Элементы теории многоуровневых иерархических систем

План лекции №3

q Краткая история автоматизации как отрасли

q АСУТП

Ø АСУТП, определение

Ø АСУ, АСУТП и АСУП

Ø Многоуровневая структура управления промышленным предприятием

q Элементы теории многоуровневых иерархических систем

Ø Определение МИС, признаки МИС

Ø Вертикальная и горизонтальная декомпозиция

Ø Иерархия математических моделей

Ø Иерархия целей и принятия решений

Ø Организационная иерархия

АСУ ТП

АСУТП – автоматизированная система управления технологическими процессами.

АСУТП, вне зависимости от вида технологического процесса, которым она управляет, является человеко-машинной системой, выполняющей сбор и переработку информации для выработки и реализации управляющих воздействий на технологический объект управления в соответствии с принятым критерием управления.

АСУ, АСУТП и АСУП

Управление современным предприятием или производственно-промышленным комплексом с непрерывными технологическими процессами выработки продукции предусматривает три вида АСУ, соподчиненных между собой.

АСУТП – решает задачи управления в темпе с процессом.

АСУ производством – служит для оперативно-диспетчерского управления несколькими взаимодействующими технологическими процессами, осуществляет расчет укрупненных значений ТЭП, определяет сроки ремонтов оборудования и выполняет другие функции производственно-технического характера.

АСУП или АСУ предприятием – решает задачи управления в масштабе предприятия в целом (экономическое управление, управление распределением людских и материальных ресурсов и т.д.).

АСУ производством и АСУП может совмещаться в едином центре управления.

Отличие АСУТП от двух других видов систем состоит в функциях управления, связанных с непрерывностью во времени технологических процессов и прекращением процесса выработки продукции при непоступлении сырья в промышленные установки.

В связи с этим основная исходная информация поступает в АСУТП в виде непрерывных сигналов от датчиков, расположенных на объекте, в то время как в АСУП наряду с укрупненными и усредненными показателями технологического процесса основной исходной информацией служит также документ.

Работа АСУТП в принципе может осуществляться без участия человека, в то время как в АСУ производством или предприятием обязательно в контур управления включается человек – лицо, принимающее решение, ЛПР.

В АСУТП обычно предусматривают:

Ø информационное обеспечение;

Ø организационное обеспечение;

Ø математическое обеспечение;

Ø программное обеспечение;

Ø пакет прикладных программ.

Многоуровневая структура управления промышленным предприятием

В настоящее время в международной практике принято рассматривать следующую структуру управления промышленным предприятием.

ERP – enterprise resource planning system, система планирования ресурсов предприятия, к этому уровню относится управление финансами, продажами, снабжением, маркетинг и т.д., на этом же уровне выполняется управление человеческими ресурсами предприятия (персоналом).

MES – manufacturing execution system, производственная исполнительная система, к этому уровню управления относится управление производственными бизнес-процессами, синхронизация, координация, оптимизация и анализ выпуска продукции; контроль исполнения производственных заданий, технического обслуживания оборудования, управление персоналом.

SCADA – supervisory control and data acquisition, диспетчерское управление и сбор данных, на этом уровне выполняется управление технологическими процессами, сбор данных, обработка данных, их архивация и т.д.

PLC/SoftPLC – programmable logic controller, программируемый логический контроллер. SoftPLC – программные ПЛК на базе РС-совместимых компьютеров. На этом уровне происходит управление и регулирование с помощью контроллеров (т.е., работа локальных АСР).

Элементы теории многоуровневых иерархических систем

Сложные промышленные объекты и объекты коммунального хозяйства управляются с помощью больших многоуровневых систем управления.

Работать со всей системой целиком, например, выполнять ее математическое описание, оптимизацию и т.д., чрезвычайно сложно, потому вводятся понятия многоуровневой иерархической системы, вертикальной и горизонтальной декомпозиции.

Многоуровневая иерархическая система (МИС) имеет следующие признаки:

Ø вертикальная соподчиненность подсистем;

Ø приоритет действий подсистем верхнего уровня;

Ø взаимозависимость всех подсистем (качество работы системы зависит от всех ее элементов).

Вертикальная декомпозиция – выделение уровней управления, основанием для объединения подсистем на одном уровне служат следующие признаки:

Ø общность математического описания (вида математической модели);

Ø общность функций цели, подцели, промежуточной цели;

общность организационных функций.

На основании первого признака составляют иерархию математических моделей, на основании второго систему делят на уровни по целевому назначению, на основании третьего создают организационную иерархию, т.е., определяют иерархию, обусловленную служебным регламентом.

Горизонтальная декомпозиция – разбиение подсистемы на звенья в пределах одного и того же уровня.

Например, на низшем уровне звенья горизонтальной декомпозиции выделяются по принципу единства технологического процесса или конструкции, на более высоком уровне – в зависимости от задач управления или по общесистемным признакам.

При иерархическом представлении сложных систем выполняют одновременно горизонтальную и вертикальную декомпозиции.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: