Зміст
Положення в корені змінилося з появою електронних обчислювальних машин (ЕОМ). Перші ЕОМ використовувалися як великі автоматичні арифмометри. Принципово новий крок був здійснений, коли від застосування ЕОМ для вирішення окремих завдань перейшли до їх використання для комплексної автоматизації тих чи інших закінчених ділянок діяльності людини по переробці інформації.
Одним з перших прикладів подібного системного застосування ЕОМ у світовій практиці були так звані адміністративні системи обробки даних: автоматизація банківських операцій, бухгалтерського обліку, резервування і оформлення квитків і т.п. Вирішальне значення для ефективності систем подібного роду має та обставина, що вони спираються на автоматизовані інформаційні бази. Це означає, що в пам'яті ЕОМ постійно зберігається інформація, потрібна для вирішення тих завдань, на які розрахована система. Вона і складає вміст інформаційної бази відповідної системи.
При вирішенні черговий завдання система потребує у введенні тільки невеликої порції додаткової інформації, - решту береться з інформаційної бази. Кожна порція знову вводиться змінює інформаційну базу системи. Ця база (інформаційна, або база даних) знаходиться, таким чином, в стані безперервного оновлення, відображаючи всі зміни, що відбуваються в реальному об'єкті, з яким має справу система.
Зберігання інформації в пам'яті ЕОМ надає цій інформації принципово нову якість динамічності, тобто здатності до швидкої перебудови і безпосередньому її використання в розв'язуваних на ЕОМ завданнях. Пристрої автоматичного друку, якими постачені сучасні ЕОМ, дозволяють у разі потреби швидко надати будь-яку вибірку з цієї інформації у формі подання на папері.
У міру свого подальшого розвитку адміністративні системи обробки даних переростають в автоматизовані системи управління (АСУ) відповідними об'єктами, в яких, як правило, не обмежуються однією ЕОМ, а в складі двох і більше ЕОМ об'єднують в обчислювальний комплекс (ВК).
Автоматизована система управління (АСУ) - це человекомашінная система, в якій за допомогою технічних засобів забезпечується збір, накопичення, обробка інформації, формулювання оптимальної стратегії управління певними компонентами і видача результатів людині чи групі людей, що приймають рішення з управління. Під оптимальною стратегією розуміється стратегія, яка мінімізує або максимізує деякі характеристики об'єкта.
З метою забезпечення можливості взаємодії людини з ЕОМ в інтерактивному режимі з'являється необхідність реалізувати в рамках АСУ так зване АРМ - автоматизоване робоче місце. АРМ являє собою сукупність програмно-апаратних засобів, що забезпечують взаємодію людини з ЕОМ, тобто такі функції як:
· Можливість введення інформації в ЕОМ;
· Можливість виведення інформації з ЕОМ на екран монітора, принтер або інші пристрої виводу (в даний час цей перелік досить широкий - графобудівники, і т.п.).
Так звані інтелектуальні АРМ в свою чергу також містять у своєму складі ЕОМ, тим чи іншим способом приєднану до центральної ЕОМ (ВК) АСУ. Пристрої введення також повинні забезпечувати широкий спектр інформації, що вводиться: текстовій, координатної, факсимільного і т.д. Тому АРМ оснащуються при необхідності універсальної або спеціальної клавіатурою, пристроями введення координатної інформації (типу миші), різного роду сканерами і т.д.
З метою підвищити спектр форм представлення інформації, що виводиться з ЕОМ, АРМ оснащується кольоровими моніторами, засобами створення та управління звуковими сигналами аж до можливості створення та відтворення мовних сигналів.
1. Загальна характеристика систем управління
Система управління - це сукупність керованого об'єкта або процесу і пристрої керування, до якого належить комплекс засобів прийому, збору і передачі інформації і формування сигналів і команд. При цьому дія системи управління спрямоване на поліпшення та підтримку роботи процесу або об'єкта. У деяких випадках без АСУ взагалі неможливе вирішення завдання в силу складності процесу управління. Керований об'єкт - це елемент системи, який для нормального функціонування потребує систематичного контролі та регулюванні. Керуючий об'єкт - елемент системи, який забезпечує спостереження за діяльністю керованого об'єкта, виявляє можливі відхилення від заданої програми і забезпечує своєчасне приведення його до нормального функціонування.
Всі системи управління, з точки зору логіки їх функціонування, вирішують три завдання:
1) Збір інформації про керований об'єкт;
2) Обробка інформації;
3) Видача керуючих впливів у тій чи іншій формі.
Залежно від виду системи, управління являє собою впливу на фізичному або інформаційному рівні, спрямовані на підтримку або поліпшення функціонування керованого об'єкта відповідно до наявної програмою або метою управління.
Розрізняють два основні типи систем управління:
1) Системи управління технологічними процесами в широкому сенсі цього слова, призначені для безпосереднього управління виробничими процесами на фізичному рівні процесу;
2) Системи інформаційного управління, що мають справу з об'єктами організаційної природи, призначені для вирішення завдань управління таких об'єктів управління, як великі технічні підрозділи, військові, будівельні та інші об'єкти різних рангів.
Головна відмінність між ними полягає в характері об'єкта управління. У першому випадку це всілякі установки, прилади, верстати та інше, у другому - перш за все люди.
Інша відмінність між зазначеними системами полягає у формі передачі інформації. Якщо в системах управління технологічними процесами основною формою передачі інформації є різного роду сигнали, то в системах організаційного управління це документи. Чітку межу між двома розглянутими типами систем провести неможливо, найчастіше передача інформації здійснюється як за допомогою документів, так і за допомогою сигналів.
Автоматизація систем управління здійснюється за допомогою обчислювальної техніки. У залежності від ступеня участі людини в управлінні, системи управління можна класифікувати наступним чином:
1) Автоматичні;
2) Напівавтоматичні;
3) Автоматизовані.
Автоматизована система не виключає, а навпаки, передбачає участь людини в управлінні системою і прийняття людиною ключових рішень, у той час як автоматичні системи управління виключають участь людини в управлінні об'єктом. Напівавтоматична система може розглядатися як варіант автоматичної системи, в якій рівень розвитку техніки ще не дозволяє виключити людини з контурів системи управління.
Центральним ядром системи управління, за допомогою якого здійснюється її автоматизація, є обчислювальна машина. Можливі два способи взаємодії між ЕОМ, об'єктом управління і органом управління.
У першому випадку ЕОМ використовується, як правило, для вирішення окремих періодично повторюваних трудомістких завдань. Збір інформації ведеться вручну, так само здійснюється і підготовка документів з керуючими впливами. Подібна система може бути названа системою обробки даних. Звернення користувачів до систем обробки даних найчастіше призводить до оновлення інформації; висновок інформації може зовсім бути відсутнім або являти собою результат програмної обробки збережених відомостей, а не самі відомості. Прикладом системи обробки даних може бути система ощадного банку міста. Вона містить відомості про вклади жителів міста, більшість обробок банківської інформації передбачає оновлення сум вкладів, розрахунок відсотків, підведення підсумків за певний період роботи й т.п.
У другому випадку основна інформація про стан керованого об'єкта збирається автоматично машиною (у загальному випадку - обчислювальним центром). ЕОМ переробляє інформацію, що надходить і в тому чи іншому вигляді готує вихідну документацію, після чого виноситься рішення про вплив на об'єкт. Автоматизовані системи управління класифікують також залежно від виду видається ними вихідний документації. Остання може бути представлена у вигляді:
1) переробленої, упорядкованої сукупності відомостей про керований об'єкт. На підставі їх людина (або група людей) приймає рішення про характер впливу на об'єкт. Це властиво системі обробки даних, а не власне автоматизованій системі.
2) Сукупності рекомендацій (варіантів рішення) щодо характеру впливу на керований об'єкт. Остаточне рішення в даному випадку приймає людина. Така реалізація найбільш типова для автоматизованих систем управління.
Структурна схема КСА представлена на рис.1.
На структурній схемі позначені наступні пристрої (компоненти КСА):
· ВК - обчислювальний комплекс;
· Канали зв'язку, по яких надходить інформація від зовнішніх джерел (надалі позначаються - КС1, КС2, КС3);
· АРМ1, ..., АРМ6 - спеціалізовані автоматизовані робочі місця з функціями, характерними для кожного з них, під'єднані до ВК по стику С1;
· Ш1, ..., Ш3 - спеціальні пристрої;
· ПУ-1, ..., ПУ-3 - пульти управління;
· І-ПП, І-ВП - шафи первинного та вторинного електроживлення.
Автоматизоване робоче місце реєстрації й документування (АРМ РД) реалізовано на базі двох персональних комп'ютерів (ПК1, ПК2) і підключені до ВК по стику С2.
· Прийом і обробку інформації, цілодобово надходить по КС у КСА від зовнішніх джерел;
· Формування і передачу необхідної інформації для видачі по КС на зовнішні пристрої;
· Обробку інформації, цілодобово надходить від пристроїв системи, таких як АРМ1 ... АРМ6, Ш1 ... Ш3, ПУ-1 ... ПУ-3, І-ПП, І-ВП;
· Формування і передачу необхідної інформації про використання системи.
Збір і обробка інформації - це ціла серія заздалегідь запланованих дій і операцій для отримання інформації або бажаних результатів. Це комплекс взаємопов'язаних процесів і методів, спрямованих на виконання основної мети.
Основним завданням автоматизованої системи є зовсім не зменшення кількості управлінського персоналу (це завдання допоміжна і вирішується вона не завжди). Основною перевагою такої системи є те, що завдяки їй підвищується якість функціонування керованого об'єкта (приблизно на 15-25%).
Незалежно від виду інформації, яка повинна бути оброблена, і типу устаткування, АСУ інформаційними процесами виконує такі основні операції:
1. прийом вихідної інформації;
2. обробку інформації;
3. отримання і аналіз результатів;
4. видачу керуючих впливів.
Збір інформації в АСУ проводиться автоматично - у ВК передається інформація від пристроїв системи і інформація від зовнішніх джерел, що надходить по каналах зв'язку КС1, КС2, КС3. ВК також передає інформацію, призначену для пристроїв системи і зовнішніх джерел.
Процес обробки інформації, що надходить виконується у ВК автоматично за заздалегідь встановленим, послідовно і логічно розробленими алгоритмами. У ВК також надходить інформація, що управляє зі спеціальних автоматизованих робочих місць АРМ1 ... АРМ6. Після обробки у ВК спеціальними алгоритмами, вона видається зовнішніх пристроїв, або пристроїв КСА системи.
Так як АСУ інформаційними процесами - це человекомашінная система, то для організації взаємодії людина - КСА необхідно забезпечити можливість спілкування людини з системою. Для цього у складі КСА передбачені автоматизовані робочі місця АРМ1-АРМ6, а також АРМ РД.
4. Функціональне призначення АРМ РД
Як було зазначено вище, з метою забезпечення можливості взаємодії людини з системою, з метою доступу до результатів реєстрації інформації, з'являється необхідність реалізувати в рамках АСУ АРМ РД, що представляє собою сукупність програмно-апаратних засобів, що забезпечують взаємодію людини з ЕОМ в інтерактивному режимі.
Вся інформація, що циркулює в системі, в процесі управління функціонуванням технічних засобів системи і отримання результатів реєстрації інформації після обробки у ВК спеціально розробленими алгоритмами у формалізованому вигляді надходить в АРМ РД. АРМ РД, у свою чергу, реалізує такі функції:
· Прийом даних, цілодобово надходять від ВК;
· Видачу інформації у ВК;
· Реєстрацію інформації, що надійшла в пам'яті ЕОМ;
· Документування даних, розміщених в інформаційних масивах.
Реєстрація - це збереження в пам'яті ЕОМ інформації, що надходить у систему або циркулює в системі в деяких інформаційних масивах, організованих як бази даних. Також необхідно забезпечити збереження всієї інформації про технічний стан пристроїв, що надходить у систему або циркулює в системі.
Документування - це по суті подання на екрані монітора або на принтері вибірки з цих інформаційних масивів (баз даних) в заданій, зручною для подальшого аналізу, формі.
Зберігання інформації в пам'яті ЕОМ у вигляді інформаційних масивів і можливість подання вибірок з цих інформаційних масивів на екран монітора і принтер для забезпечення успішної взаємодії людина-система - завдання реєстрації і документування інформації, які були поставлені перед творцями АРМ РД.
· Можливість функціонувати в рамках автоматизованої системи;
· Цілодобова робота;
· Робота в реальному масштабі часу;
· Забезпечення вимог до часу реакції системи;
· Реєстрація всієї інформації, що циркулює в системі;
· Зберігання даних про стан пристроїв системи;
· Можливість видачі інформації на принтер і екран монітора АРМ РД у формі, що забезпечує ефективну роботу оператора АРМ РД;
· Забезпечення високої надійності як технічних засобів, так і ПЗ АРМ РД;
· Забезпечення взаємодії розроблюваного ПЗ з компонентами автоматизованої системи.
Представлені вище вимоги до АРМ РД можуть бути реалізовані за допомогою вибору технічних засобів і за допомогою створення програмного забезпечення, що відповідає вимогам АРМ РД.
Отже, для АСУ інформаційними процесами, з метою автоматизації збору і обробки даних, необхідно спроектувати програмне забезпечення (ПЗ) АРМ РД, задовольняє функціональному призначенню АРМ РД і вибрати технічні засоби, що задовольняють функціональним вимогам АРМ РД.
В АРМ РД для обміну інформацією з ВК використовується стандартний інтерфейс RS232 (по стику С2), згідно з яким інформація передається у вигляді повідомлень змінної довжини (слів). Повідомлення складається з 2-х частин - службової та інформаційної. ПЗ АРМ РД використовує тільки інформаційну частину, тому що ВК адресує повідомлення тільки для АРМ РД. Надалі буде застосовуватися і іншого, прийнятого для цієї системи назву повідомлення, - кодограмм обміну, або просто кодограмм.
Кодограмм, які циркулюють у системі, можуть містити в собі інформацію різного роду - це може бути розпорядження адміністратора, директора, тобто керуючі впливу, які мають місце в АСУ. Крім того, в систему приходять кодограмм з КС. Всі кодограмм, які циркулюють у системі, мають формат у рамках заздалегідь обумовленого Протоколу інформаційного обміну, який є однією зі складових вихідних даних на розробку системи.
З точки зору дипломного проекту інтерес представляють кодограмм, що відображають стан пристроїв системи, або інформацію функціонального контролю.
Функціональний контроль (ФК) - це контроль працездатності пристроїв системи та виявлення несправностей, що виникають в процесі роботи. Можна сказати, що пристрої, що входять до КСА, охоплені алгоритмом функціонального контролю. Це означає, що в кодограмм обміну окремі поля, біти або групи полів відображають поточний стан пристрою з різним ступенем деталізації. Кодограмм формується і передається на АРМ РД при зміні статусу пристрою в ту або іншу сторону - було справно, стало несправне, було несправне - стало справно, тобто при будь-якій зміні статусу пристрою. Це зміна виявляється вбудованими в пристрій програмно-технічними засобами, які і формують кодограмм, що надходить від пристрою.
Кодограмм обміну містять у собі інформацію про стан системи, наприклад:
· Несанкціонований доступ (НСД) до пристроїв системи;
· Несанкціонований доступ до оперативної пам'яті (НСД ВП);
· Нав'язування неправдивої інформації (нли);
а також про стани технічних пристроїв, таких як:
· Обмін інформацією між пристроями системи;
· Збій в роботі пристроїв, КС, порушення зв'язку з пристроєм, тощо;
· Інформації функціонального контролю (ФК);
· Інформації байтів стану (БС) пристроїв.
По виду кодограмм обміну ПЗ АРМ РД визначає, звідки прийшла кодограмм.
Вид кодограмм обміну між ВК і АРМ РД представлений нижче.
Кодограмм обміну між ВК і АРМ РД.
Загальний вигляд кодограмм реєстрації № 1 представлений на рис.3. Кодограмм реєстрації складається з 6-ти слів, кожне слово має розмір у два байти.
Значення поля "Лічильник збоїв" (11-15 розряди нульового слова) містить наступну інформацію: від несправного пристрою надходять кодограмм у ВК по стику С1. Поки пристрій несправний, кодограмм, що містять одну і ту ж інформацію, будуть надходити у ВК. Оскільки інформація в кодограмм не змінювалася, то програми обробки інформації (кожна для свого пристрою) виявивши, що точно така ж кодограмм вже є в черзі на обслуговування, роблять всього навсього збільшення лічильника цих надійшли однакових кодограмм. Ці лічильники розташовані в полі кодограмм з ім'ям "лічильник збоїв". Тому, коли кодограмм буде взята на обслуговування з вхідної черги, вона може містити в собі значення "лічильника збоїв" відмінне від 1. Значення цього лічильника, крім того, дає можливість аналізувати ступінь завантаження ВК і якість обслуговування в "пікових" ситуаціях, при максимальному завантаженні ВК.
З 2-го по 5-е слово кодограмм реєстрації № 1 розташовується наступна інформація:
· Інформація обміну по КС1, КС2, КС3;
· Інформація обміну між Ш1, Ш2, Ш3 і ВК;
· Збійна інформація обміну по КС1, КС2, КС3;
· Збійна інформація між Ш1, Ш2, Ш3 і ВК;
· Інформація про нли.
Сформований у минулому підхід до проектування систем збору та накопичення інформації та її ефективного використання для всіляких цілей полягав у автоматизації окремих процесів у рамках фрагментів предметної області, або як кажуть, у створенні великої кількості локальних додатків. У силу значної незалежності додатків одні й ті ж дані багаторазово представлялися в пам'яті ЕОМ, а їх відповідність дійсним значенням забезпечувалося періодичним застосуванням процедур оновлення. При зміні будь-яких відомостей доводилося коректувати від декількох до сотень і навіть тисяч записів.
При переході від автоматизації окремих процесів предметної області до створення автоматизованих інформаційних систем потрібна не тільки взаимоувязка додатків, але й якісно новий підхід до організації даних. Цей підхід полягає у використанні єдиного сховища - бази даних. Окремі користувачі перестають бути власниками тих чи інших даних. Всі дані накопичуються і зберігаються централізовано. У пам'яті ЕОМ створюється динамічно оновлювана модель предметної області.
Слова "динамічно оновлювана" означають, що відповідність БД поточному стану предметної області забезпечується не періодично (раз на місяць, тиждень, день), а в режимі реального часу.
При вибірках для різних додатків ці записи можуть бути впорядковані по-різному, тобто користувачі інформаційної системи мають можливість звертатися до цікавлять їх даними, а одні і ті ж дані можуть бути по-різному представлені відповідно до потреб користувачів. При цьому будь-яке звернення до даних здійснюється через якийсь програмний фільтр, який забезпечує, якщо це необхідно, попередні перетворення запитаних користувачем даних.
Відмінною рисою баз даних слід вважати спільне зберігання даних з їх описами. Традиційно опису даних містилися в прикладних програмах. При цьому якщо оброблялося лише два поля запису, програма включала опис всього запису. У результаті будь-яка зміна в організації призводило до необхідності внесення змін у створені програми.
Висновок
Сучасний підхід вимагає, щоб в програмі були лише перераховані необхідні для обробки дані і задані необхідні формати їх подання. При цьому опис баз даних стає незалежним від програм користувачів і складає самостійний об'єкт зберігання. Ці описи зазвичай називають метаданими.
Найважливішим компонентом автоматизованої системи збору, накопичення та ефективного використання інформації є система управління базами даних (СКБД). Програми складові СУБД включають ядро і сервісні засоби. Ядро - це набір програмних модулів, необхідний і достатній для створення і підтримки БД. Сервісні програми надають користувачам ряд додаткових можливостей та послуг з обслуговування систем баз даних. Мовні засоби служать для опису БД і використовуються для обробки даних користувачами.
2. "Людина і обчислювальна техніка" під ред. Глушкова В. М., М. Наука, 1971 р.;
3. "Організаційні питання автоматизації управління" (переклад з англійської) Глушкова В. М., М. Економіка, 1972 р.;
4. Мартін Дж. "Організація баз даних в обчислювальних системах", М. Світ, 1980 р.;
5. Бойко В. В., Савінков В. М. "Проектування баз даних інформаційних систем", М. Фінанси і статистика, 1989 р.;
6. Шураков В. В. "Надійність програмного забезпечення систем обробки даних", М. Фінанси і статистика, 1987 р.;
7. Уінер Р. "Мова Турбо СІ", М. Світ, 1991 р.;
8. Paradox Engine. Документація: опис, список функцій для створення і роботи з БД.;
9. "Турбо СІ. Опис редактора, стандартні і графічні функції ", вид. Іституту проблем інформатики, М. 1989 р.;
10. Хьюз Дж., Мічтом Дж. "Структурний підхід до програмування". Вид. Світ, М., 1980 р.;
11. "Виконання організаційно-економічної частини дипломних проектів". Навчальний посібник, вид. МІРЕА, 1994 р.;
12. "Виконання організаційно-економічної частини дипломних проектів". Навчальний посібник, вид. МІРЕА, 1987 р.;
13. "Мережеві графіки в плануванні". Разумов І. М., Бєлова Л. Д., та ін, М. Вища школа, 1981 р.;
14. "Основи фінансового менеджменту. Як управляти капіталом? "Балабанов І. Т., М." Фінанси і статистика ", 1994 р.;
15. Мотузко Ф. Я. "Охорона праці", М. Вища школа, 1969 р.;
16. Самгін Е. Б. "Висвітлення робочих місць", вид. МІРЕА, 1989 р.;
Введення
1. Загальна характеристика систем управління
2. Структурна схема комплексу засобів автоматизації
3. Опис функціонування АСУ комплексу засобів автоматизації
5. Вимоги, що пред'являються до АРМ РД
6. Структура бази даних
Висновок
Література
Введення
Завдання накопичення, обробки та поширення (обміну) інформації стояла перед людством на всіх етапах його розвитку. Протягом довгого часу основними інструментами для її вирішення були мозок, мова і слух людини. Перше кардинальна зміна відбулася з приходом писемності, а потім винаходом книгодрукування. Оскільки в епоху друкарства основним носієм інформації стала папір, то технологію накопичення та розповсюдження інформації природно називати "паперової інформатикою".Положення в корені змінилося з появою електронних обчислювальних машин (ЕОМ). Перші ЕОМ використовувалися як великі автоматичні арифмометри. Принципово новий крок був здійснений, коли від застосування ЕОМ для вирішення окремих завдань перейшли до їх використання для комплексної автоматизації тих чи інших закінчених ділянок діяльності людини по переробці інформації.
Одним з перших прикладів подібного системного застосування ЕОМ у світовій практиці були так звані адміністративні системи обробки даних: автоматизація банківських операцій, бухгалтерського обліку, резервування і оформлення квитків і т.п. Вирішальне значення для ефективності систем подібного роду має та обставина, що вони спираються на автоматизовані інформаційні бази. Це означає, що в пам'яті ЕОМ постійно зберігається інформація, потрібна для вирішення тих завдань, на які розрахована система. Вона і складає вміст інформаційної бази відповідної системи.
При вирішенні черговий завдання система потребує у введенні тільки невеликої порції додаткової інформації, - решту береться з інформаційної бази. Кожна порція знову вводиться змінює інформаційну базу системи. Ця база (інформаційна, або база даних) знаходиться, таким чином, в стані безперервного оновлення, відображаючи всі зміни, що відбуваються в реальному об'єкті, з яким має справу система.
Зберігання інформації в пам'яті ЕОМ надає цій інформації принципово нову якість динамічності, тобто здатності до швидкої перебудови і безпосередньому її використання в розв'язуваних на ЕОМ завданнях. Пристрої автоматичного друку, якими постачені сучасні ЕОМ, дозволяють у разі потреби швидко надати будь-яку вибірку з цієї інформації у формі подання на папері.
У міру свого подальшого розвитку адміністративні системи обробки даних переростають в автоматизовані системи управління (АСУ) відповідними об'єктами, в яких, як правило, не обмежуються однією ЕОМ, а в складі двох і більше ЕОМ об'єднують в обчислювальний комплекс (ВК).
Автоматизована система управління (АСУ) - це человекомашінная система, в якій за допомогою технічних засобів забезпечується збір, накопичення, обробка інформації, формулювання оптимальної стратегії управління певними компонентами і видача результатів людині чи групі людей, що приймають рішення з управління. Під оптимальною стратегією розуміється стратегія, яка мінімізує або максимізує деякі характеристики об'єкта.
З метою забезпечення можливості взаємодії людини з ЕОМ в інтерактивному режимі з'являється необхідність реалізувати в рамках АСУ так зване АРМ - автоматизоване робоче місце. АРМ являє собою сукупність програмно-апаратних засобів, що забезпечують взаємодію людини з ЕОМ, тобто такі функції як:
· Можливість введення інформації в ЕОМ;
· Можливість виведення інформації з ЕОМ на екран монітора, принтер або інші пристрої виводу (в даний час цей перелік досить широкий - графобудівники, і т.п.).
Так звані інтелектуальні АРМ в свою чергу також містять у своєму складі ЕОМ, тим чи іншим способом приєднану до центральної ЕОМ (ВК) АСУ. Пристрої введення також повинні забезпечувати широкий спектр інформації, що вводиться: текстовій, координатної, факсимільного і т.д. Тому АРМ оснащуються при необхідності універсальної або спеціальної клавіатурою, пристроями введення координатної інформації (типу миші), різного роду сканерами і т.д.
З метою підвищити спектр форм представлення інформації, що виводиться з ЕОМ, АРМ оснащується кольоровими моніторами, засобами створення та управління звуковими сигналами аж до можливості створення та відтворення мовних сигналів.
1. Загальна характеристика систем управління
Система управління - це сукупність керованого об'єкта або процесу і пристрої керування, до якого належить комплекс засобів прийому, збору і передачі інформації і формування сигналів і команд. При цьому дія системи управління спрямоване на поліпшення та підтримку роботи процесу або об'єкта. У деяких випадках без АСУ взагалі неможливе вирішення завдання в силу складності процесу управління. Керований об'єкт - це елемент системи, який для нормального функціонування потребує систематичного контролі та регулюванні. Керуючий об'єкт - елемент системи, який забезпечує спостереження за діяльністю керованого об'єкта, виявляє можливі відхилення від заданої програми і забезпечує своєчасне приведення його до нормального функціонування.
Всі системи управління, з точки зору логіки їх функціонування, вирішують три завдання:
1) Збір інформації про керований об'єкт;
2) Обробка інформації;
3) Видача керуючих впливів у тій чи іншій формі.
Залежно від виду системи, управління являє собою впливу на фізичному або інформаційному рівні, спрямовані на підтримку або поліпшення функціонування керованого об'єкта відповідно до наявної програмою або метою управління.
Розрізняють два основні типи систем управління:
1) Системи управління технологічними процесами в широкому сенсі цього слова, призначені для безпосереднього управління виробничими процесами на фізичному рівні процесу;
2) Системи інформаційного управління, що мають справу з об'єктами організаційної природи, призначені для вирішення завдань управління таких об'єктів управління, як великі технічні підрозділи, військові, будівельні та інші об'єкти різних рангів.
Головна відмінність між ними полягає в характері об'єкта управління. У першому випадку це всілякі установки, прилади, верстати та інше, у другому - перш за все люди.
Інша відмінність між зазначеними системами полягає у формі передачі інформації. Якщо в системах управління технологічними процесами основною формою передачі інформації є різного роду сигнали, то в системах організаційного управління це документи. Чітку межу між двома розглянутими типами систем провести неможливо, найчастіше передача інформації здійснюється як за допомогою документів, так і за допомогою сигналів.
Автоматизація систем управління здійснюється за допомогою обчислювальної техніки. У залежності від ступеня участі людини в управлінні, системи управління можна класифікувати наступним чином:
1) Автоматичні;
2) Напівавтоматичні;
3) Автоматизовані.
Автоматизована система не виключає, а навпаки, передбачає участь людини в управлінні системою і прийняття людиною ключових рішень, у той час як автоматичні системи управління виключають участь людини в управлінні об'єктом. Напівавтоматична система може розглядатися як варіант автоматичної системи, в якій рівень розвитку техніки ще не дозволяє виключити людини з контурів системи управління.
Центральним ядром системи управління, за допомогою якого здійснюється її автоматизація, є обчислювальна машина. Можливі два способи взаємодії між ЕОМ, об'єктом управління і органом управління.
У першому випадку ЕОМ використовується, як правило, для вирішення окремих періодично повторюваних трудомістких завдань. Збір інформації ведеться вручну, так само здійснюється і підготовка документів з керуючими впливами. Подібна система може бути названа системою обробки даних. Звернення користувачів до систем обробки даних найчастіше призводить до оновлення інформації; висновок інформації може зовсім бути відсутнім або являти собою результат програмної обробки збережених відомостей, а не самі відомості. Прикладом системи обробки даних може бути система ощадного банку міста. Вона містить відомості про вклади жителів міста, більшість обробок банківської інформації передбачає оновлення сум вкладів, розрахунок відсотків, підведення підсумків за певний період роботи й т.п.
У другому випадку основна інформація про стан керованого об'єкта збирається автоматично машиною (у загальному випадку - обчислювальним центром). ЕОМ переробляє інформацію, що надходить і в тому чи іншому вигляді готує вихідну документацію, після чого виноситься рішення про вплив на об'єкт. Автоматизовані системи управління класифікують також залежно від виду видається ними вихідний документації. Остання може бути представлена у вигляді:
1) переробленої, упорядкованої сукупності відомостей про керований об'єкт. На підставі їх людина (або група людей) приймає рішення про характер впливу на об'єкт. Це властиво системі обробки даних, а не власне автоматизованій системі.
2) Сукупності рекомендацій (варіантів рішення) щодо характеру впливу на керований об'єкт. Остаточне рішення в даному випадку приймає людина. Така реалізація найбільш типова для автоматизованих систем управління.
2. Структурна схема комплексу засобів автоматизації
АСУ являє собою комплекс засобів автоматизації (КСА), що виконує ряд функцій по обробці інформації.Структурна схема КСА представлена на рис.1.
На структурній схемі позначені наступні пристрої (компоненти КСА):
· ВК - обчислювальний комплекс;
· Канали зв'язку, по яких надходить інформація від зовнішніх джерел (надалі позначаються - КС1, КС2, КС3);
· АРМ1, ..., АРМ6 - спеціалізовані автоматизовані робочі місця з функціями, характерними для кожного з них, під'єднані до ВК по стику С1;
· Ш1, ..., Ш3 - спеціальні пристрої;
· ПУ-1, ..., ПУ-3 - пульти управління;
· І-ПП, І-ВП - шафи первинного та вторинного електроживлення.
Автоматизоване робоче місце реєстрації й документування (АРМ РД) реалізовано на базі двох персональних комп'ютерів (ПК1, ПК2) і підключені до ВК по стику С2.
3. Опис функціонування АСУ комплексу засобів автоматизації
Представлений у дипломному проекті КСА являє собою автоматизовану систему керування інформаційними процесами, призначену реалізувати наступні функції:· Прийом і обробку інформації, цілодобово надходить по КС у КСА від зовнішніх джерел;
· Формування і передачу необхідної інформації для видачі по КС на зовнішні пристрої;
· Обробку інформації, цілодобово надходить від пристроїв системи, таких як АРМ1 ... АРМ6, Ш1 ... Ш3, ПУ-1 ... ПУ-3, І-ПП, І-ВП;
· Формування і передачу необхідної інформації про використання системи.
Збір і обробка інформації - це ціла серія заздалегідь запланованих дій і операцій для отримання інформації або бажаних результатів. Це комплекс взаємопов'язаних процесів і методів, спрямованих на виконання основної мети.
Основним завданням автоматизованої системи є зовсім не зменшення кількості управлінського персоналу (це завдання допоміжна і вирішується вона не завжди). Основною перевагою такої системи є те, що завдяки їй підвищується якість функціонування керованого об'єкта (приблизно на 15-25%).
Незалежно від виду інформації, яка повинна бути оброблена, і типу устаткування, АСУ інформаційними процесами виконує такі основні операції:
1. прийом вихідної інформації;
2. обробку інформації;
3. отримання і аналіз результатів;
4. видачу керуючих впливів.
Збір інформації в АСУ проводиться автоматично - у ВК передається інформація від пристроїв системи і інформація від зовнішніх джерел, що надходить по каналах зв'язку КС1, КС2, КС3. ВК також передає інформацію, призначену для пристроїв системи і зовнішніх джерел.
Процес обробки інформації, що надходить виконується у ВК автоматично за заздалегідь встановленим, послідовно і логічно розробленими алгоритмами. У ВК також надходить інформація, що управляє зі спеціальних автоматизованих робочих місць АРМ1 ... АРМ6. Після обробки у ВК спеціальними алгоритмами, вона видається зовнішніх пристроїв, або пристроїв КСА системи.
Так як АСУ інформаційними процесами - це человекомашінная система, то для організації взаємодії людина - КСА необхідно забезпечити можливість спілкування людини з системою. Для цього у складі КСА передбачені автоматизовані робочі місця АРМ1-АРМ6, а також АРМ РД.
4. Функціональне призначення АРМ РД
Як було зазначено вище, з метою забезпечення можливості взаємодії людини з системою, з метою доступу до результатів реєстрації інформації, з'являється необхідність реалізувати в рамках АСУ АРМ РД, що представляє собою сукупність програмно-апаратних засобів, що забезпечують взаємодію людини з ЕОМ в інтерактивному режимі.
Вся інформація, що циркулює в системі, в процесі управління функціонуванням технічних засобів системи і отримання результатів реєстрації інформації після обробки у ВК спеціально розробленими алгоритмами у формалізованому вигляді надходить в АРМ РД. АРМ РД, у свою чергу, реалізує такі функції:
· Прийом даних, цілодобово надходять від ВК;
· Видачу інформації у ВК;
· Реєстрацію інформації, що надійшла в пам'яті ЕОМ;
· Документування даних, розміщених в інформаційних масивах.
Реєстрація - це збереження в пам'яті ЕОМ інформації, що надходить у систему або циркулює в системі в деяких інформаційних масивах, організованих як бази даних. Також необхідно забезпечити збереження всієї інформації про технічний стан пристроїв, що надходить у систему або циркулює в системі.
Документування - це по суті подання на екрані монітора або на принтері вибірки з цих інформаційних масивів (баз даних) в заданій, зручною для подальшого аналізу, формі.
Зберігання інформації в пам'яті ЕОМ у вигляді інформаційних масивів і можливість подання вибірок з цих інформаційних масивів на екран монітора і принтер для забезпечення успішної взаємодії людина-система - завдання реєстрації і документування інформації, які були поставлені перед творцями АРМ РД.
5. Вимоги, що пред'являються до АРМ РД
При виборі технічних засобів для реалізації АРМ РД і розробці ПЗ, необхідно врахувати вимоги, які пред'являються до АРМ РД:· Можливість функціонувати в рамках автоматизованої системи;
· Цілодобова робота;
· Робота в реальному масштабі часу;
· Забезпечення вимог до часу реакції системи;
· Реєстрація всієї інформації, що циркулює в системі;
· Зберігання даних про стан пристроїв системи;
· Можливість видачі інформації на принтер і екран монітора АРМ РД у формі, що забезпечує ефективну роботу оператора АРМ РД;
· Забезпечення високої надійності як технічних засобів, так і ПЗ АРМ РД;
· Забезпечення взаємодії розроблюваного ПЗ з компонентами автоматизованої системи.
Представлені вище вимоги до АРМ РД можуть бути реалізовані за допомогою вибору технічних засобів і за допомогою створення програмного забезпечення, що відповідає вимогам АРМ РД.
Отже, для АСУ інформаційними процесами, з метою автоматизації збору і обробки даних, необхідно спроектувати програмне забезпечення (ПЗ) АРМ РД, задовольняє функціональному призначенню АРМ РД і вибрати технічні засоби, що задовольняють функціональним вимогам АРМ РД.
6. Структура бази даних
Після того як вимоги до системи визначені і в основному зумовлений процес, починається визначення вимог до вхідних даних, джерел даних і їхніх формах. Не менш важливим за своїм значенням є визначення форми для вихідної інформації, яка в тій чи іншій мірі зумовлює процес, метод і вимоги до вхідних даних.В АРМ РД для обміну інформацією з ВК використовується стандартний інтерфейс RS232 (по стику С2), згідно з яким інформація передається у вигляді повідомлень змінної довжини (слів). Повідомлення складається з 2-х частин - службової та інформаційної. ПЗ АРМ РД використовує тільки інформаційну частину, тому що ВК адресує повідомлення тільки для АРМ РД. Надалі буде застосовуватися і іншого, прийнятого для цієї системи назву повідомлення, - кодограмм обміну, або просто кодограмм.
Кодограмм, які циркулюють у системі, можуть містити в собі інформацію різного роду - це може бути розпорядження адміністратора, директора, тобто керуючі впливу, які мають місце в АСУ. Крім того, в систему приходять кодограмм з КС. Всі кодограмм, які циркулюють у системі, мають формат у рамках заздалегідь обумовленого Протоколу інформаційного обміну, який є однією зі складових вихідних даних на розробку системи.
З точки зору дипломного проекту інтерес представляють кодограмм, що відображають стан пристроїв системи, або інформацію функціонального контролю.
Функціональний контроль (ФК) - це контроль працездатності пристроїв системи та виявлення несправностей, що виникають в процесі роботи. Можна сказати, що пристрої, що входять до КСА, охоплені алгоритмом функціонального контролю. Це означає, що в кодограмм обміну окремі поля, біти або групи полів відображають поточний стан пристрою з різним ступенем деталізації. Кодограмм формується і передається на АРМ РД при зміні статусу пристрою в ту або іншу сторону - було справно, стало несправне, було несправне - стало справно, тобто при будь-якій зміні статусу пристрою. Це зміна виявляється вбудованими в пристрій програмно-технічними засобами, які і формують кодограмм, що надходить від пристрою.
Кодограмм обміну містять у собі інформацію про стан системи, наприклад:
· Несанкціонований доступ (НСД) до пристроїв системи;
· Несанкціонований доступ до оперативної пам'яті (НСД ВП);
· Нав'язування неправдивої інформації (нли);
а також про стани технічних пристроїв, таких як:
· Обмін інформацією між пристроями системи;
· Збій в роботі пристроїв, КС, порушення зв'язку з пристроєм, тощо;
· Інформації функціонального контролю (ФК);
· Інформації байтів стану (БС) пристроїв.
По виду кодограмм обміну ПЗ АРМ РД визначає, звідки прийшла кодограмм.
Вид кодограмм обміну між ВК і АРМ РД представлений нижче.
Кодограмм обміну між ВК і АРМ РД.
Загальний вигляд кодограмм реєстрації № 1 представлений на рис.3. Кодограмм реєстрації складається з 6-ти слів, кожне слово має розмір у два байти.
Значення поля "Лічильник збоїв" (11-15 розряди нульового слова) містить наступну інформацію: від несправного пристрою надходять кодограмм у ВК по стику С1. Поки пристрій несправний, кодограмм, що містять одну і ту ж інформацію, будуть надходити у ВК. Оскільки інформація в кодограмм не змінювалася, то програми обробки інформації (кожна для свого пристрою) виявивши, що точно така ж кодограмм вже є в черзі на обслуговування, роблять всього навсього збільшення лічильника цих надійшли однакових кодограмм. Ці лічильники розташовані в полі кодограмм з ім'ям "лічильник збоїв". Тому, коли кодограмм буде взята на обслуговування з вхідної черги, вона може містити в собі значення "лічильника збоїв" відмінне від 1. Значення цього лічильника, крім того, дає можливість аналізувати ступінь завантаження ВК і якість обслуговування в "пікових" ситуаціях, при максимальному завантаженні ВК.
З 2-го по 5-е слово кодограмм реєстрації № 1 розташовується наступна інформація:
· Інформація обміну по КС1, КС2, КС3;
· Інформація обміну між Ш1, Ш2, Ш3 і ВК;
· Збійна інформація обміну по КС1, КС2, КС3;
· Збійна інформація між Ш1, Ш2, Ш3 і ВК;
· Інформація про нли.
Сформований у минулому підхід до проектування систем збору та накопичення інформації та її ефективного використання для всіляких цілей полягав у автоматизації окремих процесів у рамках фрагментів предметної області, або як кажуть, у створенні великої кількості локальних додатків. У силу значної незалежності додатків одні й ті ж дані багаторазово представлялися в пам'яті ЕОМ, а їх відповідність дійсним значенням забезпечувалося періодичним застосуванням процедур оновлення. При зміні будь-яких відомостей доводилося коректувати від декількох до сотень і навіть тисяч записів.
При переході від автоматизації окремих процесів предметної області до створення автоматизованих інформаційних систем потрібна не тільки взаимоувязка додатків, але й якісно новий підхід до організації даних. Цей підхід полягає у використанні єдиного сховища - бази даних. Окремі користувачі перестають бути власниками тих чи інших даних. Всі дані накопичуються і зберігаються централізовано. У пам'яті ЕОМ створюється динамічно оновлювана модель предметної області.
Слова "динамічно оновлювана" означають, що відповідність БД поточному стану предметної області забезпечується не періодично (раз на місяць, тиждень, день), а в режимі реального часу.
При вибірках для різних додатків ці записи можуть бути впорядковані по-різному, тобто користувачі інформаційної системи мають можливість звертатися до цікавлять їх даними, а одні і ті ж дані можуть бути по-різному представлені відповідно до потреб користувачів. При цьому будь-яке звернення до даних здійснюється через якийсь програмний фільтр, який забезпечує, якщо це необхідно, попередні перетворення запитаних користувачем даних.
Відмінною рисою баз даних слід вважати спільне зберігання даних з їх описами. Традиційно опису даних містилися в прикладних програмах. При цьому якщо оброблялося лише два поля запису, програма включала опис всього запису. У результаті будь-яка зміна в організації призводило до необхідності внесення змін у створені програми.
Висновок
Сучасний підхід вимагає, щоб в програмі були лише перераховані необхідні для обробки дані і задані необхідні формати їх подання. При цьому опис баз даних стає незалежним від програм користувачів і складає самостійний об'єкт зберігання. Ці описи зазвичай називають метаданими.
Найважливішим компонентом автоматизованої системи збору, накопичення та ефективного використання інформації є система управління базами даних (СКБД). Програми складові СУБД включають ядро і сервісні засоби. Ядро - це набір програмних модулів, необхідний і достатній для створення і підтримки БД. Сервісні програми надають користувачам ряд додаткових можливостей та послуг з обслуговування систем баз даних. Мовні засоби служать для опису БД і використовуються для обробки даних користувачами.
Література
1. Глушков В. М. "Основи безпаперової інформатики", М. Наука, 1987 р.;2. "Людина і обчислювальна техніка" під ред. Глушкова В. М., М. Наука, 1971 р.;
3. "Організаційні питання автоматизації управління" (переклад з англійської) Глушкова В. М., М. Економіка, 1972 р.;
4. Мартін Дж. "Організація баз даних в обчислювальних системах", М. Світ, 1980 р.;
5. Бойко В. В., Савінков В. М. "Проектування баз даних інформаційних систем", М. Фінанси і статистика, 1989 р.;
6. Шураков В. В. "Надійність програмного забезпечення систем обробки даних", М. Фінанси і статистика, 1987 р.;
7. Уінер Р. "Мова Турбо СІ", М. Світ, 1991 р.;
8. Paradox Engine. Документація: опис, список функцій для створення і роботи з БД.;
9. "Турбо СІ. Опис редактора, стандартні і графічні функції ", вид. Іституту проблем інформатики, М. 1989 р.;
10. Хьюз Дж., Мічтом Дж. "Структурний підхід до програмування". Вид. Світ, М., 1980 р.;
11. "Виконання організаційно-економічної частини дипломних проектів". Навчальний посібник, вид. МІРЕА, 1994 р.;
12. "Виконання організаційно-економічної частини дипломних проектів". Навчальний посібник, вид. МІРЕА, 1987 р.;
13. "Мережеві графіки в плануванні". Разумов І. М., Бєлова Л. Д., та ін, М. Вища школа, 1981 р.;
14. "Основи фінансового менеджменту. Як управляти капіталом? "Балабанов І. Т., М." Фінанси і статистика ", 1994 р.;
15. Мотузко Ф. Я. "Охорона праці", М. Вища школа, 1969 р.;
16. Самгін Е. Б. "Висвітлення робочих місць", вид. МІРЕА, 1989 р.;