Об организационно-экономических моделях систем автоматического управления. Алгоритмизация систем автоматического управления

Экономические преобразования в системе являются основой ее организационных изме­нений. Целью автоматики АСУ ТП определяется экономический механизм ее функционирования, а организационный механизм создает усло­вия для движения в направлении достижения цели. Оба механизма должны стимулировать персонал автоматики АСУ ТП к наилучшему использо­ванию производственных фондов и выполне­нию плановых заданий. Чем выше уровень управления, тем больше нагрузка на по­добные модели. Однако и для уровня упра­вления технологическим процессам можно (создавать микроэкономические модели, обеспечивающие высокое качеств управления и правильную экономическую ориентацию,

раскрывающие недостатки управления, устраняющие диспропорции между объектом управления и системой управления, обо­сновывающие оптимальный организацион­но-экономический механизм управления.

Цель создания организационно-экономи­ческой модели — описание работы организа­ционного и экономического механизма упра­вления с учетом параметров автоматики, влияющих на процессы управления, их взаимных связей и зависимостей. Поэтому для построения модели надо выделить и описать элементы (параметры, ТЭП), входящие в ее состав автоматики.

Параметры объекта управления и системы управления, описывающие основные элементы объекта и субъекта автоматики.

Совокупность параметров объекта управления представляет собой матрицу, а совокупность параметров системы управления (субъекта управления) матрицу.

Конкретная организационно-экономическая модель объекта управления и системы тур управления (сокращенно ОЭМ объекта — субъекта автоматики), представляет собой матрицы параметров, характеризующих элементы объекта или системы управления. ОЭМ устанавливает тесноту и качество соответствия пара­метров, связей между объектом и субъектом и моделирует их таким образом, чтобы они отвечали основным целям всей системы управления.

Наибольший удельный вес параметро-связей объект — субъект, определяющих влияние объекта управления на систему управления, приходится на параметры техни­ческой системы автоматики и производственной структуры. Наибольший удельный вес параметро-связей субъект — объект, определяющих влияние системы управления на объект, соответствует системе информации и функ­циям управления.

Влияние объекта управления на субъект             управления очевидно. Например, число операторов АСУ ТП зависит от объема производства, номенклатуры продукции, сложности технологического процесса и т. п. Влияние системы управления на объект управления менее очевидно, хотя и имеет место.

Алгоритм установления соответствия и объекта и субъекта автоматики заключается в поиске связи параметров, определении характера этой связи (математической или логической зависимости) и корректировке параметров системы управления.

Располагая статистическими данными можно вычислить коэффициенты корреляции для каждой пары элементов матриц и выявить фактически существующие связи ме­жду параметрами объекта и субъекта и по­строить аппроксимирующие функцио­нальные зависимости.

Основная терминология алгоритмизации систем автоматического управления

Алгоритм автоматики — совокупность предписаний, выполнение которых приводит к решению поставленной задачи.

Алгоритм управления автоматики -алгоритм, форма­лизующий процесс управления некоторым объектом.

Алгоритмизация автоматики — процесс получения и формулирования алгоритма.

Алгоритмический язык автоматики — формальный язык, разработанный для представления ал­горитмов.

Входной язык автоматики - см, «Алгоритмический язык».

Буквы автоматики — элементарные символы языка.

Слова автоматики - наименьшие смысловые единицы языка, представляющие собой последова­тельности букв.

Алфавит автоматики — набор букв, употребляемых в языке.

Выражение автоматики — синтаксическая форма, образованная из слов.

Идентификатор автоматики — произвольная последовательность букв, служащая для обозначения переменных, меток, функций, переключателей, процедур.

Описание автоматики — словесная характеристика некоторых свойств величин, используемых в программе, служащая для связи этих вели- и с чин с идентификаторами.

Ассемблер автоматики — машинно-ориентированный язык программирования.

Процедурно-ориентированный язык автоматики — алгоритмический язык, не привязанный к конкретной ЭВМ.

Проблемно-ориентированный язык автоматики — алгоритмический язык, содержащий понятия и методы, связанные с данной областью науки, с определенным классом решаемых задач.

Оператор автоматики — указание о выполнении неко­торых вычислений или операций.

Алгоритмы в автоматизированных системах управления

Отличительные особенности алгоритмов управления, используемых в автоматике АСУ ТП:

• тесная временная связь алгоритма с управляемым процессом автоматики;
• хранение рабочих программ, реали­зующих алгоритмы управления в основной (оперативной) памяти УВМ для обеспечения доступа к ним в любой произвольный мо­мент времени;
• превышение удельного веса логических операций в алгоритмах автоматики АСУ ТП над удельным весом арифметических операций;
• разделение алгоритмов автоматики АСУ ТП на функциональные части;
• реализация на УВМ алгоритмов автоматики АСУ ТП в режиме разделения времени.

Учет временного фактора в алгоритмах управления сводится к необходимости фиксации времени приема информации в систе­му автоматики, времени выдачи сообщений оператором для формирования управляющих воздействий, прогнозирования состояния объекта управления и т. п. Необходимо обеспечить своевременную обработку сигналов УВМ, связанной с управляемым объектом. Это до­стигается составлением наиболее эффективных (по быстродействию) алгоритмов, ре­ализуемых на быстродействующих УВМ.

Из второй особенности алгоритмов АСУ ТП вытекают жесткие требования к объему памяти, необходимой для реализации алго­ритма автоматики, т. е. к связности алгоритма.

Третья особенность алгоритмов автоматики АСУ ТП обусловлена тем, что технологические про­цессы в большинстве случаев управляются на основе решений, принимаемых по резуль­татам сопоставления различных событий, сравнения значений параметров объекта, проверки выполнения различных условий и ограничений и т. п.

Использование четвертой особенности алгоритмов автоматики АСУ ТП дает возможность раз­работчику сформулировать несколько задач автоматики АСУ ТП, а затем объединить разработанные алгоритмы этих задач в единую систему. Естественно, что степень взаимосвязи задач автоматики АСУ ТП может быть различной и в сильной степени зависит от конкретного объекта управления.

Для учета пятой особенности алгоритмов управления необходимо разрабатывать рационные системы реального времени

и планировать очередность загрузки моду­лей, реализующих алгоритмы задач автоматики АСУ ТП, и их выполнение в зависимости от приоритетов.