Возможности использования ЭВМ для информационного обеспечения автоматизированного производственного процесса

Структура лингвистического и информационного обеспечения. Комплекс языков ИАСУ ГАЦ приведен на рис. 4.7. Язык пользовате­ля представляет совокупность правил и форм обмена информацией в системе человек—ЭВМ. Язык пользователя разрабатывается одновре­менно с функциональной и информационной частями технического проекта ИАСУ ГАЦ.

Язык системного оператора предназначен для управления работой ИАСУ ГАЦ во всех режимах ее функционирования. Он включает язык администратора системы и язык администратора баз данных.

Язык администратора системы предназначен для управления работой программного обеспечения ИАСУ. Разрабатывается на стадии рабочего проектирования обслуживания управляющего вычислитель­ного комплекса (УВК). Язык администратора БД предназначен для

Рис. 4.7. Комплект языков ИАСУ ГАЦ

управления процедурами создания и ведения баз данных. Разрабатывается при создании систем управления базами данных.

Язык оператора-диспетчера предназначен для управления вычислительным процессом по диспетчированию процесса производства. Разрабатывается на стадиях технического и рабочего проектирования.

Информационное обеспечение (ИО) ИАСУ ГАЦ представляет собой совокупность информации, содержащейся в массивах данных, документах, сигналах, а также методы ее организации, хранения и контроля, обеспечивающие взаимосвязанное решение задач управле­ния ГАЦ. Структурная схема информационного обеспечения ИАСУ ГАЦ приведена на рис. 4.8. Она определяет необходимый состав компонентов ИАСУ ГАЦ и их взаимосвязи для организации рационального вычислительного процесса, а также направления обеспечения информационной совместимости взаимодействующих компонентов. Регламентация структуры ИО способствует рациональной организации его проектирования.

В состав ИО ИАСУ ГАЦ входит административная, экономичес­кая, оперативно-производственная, оперативно-технологическая и нормативно-справочная информация. Административная информация (распорядительная, служебно-информационная, поличному составу) обеспечивает общее руководство ГАЦ. Экономическую информацию составляют данные технико-экономического планирования (ТЭП), учета, отчетности производства и обеспечения, а также анализа деятельности ГАЦ.

Рис. 4.8. Структурная схема информационного обеспечения ИАСУ ГАЦ

Оперативно-производственную информацию составляют данные системы АСОЭУ. Оперативно-технологическую информацию составляют данные системы АСОТУ, а также системы АСТПП ИАСУ ГАЦ.

В нормативно-справочную информацию входят справочники, классификаторы, нормативы и нормы, формы плановой, учетной и отчетной документации, словари, календарь и т.д.

Информационное обеспечение ИАСУ ГАЦ является составной частью информационной базы предприятия, основанной на максимальном использовании технических средств сбора, передачи, хранения, отображения и документирования информации.

Технология функционирования информационного обеспечения ИАСУ ГАЦ заключается в следующем. Руководство ГАЦ по утвержденному регламенту: получает от информационно-вычислительного центра (ИВЦ) предприятия, от функциональных, технических и эксплуатационных служб производственные программы и планы (годовые, квартальные, месячные) производства и поставок, технического обслуживайия и ремонтов, корректировки и данные о выполнении планов, нормативно-справочную информацию, необходимую для расчета десяти-пятидневных и суточных планов-графиков, сменно-суточных заданий (ССЗ), запросы на предоставление специальных справок; представляет предложения к программам и планам, запросы на необходимую информацию для формирования месячного десяти- пятидневного и суточных производственных планов, графиков и справки по запросам.

Руководство ГАЦ после расчетов и утверждения на цеховом уровне передает группе диспетчерского управления планы-графики, скорректированные ССЗ, ответы и запросы на справочную информацию, формируемую диспетчерской группой.

Группа диспетчерского управления: представляет предложения относительно планов производства и заявки на производственное обеспечение, отчеты и справки по запросам; уточняет с экономистом данные, необходимые для формирования и корректировки ССЗ; представляет ответы на запросы рабочих мест и запрашивает рабочие места.

Группа обслуживания и эксплуатации УВК представляет предложения по планово-предупредительному ремонту (ППР) вычислительной техники, комплексов технических средств, осуществляет ремонт и эксплуатацию КТС АСУ.

Группа подготовки управляющих программ на основании кален­дарных планов разрабатывает программы изготовления деталей, ведет и корректирует библиотеку управляющих программ для станков с ЧПУ и программ управления автоматическими технологическими единицами оборудования (ГПМ).

Операторы рабочих мест представляют диспетчерской службе заявки и запросы по обеспечению производства, учетные данные и справки по запросам.

Принципиальная схема информационного взаимодействия в ИАСУ ГАЦ приведена на рис. 4.9. В состав общей информационной модели ИАСУ ГАЦ помимо указанных на рис. 4.9 входят частные модели: технологического оборудования; технологических нормативов; кален- дарно-плановых нормативов; производственной программы; оснащения производства; оперативного календарного планирования; диспет- чирования; производственной ситуации; учета и контроля.

Все эти модели, используя различную степень агрегирования информации, могут быть применены на всех уровнях ИАСУ. Состав моделей зависит от назначения и характера циркулирующей в управляющей системе информации — административной, экономической, оперативно-производственной, нормативно-справочной, а также характера сообщений и сигналов (рис. 4.9, б).

Информационное обеспечение ИАСУ ГАЦ включает: совокупность моделей информационной базы, конкретизированных по уровням представления данных; банк данных (на малых ЭВМ); банк данных (на больших ЭВМ); совокупность технологии моделирования, созда­ния и ведения информационных баз.

Рис. 4.9. Информационное обеспечение ИАСУ ГАЦ:

а — общая информационная модель, б — структурная схема, в — схема банков данных

Совокупность моделей информационного обеспечения должна включать модели: инфологические, концептуальные, внешние, внутренние. Мифологические модели должны отражать и увязывать все виды информации ИАСУ и реализовывать все процедуры ее обработки. Концептуальные модели обеспечивают единое иерархическое представление массивов информационной базы и их структур. Внеш­ние модели представляют структуру документов и сообщений, обрабатываемых на каждом УВК. Внутренние модели на УВК должны обеспечивать: представление структур наборов данных на физическом уровне; независимость данных от программ; автоматизацию процессов создания и ведения баз данных.

Упрощенная структурная схема банка данных ИАСУ ГАЦ приведена на рис. 4.9, в.

Банк данных малых ЭВМ содержит: программные средства банка данных малых ЭВМ; совокупность БД, распределенную по участкам и уровням управления.

В банк данных больших ЭВМ входят программные средства банка данных больших ЭВМ и базы данных подсистем ИАСУ.

Программные средства банка данных (ПСБД) больших и малых ЭВМ должны быть управляемы, универсальны, независимы от обрабатываемых данных. ПБСД должны быть адаптируемы к условиям кон­кретных предприятий. Для этого в банк данных СМ ЭВМ должна быть включена система адаптации информационного обеспечения, позволяющая генерировать состав информационной базы и конфи­гурацию программных средств банка данных в автоматическом режиме.

Совокупность БД обеспечивает: упорядоченное хранение предметной, нормативной, плановой и учетной информации; распределение информации ИАСУ ГАЦ по УВК в соответствии с принципами полноты и достоверности.

Технология моделирования, создания и ведения БД должна включать описание следующих технологических процессов: по формированию моделей информационных баз (ИБ); по генерации моделей нижестоящего уровня на основании моделей вышестоящего уровня; созданию баз данных; по ведению баз данных; по подготовке и вводу информации в вычислительную систему.

Структура системы цехового информационного обеспечения ИАСУ ГАЦ строится по принципу децентрализованной трехуровневой информационно-управляющей системы, совмещающей в себе функции АСТПП, АСОЭУ и АСУ ОТ.

Верхний уровень управления — уровень ГАЦ — реализует функции АСОЭУ: оперативное управление производством; экономическое управление производством; ведение оперативного учета состояния производства на участках; ведение информационных массивов; хране­ние библиотеки управляющих программ для станков с ЧПУ на всю номенклатуру ГАЦ; ведение автоматизированного банка данных; обмен информацией с АСУП по каналам связи (или на машинных носителях), с АСУ ОТ.

Средний уровень управления — уровень ГАУ — реализует следую­щие функции: координацию работы системы в реальном масштабе времени; сбор, первичную обработку и хранение технической инфор­мации; хранение текущей информации о состоянии оперативного и общего складов; хранение массивов сменно-суточных заданий; подготовку и обмен информацией с нижним уровнем управления и АСОЭУ; оперативное отображение информации; выдачу контрольных данных руководству ГАЦ и ГАУ; диагностику состояния комплекса технических средств; диагностику состояния оборудования; расчет и хранение управляющих программ для станков с ЧПУ на сутки; хранение управляющих программ для работы оборудования; опера­тивный учет выполнения сменно-суточных заданий.

Нижний уровень управления — уровень технологического оборудо­вания (ГПМ) — реализует следующие функции: вызов управляющих технологических программ для станков с ЧПУ и управляющих про­грамм работы оборудования; управление технологическим оборудова­нием; управление станочными роботами.

На среднем и нижнем уровнях управления реализуются функции АСУ ОТ.

Основные компоненты информационного обеспечения ИАСУ ГАЦ следующие: система показателей; система классификации и кодирования; информационная база; совокупность методов создания и ведения информационной базы.

Принцип организации системы показателей ИАСУ ГАЦ следую­щий: адекватное отображение состояния производственного процесса; включение информации, необходимой для сопровождения изготовле­ния деталей без документов; обеспечение интегрированной обработки данных.

Система классификации и кодирования определяет способы и формы обозначения и представления данных в информационной базе. Единая система классификации и кодирования строится с учетом действующих на предприятиях отрасли общесоюзных и отраслевых классификаторов.

В основу классификации информации положены случайные признаки: режим обработки; способ размещения (ведения); вид представления; характер отображения; сроки актуальности; роль в процессе управления.

Принципы создания системы классификации и кодирования следующие: кодирование информации с учетом требований, налагаемых спецификой технологического процесса и обработки данных; совместимость кодовых обозначений.

Информационная база ИАСУ ГАЦ является способом организации информации и состоит из двух частей: внемашинной ИБ (рис. 4.10, а) и внутримашинной ИБ (рис. 4.10, б). Под внемашинной ИБ понимают совокупность всех документированных сведений, сообщений, используемых в ИАСУ ГАЦ. При создании внемашинной ИБ необходимы: унификация первичных входных и выходных документов при необходимом минимуме числа документов; автоматизация сбора, подготовки и ввода информации в ЭВМ.

При внутримашинной ИБ понимают совокупность данных на машинных носителях, сгруппированных по определенным признакам. Совокупность БД имеет иерархическую структуру. Информация, содержащаяся в каждой БД, отражает состояние производства на соответствующем уровне (завод, цех, участок, подсистема, ТОУ).

Обмен информацией между БД производится в соответствии с технологическим процессом обработки данных в случайных режимах: рабочем, аварийном, пакетном. Обмен информацией между пользователем и БД осуществляется в следующих режимах: запуска, рабочем, аварийном, пакетном.

Методы создания и ведения информационной базы следующие: отображение системы показателей; классификация и кодирование технико-экономической информации; унификация и минимизация числа документов; первоначальное создание БД; структурная организация БД; корректировка массивов БД; реорганизация и защита баз данных от разрушения и от несанкционированного доступа.

Документация ИО ИАСУ ГАЦ должна соответствовать стандартам.

Базой для построения системы управления интегрированной производственной системой является сеть ЭВМ.

Внешняя организация может быть представлена в общем случае комбинацией следующих объектов: терминала; отдельной ЭВМ; локальной сети; глобальной сети; процесса или информационной базы в некоторой ЭВМ, входящей в сеть, которая не принадлежит данной внешней организации.

Решение задачи построения сети включает ряд этапов:

1) содержательный анализ внешних взаимодействий; определяются задачи взаимодействия и формулируются требования к функциональным возможностям сетевой поддержки (пересылка файлов, удаленный терминал и другие сетевые службы);

2) анализ способов представления внешней организации в сетевой среде (ЭВМ, терминал, база данных и др.); определяются способы представления внешних организаций в сетевой среде;

3) анализ способов представления отделения во внешней сетевой среде (см. п. 2);

4) определение характерных типов соединения внутренних и внешних сетевых объектов; множество соединений логических кана­лов получается как множество пар внутренних и внешних сетевых объектов, между которыми необходимо организовать взаимодействие на логическом уровне (решение зависит от результатов анализа на внутреннюю сетевую среду);

Л - терминал Рис. 4.11. Связь отделения фирмы с внешними организациями в сетевой среде

5) определение способов соединения внутренних и внешних сете­вых объектов; определение точки доступа к внешней сетевой среде и

физические каналы доступа; определение отображения логических связей на физические.

При выборе конкретных способов подключения возможно множество вариантов, которые получаются как комбинация следующих основных:

непосредственного подключения (например, подключения внутреннего терминала к локальной сети внешней организации);

подключения через внутреннюю цепочку (например, подключения терминала к внутренней локальной сети, имеющей выход вовне):

подключения через внешнюю цепочку (например, подключения к глобальной сети, к которой также подключена локальная сеть внешней организации).

На рис. 4.11 показаны некоторые возможные схемы соединения внутренних и внешних сетевых объектов. Кроме рассмотренных вариантов возможно также подключение через выделенные каналы (кабельные, спутниковые и наземные радиоканалы).Архитектура аппаратных средств. Иерархия компонентов системы управления (контроллеров) производственным подразделением пока­зана на рис. 4.12. Под контроллерами здесь понимается компонент с четко определенными функциями и интерфейсами. Если данный компонент реализован в виде отдельной микропроцессорной системы, под контроллером можно понимать соответствующую микроЭВМ

Дата добавления: 2014-11-18