CC BY
14
Полагая Ь = 2* Ls (Ь! - перемещение свободно-
^ 5"
го конца БП) и (— — 1) « (—) , получим:
^2
$ = 1,7072 • (—^-)2,2Ь < Я. (10)
пЯ • 2 • Ь
Рассмотрим оценку количества тепла д, проходящего через отверстие с данным регулятором за единицу времени (с). Температура воздуха, выходящего через отверстие, равна Т скорость
движения и, а теплоемкость воздуха С, тогда д =
Наибольшее количество тепла д* будет проходить через отверстие, когда оно полностью открыто:
д = ( ц ^АГ3)0,5 •п Я2 р С. (11)
Полагая, что весь тепловой поток (д*) идет для нагрева воздуха, радиус отверстия для установки регулятора прямого действия определяется из следующего соотношения
Я = (д*/((2 цяАГ3)0,5 •прС))0,5. (12)
Постановка задачи: требуется синтезировать регулятор прямого действия для системы управления температурным полем устройства, приведенного на рис. 1.
Методика синтеза системы управления состоит из следующих этапов.
1. Определим геометрические размеры (Я) отверстий выхода. В рассматриваемой установке их шесть (п = 6). Подставляя исходные данные 2=1 м, д*=11,1 Вт, ц = 2,83 *103 1/К, g = 9,81м2/с, ДГ = 50 К, р = 0,94 кг/м3, С = = 1,009 кДж/кг-К в соотношение (12), и полагая, что весь тепловой поток (д* ) идет для нагрева воздуха, вычислим радиус отверстий выхода
R = (11,1 • 10-3/(1 • 2,83 *10-3 • 9,81503)05 3,14 х х0,94 • 1,009)05 = 0,024036 м.
2. Синтезируем регулятор в виде усилительного звена. Частотная методика определения параметров БП исходя из устойчивости системы управления, показана в [1, 3]. При этом следует учитывать что перемещение свободного конца БП L связано с величиной Ь соотношением Ь = 2* L .
В данной статье исследована конструкция распределенного регулятора прямого действия, показан принцип работы. Разработана математическая модель рассматриваемого регулятора. Выведены зависимости, связывающие геометрические размеры регулятора с тепловым потоком д*.
Используя полученные зависимости, можно рассчитать параметры регулятора прямого действия для управления температурными полями, при которых гарантировано устойчивое функционирование системы.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Чернышев, А.Б. Система стабилизации тем-
пературного поля в процессе утилизации тепла при контактной сварке [Текст]/А.Б. Чернышев, В.Ф. Антонов, Д.Л. Шураков//Научно-технические ведомости СПбГПУ-2010.-№ 6 (113).-С. 151-155.
2. Бутковский, А.Г. Характеристики систем с распределёнными параметрами [Текст]/ А.Г. Бутковский.-М.: Наука, 1979.-224 с.
3. Першим, И.М Анализ и синтез систем с распределенными параметрами [Текст]/И.М. Першин.-Пятигорск: РИА на КМВ, 2007.-244 с.
4. Першим, И.М. Синтез систем с распределенными параметрами [Текст]/И.М. Першин.-Пятигорск: РИА на КМВ, 2002.-212 с.
5. Теплотехнический справочник [Текст]/Под общ. ред. В.Н. Юренев, П.Д. Лебедев.-М.: Энергия, 1976. -В 2 т; Т. 2.-2-е изд., перераб.-896 с.
УДК 004.4'22
О.Х. Бостонов
СРЕДСТВА АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ДЛЯ ИНТЕГРАЦИИ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
Современные CASE-средства охватывают технологий проектирования информационных обширную область поддержки многочисленных систем (ИС): от простых средств анализа и до-
4
Приборы, информационно-измерительные системы
кументирования до полномасштабных средств автоматизации, покрывающих весь жизненный цикл программного обеспечения (ПО).
Наиболее трудоемкими этапами разработки ИС являются этапы анализа и проектирования, в процессе которых CASE-средства обеспечивают качество принимаемых технических решений и подготовку проектной документации [1]. Использование методов визуального представления информации предполагает построение структурных или иных диаграмм в реальном масштабе времени, применение многообразной цветовой палитры, сквозную проверку синтаксических правил. Графические средства моделирования предметной области позволяют специалистам в наглядном виде изучать существующую ИС, вносить в нее изменения в соответствии с поставленными целями и имеющимися ограничениями.
Как правило, для автоматизации бизнес-процессов на предприятии используется несколько приложений.
В представленной статье рассматривается отдел анализа разработки нефтяных месторождений, который в своей работе использует несколько информационных систем. При эксплуатации данных информационных систем были выявлены трудности при их совместном использовании.
Проблема заключается в том, что неактуальность и несогласованность данных в приложениях, применяемых специалистами отдела при работе над совместным проектом, приводит к рассогласованности действий, снижению производительности труда и ошибкам.
Для решения этой проблемы требуется обеспечить интеграцию существующих информационных систем с целью обеспечения между ними своевременного обмена информацией об изменениях в данных. При этом необходимо сохранить общую согласованность данных.
Уже используемые в отделе приложения, предназначенные для передачи и конвертации данных из одного приложения в другое, не соответствуют указанным выше требованиям и не
а)
способны обеспечить автоматической поддержки глобальной целостности и актуальности данных.
Эта проблема свойственна не только рассматриваемому в рамках статьи предприятию, но и любому предприятию, для автоматизации деятельности которого используется несколько информационных систем.
Поэтому существует необходимость в создании нового подхода к интеграции информационных систем, обеспечивающего глобальную целостность и согласованность данных, и позволяющего сотрудникам качественно и своевременно выполнять свою работу.
Инструментальное средство поддержки проектирования взаимодействия информационных систем существенно облегчило бы решение данной задачи. Его использование позволило бы снизить расходы на создание и сопровождение интеграционного решения, быстрее реагировать на изменения в деятельности предприятия.
Автор предлагает использовать метод поли-семической декомпозиции при проектирования интеграционного решения для ОТС предприятия.
Метод полисемической декомпозиции содержит четыре этапа проектирования интеграционного решения (рис. 1):
а) понятия предметной области формализуются на метаязыке проектирования;
б) понятия группируются в множества и образуют прикладные языки проектной области;
с) семантика этих языков формализуется в виде правил соответствия понятий, их проверки и преобразования;
д) при изменении предложений на прикладных языках семантические процессоры автоматически выполняют их проверку, согласование и преобразование понятий.
Интегрируемые информационные системы описываются рядом моделей, которые должны быть согласованы, обладать свойствами целостности и непротиворечивости. Метод полисемической декомпозиции позволяет рассматривать эти модели как предложения и успешно согласовывать связанные понятия разных моделей [2].
Рис. 1. Этапы метода полисемической декомпозиции
Для того, чтобы ИС могли быть использованы в составе интеграционного решения, они должны соответствовать следующим требованиям:
в основе ИС должна использоваться какая-либо СУБД
в тезаурусе ИС должны быть понятия, синонимичные понятиям, содержащимся в тезаурусах других ИС, входящих в состав интеграционного решения;
ИС должна предоставлять внешний интерфейс взаимодействия на уровне СУБД.
Предлагаемая в данной статье методика основывается на методе полисемической декомпозиции и включает в себя следующие этапы.
1. Описание набора ИС.
2. Описание понятий, входящих в состав ИС и обладающих свойством полисемии.
3. Описание связи между понятиями и процедуры обеспечения целостности для объектов, соответствующих полисемическим понятиям.
4. Реализация промежуточного ПО, обеспечивающего обмен данными и глобальную целостность информации на основе сформированных правил.
Автором было создано СЛ8Е-средство, позволяющее в автоматизированном режиме проектировать программное обеспечение промежуточного уровня для интеграции информационных систем.
Согласно методу полисемической декомпозиции необходимо формализовать понятия предметной области на метаязыке проектирования.
Полученные понятия затем группируются в множества и образуют прикладные языки проектной области.
Схема, описывающая взаимосвязи между информационными системами «ГИС5» и «ГисОбъ-ект», созданная при помощи СЛ8Е-средства, представлена на рис. 2.
Были выделены следующие понятия: «Координаты», «Исследования», «Координаты пересечения». Далее понятия сгруппированы в два множества, каждое из которых соответствует одной из интегрируемых информационных систем и представлено объектом типа «модуль».
В соответствии с третьим пунктом метода полисемической декомпозиции, необходимо описать связи между понятиями и процедуры обеспечения целостности для объектов, соответствующих полисемическим понятиям.
Линия на рис. 2 обозначает соответствие между понятиями «Координаты» и «Координаты пересечения». Объект «Преобразование», расположенный по центру линии, содержит в себе правила, в соответствии с которыми данные понятия «Координаты» могут быть проверены и преобразованы в данные понятия «Координаты пересечения».
В итоговой схеме взаимосвязей ИС для рассматриваемого предприятия выделили два подмножества и четыре сущности. Установили связи между понятиями, обладающими свойством полисемии (рис. 3).
Рис. 2. Схема взаимосвязей между интегрируемыми информационными системами
4
Приборы, информационно-измерительные системы
Рис. 3. Схема взаимосвязей между интегрируемыми информационными системами для рассматриваемого предприятия
На основе полученной схемы существует возможность реализации ПО промежуточного уровня для интеграции информационных систем.
Для того чтобы обеспечить гибкость и масштабируемость интеграционного решения, а также взаимозаменяемость используемых подсистем, было принято решение использовать в качестве архитектуры сервисную шину предприятия (ESB, Enterprise Service Bus) и в качестве технологии, соответственно, обмен сообщениями.
Общая архитектура интеграционного решения представлена на рис. 4.
Для наиболее распространенных СУБД и источников данных были реализованы адаптеры. Для «ГИС5» использован текстовый, а для «ГисОбъект» - ORACLE-адаптер. Назначение адаптера - в обеспечении взаимодействия конкретной ИС с интеграционным решением.
Входящий в состав CASE-средства программный модуль «Генерация» генерирует на основе созданной схемы основные классы, предназначенные для отправки и обработки сообщений для каждого из адаптеров, конфигурирует систему подписки на необходимые сообщения. Это позволяет облегчить работу разработчика при создании и корректировке интеграционного решения. На-
пример, при добавлении новой ИС существует возможность воспользоваться сохраненной схемой взаимосвязей. Добавив новый объект типа «модуль», необходимо определить понятия и связи для новой системы и затем вновь воспользоваться модулем «Генерация».
Рис. 4. Архитектура предлагаемого интеграционного решения
Внедрение данного CASE-средства помогло упростить процесс создания и сопровождения интеграционного решения для рассматриваемого предприятия. Использование полученного интеграционного решения позволило снизить ко-
личество трудозатрат на обработку, проверку и передачу данных между интегрируемыми приложениями, а также обеспечило оперативность обмена информацией и выполнение ограничений глобальной целостности и актуальности данных.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Вендров, А.М. Проектирование программного обеспечения экономических информационных систем [Текст]/А.М. Вендров.-М.: Финансы и статистика. -2005.-С. 365-366.
2. Тюрганов, А.Г. Формализованные понятий-
ные модели для проектирования организационно-технических систем [Текст]/А.Г. Тюрганов//Сб. науч. тр. Х национальной науч.-техн. конф. РАИИ с межд. участием «КИИ-2006».-М.: Физматлит, 2006.-Т. 1.-С. 183-188.
