взаимного обмена управленческой и исходной информацией.

§ 5. Система производственно-экономической информации

Решение любой управленческой задачи связано с обра­ боткой множества сведений, описывающих состояние или лод производства в отрасли, на предприятии в целом или же на отдельных его участках. В этой связи точное информаци­ онное отображение деятельности объекта управления явля­ ется одним из основных.

Как известно, исходя из понятия информации, управле­ ние определяется как процесс переработки информации. В соответствии с этим любая определенная функция управ­ ления состоит в переработке определенной информации.

Производственно-экономическая информация в связи со спецификой деятельности производственных подразделений обычно дискретна. Она передается порциями или информа­ ционными совокупностями, которые имеют содержание и форму. Содержание их составляет логический смысл переда­ ваемых сведений, а форма представляет структуру, отража­ ющую взаимное расположение символов используемого язы­ ка или вид представляемой информации.

57

Форма Представления информационной совокупности называется сообщением. Одной из наиболее распространен­ ных разновидностей форм представления является письмен­ ный документ.

Низший структурный уровень информации составляют алфавитные, цифровые и другие элементарные знаки. После­ дующий уровень образуют слова, из которых конструиру­ ются высказывания. Высказывания — это такая структурная единица языка, которая способна быть независимым носите­ лем логического смысла. Высказывания бывают истинными н ложными.

Сообщение, состоящее из одного высказывания, называ­ ется простым. Сложные сообщения содержат два и больше высказываний. Важнейшим видом сообщений для произ­ водственно-экономической информации является показатель. Показателем называют такое простое сообщение, которое содержит количественное значение какой-либо переменной рассматриваемой производственной системы.

Одной из главных задач исследования системы инфор­ мации является ее измерение. Оценивать количественно ин­ формацию в двоичных единицах в настоящее время возмож­ но только для низших структурных уровней языка — для алфавитных и цифровых знаков, ограниченного числа соче­ таний этих знаков, отдельных арифметических и логических операций. Польза от такой оценки весьма ограничена. Более предпочтительным является определение количества инфор­ мации па содержательном уровне, то есть на уровне струк­

турных

единиц информации, которые несут

логический

смысл

(на уровне высказываний, предложений,

сообщений).

Подобная задача представляется в настоящее время слишком сложной. Поэтому обычно идут по пути измерения информации в таких структурных единицах, как знаки, по­ казатели, сообщения и т. п. В этой связи используется поня­ тие измерения объема потока информации.

Как известно из кибернетики, существенными перемен­ ными управляемых систем явля'ются функция, структура к

.информация. При этом определяющее значение имеет функ­ ция системы. В зависимости от нее строятся структура и ин­ формация. Одновременно может иметь место и определен­ ное обратное воздействие Так, некоторая структура способ-

58


ка обуславливать появление некоторых вспомогательных функций, выполнение которых обеспечивает выживание дан­ ной структуры. В свою очередь избыточная информация мо­ жет порождать отдельные функции и органы, которые явля­ ются излишними с точки зрения выполнения главной функ­ ции системы.

Между функцией, структурой и информацией системы отсутствует однозначное соответствие, так как любая функ­ ция может выполняться целым классом структур при нали­ чии различной исходной информации.

В процессе разработки системы производственно-эконо­ мической информации решаются две задачи: определение воз­ можных потоков информации по заданным функциям в про­ ектируемой системе управления и определение функций по заданным входной и выходной информации в существующей системе.

-Для решения обеих задач должен соблюдаться принцип внешнего дополнения, состоящий в том, что функции систе­ мы, а также входящая и выходящая информация определя­ ются путем рассмотрения всей системы как элемента другой, большей системы.

При синтезе системы автоматизированного управления решают вопросы устранения дублирующих частей из пото­ ков информации и сведения к минимуму объема первичной, исходной информации, а также определения рациональных потоков информации.

Рациональность потока информации определяется преж­ де всего по отношению к определенной функции управления в данной системе. Если известны функции системы управле­ ния, то, решая задачу синтеза, можно определить содержа­ ние соответствующих этим функциям потоков входной и вы­ ходной информации.

В связи с тем, что функции управления находятся в оп­ ределенной взаимосвязи, рациональность потока информа­ ции для отдельной функции не может определяться изоли­ рованно.

Для тогочтобы определить систему, производственно­ экономической информации как упорядоченную совокуп­ ность рациональных потоков информации, устранить в ней дублирование, надо предварительно знать состав и взаимо­

I 59


связь функций. Другими словами, для того, чтобы построить рациональную систему производственно-экономической ин­ формации для системы управления, надо построить вначале функциональную схему, описывающую приемлемый способ функционирования системы.

Синтезу системы информации должен предшествовать анализ, который призван обеспечить замену функциональной схемы старой системы новой.

Схема новой системы должна быть получена в резуль­ тате преобразования функциональнй схемы старой системы, отражающей сеть существующих функциональных связей.

Программа разработки функциональной схемы автома­ тизированной системы управления включает следующие этапы.

Изучение существующих потоков производственно-эко­ номической информации. Необходимость в этом этапе появляется в связи с тем, что в существующих системах уп­ равления потоки информации не подвергаются систематичес­ кому наблюдению.

Построение функциональной схемы существующей си­ стемы осуществляется на основе обследования потоков ин­ формации и определения состава и'взаимосвязи функций уп­ равления в существующей системе.

Анализ существующей системы управления сводится к изучению свойств всей системы, отдельных ее элементов, ло­ гическому и количественному обследованию потоков инфор­ мации.

Построение функциональной схемы будущей системы управления состоит в определении основных направлений перестройки существующей Системы и разработке конкрет­ ных предложений по ее преобразованию. Важнейшей со­ ставной частью преобразования одной формы системы в дру­ гую является отбор задач для решения их на ЭВМ', описа­ ние взаимосвязей между ними, разработка алгоритмов пре­ образования информации и получения оптимальных управ­ ленческих решений.

Построение структурной схемы, реализующей функцио­ нальную схему будущей системы управления, включает оп­ ределение состава вычислительных и других технических

60

средств, которые должны стать органической частью струк­ туры проектируемой системы. Указанные элементы опреде­ ляют соответственно потоки информации.

Определение рациональных потоков информации осуще­ ствляется по функции системы управления. При этом полно­ та информации в рациональном потоке рассматривается с учетом того, что усиление эффекта управления от прираще­ ния информации должно быть больше приращения затрат на ее получение.

Синтез рациональных потоков информации состоит в сведении к минимуму объема исходной информации и исклю­ чении дублирующей.

Построение схемы потоков информации по структурной схеме представляет собой решение проблемы обеспечения надежности системы и корректировки потоков информации с учетом свойств конкретных элементов структуры.

§ 6. Информационное обеспечение автоматизированной системы управления

Информационное обеспечение решает проблемы, связан­ ные с информационным отображением управляемого объекта (отрасли, предприятия, цеха и т. д.). Круг вопросов, разре­ шаемых в информационном обеспечении, включает способы подготовки данных, описывающих производство, их форми­ рование, ввод в машину, организацию машинных массивов, обеспечение задач необходимыми данными и представление документов потребителям.

В процессе функционирования АСУ в машинных мас­ сивах фиксируются все изменения, происходящие в произ­ водстве, то есть осуществляется непрерывное измерение и запоминание всех параметров, характеризующих производ­ ство.

При разработке системы информационного обеспечения необходимо учитывать следующее:

— подготовка данных о производстве в АСУ осущест­ вляется главным образом людьми для машины, поэтому предъявляются достаточно жесткие требования к формали­ зованное™ и однозначности представления исходных данных;

61