книги / Проектирование систем управления технологическими процессами и производствами

спецификации; обозначения таблиц соединения и таблиц подключе­ ния; устройства защитного заземления; технические характеристики кабелей, проводов, соединительных и разветвительных коробок, труб и арматур.

Схема подключения внешних проводок

Схема подключения внешних проводок содержит вводные уст­ ройства (сборки коммутационных зажимов, штепсельных разъемов и т.п.) щитов, пультов, соединительных коробок и подключаемых к ним кабелей и проводов, а также других возможных видов тех­ нических средств.

Принципиальная схема

Принципиальная схема предусматривает указание принципа действия, состав и основные технические характеристики взаимо­ действия средств технического обеспечения АС для электрической, пневматической и гидравлической схем. Приводятся места установки приборов и средств автоматизации и подключения к ним электри­ ческих и трубных проводок.

Спецификация оборудования

Спецификация оборудования составляется согласно ГОСТ 21.110-95.

Инструкция по эксплуатации КТС

Инструкция по эксплуатации КТС содержит разделы: общие указания, меры безопасности, порядок работы, проверка правиль­ ности функционирования, указания о действиях в разных режимах.

Вразделе “Общие указания” указываются: вид оборудования, для которого составлена инструкция; наименования функций АС; регламент и режим работы оборудования по реализации функций, а также перечень эксплуатационных документов, которыми должен до­ полнительно руководствоваться персонал при эксплуатации обору­ дования.

Вразделе “Меры безопасности” перечисляют правила безопас­ ности, которые необходимо соблюдать во время подготовки оборудо­ вания к работе и при его эксплуатации.

Вразделе “Порядок работы” указывают состав и квалификацию персонала, допускаемого к эксплуатации оборудования. Приводят

порядок проверки знаний персонала и допуска его к работе. Описы­ вают последовательность выполнения операций на рабочих местах обслуживающим персоналом.

Вразделе “Проверка правильности функционирования” приводят содержание и краткие методики основных проверок работоспособ­ ности оборудования и правильности выполнения функций системы.

Вразделе ‘‘Указания о действиях в разных режимах” перечисляют действия персонала при нормальном режиме работы, аварийном от­ ключении оборудования, пусковом и остановочном режимах объекта

автоматизации.

Ведомость оборудования и материалов

Ведомость оборудования и материалов содержит сведения, необходимые для составления смет на приобретение и монтаж средств технической системы.

2.5.Требования к содержанию документов

срешениями по информационному обеспечению

Документация по информационному обеспечению АС включает:

-перечень входных сигналов и данных;

-перечень выходных сигналов;

-описание информационного обеспечения системы;

-описание организации информационной базы;

-описание массива информации;

-массив входных данных;

-состав выходных данных;

-инструкцию по формированию и ведению базы данных.

Перечень входных сигналов и данных

Перечень входных сигналов и данных содержит разделы: пере­ чень входных данных; перечень входных сигналов.

В разделе “Перечень входных сигналов” указывают: для анало­ гового сигнала - наименование измеряемой величины, единицы измерения, диапазон изменения, требования точности; для дискрет­ ного сигнала - наименование, разрядность и периодичность; для сигнала типа “да - нет” - источник формирования и смысловое зна­ чение сигнала.

В разделе “Перечень входных данных” указывают наименование, кодовое обозначение и значность реквизитов входных данных, а также наименование и кодовое обозначение документов или сообщений, содержащих эти данные.

Перечень выходных сигналов (документов)

Перечень выходных сигналов (документов) содержит разделы: перечень выходных сигналов; перечень выходных документов.

Раздел “Перечень выходных сигналов” содержит перечень вы­ ходных сигналов с указанием их наименований, назначения единиц измерения и диапазона изменения, способа представления и пользо­ вателей информации.

Раздел “Перечень выходных документов” содержит перечень выходных документов с указанием их наименований, кодовых обо­ значений, перечня и значности реквизитов, пользователей ин­ формации.

Описание информационного обеспечения системы

Описание информационного обеспечения системы содержит раз­ делы: состав информационного обеспечения, организация информа­ ционного обеспечения, организация сбора и передачи информации, построение системы классификации и кодирования, организация внутримашинной информационной базы, организация внемашинной информационной базы.

В разделе “Состав информационного обеспечения” приводят принципы организации информационного обеспечения системы, обоснование выбора носителей данных и принципы распределения информации по типам носителей, описание принятых видов и мето­ дов контроля в маршрутах (транзакциях) обработки данных при созда­ нии и функционировании внемашинной и внутримашинной информа­ ционных баз, описание решений, обеспечивающих информационную совместимость АС с другими системами управления по источникам

ипотребителям информации.

Вразделе “Организация сбора и передачи информации” приво­ дится перечень источников и носителей информации с указанием оценки интенсивности и объема потоков информации, а также описа­ ние общих требований к организации сбора, передачи, контроля и корректировки информации.

Вразделе “Построение системы классификации и кодирования” приводят описание объектов, принятых во вновь разрабатываемых классификаторах для применения в АС классификации, а также мето­ ды кодирования объектов классификации во вновь разработанных классификаторах.

Вразделе “Организация внутримашинной информационной базы” описываются принципы построения информационной базы, характеристика ее состава и объема, структура внутримашинной ин­ формационной базы на уровне баз данных с описанием характера взаимосвязей баз данных и указанием функций АС, при реализации которых используют каждую базу данных и характеристики данных.

Вразделе “Организация внемашинной информационной базы” приводят характеристики состава и объема информационной базы, принципы ее построения.

Описание организации информационной базы

Описание организации информационной базы содержит описа­ ние логической и физической структур базы данных и включает раз­ делы: логическая структура, физическая структура, организация веде­ ния информационной базы.

Вразделе “Логическая структура” приводят описание состава данных, их форматов и взаимосвязей между ними.

Вразделе “Физическая структура” приводят описание избран­ ного варианта расположения данных на конкретных машинных носителях. Необходимо привести перечень баз данных, массивов и указать логические связи между ними.

Вразделе “Организация ведения информационной базы” ука­ зываются последовательность процедур при создании и обслужива­ нии базы, регламент выполнения процедур и средств защиты баз дан­ ных от разрушения и несанкционированного доступа. Необходимо привести последовательность процедур по маршруту движения групп документов (от входных до выходных).

Описание массива информации

Описание массива информации содержит наименование массива, его обозначение, наименование носителей информации, перечень реквизитов в порядке их следования в записях массива, оценку объема массива.

операционная система, средства, расширяющие возможности операционной системы.

В разделе “Структура программного обеспечения” приводят перечень частей программного обеспечения с указанием их взаимо­

связей.

Вразделе “Функции частей программного обеспечения” приво­ дят назначение и описание основных функций для каждой части программного обеспечения.

Вразделе “Операционная система” указывают наименование,

обозначение и краткую характеристику выбранной операционной системы и ее версии. Приводится наименование руководства, в соответствии с которым осуществляется генерация операционной системы.

В разделе “Средства, расширяющие возможности операционной системы” приводят наименование, обозначение и краткую характе­ ристику средства с обоснованием его применения и наименованием руководства, в соответствии с которым следует настраивать выбран­ ное средство на конкретное применение.

2.7.Требования к содержанию документов

срешениями по математическому обеспечению

Описание математического обеспечения содержит разделы: на­ значение и характеристика, используемая информация, результаты решения, математическое описание, алгоритм решения.

Вразделе “Назначение и характеристика” приводят назначение алгоритма и его частей, краткие сведения о объекте (процессе), при управлении которыми используется алгоритм, ограничения на воз­ можность и условия применения алгоритма, общие требования к вход­ ным и выходным данным, обеспечивающие информационную совместимость.

Вразделе “Используемая информация” приводят перечень мас­ сивов информации, используемых при реализации алгоритма, масси­ вы информации, полученные в результате работы других алгоритмов.

Вразделе “Результаты решения” приводят перечень массивов информации, формируемых в результате реализации алгоритма.

Вразделе “Математическое описание” приводят математическую или экономико-математическую модель описания объекта (процесса),

перечень принятых допущений и оценку соответствия принятой модели реальному объекту (процессу).

В разделе “Алгоритм решения” приводят описание логики рабо­ ты программы и способов формирования результатов решения. Алгоритмом должны быть предусмотрены все ситуации, которые мо­ гут возникнуть в процессе решения задачи. При изложении алго­ ритма следует использовать условные обозначения реквизитов, сигналов, графов, строк со ссылкой на соответствующие массивы. Целесообразно алгоритм представлять одним из следующих спо­ собов: графический, табличный, текстовой или смешанный. Алго­ ритмы в виде схем выполняют в соответствии с ГОСТ 19.002-85 или ГОСТ 19.005-85.

Используя стандарты проектирования, разработчик получает великолепный, хорошо структурированный механизм для подготовки документации на автоматизированную систему.

объекта, материальных, финансовых и информационных (управ­ ляющих) потоков и их взаимодействия между собой.

5. Разработка системы классификации объектов учета и управ­ ления и идентификации их параметров. Словари описывают основные понятия предметной области системы, необходимые для разработки стандартных алгоритмов обработки данных. Классификаторы опи­ сывают структуру объекта (подразделения, сотрудники, должности), внешней среды (клиенты, районы, пункты погрузки/разгрузки), характеристики материальных потоков (партии, фонды, единицы измерения, показатели качества, типы цен, виды оплаты). Типовые операции описывают алгоритмы управления (обработки инфор­ мации).

6.Разработка инфологической модели системы (проекти­ рование структур данных и их связей).

7.Синтез структуры программного обеспечения (агрегирование системы). При объединении отдельных функций управления в программные модули необходимо стремиться к высокой “прочности”

ислабому “сцеплению” модулей. Прочность и сцепление модуля являются, соответственно, мерами его внутренних и внешних связей. В зависимости от назначения модулей необходимо стремиться либо

ких функциональной прочности (объединению взаимосвязанных функций управления), либо к информационной прочности (объеди­ нению функций, выполняемых на ограниченном подмножестве информационного пространства системы).

8.Выбор метода сборки и тестирования системы. Известно несколько методов сборки и тестирования сложных программных систем: восходящий, нисходящий, модифицированный нисходящий, метод большого скачка, метод сэндвича, модифицированный метод сэндвича. Рекомендуется использовать для тестирования системы модифицированный метод сэндвича, при котором модули нижних уровней управления тестируются снизу вверх, а модули верхних уровней управления сначала тестируются автономно, а затем соби­ раются в агрегаты нисходящим методом. Преимущества модифици­ рованного метода сэндвича: высокий параллелизм в программиро­ вании модулей, небольшое количество заглушек, минимальное время появления рабочей версии системы. Отметим, что от выбранного

метода сборки и тестирования в значительной степени зависит по­ следовательность проектирования и программирования отдельных модулей. Поэтому метод сборки системы необходимо выбрать до начала этапа проектирования модулей.

9. Проектирование модулей. Разработка внешних специфи­ каций, описывающих сопряжения (связи) между модулями, и проекти­ рование логики (алгоритмов) модулей.

10.Программирование модулей на выбранных инструменталь­ ных средствах программирования. При программировании необхо­ димо помнить, что текст программы нужен для людей, а не для вычислительной машины. Важность этого утверждения станет оче­ видна, когда наступит этап сопровождения системы. Для повышения надежности программного обеспечения следует использовать метод взаимного недоверия модулей, т.е. каждый модуль системы должен относиться с определенной долей недоверия (в разумных пределах)

кполученным входным данным и проверять их перед обработкой.

11.Интеграция (сборка) системы в соответствии с выбранным методом и ее тестирование. Этапы тестирования: автономное тести­ рование, т.е. контроль отдельного программного модуля изолированно от других модулей; тестирование сопряжений, т.е. контроль сопря­ жений между частями системы; тестирование функций, т.е. контроль выполнения системой автоматизируемых функций управления; комплексное тестирование, т.е. испытание поведения системы по отношению к исходным целям; тестирование приемлемости, т.е. проверка соответствия системы требованиям пользователей. Тести­ рование это процесс выполнения программы с целью найти в ней ошибки. Существует два подхода к проектированию тестов - тести­ рование по отношению к спецификациям (не заботясь о тексте про­ граммы) и тестирование по отношению к тексту программы (не заботясь о спецификациях). Разумный компромисс лежит где-то посе­ редине, смещаясь в ту или другую сторону в зависимости от функций, выполняемых конкретным модулем. Следует отметить, что стоимость этапа тестирования составляет до 25% от общей стоимости затрат на разработку автоматизированной системы управления.

12.Разработка методического обеспечения, руководства пользо­ вателей, инструкций по эксплуатации и технологических инструкций.

13.Внедрение системы на объекте.