ЭУМК Управление в апк. Вопросы к экзамену по дисциплине Управление в апк для студентов заочного (сокращенного) обучения специальности 080502. 65 Экономика и управление на предприятиях апк
 Скачать 4.07 Mb.
|
|
Рис. 30. Принципиальная схема обработки информации в условиях АСУ Как видно из приведенной схемы, первичная информация при помощи комплекса технических средств обработки и передачи поступает в контур обработки интегрированной информации субъекта управления для приведения в доступный для использования вид в административном контуре управления социально-экономической системой. Та часть информации, которую нельзя или нецелесообразно формализовать (приспособить к машинной обработке), передается в административный контур управления по традиционной схеме. Автоматизированные системы коренным образом отличаются от традиционных форм применения вычислительной техники в сфере управления: изменяется технология управления на основе интеграции процессов обработки информации; комплексно используются технические средства сбора, передачи и обработки информации; осуществляется программное ведение работ по управлению социально-экономической системой. Автоматизированные системы управления делятся на три типа. 1. Автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУТП). 2. Автоматизированные информационные социально-экономические системы управления. 3. Проектно-конструкторские автоматизированные системы управления. АСУТП - система, обеспечивающая автоматизированный сбор и обработку информации, необходимой для оптимизации управления технологическим объектом в соответствии с принятым критерием. Эта система предназначена для выработки и реализации управляющих воздействий на технологический объект управления (технологические процессы в растениеводстве, животноводстве и др.). Оператор в АСУТП принимает участие в управлении технологическим объектом, осуществляя при этом функции надзора и контроля за поведением системы (рис. 31).
Рис. 31. Общая схема обработки информации в АСУТП Автоматизированная информационная социально-экономическая система управления представляет собой систему, в которой сбор и переработка информации, необходимой для реализации функций управления, осуществляются с применением средств автоматизации и вычислительной техники. Автоматизированные информационные социально-экономические системы управления создаются как многоуровневые интегрированные системы, в которых окончательное принятие решения и ответственность за их выполнение возлагаются на работника управления. Основными функциями таких систем являются:
Основные различия между АСУТП и автоматизированными информационными социально-экономическими системами управления кроются в характере объекта управления, видах информации, способах формирования и передачи управляющих воздействий. В АСУТП объекты управления - различного рода машины, приборы, устройства и т. д., основная форма передачи информации - сигналы. В автоматизированной информационной социально-экономической системе объектами управления служат люди, а основной формой передачи информации - документ. В настоящее время, особенно в промышленности, наблюдается тенденция к слиянию указанных типов автоматизированных систем управления в интегрированные системы, которые в конечном итоге позволят решить проблему комплексной автоматизации управления производством. Проектно-конструкторская автоматизированная система управления представляет собой организационно-техническую систему, состоящую из комплекса средств автоматизации проектирования, взаимосвязанного с подразделениями проектной организации. Автоматизированное проектирование в таких системах сводится к тому, что отдельные преобразования описаний объекта проектирования и представления описаний на различных языках осуществляются путем взаимодействия человека и ЭВМ. 2 ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ И ТРЕБОВАНИЯ К СОЗДАНИЮ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ В качестве методологической основы создания автоматизированной системы управления используются общие принципы и требования, учет которых позволит повысить научный уровень системы, снизить затраты на ее создание и повысить ее эффективность. Сложность и разнообразие различных элементов автоматизированной системы определяют многообразие принципов ее построения. По характеру использования принципы и требования к созданию автоматизированных систем управления делятся на три группы: кибернетические, организационные и экономические. Кибернетические принципы по отношению к организационным и экономическим выступают как определяющие. Они являются основополагающими для создания любой автоматизированной системы. К ним относятся принципы системного подхода, иерархичности, обратной связи, непрерывного развития системы, межсистемной и внутрисистемной совместимости. Принцип системного подхода предполагает рассмотрение всех элементов системы во взаимосвязи. При разработке автоматизированной системы необходимо увязывать множество различных ее элементов. Принимая решение по какому-либо элементу, необходимо определять влияние этого решения на другие элементы системы. Это позволяет достичь необходимой увязки всех звеньев. Принцип иерархичности основывается на делении системы управления объектом по вертикали и горизонтали. Сущность принципа обратной связи состоит в постоянном получении сведений о результатах управляющих воздействий. Принцип непрерывного развития системы предполагает постоянное развитие автоматизированной системы, то есть наращивание комплекса решаемых задач, оснащение новыми техническими средствами, обновление и расширение программного и информационного обеспечения. Принцип межсистемной и внутрисистемной совместимости обеспечивает методологическое, информационное, техническое, программное единство системы или ее элементов. В группу организационных принципов входят поэтапность создания автоматизированной системы управления, типизация проектных решений, участие заказчика в работах по созданию автоматизированной системы. Требование поэтапности создания автоматизированной системы управления основывается на последовательной разработке и внедрении системы относительно автономными частями, например комплексами задач в рамках предметной деятельности, либо отдельными предметными областями. Требование типизации проектных решений сводится к тому, что при разработке отдельных элементов системы, например, программ, классификаторов и т. д., проектировщики стремятся, с одной стороны, предлагать решения, которые могли бы быть использованы в других системах, с другой - разумно использовать готовые решения. Это приводит к существенному сокращению сроков и удешевлению работ по созданию автоматизированной системы в целом. Участие заказчика в работах по созданию автоматизированной системы является важным требованием эффективности ее функционирования. Заказчики в лице ведущих специалистов объектов управления должны принимать участие:
В группу экономических принципов входят принципы единой информационной базы и требования однократного ввода данных и многократного их использования; непрерывного обновления нормативно-справочных данных; рационального уровня автоматизации процесса управления. Принцип единой информационной базы предусматривает накопление на машинных носителях информации, необходимой для решения всех задач автоматизированной системы. Реализация этого принципа связана с созданием и ведением баз данных. Важнейшими принципами построения рационального информационного обеспечения автоматизированной системы являются однократность ввода данных и многократность их использования. Суть этого требования сводится к тому, что независимо от числа задач, решаемых в автоматизированной системе, ввод данных в ЭВМ должен осуществляться по каждой из них один раз, но использоваться эти данные могут многократно по мере расширения тех или иных задач. Осуществление этого требования позволяет исключить, во-первых, сбор одной и той же исходной информации различными службами объекта управления, во-вторых, дублирование исходной информации, в-третьих, различие в идентичных сводных показателях, обработанных отдельными службами объекта управления. Принцип непрерывного обновления нормативно-справочных данных связан с необходимостью оперативной замены устаревших справочных и нормативных данных в базе на вновь разработанные государственными службами. Последний принцип связан с рациональным уровнем автоматизации процесса управления. В настоящее время технические средства автоматизации достигли такого уровня, что многие управленческие работы и процессы можно автоматизировать. Однако с точки зрения экономической эффективности не всегда необходимо стремиться к максимально возможному уровню автоматизации. Требуется сопоставлять затраты на автоматизацию с эффектом от ее применения. 3 ОСНОВЫ СЕТЕВОЙ ТЕХНОЛОГИИ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ В АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ В методологическом плане в автоматизированных системах управления применяются информационные технологии обработки данных, ориентированные на использование единого информационного пространства социально-экономической системы. При этом основополагающим принципом использования единого информационного пространства служит принцип сочетания централизованного и децентрализованного использования информации во всех структурных подразделениях социально-экономической системы. На практике указанный методологический подход позволяет обеспечить получение работниками управления со своих рабочих мест по запросу в режиме диалога любую интересующую их информацию, то есть создать автоматизированные рабочие места для разных категорий работников управления. Автоматизированное рабочее место (АРМ) - условное название программного пакета, обеспечивающего при помощи ЭВМ участие работника управления в реализации функций АСУ в некоторой предметной области (например, бухгалтерский учет и др.). В структурном плане любое АРМ включает комплекс технических средств, программный комплекс и базы данных. Комплекс технических средств - это вычислительная техника, периферийные устройства и каналы связи. В состав программного комплекса входят общесистемное и прикладное программные обеспечения. Функционально автоматизированные рабочие места призваны обеспечить:
Использование АРМ в автоматизированной системе осуществляйся на базе компьютерных сетей. Компьютерной сетью называют совокупность взаимосвязанных через каналы связи компьютеров и периферийных устройств, обеспечивающих пользователям доступ к распределенным ресурсам сети (аппаратным, программным и информационным). Объединение компьютеров и периферийных устройств в сеть позволяет пользователям совместно использовать дорогостоящее оборудование (диски большой емкости, принтеры), основную память, программные средства, базы данных, а также обеспечивает простой, удобный и надежный доступ к распределенным общесетевымресурсам, защиту информации от искажения и несанкционированного доступа. Различают три вида компьютерных сетей: глобальные, региональные и локальные. Глобальные сети объединяют пользователей, расположенных по всему миру. Региональные сети связывают пользователей региона (города, области, края и т. д.). Локальные сети объединяют компьютеры и периферийные устройства, расположенные на сравнительно небольшой территории, как правило, в здании, офисе или организации. В локальной сети обеспечивается соединение компьютеров, периферийных устройств (принтеров, дисковых контролеров и др.) при помощи набора аппаратных и программных средств в единое целое с целью разделения доступа к общим ресурсам (дисковой памяти, периферийным устройствам, базам данных и др.). Дляповышения эффективности использования автоматизированных систем управления автоматизированные рабочие места, объединенные в локальные сети, должны иметь выход в региональную и глобальную сети. В зависимости от способа организации обработки данных и взаимодействия пользователей в автоматизированных системах выделяют два типа локальных сетей: иерархические и клиент/сервер В основу построения иерархической сети положено соединение центрального компьютера с терминалами пользователей. Центральный компьютер обеспечивает хранение, обработку данных и их представление пользователям. Пользователи взаимодействуют с Центральным компьютером с помощью терминала. В сети клиент/сервер обработка данных разделена между двумя объектами: клиентом и сервером. В качестве клиента выступают рабочие станции пользователей, в качестве сервера - компьютер, выполняющий обработку запросов от рабочих станций и передающий результаты обработки клиенту. Как правило, сервер отвечает за хранение данных общего пользования, организацию доступа к этим данным и передачу данных клиенту. В ряде случаев сервер выполняет и функцию обработки данных. На практике различают два вида сетей клиент/сервер: равноправную и с выделенным сервером. Равноправная (одноранговая) сеть представляет собой систему, в которой нет единого центра управления взаимодействием рабочих станций пользователей и единого устройства хранения данных. Операционная система такой сети распределена по всем рабочим станциям, поэтому каждый пользователь одновременно может выполнять функции как сервера, то есть обслуживать запросы других рабочих станций, так и клиента, то есть направлять свои запросы другим рабочим станциям. В отличие от одноранговых сетей в сетях с выделенным сервером один из компьютеров выполняет функции хранения данных общего пользования, организации взаимодействия между рабочими станциями, оказания сервисных услуг. Такой компьютер принято называть сервером сети. На сервере, как правило, используется сетевая операционная система. К нему подключают все разделяемые устройства, то есть жесткие диски, принтеры, модемы и т. д. Взаимодействие рабочих станций в сетях с выделенным сервером осуществляется, как правило, только через сервер. По выполняемым функциям различают серверы файловый, прикладных программ, коммуникационный, доступа, печати, факс-сервер и резервного копирования данных. Файловый сервер представляет собой компьютер, в котором хранятся общие данные пользователей сети, обеспечивающий доступ пользователей к этим данным. Сервер прикладных программ - компьютер, обеспечивающий использование прикладных программ пользователей. Коммуникационный сервер - устройство или компьютер, обеспечивающие предоставление пользователям локальной сети доступ к последовательным портам ввода/вывода коммуникационного сервера. Сервер доступа - устройство или компьютер, позволяющие выполнять удаленную обработку заданий. Сервер печати - устройство или компьютер, к которым подключены устройства печати, доступные пользователям сети. Факс-сервер - устройство или компьютер, которые выполняют рассылку и прием факсимильных сообщений для пользователей локальной сети. Сервер резервного копирования данных - устройство или компьютер, которые решают задачи создания, хранения и восстановления копий данных, расположенных на файловых серверах и рабочих станциях. Для выполнения возлагаемых на компьютерную сеть функций в автоматизированной системе управления, таких, как хранение данных, подключение пользователей, находящихся за пределами объекта управления, удаленная обработка заданий и других, необходимы специализированные устройства и специальное программное обеспечение. К специализированным устройствам относятся устройства подключения и передачи данных, линии связи; к специальному программному обеспечению - сетевое программное обеспечение и драйверы устройств передачи данных. Устройства подключения и передачи данных обеспечивают обмен информацией между компьютерами, то есть преобразование данных в электрические сигналы, подключение к искомому компьютеру и передачу сигналов по линии связи. К ним относятся: повторители, мосты, мультиплексоры, маршрутизаторы, шлюзы, последовательные порты, модемы и сетевые адаптеры. Повторитель - устройство, позволяющее расширить сеть за счет усиления передаваемого сигнала. На практике устройства, выполняющие функции повторителя, часто называют хабами или концентраторами. Мост объединяет несколько сегментов сети так, что передача данных между рабочими станциями внутри одного сегмента не влияет на передачу данных в других сегментах. Мультиплексор позволяет осуществлять коммутацию (соединение) и сопряжение нескольких низкоскоростных каналов передачи данных рабочих станций с высокоскоростной передающей средой. Маршрутизатор обеспечивает соединение разного типа сетей, в которых используется одна и та же операционная система или протокол обмена данными. Шлюз позволяет организовать обмен данными между сетевыми объектами, использующими различные протоколы обмена. Повторители, мосты, маршрутизаторы и шлюзы часто выпускаются в виде отдельных плат, модулей или блоков. Все они могут устанавливаться в шасси или каркас, имеющий автономный блок питания и собственную шину. Модульная и блочная структура позволяют изменять и расширять возможности любой локальной сети. Последовательные порты дают возможность подключать разнообразное оборудование (модем, принтер, сетевой адаптер) к рабочим станциям с использованием интерфейса KS 232. Модем (модулятор/демодулятор) - интерфейсное устройство для передачи цифровых данных по аналоговым (телефонным) линиям связи. По используемым линиям связи различают модемы для телетайпных линий связи, обычных телефонных линий связи, широкополосные и высокоскоростные. Сетевой адаптер представляет собой интерфейсную плату, которая используется для подключения компьютера к локальной сети. Сетевой адаптер контролирует среду передачи данных, определяет достоверность принятых данных, формирует пакет для передачи данных, передает или принимает пакет. Сетевые адаптеры различаются по типу сети, используемой передающей среде (витая пара, коаксильный кабель и др.). Линии связи (среда передачи данных) представляют собой физическую среду, с помощью которой устройства передачи данных обмениваются информацией. Наиболее часто в качестве линии связи используется кабель. Различают следующие виды подобных кабелей - витая пара, коаксильный и оптоволоконный. Использование того или иного вида кабеля осуществляется в зависимости от дальности передачи данных, наличия электромагнитных помех, скорости и режима передачи. Функциональные возможности компьютерной сети определяются услугами, которые она предоставляет пользователю. Реализация услуг сети, обеспечение взаимодействия пользователей в автоматизированной системе, управление доступом пользователей к ресурсам вычислительной сети решаются сетевым программным обеспечением. Оно, как правило, не зависит от типа локальной сети или сети передачи данных. Ядром сетевого программного обеспечения являются сетевые операционные системы. Основной их задачей является объединение неравноценных операционных систем автоматизированных рабочих мест и обеспечение транспортного уровня для широкого круга задач (обработка данных, передача сообщений, управление распределенными ресурсами сети). В настоящее время, по оценкам ученых, наиболее распространенными являются следующие сетевые операционные системы: Net Ware, LAN Server, Windows NT Server, Vines, Unix. Драйвер устройств передачи данных представляет собой программу, которая выполняет роль интерфейса между сетевым программным обеспечением и устройством передачи данных. Драйвер создается для каждого конкретного типа устройства и определенной сетевой операционной системы. Его название, как правило, соответствует названию устройства передачи данных. Для организации обмена данными в драйвере наиболее часто закладывается следующая конфигурация параметров: порт ввода-вывода, прерывание, разделяемая память, канал прямого доступа к памяти. Указанные параметры обеспечивают взаимодействие драйвера и устройства передачи данных. В компьютерной сети автоматизированные рабочие места соединяются между собой следующими базовыми топологиями: моноканальной (шина), звездообразной (звезда), кольцевой (кольцо) и смешанной. Топология представляет собой физическое расположение компьютеров, узлов коммутации и каналов связи в сети. Сеть моноканальной топологии (шина) использует один канал связи, объединяющий все автоматизированные рабочие места. Рабочие станции подключаются к кабелю (передающей среде) последовательно с помощью трансиверов (приемопередатчиков). Канал связи оканчивается с двух сторон пассивными терминалами, поглощающими передаваемые сигналы. Данные от передающего компьютера поступают всем компьютерам сети, однако воспринимаются только тем компьютером, адрес которого указан в передаваемом сообщении. Причем в каждый момент только один компьютер может вести передачу. По звездообразной топологии соединения автоматизированных рабочих мест (звезда) каждая рабочая станция подключается непосредственно к центральному узлу коммутации и через него осуществляется обмен данными. В кольцевой топологии соединения автоматизированных рабочих мест (кольцо) рабочие станции подключаются к повторителям (репитерам) сигналов, связанным в однонаправленное кольцо. По методу доступа к каналу связи (среде передачи данных) различают два основных типа кольцевых сетей: маркерные и тактированные. В маркерных кольцевых сетях по кольцу передается специальный управляющий маркер (метка), разрешающий передачу сообщений из компьютера, который им «владеет». В тактированном кольце по сети непрерывно вращается замкнутая последовательность тактов - специально закодированных интервалов фиксированной длины. В каждом такте имеется бит - указатель занятости. Свободные такты могут заполняться передаваемыми сообщениями по мере необходимости либо за каждым узлом могут закрепляться определенные такты. При смешанной топологии часто используются комбинации указанных базовых: «звезда-шина», «звезда-кольцо». Применительно к автоматизированным системам управления предприятий, как правило, по административным зданиям создается моноканальная сеть, разбитая на ряд сегментов, между которыми обмен данными осуществляется через устройство коммутации (мост). К шине сегмента администрации предприятия (директор и главные специалисты) подключается сервер. Моноканальная сеть сегмента администрации позволяет обмениваться данными между директором и главными специалистами, а через устройство коммутации с автоматизированными рабочими местами специалистов общехозяйственных служб и отделов. Удаленные производственно-хозяйственные объекты предприятия подключаются к сегментам административного здания при помощи канала связи. Как правило, для этой цели используются каналы телефонной сети с модемом. Устойчивость и бесперебойная работа вычислительной сети предприятия достигаются за счет использования в контуре АСУ администратора сети. В его функции входят физическая и программная организация работы сети, управление трафиком, поддержание в рабочем состоянии сетевого программного обеспечения и оборудования. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||