G1 = 6...30 мин. (фазы ЦТП);
G2 = 1...3 мин. (интервалы опроса датчиков);
G3 менее или = 30 с. (действия в фазе "Загрузка" и аварийных ситуациях).
Состав функций в каждом временном горизонте определяется путем анализа неформального описания постановки задачи. Ввиду простоты состава функций их легко разложить сразу на операции.
Рассмотрим для примера первый временной горизонт в фазе "Процесс". На этом горизонте должны выполняться следующие функции:
- квитирование оператором команды управления; ввод команды останова процесса (операция ОПЕРАТОР);
- очищение массива для накопления значений сигналов в начале фазы "Процесс" (операция СБРОС);
- формирование и распечатка протокола ведения ЦТП (операция ПРОТОКОЛ).
Аналогично детализируются и конкретизируются функции и других горизонтов. Результат декомпозиции на рис.1.1.4. Через Д1,...,Д5 обозначены временные статические события, фиксирующие периоды, в которые система находится в требуемых интервалах времени.
Цель операции "Подготовка ИД о ФС" состоит в изложении результатов декомпозиции постановки задач автоматизации на языке описания функций. В основе языка лежит модель функции, показанная на рис.1.1.3.
Функция характеризуется атрибутами:
- именем;
- комментарием (выполняемыми действиями, условиями выполнения, требованиями к реализации);
- перечнем порождаемых (выходных) и учитываемых (входных) статических событий;
- перечнем порождаемых (выходных) и учитываемых (входных) динамических событий;
- входными и выходными данными (пункты 3-5 необязательны).
Рис.1.1.4 Результат функциональной декомпозиции
Наличие порождаемого динамического события говорит о том, что требуется ожидание завершения выполнения функции.
В качестве данных используются только элементы БД, адресуемые по именам (ключам). На уровне описания функций данные и события имеют глобальный характер, т.е. считаются общими для всех функций.
Через данные задаются информационные, через статические события - параметрические, а через динамические – управляющие связи функции. Первые задают то, что необходимо обрабатывать, вторые - как обрабатывать, третьи - порядок обработки.
Совокупность функций и отношений между ними называется функциональной структурой СА. Функциональная структура описывается на нескольких уровнях абстракции.
На уровне структуры принятия решений понятию функции соответствует подсистема, на уровне подсистемы - функциональная задача, а на уровне задач - операции над сигналами. Каждое последующее описание служит детализацией предыдущего. Это дает возможность контролировать и документировать результаты каждого этапа декомпозиции отдельно.
Для подготовки ИД предусмотрены спецификации (опросные листы) следующих видов:
спецификация временных интервалов;
спецификация событий;
спецификация глобальных массивов данных (структура глобальных данных);
спецификация операций (функций).
В графическом виде изображается полная функциональная структура АСУ ЦТП, в которой учтены все управляющие, параметрические и информационные связи функций. При разработке она может быть также описана на символьном специализированном языке описания функций.
В функциональной структуре каждая функция фигурирует лишь один раз и для нее указываются все возможные входные и выходные массивы, т.е. функциональная структура статична. Для отражения динамики данных строится схема информационных потоков, где одна и та же функция может встречаться несколько раз с различными входными и выходными массивами.
Для построения этой схемы используется метод информационной декомпозиции, в основе которого лежит представление процесса реализации функции АСУ ЦТП как пошагового преобразования массивов данных.
Заключительными этапами являются статический анализ ФС (диагностическая модель) и изготовление документации.
Проектирование процессов
Рассмотрим содержание проектной процедуры "Проектирование процессов". Цель этой проектной процедуры состоит в получении корректного формального описания структуры процессов, которая задает (в общем случае в неявной форме) общий алгоритм функционирования АСУ ЦТП [12].
Структура процессов не накладывает ограничений на выбор аппаратуры управления, поскольку она не определяет физических средств реализации процессов. Состав операции проектной процедуры включает подготовку ИД о структуре процессов
Структура процессов задает порядок выполнения функций во времени и является результатом конкретизации и детализации ФС в следующих частях:
- устанавливается порядок выполнения основных операций в зависимости от реального времени и хода ЦТП (состояния ТОУ), а также от команд оператора объекта и аппаратуры;
- определяется порядок выполнения дополнительных операций, повышающих помехоустойчивость СА при отклонениях от нормальных режимов объекта управления;
- устанавливается порядок выполнения операций при отказах аппаратуры (ре - старт подсистем и системы в целом, реконфигурация и т.п.).
Для изложения ИД используется теоретико-автономная структура в варианте, базирующемся на следующих соглашениях [14,16]:
- АСУ ЦТП представляет собой дискретную систему, которая может находиться в конечном числе позиций;
- в каждой позиции могут выполняться один или несколько прикладных процессов, реализующих некоторые операции;
- процесс может включать подпроцессы; причем глубина вложения подпроцессов не ограничивается;
- процессы могут протекать параллельно;
- в ходе процесса может фиксироваться неограниченное число статических событий;
- переход подсистемы из одной позиции в другие осуществляется под влиянием динамических событий;
- прикладные процессы взаимодействуют между собой через глобальные данные и статические события, передачу которых организует управляющий процесс по правилам протокола прикладного уровня.
Из принятых соглашений видно, что управляющий процесс представляет собой смену позиций под влиянием событий, причем в каждой позиции осуществляется сеанс связи с прикладным процессом.
Понятия прикладной процесс, протокол прикладного уровня лежат в основе структуры прикладного программного обеспечения АСУ ЦТП [42], а логическая структура прикладных уровней архитектуры автоматизированной системы определяется выбранными протоколами и интерфейсами [14].
Следующий этап: подготовка системы исходных данных (СИД) о структуре процессов. Цель операции "Подготовка ИД о структуре процессов" состоит в изложении результатов постановки задачи до уровня общего алгоритма функционирования системы автоматизации в реальном времени. В основе языка описания процессов лежит понятие позиции, отождествляемое с сеансом связи управляющего процесса с прикладным по протоколу прикладного уровня. Позиция характеризуется следующими атрибутами:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.