Основні стадії робіт

Задачу, вирішувану при створенні АСУ ТП, можна коротко сформулювати наступним чином: на базі наявних технічних засобів автоматизації побудувати для даного об'єкта економічно ефективну систему управління, що відповідає заданим цілям, вимогам і раціонально використовує можливості людини і техніки. В принципі можна використовувати два підходи до вирішення поставленого завдання: інтуїтивний і формалізований. Чітку грань між обома підходами провести важко, але в загальних рисах можна відмітити наступні відмітні особливості кожного з них.

При першому підході на підставі апріорних уявлень про об'єкт (не обов'язково формалізованих) і логічних міркувань пропонується деякий комплекс алгоритмів управління і вибираються засоби для його реалізації. Ефективність прийнятих рішень спирається на інтуїцію розробника і перевіряється експериментально на об'єкті.

При другому підході спочатку робиться спроба формалізувати початкові уявлення про об'єкт і всієї задачі управління. Далі або математично, або за допомогою цілого ряду додаткових спрощують припущень синтезується (або просто пропонується) алгоритм управління. Важливою особливістю другого підходу є та обставина, що ефективність прийнятих рішень до експериментальної перевірки на об'єкті перевіряють за допомогою обчислювальних машин в лабораторних (стендових) умовах, спираючись на наявні формальні уявлення про об'єкт.

Вже з наведеної короткої характеристики обох підходів можна зробити висновок, що перший простіше, а другий більшою мірою дозволяє використовувати досягнення теорії управління і тому більш надійний. Головне ж обставина полягає в тому, що в міру ускладнення завдань управління ефективність першого підходу істотно падає і домінуюче значення набуває формалізований підхід.

Для вирішення сформульованої вище задачі створення АСУ на базі формалізованого підходу треба виконати принаймні наступні роботи: провести вихідну формалізацію (постановку) задачі синтезу алгоритму управління, розробити відповідні алгоритми контролю та управління з перевіркою їх на ЕОМ, підібрати раціональну структуру технічних і програмних засобів, реалізують прийняті алгоритми; змонтувати ці кошти і провести всебічне випробування розробленої АСУ на реальному об'єкті. При цьому для простоти передбачається, що автоматизується управління діючої установкою і є набір готових технічних і програмних засобів для реалізації тих чи інших функцій управління.

Можна умовно виділити чотири основні етапи, пов'язаних з вихідною формалізацією задачі:

змістовний опис установки та існуючої системи управління;

формулювання мети управління; виділення об'єкта, що автоматизується;

складання структурної схеми1 об'єкта управління; декомпозиція задачі управління;

складання апріорного математичного опису об'єкта.

Зрозуміло, як і в будь-якому творчому процесі, така сувора регламентація порядку виконання робіт зазвичай неприпустима. Часто в міру поглиблення знань про об'єкт управління доводиться повертатися до попереднім етапам дослідження, виправляти прийняті раніше рішення, знову повторювати пройдені етапи і т. д.

Виконання першого етапу здійснюється в результаті вивчення об'єкта та існуючої системи управління, спрямованого на отримання та систематизацію відомостей про конструктивному оформленні та принципі дії установки, тимчасових характеристиках об'єкта, структурі чинної системи управління, існуючих критеріях управління і обмеженнях, а також про втрати, пов'язані з недоліками існуючої системи управління. При початковому знайомстві з досліджуваним об'єктом особливо важливо розкрити причини втрат, зумовлених недоліками чинної системи управління. Такі недоліки зазвичай є наслідком обмежених можливостей людини, які найсильніше проявляються при управлінні складними установками, швидкоплинними технологічними. Процесами, при підвищених вимогах до якості продукції та в інших аналогічних ситуаціях. Можливі втрати через неправильний розподіл інформаційних потоків, відсутність приладів для вимірювання важливих змінних об'єкта, органів управління для зміни істотних характеристик яких-небудь матеріальний або енергетичних потоків установки і т.д. Очевидно, що знання всіх цих причин не тільки зробить подальшу роботу по формалізації задач управління більш цілеспрямованою, але і дозволить апріорно оцінювати ефективність тих чи інших рішень.

Якщо АСУ ТП створюється для даного об'єкта вперше, можливість випробувань у реальному масштабі часу до завершення проекту практично виключена. Спільна робота людей і ЕОМ не може бути розпочата, поки розробка системи не дійде до отримання, готових і налагоджених програм і завершення повної опрацювання операцій, які виконуються людьми. Спрощена модель АСУ неефективна через слабку адекватності, а рівноцінна модель в повному масштабі є не що інше, як сама АСУ.

Все, що не вдалося врахувати і передбачити в процесі розробки, всі невдалі рішення і помилки позначаються лише при введенні в дію та подальшої експлуатації системи. Тому при розробці АСУ ТП надзвичайне значення набувають перші етапи робіт, на яких приймаються принципові рішення. Вітчизняний і зарубіжний досвід показує, що ця робота становить по часу та трудомісткості 40-60% всієї розробки. Будь-які спроби скоротити ретельну і копітку опрацювання на ранніх стадіях неминуче призводять до багаторазових втрат праці та часу на подальших стадіях, розтягуванню введення системи в експлуатацію.

Еволюція АСУ ТП планується заздалегідь, у процесі розробки, коли визначається черговість введення в дію функцій. Введення системи в дію зазвичай здійснюється за чергами і полягає в поступовому додаванні нових функцій відповідно до наміченого плану. Ця обставина ще більш посилює значення перших етапів розробки, складання продуманого плану на тривалий період, обліку взаємозамінності окремих частин системи, у тому числі введених в експлуатацію в різний час. При розробці та введенні в експлуатацію перших черг і функцій треба дуже ретельно продумати поєднання з ними наступних черг.

І нарешті, ще раз зазначимо, що в АСУ ТП людина має домінуюче значення, а обладнання допоміжне. Звідси випливає необхідність при розробці таких систем враховувати-такі фактори, як психологічні та соціальні особливості персоналу, моральні та матеріальні стимулюючі дії, суб'єктивні впливу і т. п. Крім того, в розробці АСУ ТП слід приділяти особливу увагу процедурам, пов'язаним з переробкою інформації людьми. Необхідно не тільки спроектувати ці процедури, але і продумати заходи, щоб вони точно дотримувалися, передбачити реакцію у разі їх порушення. Істотна увага необхідно приділити також процесу підготовки людей для роботи за зазначеними процедурами: розробці робочих інструкцій, навчання, тренування, виявлення та усунення помилок і т. д.

Весь процес створення АСУ технологічним об'єктом ділиться на ряд стадій, встановлених державним стандартом, причому кожна з них закінчується випуском і затвердженням певної документації (перед проектної, проектної або організаційно-розпорядчої). Найменування деяких стадій збігаються з назвами відповідних документів (або комплектів документації). Відповідно до ГОСТ передбачені дві передпроектні стадії: «Техніко-економічне обґрунтування» і «Технічне завдання», дві проектні: «Технічний проект» та «Робочий проект», які допускається об'єднувати в одну - «техноробочий проект», а також стадії «Введення в дію (впровадження)»та«Аналіз функціонування», які можна умовно назвати стадіями реалізації системи.

Кожну стадію створення АСУ ТП прийнято поділяти на етапи, найменування яких визначаються. спрямованістю та (або) змістом відповідних робіт. Розглянемо зазначені стадії більш докладно.

Дата добавления: 2015-07-18