CC BY
1
УДК 681.5.01
СОВРЕМЕННЫЕ СПОСОБЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ
КОМПЛЕКСОВ
А. И. Волков Научный руководитель - В. Г. Сидоров
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева
Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газеты «Красноярский рабочий», 31
E-mail: likiniter@va.ru
В рамках данной статьи показана сложность проектирования автоматизированных комплексов, рассмотрены существующие методы и подходы к проектированию автоматизированных комплексов.
Ключевые слова: автоматизированные комплексы, методы проектирования, принципы анализа.
MODERN METHODS FOR DESIGNING AUTOMATED COMPLEXES
A. I. Volkov Scientific adviser - V. G.Sidorov
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarskii rabochii prospekt, Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation.
E-mail: likiniter@ya.ru
In the framework of this article, the complexity of the design of automated systems is shown, the existing methods and approaches to the design of automated systems are considered.
Keywords: automated systems, design methods, principles of analysis.
Современные автоматизированные системы или комплексы являются одними из сложных системам, которые когда-либо были созданы и подвластны человеку. Это объясняет их стремительное развитие в мире технологий, охватывая острую необходимость в качественном техническом обеспечении и в обеспечении высококвалифицированными специалистами, разрабатывающих и обслуживающих такие системы. В рамках данной статьи рассмотрены основные способы и методы проектирования автоматизированных систем или комплексов.
При проектировании автоматизированных систем в основном используется подход в два этапа. Первый этап заключается в объединении отдельных процессов и средств управления в одну общую систему, причем на данном этапе возможно использование не только уже существующих и исправно работающих систем, но и создание новых, которые смогли бы обеспечить необходимые характеристики для автоматизированной системы в целом. Второй этап предполагает использование математического аппарата, программного и технического обеспечения, необходимых для воплощения в жизнь всех заданных функций проектируемой автоматизированной системы [1, 2].
Непосредственно перед проектированием системы производятся исследования, направленные на изучение уже существующие системы, подлежащие модернизации или
Секция «Автоматика и электроника»
замене, на предмет выявленных недостатков, перспективах модернизации или замены, а также прогнозирования необходимого обеспечения для проектирования системы.
По результатам исследований создается начальная концепция проектируемой системы, но это не исключает возможность нескольких путей решения задачи проектирования. Среди всех возможных вариантов развития событий выбирается наиболее подходящий вариант по таким критериям, как экономический, материально-технический или рациональный.
Теория проектирования автоматизированных систем основывается на следующих шести основных принципах системного анализа [3].
1. Разделение большого на малые составляющие.
2. Структуризация по иерархии.
3. Необходимое и достаточное разнообразие.
4. Эмерджентность системы в целом.
5. Дополнение системы извне.
6. Обратная связь [4].
Основные методы проектирования автоматизированных систем определяются двумя подходами: исследование операций и структурный анализ.
Исследование операций определяет научный подход к решению задач управления в сложных автоматизированных системах и предполагает:
1. Построение математических моделей системы в различных ситуациях, в том числе и в условиях неопределенности;
2. Изучение взаимосвязей между составляющими частями системы, которые так или иначе влияют на состояние системы в результате действия управляющих воздействий;
3. Определение показателей качества и эффективности, которые позволят оценить работу системы в целом [5].
Структурный анализ позволяет построить наглядную модель системы, на которой явно видны все связи элементов между друг другом, а также возможные вешние воздействия и их характер. При структурном анализе система рассматривается на организационном, функциональном и техническом уровнях.
1. При анализе организационной структуры как объекта управления решаются задачи описания структуры и ее построение, определение функций отдельных частей структуры, описание всевозможных связей между частями структуры и построение структурной модели.
2. При анализе функциональной структуры изучаются функции управления разных частей структуры, выбирается состав автоматических и/или автоматизируемых функций и связи между ними, составляется функциональная структурная модель задач управления автоматизированной системы в целом.
3. При анализе технической структуры определяются основные элементы, принимающие участие в информационных процессах, составляется модель системы технических средств с учетом топологии элементов системы, их взаимосвязей и связей с воздействиями извне.
В общем и целом, задача структурного анализа сводится к описанию элементов системы, их функциональных свойств, а вследствие определения свойств частей системы и системы в целом [6].
При проектировании автоматизированной системы методы проектирования подразделяются на три группы:
1. Системный метод;
2. Организационного метод;
3. Экономический метод.
Системный метод состоит из следующих принципов:
1. Комплексный или системный подход.
2. Системная адаптация.
3. Непрерывное развитие системы.
4. Преемственность.
5. Принцип совместимости.
Организационный метод построения автоматизированной системы исходит из следующих принципов:
1. Принцип единовластия.
2. Участие заказчика на всех этапах создания системы.
3. Поэтапное создание и ввод в эксплуатацию сложных систем.
4. Подготовка рабочего персонала.
5. Принцип рациональной типизации.
Экономический метод заключается в следующих принципах:
1. Экономика занимает ведущую роль при проектировании системы.
2. Рационализация уровня управления.
3. Принцип оптимальности. [7].
Библиографические ссылки
1. Острейковский В. А. Теория систем. М: Высшая школа, 1997.
2. Буч Г. Объектно-ориентированное проектирование. М.: Конкорд, 1992.
3. Устинова Г.М. Информационные системы менеджмента: Основные аналитические технологии в поддержке принятия решений: Учеб. пособие. - СПб: ДиаСофтЮП, 2000. -368 с.
4. Ахундов В.М. Системный анализ в экономических исследованиях. - М.: МАИ, 1987. - 207 с.
5. Клейнрок Л. Теория массового обслуживания: Пер. с англ. - М.: Машиностроение, 1979. - 432 с.
6. Четвериков В.Н. Автоматизированные системы управления предприятием. - М.: Высш. шк., 1979. - 359 с.
7. Згуровский М.З. Интегрированные системы оптимального управления и проектирования - К.: Вища шк., 1990. - 351 с.
© Волков А. И., 2021
