No Image

Что такое автоматизация и управление

СОДЕРЖАНИЕ
0 просмотров
12 марта 2020

В общем случае, систему управления можно рассматривать в виде совокупности взаимосвязанных управленческих процессов и объектов. Обобщенной целью автоматизации управления является повышение эффективности использования потенциальных возможностей объекта управления. Таким образом, можно выделить ряд целей:

  1. Предоставление лицу, принимающему решение (ЛПР) релевантных данных для принятия решений
  2. Ускорение выполнения отдельных операций по сбору и обработке данных
  3. Снижение количества решений, которые должно принимать ЛПР
  4. Повышение уровня контроля и исполнительской дисциплины
  5. Повышение оперативности управления
  6. Снижение затрат ЛПР на выполнение вспомогательных процессов
  7. Повышение степени обоснованности принимаемых решений

Жизненный цикл АС

Стандарт ГОСТ 34.601-90 предусматривает следующие стадии и этапы создания автоматизированной системы:

  1. Формирование требований к АС
  1. Обследование объекта и обоснование необходимости создания АС
  2. Формирование требований пользователя к АС
  3. Оформление отчета о выполнении работ и заявки на разработку АС
  • Разработка концепции АС
    1. Изучение объекта
    2. Проведение необходимых научно-исследовательских работ
    3. Разработка вариантов концепции АС и выбор варианта концепции АС, удовлетворяющего требованиям пользователей
    4. Оформление отчета о проделанной работе
    5. Техническое задание
      1. Разработка и утверждение технического задания на создание АС
      2. Эскизный проект
        1. Разработка предварительных проектных решений по системе и ее частям
        2. Разработка документации на АС и ее части
        3. Технический проект
          1. Разработка проектных решений по системе и ее частям
          2. Разработка документации на АС и ее части
          3. Разработка и оформление документации на поставку комплектующих изделий
          4. Разработка заданий на проектирование в смежных частях проекта
          5. Рабочая документация
            1. Разработка рабочей документации на АС и ее части
            2. Разработка и адаптация программ
            3. Ввод в действие
              1. Подготовка объекта автоматизации
              2. Подготовка персонала
              3. Комплектация АС поставляемыми изделиями (программными и техническими средствами, программно-техническими комплексами, информационными изделиями)
              4. Строительно-монтажные работы
              5. Пусконаладочные работы
              6. Проведение предварительных испытаний
              7. Проведение опытной эксплуатации
              8. Проведение приемочных испытаний
              9. Сопровождение АС.
                1. Выполнение работ в соответствии с гарантийными обязательствами
                2. Послегарантийное обслуживание
                3. Эскизный, технический проекты и рабочая документация — это последовательное построение все более точных проектных решений. Допускается исключать стадию «Эскизный проект» и отдельные этапы работ на всех стадиях, объединять стадии «Технический проект» и «Рабочая документация» в «Технорабочий проект», параллельно выполнять различные этапы и работы, включать дополнительные.

                  Данный стандарт не вполне подходит для проведения разработок в настоящее время: многие процессы отражены недостаточно, а некоторые положения устарели.

                  Состав АСУ

                  В состав АСУ входят следующие виды обеспечений: информационное, программное, техническое, организационное, метрологическое, правовое и лингвистическое. [5]

                  Основные классификационные признаки

                  Основными классификационными признаками [5] , определяющими вид АСУ, являются:

                  • сфера функционирования объекта управления (промышленность, строительство, транспорт, сельское хозяйство, непромышленная сфера и т.д.)
                  • вид управляемого процесса (технологический, организационный, экономический и т.д.);
                  • уровень в системе государственного управления, включения управление народным хозяйством в соответствии с действующими схемами управления отраслями (для промышленности: отрасль (министерство), всесоюзное объединение, всесоюзное промышленное объединение, научно-производственное объединение, предприятие (организация), производство, цех, участок, технологический агрегат).

                  Функции АСУ

                  Функции АСУ [5] устанавливают в техническом задании на создание конкретной АСУ на основе анализа целей управления, заданных ресурсов для их достижения, ожидаемого эффекта от автоматизации и в соответствии со стандартами, распространяющимися на данный вид АСУ. Каждая функция АСУ реализуется совокупностью комплексов задач, отдельных задач и операций. Функции АСУ в общем случае включают в себя следующие элементы (действия):

                  • планирование и (или) прогнозирование;
                  • учет, контроль, анализ;
                  • координацию и (или) регулирование.
                  Читайте также:  Выстрелы в глушитель при сбросе газа

                  Необходимый состав элементов выбирают в зависимости от вида конкретной АСУ. Функции АСУ можно объединять в подсистемы по функциональному и другим признакам.

                  Функции при формировании управляющих воздействий

                  • Функции обработки информации (вычислительные функции) – осуществляют учет, контроль, хранение, поиск, отображение, тиражирование, преобразование формы информации;
                  • Функции обмена (передачи) информации – связаны с доведением выработанных управляющих воздействий до ОУ и обменом информацией с ЛПР;
                  • Группа функций принятия решения (преобразование содержания информации) – создание новой информации в ходе анализа, прогнозирования или оперативного управления объектом

                  Классы структур АСУ

                  В сфере промышленного производства с позиций управления можно выделить следующие основные классы струк­тур систем управления: децентрализованную, централизованную, централизованную рассредоточенную и иерархическую. [6]

                  Децентрализованная структура

                  Построение си­стемы с такой структурой эффективно при автоматизации техно­логически независимых объектов управления по материальным, энергетическим, информационным и другим ресурсам. Такая система представляет собой совокупность нескольких независи­мых систем со своей информационной и алгоритмической базой.

                  Для выработки управляющего воздействия на каждый объект управления необходима инфор­мация о состоянии только этого объекта.

                  Централизованная структура

                  Централизованная структура осуществляет реа­лизацию всех процессов уп­равления объектами в едином органе управления, который осуществляет сбор и обработку информации об управляемых объектах и на основе их анали­за в соответствии с критериями системы вырабатывает управ­ляющие сигналы. Появление этого класса структур связано с увеличением числа контроли­руемых, регулируемых и уп­равляемых параметров и, как правило, с территориальной рассредоточенностью объекта управления.

                  Достоинствами централизованной структуры являются достаточно простая реализация процессов информационного взаимодей­ствия; принципиальная возможность оптимального управления системой в целом; достаточно легкая коррекция оперативно изменяемых входных параметров; возможность достижения максимальной эксплуатационной эффективности при минимальной избы­точности технических средств управления.

                  Недостатки централизованной структуры следующие: необхо­димость высокой надежности и производительности технических средств управления для достижения приемлемого качества упра­вления; высокая суммарная протяженность каналов связи при наличии территориальной рассредоточенности объектов упра­вления.

                  Централизованная рассредоточенная структура

                  Основная особенность данной структуры — сохранение принципа централизованного управления, т.е. выработка управляющих воздействий на каждый объект управления на основе информации о состояниях всей совокупности объектов управления. Некоторые функциональные устройства системы управления являются об­щими для всех каналов системы и с помощью коммутаторов под­ключаются к индивидуальным устройствам канала, образуя замкнутый контур управления.

                  Алгоритм управления в этом случае состоит из совокупности взаимосвязанных алгоритмов управления объектами, которые реализуются совокупностью взаимно связанных органов упра­вления. В процессе функционирования каждый управляющий орган производит прием и обработку соответствующей информа­ции, а также выдачу управляющих сигналов на подчиненные объекты. Для реализации функций управления каждый локаль­ный орган по мере необходимости вступает в процесс информа­ционного взаимодействия с другими органами управления. До­стоинства такой структуры: снижение требований, к производи­тельности и надежности каждого центра обработки и управления без ущерба для качества управления; снижение суммарной про­тяженности каналов связи.

                  Недостатки системы в следующем: усложнение информацион­ных процессов в системе управления из-за необходимости обмена данными между центрами обработки и управления, а также корректировка хранимой информации; избыточность техниче­ских средств, предназначенных для обработки информации; сложность синхронизации процессов обмена информацией.

                  Читайте также:  Чем очистить латунные изделия

                  Иерархическая структура

                  С ростом числа задач управления в сложных системах значительно увеличивается объем переработанной информации и повышается сложность алгоритмов управления. В результате осуществлять управление централизо­ванно невозможно, так как имеет место несоответствие между сложностью управляемого объекта и способностью любого упра­вляющего органа получать и перерабатывать информацию.

                  Кроме того, в таких системах можно выделить, следующие, группы задач, каждая из которых характеризуется соответствующими требованиями по времени реакции на события, происхо­дящие в управляемом процессе:

                  задачи сбора данных с объекта управления и прямого цифрового управления (время реакции , секунды, доли секунды);

                  задачи экстремального управления, связанные с расчётами желаемых параметров управляемого процесса и требуемых значений уставок регуляторов, с логиче­скими задачами пуска и остановки агрегатов и др. (время реак­ции — секунды, минуты);

                  задачи оптимизации и адаптивного управления процессами, технико-экономические задачи (время реакции — несколько секунд);

                  информационные задачи для адми­нистративного управления, задачи диспетчеризации и координа­ции в масштабах цеха, предприятия, задачи планирования и др. (время реакции — часы).

                  Очевидно, что иерархия задач управления приводит к необхо­димости создания иерархической системы средств управления. Такое разделение, позволяя справиться с информационными трудностями для каждого местного органа управления, порождает необходимость согласования принимаемых этими органами реше­ний, т. е. создания над ними нового управляющего органа. На каждом уровне должно быть обеспечено максимальное соот­ветствие характеристик технических средств заданному классу задач.

                  Кроме того, многие производственные системы имеют соб­ственную иерархию, возникающую под влиянием объективных тенденций научно-технического прогресса, концентрации и спе­циализации производства, способствующих повышению эффектив­ности общественного производства. Чаще всего иерархическая структура объекта управления не совпадает с иерархией системы управления. Следовательно, по мере роста сложности систем выстраивается иерархическая пирамида управления. Управляе­мые процессы в сложном объекте управления требуют своевремен­ного формирования правильных решений, которые приводили бы к поставленным целям, принимались бы своевременно, были бы взаимно согласованы. Каждое такое решение требует постановки соответствующей задачи управления. Их совокупность образует иерархию задач управления, которая в ряде случаев значительно сложнее иерархии объекта управления.

                  Виды АСУ

                  • 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 уличным освещением («АСУ УО») — предназначена для организации автоматизации централизованного управления уличным освещением.
                  • Автоматизированная система управления наружного освещения («АСУНО») — предназначена для организации автоматизации централизованного управления наружным освещением.
                  • Автоматизированная система управления дорожным движением или АСУ ДД — предназначена для управления транспортных средств и пешеходных потоков на дорожной сети города или автомагистрали
                  • Автоматизированная система управления предприятием или АСУП — Для решения этих задач применяются MRP,MRP II и ERP-системы. В случае, если предприятием является учебное заведение, применяются системы управления обучением.
                  • «Система управления гостиницей». Наряду с этим названием употребляется PMS Property Management System
                  • «Автоматизированная система управления операционным риском» — это программное обеспечение, содержащее комплекс средств, необходимых для решения задач управления операционными рисками предприятий: от сбора данных до предоставления отчетности и построения прогнозов.
                  Читайте также:  Переехать в брошенную деревню

                  Специалист по автоматизации и управлению будет обучен работать с автоматизированными системами. Заниматься монтажом, эксплуатацией, наладкой автосистем и информационных систем, средств передачи информации, средств диагностирования, контроля и управления этими системами, а также их информационным, математическим, техническим и программным обеспечением.

                  Примеры автоматизированных систем:
                  AutoCad (система автоматизированного проектирования) ,
                  Oracle, 1:С Предприятие (системы управления предприятием) ,
                  SCADA (cистема управления технологическими процессами) ,
                  ТеМП – автоматизированное проектирование технологических процессов производства изделий авиационной и ракетно-космической техники
                  И др.

                  Где может работать специалист по Автоматизации и управлению:
                  — в любых организациях, связанных с администрированием баз данных, с сетевым администрированием, разработкой программного обеспечения, защитой информации, работой с вычислительной техникой, микропроцессорными системами

                  в компаниях, которые используют автоматизированные и роботизированные процессы:
                  – нефте и газодобывающие, нефтеперерабатывающие компании и компании, транспортирующие нефть и газ;
                  – горнодобывающие компания и предприятия перерабатывающие полезные ископаемые;
                  – теплоэнергетические станции, гидроэлектростанции, котельные.

                  Тематика: специальности , выбор специальности

                  Автоматизация и управление

                  Код: 220200

                  Специальности:

                  управление и информатика в технических системах;

                  корабельные системы управления;

                  автономные информационные и управляющие системы.

                  Квалификация: инженер.

                  Область профессиональной деятельности: автоматизация и управление — область науки и техники, которая включает в себя совокупность средств, способов и методов человеческой деятельности, направленных на создание и применение алгоритмического, аппаратного и программного обеспечения систем и средств контроля и управления подвижными объектами, автономными системами, технологическими линиями и процессами, освобождающих человека частично или полностью от непосредственного участия в процессах получения, преобразования, передачи и использования энергии, материалов и информации.

                  Объекты профессиональной деятельности:

                  • автоматические и автоматизированные системы и средства контроля и управления, их математическое, информационное, техническое и программное обеспечение;
                  • способы и методы их проектирования, отладки, производства и эксплуатации в различных отраслях народного хозяйства;
                  • объекты промышленности, сельского хозяйства, энергетики, транспорта, торговли, медицины и т.д.;
                  • технологические и производственные процессы;
                  • техническое диагностирование, научные исследования и производственные испытания.

                  Виды профессиональной деятельности:

                  • научно-исследовательская;
                  • проектно-конструкторская;
                  • производственно-технологическая;
                  • организационно-управленченская;
                  • эксплуатационная.

                  Профиль работы: математическое, информационное, алгоритмическое и машинное обеспечение создания автоматизированных технологических процессов и производств и систем управления ими, включая методологию исследования и проектирования, формализованное описание и алгоритмизацию, оптимизацию и имитационное моделирование функционирования систем, внедрение, сопровождение и эксплуатацию человеко-машинных систем.

                  Основные места работы: промышленные предприятия, предприятия коммунальной электроэнергетики, монтажные и пуско-наладочные организации, предприятия и организации агропромышленного комплекса, транспорта, связи, предприятия коммунальной электроэнергетики.

                  Возможные должности: инженер по автоматизации и механизации производственных процессов, инженер-программист (программист), инженер-электроник (электроник), инженер по наладке и испытаниям, ведущий инженер, инженер-постановщик задач, администратор сети, инженер-логистик, ведущий инженер, руководитель группы, начальник отдела АСУ, начальник отдела АСУП, начальник информационно-вычислительного центра, заместитель руководителя предприятия по информационному обеспечению, руководитель предприятия и прочие.

                  Основные базовые дисциплины: «Инженерная и компьютерная графика», «Общая электротехника и электроника», «Теория автоматического управления», «Программирование и основы алгоритмизации», «Вычислительные машины, системы и сети» и др.

                  ВНИМАНИЕ! Данная специальность устарела. Предлагаем ознакомиться с похожими новыми специальностями.

                  Комментировать
                  0 просмотров
                  Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

                  Это интересно
                  No Image Строительство
                  0 комментариев
                  No Image Строительство
                  0 комментариев
                  No Image Строительство
                  0 комментариев
                  No Image Строительство
                  0 комментариев
                  Adblock detector