Методология разработки интегрированной системы управления

Введение.

Автоматизированная система управления или АСУ — комплекс аппаратных и программных средств предназначенный для управления различными процессами в рамках технологического процесса производства предприятия. АСУ применяются в различных отраслях промышленности энергетике транспорте и т.п. Термин автоматизированная в отличие от термина автоматическая подчеркивает сохранение за человеком-оператором некоторых функций либо наиболее общего целеполагающего характера либо не поддающихся автоматизации.

Автоматизированная система управления технологическим процессом или АСУ ТП — решает задачи оперативного управления и контроля техническими объектами в промышленности энергетике на транспорте

Автоматизированная система управления производством (АСУ П) — решает задачи организации производства включая основные производственные процессы входящую и исходящую логистику. Осуществляет краткосрочное планирование выпуска с учётом производственных мощностей анализ качества продукции моделирование производственного процесса. Для решения этих задач применяются MIS и MES-системы а также LIMS-системы.

Автоматизированная система управления предприятием или АСУП. Для решения этих задач применяются MRP MRP II и ERP-системы. В случае если предприятием является высшее учебное заведение имеет место АСУ ВУЗ.

Автоматизированная система управления дорожным движением или АСУД — предназначена для управления транспортных средств и пешеходных потоков на дорожной сети города или автомагистрали

Автоматизированная система управления уличным освещением - предназначена для организации автоматизации централизованного управления уличным освещением.

Актуально задачей для российских разработчиков является переход от отдельных функциональных технических решений к комплексным.

Для повышения эффективности энергетического предприятия необходимо создать объединяющую единую информационную систему интегрирующую все технологические и бизнес процессы.

В настоящее время любая АСУ или АСУТП представляет собой совокупность автоматизированных рабочих мест разработанная в различное время.

До последнего времени в отечественной практике не существовало едино концепции построения интегрировано АСУ. Анализ показал, что даже на самых «благополучных» станциях АСУТП обслуживают только отдельные функциональные подсистемы.

В системах автоматизации теплоэнергетического оборудования используют устаревшие решения.

Недостатки присущие технологическим информационным и управляющим системам станции:

1. Недостаточность информации для возможности анализа и управления технико-экономическими показателями работы.

2. Отсутствие элементов АСУТП оптимизирующих эксплуатационные режимы агрегатов станции.

3. Отсутствие систем диагностики оборудования и современно сигнализации об аварийном состоянии.

4. Длительное время сбора и обработки информации.

5. Дискретный характер информации затрудняющих анализ динамики.

6. Отсутствие фиксации предаварийных состоянии и действий персонала и ликвидации аварии.

7. Отсутствие оперативно информации у дирекции и руководителей.

8. Отсутствие архивов режима работы.

Физическое состояние станционных систем требует их незамедлительно модернизации. Существует два пути:

1. Использование локальных решений.

2. Создание интегрированной автоматизированной системы управления станцией.

Преимущество первого – дешево, но возникают проблемы стыковки оборудования растут затраты.

Результатом будет являться эффективная работа станции.

2. ИАСУ – решение проблемы комплексной автоматизации систем управления. Общие сведения о ИАСУ.

Система – это совокупность взаимосвязанных элементов.

Объект управления – это часть окружающего мира состояние которой представляет интерес для субъекта на который он воздействует.

В ИАСУ объектом управления является производство.

Составляющими элементами производства являются:

1. Производственны процесс – это совокупность взаимосвязанных процессов труда направленных на изготовление определенной продукции.

2. Средство производства – это совокупность свойств и предметов труда участвующих в процессе производства.

3. Технология – это совокупность приемов и способов получение изделий материалов в различных отраслях хозяйства.

Структурной единицей любого производства является технологическая операция.

Определение ИАСУ.

Управление производством – это информационный процесс обеспечивающий выполнение материального или информационного процесса и достижение им определенных целей.

Управление производством включает:

- координацию деятельности всего персонала;

- управление движением всех элементов производства;

- управление процессами на уровне персонала.

Управление технологическим производством – это информационный процесс обеспечивающий выполнение только материального процесса.

Управление технологическим производством включает:

- управление процессами происходящими на уровне средств труда и управление их движением а также организации мероприятий которые обеспечивают повышение производительности труда и оптимизацию технологического производства.

В ИАСУ объединяются системы реализующие частные задачи автоматизации и управления.

Разобщенность приводила к тому что из рассмотрения выпадали вопросы текущее организации производства: согласованного управления призванного быть связующим звеном между производственным планирование и системами автоматики.

Структура ИАСУ ТЭС.

ИАСУ состоит из АСУТП АСУГПС (АСУ с гибкими производственными системами) АСУП АСНИ (Автоматизированными системами научных исследований) САПР (системами автоматизированного проектирования).

Главной составной частью ИАСУ является АСУП. АСУП решает задачи планирования оперативного управления производством ведения учета и контроля за людскими и материальными ресурсами обеспечивает оперативной информацией управленческий персонал.

Для решения перечисленных задач она получает информацию от САПР АСУТП АСНИ которые находятся на различных иерархических уровнях.

В ИАСУ выделяют 4 уровня управления.

- На первом уровне функционируют АСУП АСНИ САПР. Здесь решаются задачи проектирования новых изделий организации технологического процесса технической подготовки производства (АСУТПП).

- Задачей второго уровня является управление перенастройкой производства переналадкой оборудования при переходе к выпуску новой продукции.

- На третьем уровне располагаются АСУТП и частично АСУГПС осуществляется управление технологическим процессом

- На четвертом располагаются объекты управления обеспечивающие надежность работы оборудования. Все компоненты ИАСУ имеют вычислительные средства.

Методология разработки интегрированной системы управления.

Научно-технический прогресс создает предпосылки для повышения качества управления за счет использования вычислительной техники математических методов теории управления и автоматизации управления. Научное управление исследование и проектирование являются:

Общая теория систем связанная с разработкой совокупности методологических научных и прикладных проблем анализа и синтеза сложных систем.

Системотехника изучает вопросы планирования проектирования и поведения сложных информационных систем.

Исследование операций основано на математическом моделировании процессов и явлений.

Системный анализ необходим для исследования труднопонимаемых явлений и процессов.

Процесс создания ИАСУ – это последовательное и постепенное внедрение более совершенных методов управления основанных на следующих принципах конструирования:

Максимум эффективности.

Согласование частных критериев.

Оптимум автоматизации.

Централизация информации (создание общей базы данных).

Явление малой вероятностью.