Цели создания асу. Автоматизированные и автоматические системы управления


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 тому подобное.

Создателем первых АСУ в СССР является доктор экономических наук, профессор, член-корреспондент Национальной академии наук Белоруссии, основоположник научной школы стратегического планирования Николай Иванович Ведута (1913-1998). В 1962-1967гг. в должности директора Центрального научно-исследовательского института технического управления (ЦНИИТУ), являясь также членом коллегии Министерства приборостроения СССР, он руководил внедрением первых в стране автоматизированных систем управления производством на машиностроительных предприятиях. Активно боролся против идеологических PR-акций по внедрению дорогостоящих ЭВМ, вместо создания настоящих АСУ для повышения эффективности управления производством.

Важнейшая задача АСУ – повышение эффективности управления объектом на основе роста производительности труда и совершенствования методов планирования процесса управления.

Цели автоматизации управления

Обобщенной целью автоматизации управления является повышение эффективности использования потенциальных возможностей объекта управления. Таким образом, можно выделить ряд целей:

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

В состав АСУ входят следующие виды обеспечений:

  • информационное,
  • программное,
  • техническое,
  • организационное,
  • метрологическое,
  • правовое,
  • лингвистическое.

Основные классификационные признаки

Основными классификационными признаками, определяющими вид АСУ, являются:

  • сфера функционирования объекта управления (промышленность, строительство, транспорт, сельское хозяйство, непромышленная сфера и так далее);
  • вид управляемого процесса (технологический, организационный, экономический и так далее);
  • 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 в общем случае включают в себя следующие элементы (действия):

  • планирование и (или) прогнозирование;
  • учет, контроль, анализ;
  • координацию и (или) регулирование.
  • 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.
  • 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.
  • Автоматическая система управления для гостиниц.
  • 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.

АСУ различного назначения, примеры их использования.

  • АСУ современного хлебопекарного предприятия

АСУ современного хлебопекарного предприятия должна комплексно отражать сферы деятельности хлебозавода: складской учет сырья, материальных средств, продукции основного, а также вспомогательного производств хлебозавода, учета качества сырья (продукции), финансового учета (анализа), налогового (бухгалтерского) учета, планирования производства хлеба и хлебобулочных изделий, финансовых результатов деятельности предприятия хлебопекарной промышленности.

Современная АСУ хлебозавода является многоуровневой, а также иерархической (по функциям управления, информационным моделям, структурам баз данных, архитектуре программного обеспечения для оптимального функционирования хлебозавода).

Комплексная АСУ хлебопекарного предприятия обеспечивает максимальный уровень автоматизации работы пользователей, предоставляет удобные инструменты конфигурирования, а также управления, позволяющие адаптировать АСУ к условиям конкретного предприятия хлебопекарной промышленности.

Использование АСУ позволяет руководству предприятия принимать обоснованные, грамотные решения при производстве хлебобулочных изделий.

  • АСУ ТП зерноперерабатывающих предприятий

Количество контролируемых, а также управляющих параметров современных автоматизированных предприятий хранения и переработки зерна (элеваторах, зернохранилищах, мукомольных заводах, комбикормовых комбинатах) постоянно увеличивается, давно превысив черту, когда оператор может самостоятельно (без применения сложных автоматизированных комплексов для предприятий хранения и переработки зерна) управлять технологическим процессом. В связи с этим, вопрос внедрения комплексной автоматизации зернохранилищ, элеваторов, силосов и других объектов по переработке и хранению зерна является довольно актуальным.

Современные средства АСУ ТП зерноперерабатывающих предприятий позволяют значительно снизить потери при хранении и переработке зерна, сэкономить энергоресурсы зерноперерабатывающих предприятий, элеваторов, минимизировать влияние человеческого фактора, рисков возникновения аварийных ситуаций работы автоматизированных технологических комплексов по хранению и переработке зерна. Последние разработки в области АСУ ТП зерноперерабатывающей отрасли позволяют автоматически прогнозировать процесс самосогревания зерна, надежно, качественно в автоматическом режиме управлять потоками влажного и сухого зерна, процессом сушки, также системой формирования технологических маршрутов в пределах зерноперерабатывающего предприятия.

Видеоресурс "Пример внедрения WMS для автоматизации ответственного хранения на складе".

Система управления складом (англ. Warehouse Management System, аббр. WMS) - информационная система, обеспечивающая автоматизацию управления бизнес-процессами складской работы профильного предприятия.

{youtube}3YyQ3Ra_KHE{/youtube}

Видеоресурс "Автоматизированная система управления электротехническим оборудованием электростанций и подстанций (АСУ ЭТО)"

{youtube}JAMbALXeKXQ{/youtube}

Вопросы для самоконтроля:

  1. Что называется автоматизированной системой управления?
  2. Какую задачу решают автоматизированные системы управления?
  3. Какие цели преследуют АСУ?
  4. Какие функции осуществляют АСУ?
  5. Приведите примеры автоматизированных систем управления.

Основная цель создания автоматизированной системы управления-получение экономических преимуществ за счет улучшения качества управления организационно-технологическим процессом.

Производственно-хозяйственные цели развития

Повышение качества оказываемых услуг;

Увеличение производительности труда работников;

Увеличение объема оказываемых услуг;

Усовершенствование системы документооборота;

Повышение доходности;

Сокращение сроков формирования и обработки информации путем исключения дублирования ввода информации и оперативной ее обработки.

Повышение действенного контроля за ходом производственного процесса на основе обработки достоверной и оперативной информации и своевременного реагирования на имеющиеся отклонения;

Повышение оперативности взаимодействия различных подразделений гостиничного комплекса;

Повышение эффективности и удобства работы служащих;

Обеспечение безопасности и надежности работы системы;

Снижение непроизводительных расходов;

Улучшение показателей ремонта-обслуживания периферийного оборудования и средств телекоммуникаций при организации своевременной диагностики и прогнозирования их состояния;

Мероприятия по совершенствованию форм, методов и средств управления будут эффективными лишь в том случае, если они опираются на достоверные знания о закономерностях, определяющих структурно-функциональную организацию системы, технологических особенностях выполнения административными органами управленческих функций, условиях взаимодействия с другими организациями и учреждениями. Это положение в полной мере справедливо и по отношению к проблеме создания АСУ: чтобы целенаправленно решать задачи автоматизации процессов управления, необходимо тщательно исследовать объект автоматизации. Поэтому основополагающим этапом в общей цепи работ, связанных с проектированием и созданием АСУ, является изучение существующей системы управления.

Целями работ, выполняемых на данном этапе, являются:

Всестороннее обследование и детальное описание существующей системы управления;

Анализ результатов обследования и выявление факторов, оказывающих отрицательное влияние на качество реализации задач управления;

Этап изучения существующей системы имеет первостепенное значение для всей последующей работы по автоматизации процессов управления, так как результаты исследований, выполненных на этом этапе, позволяют объективно охарактеризовать и оценить состояние системы на момент изучения, сформулировать цели автоматизации, определить масштабы предстоящих работ, предварительно оценить затраты на модернизацию системы.

Это дает возможность уже на ранних стадиях проектирования сформировать общие принципы построения АСУ и уточнить круг задач, возлагаемых на систему. На этой основе вырабатываются рекомендации для всех этапов разработки АСУ, и определяется степень автоматизации процессов управления на отдельных этапах, а также требования к показателям эффективности функционирования АСУ, которые нужно достигнуть на каждом этапе ее создания.

Исследование существующей системы управления основывается на научном анализе назначения и основных принципов структурно-функционального построения данной организации, относящихся к формам управления, распределению задач управления между функциональными подсистемами, порядку взаимодействия органов управления между собой и т.д. Специфические особенности систем организационного управления (наличие сложной цели, многообразие составных элементов и связей между ними, временная и пространственная взаимосвязь процессов функционирования) определяют, в свою очередь, методологические особенности их анализа и изучения. Они проявляются, прежде всего, в системном подходе к решению задач анализа, в принципах формирования исследовательских коллективов и в применении специфического для системного анализа научного метода.

В основе системного подхода к анализу обследуемой организации лежит представление о взаимосвязанности и взаимозависимости происходящих в ней явлений, о более или менее сильном влиянии процессов, протекающих в любом функциональном органе системы, на характер деятельности ее частей. Это означает, что для получения достаточно полного представления об особенностях изучаемой организации и для определения наиболее рациональных путей ее совершенствования и развития необходимо установить все наиболее существенные взаимосвязи между ее функциональными частями и реализуемыми в них процессами, а также определить степень влияния их на поведение всей системы как единого целого.

Однако для того чтобы представить организацию как единое целое, недостаточно знать деление ее на части и особенности взаимодействия этих частей. В организационных системах, включающих большие коллективы людей и разнообразные технические средства, функции управления и возникающие в ходе их реализации ситуации отличаются нередко исключительной сложностью. Поэтому для исследования сущности процессов и явлений, происходящих в системах этого класса, требуется применять для их анализа разнообразные научные методики, чтобы рассмотреть различные аспекты функционирования системы (экономические, социологические, инженерные, психологические и т.д.). Отсюда вытекает требование комплексного подхода к решению задач анализа систем, привлечения в состав исследовательских коллективов и групп специалистов различного профиля. Обычно это требование реализуется при разработке программы обследования существующей системы и формирования существующего состава исполнителей работ.

Применение научных методов для анализа любых проблем обычно предполагает возможность экспериментирования. В организационных системах эти возможности весьма ограничены, а нередко и вообще отсутствуют. Поэтому при изучении систем организационного управления в качестве основного инструмента исследований широко применяются методы математического моделирования. Описывая структуру системы в количественных терминах, модели позволяют изучать различные стороны ее функционирования, проводить символическое исследование поведения системы при изменении тех или иных ее свойств, оценивать влияние разнообразных внешних факторов на характер протекания процессов, реализуемых в системе, определять наиболее реальные пути и способы улучшения системных характеристик. При этом данные об особенностях функционирования изучаемой организации обычно накапливаются на основе наблюдения деятельности органов управления, изучения организационной структуры системы, анализа документооборота, опроса должностных лиц и т.д.

Система организационного управления в отделе отличается существенным своеобразием функций, задач и форм управления, уровнем самостоятельности отдельных подсистем и объектов, характером и содержанием связей между органами различных уровней управления. Поэтому обследование существующей системы, анализ его результатов и особенно их интерпретация наряду с использованием положительного опыта, накопленного при выполнении аналогичных работ по исследованию других систем управления, предполагают также всесторонний учет специфики данной системы и особенностей, протекающих в ней процессов, так как часто “благодаря большому разнообразию внешних условий, при которых они конструируются, история создания одной системы лишь в очень малой степени может напоминать историю создания другой”.

Успешное решение задач обследования существующей системы управления во многом определяется качеством организационного обеспечения связанных с ним работ, включающего распределение работ между исполнителями, координацию деятельности исследовательских коллективов, установление деловых контактов между ними, определение ответственности конкретных исполнителей за выделенные участки работ.

Практическая работа №16

Тема: АСУ различного назначения, примеры их использования. Демонстрация использования различных видов АСУ на практике в технической сфере деятельности

Цель работы: получить представление об автоматических и автоматизированных системах управления в технической сфере деятельности.

Теоретические сведения к практической работе

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 тому подобное.

Создателем первых АСУ в СССР является доктор экономических наук, профессор, член-корреспондент Национальной академии наук Белоруссии, основоположник научной школы стратегического планирования Николай Иванович Ведута (1913-1998). В 1962-1967гг. в должности директора Центрального научно-исследовательского института технического управления (ЦНИИТУ), являясь также членом коллегии Министерства приборостроения СССР, он руководил внедрением первых в стране автоматизированных систем управления производством на машиностроительных предприятиях. Активно боролся против идеологических PR-акций по внедрению дорогостоящих ЭВМ, вместо создания настоящих АСУ для повышения эффективности управления производством.

Важнейшая задача АСУ – повышение эффективности управления объектом на основе роста производительности труда и совершенствования методов планирования процесса управления.

Цели автоматизации управления

Обобщенной целью автоматизации управления является повышение эффективности использования потенциальных возможностей объекта управления. Таким образом, можно выделить ряд целей:

    Предоставление лицу, принимающему решение (ЛПР) адекватных данных для принятия решений.

    Ускорение выполнения отдельных операций по сбору и обработке данных.

    Снижение количества решений, которые должно принимать ЛПР.

    Повышение уровня контроля и исполнительской дисциплины.

    Повышение оперативности управления.

    Снижение затрат ЛПР на выполнение вспомогательных процессов.

    Повышение степени обоснованности принимаемых решений.

В состав АСУ входят следующие виды обеспечений:

    информационное,

    программное,

    техническое,

    организационное,

    метрологическое,

    правовое,

    лингвистическое.

Основные классификационные признаки

Основными классификационными признаками, определяющими вид АСУ, являются:

    сфера функционирования объекта управления (промышленность, строительство, транспорт, сельское хозяйство, непромышленная сфера и так далее);

    вид управляемого процесса (технологический, организационный, экономический и так далее);

    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 в общем случае включают в себя следующие элементы (действия):

    планирование и (или) прогнозирование;

    учет, контроль, анализ;

    координацию и (или) регулирование.

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.

Примеры:

    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.

    Автоматическая система управления для гостиниц.

    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.

Задание №1.

С помощью гиперссылок перейдите на web-страницы, в которых приведены примеры автоматизированных систем управления.

Задание №2.

Ответить на вопросы:

    Что называется автоматизированной системой управления?

    Какую задачу решают автоматизированные системы управления?

    Какие цели преследуют АСУ?

    Какие функции осуществляют АСУ?

    Приведите примеры автоматизированных систем управления.

Задание №3. Сделать вывод о проделанной работе:

Контрольные вопросы:

    Что такое АСУ?

    В чем заключается идея управления?

    Дайте определение автоматической системы.

    Основное оборудование: ПК

Автоматизированные системы управления.

Ответить на вопросы:

    Что такое Автоматизированная система управления (АСУ)?

    Кто был первым создателем АСУ?

    В чем состоит главная задача АСУ?

    Перечислите цели автоматизации управления?

    Из чего состоит АСУ?

    По каким признакам делится АСУ?

    Перечислите Классы структур АСУ?

    Назовите главную особенность Централизованной рассредоточенной структуры?

    Назовите достоинства Централизованная рассредоточенная структура?

    Перечислите задачи иерархической структуры?

    Перечислите виды АСУ?

    Приведите примеры АСУ?

На оценку «5»- 11-12 полных ответов на вопросы, на «4»- 10 полных ответов на вопросы, «3»- минимум 9 полных ответов на вопросы. Удачи 

Автоматизированная система управления (сокращённо 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», подчёркивает сохранение за человеком-оператором некоторых функций, либо наиболее общего, целеполагающего характера, либо не поддающихся автоматизации. АСУ с (СППР), являются основным инструментом повышения обоснованности управленческих решений.

Создателем первых АСУ в СССР является доктор экономических наук, профессор, член-корреспондент Национальной академии наук Белоруссии, основоположник научной школы (1913-1998) . В 1962-1967 гг. в должности директора Центрального научно-исследовательского института технического управления (ЦНИИТУ), являясь также членом коллегии Министерства приборостроения СССР, он руководил внедрением первых в стране автоматизированных систем управления производством на машиностроительных предприятиях. Активно боролся против идеологических PR-акций по внедрению дорогостоящих ЭВМ, вместо создания настоящих АСУ для повышения эффективности управления производством.

Важнейшая задача АСУ - повышение эффективности управления объектом на основе роста производительности труда и совершенствования методов планирования процесса управления. Различают автоматизированные системы управления объектами (технологическими процессами - АСУТП, предприятием - АСУП, отраслью - ОАСУ) и функциональные автоматизированные системы, например, проектирование плановых расчётов, материально-технического снабжения и т. д.

Цели автоматизации управления

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 . Таким образом, можно выделить ряд целей:Предоставление лицу, принимающему решение (ЛПР), релевантных данных для принятия решений

    Ускорение выполнения отдельных операций по сбору и обработке данных

    Снижение количества решений, которые должно принимать ЛПР

    Повышение уровня контроля и исполнительской дисциплины

    Повышение оперативности управления

    Снижение затрат ЛПР на выполнение вспомогательных процессов

    Повышение степени обоснованности принимаемых решений

Состав АСУ

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

Основные классификационные признаки

Основными классификационными признаками, 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 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.

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 ]

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, то есть 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.

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, то есть 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 - 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

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" подчёркивает сохранение за человеком-оператором некоторых функций, либо наиболее общего, целеполагающего характера, либо не поддающихся автоматизации. АСУ с Системой поддержки принятия решений (СППР), являются основным инструментом повышения обоснованности управленческих решений.

Создателем первых АСУ в СССР является доктор экономических наук, профессор, член-корреспондент Национальной академии наук Белоруссии, основоположник научной школы стратегического планирования Николай Иванович Ведута (1913-1998) . В 1962-1967 гг. в должности директора Центрального научно-исследовательского института технического управления (ЦНИИТУ), являясь также членом коллегии Министерства приборостроения СССР, он руководил внедрением первых в стране автоматизированных систем управления производством на машиностроительных предприятиях. Активно боролся против идеологических PR-акций по внедрению дорогостоящих ЭВМ, вместо создания настоящих АСУ для повышения эффективности управления производством.

Важнейшая задача АСУ - повышение эффективности управления объектом на основе роста производительности труда и совершенствования методов планирования процесса управления. Различают автоматизированные системы управления объектами (технологическими процессами - АСУТП, предприятием - АСУП, отраслью - ОАСУ) и функциональные автоматизированные системы, например, проектирование плановых расчётов, материально-технического снабжения и т.д.

Цели автоматизации управления

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

Основные классификационные признаки

Основными классификационными признаками , 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

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.

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






2024 © strike-defence.ru.