Что такое АСУ и что такое САУКомпьютеры помогают решать
задачи управления в самых
разных масштабах: от
управления станком или
транспортным средством до
управления производственным
процессом на предприятии или
даже целой отраслью
экономики государства

Для управления в масштабе крупного
предприятия или отрасли создаются
компьютерные системы, которые
называются автоматизированными
системами управления (АСУ). Такие
системы работают вместе с человеком.
АСУ помогает руководителю получить
необходимую информацию для принятия
управляющего решения, а также может
предложить наиболее оптимальные
варианты таких решений. Однако
окончательное решение принимает
человек.
В АСУ используются самые современные
средства информационных технологий:
базы данных и экспертные системы,
методы математического моделирования,
машинная графика и пр.

С распространением персональных
компьютеров технической основой АСУ
стали компьютерные сети. В рамках
одного предприятия это локальные
компьютерные сети. Автоматизированные
системы управления, работающие в
масштабах отрасли, в государственных
масштабах, используют глобальные
компьютерные сети.

Системы автоматического управления (САУ).

Другим вариантом применения компьютеров в
управлении являются системы автоматического
управления (САУ).
Объектами управления в этом случае чаще всего
выступают технические устройства (станок, ракета,
химический реактор, ускоритель элементарных
частиц).

В САУ все операции,
связанные с процессами
управления (сбор и обработка
информации, формирование
управляющих команд,
воздействие на управляемый
объект) происходят
автоматически, без
непосредственного участия
человека.

Простые автоматы

1. Устройства автоматического управления стали создаваться
задолго до появления первых ЭВМ. Как правило, они
основаны на использовании каких-либо физических явлений.
Например:
автоматический регулятор уровня воды в баке основан
на выталкивающем действии воды на поплавок регулятора;
автоматические предохранители в электрических сетях
основаны на тепловом действии электрического тока;
система автоматического регулирования освещенности
в помещении использует явление фотоэффекта.
Существуют и более сложные примеры бескомпьютерного
автоматического управления.

Герон Александрийский –
гениальный ученый античности,
который в 1 веке н.э. изобрел
первый торговый автомат для
продажи в храмах "священной
воды" - сделал этот агрегат очень
простым. Его интерфейс
интуитивно понятен: брось
монетку в прорезь, получи воду.

10.

Преимущество компьютерных систем автоматического управления
перед такими устройствами в их большей «интеллектуальности», в
возможности осуществлять более сложное управление, чем простые
автоматы.
Компьютерная
система
управления
энергетическими
мощностями.

11. ЦАП - АЦП преобразование

Рассмотрим
ситуацию, в
которой объектом
управления
является
техническое
устройство
(лабораторная
установка,
бытовая техника,
транспортное
средство или
промышленное
оборудование), а
управляющим
объектом -
система
автоматического
управления.

12.

Компьютер работает с двоичной информацией, помещенной в его память.
Управляющая команда, выработанная программой, в компьютере имеет форму
двоичного кода.
Чтобы она превратилась в
физическое воздействие на
управляемый объект,
необходимо преобразование
этого кода в электрический
сигнал, который приведет в
движение «рычаги»
управления объектом. Такое
преобразование из двоичного
кода в электрический сигнал
называют цифро-аналоговым
преобразованием.
Выполняющий такое
преобразование прибор
называется ЦАП (цифроаналоговый
преобразователь).

13.

Приборы, которые дают информацию о состоянии объекта
управления, называются датчиками. Они могут показывать, например,
температуру, давление, деформации, напряженности полей и пр. Эти
данные необходимо передать компьютеру по линиям обратной связи. Если
показания датчиков имеют аналоговую форму (электрический ток или
потенциал), то они должны быть преобразованы в двоичную цифровую
форму. Такое преобразование называется аналого-цифровым, а прибор,
его выполняющий, - АЦП (аналого-цифровой преобразователь)

14. Схема САУ

Все сказанное отражается в схеме, приведенной на рисунке, приведённом
ниже. Такая система работает автоматически, без участия человека.
Схема системы автоматического управления

15.

1.
2.
3.
4.
Вопросы и задания
Что такое АСУ и что такое САУ? В чем различие между
автоматизированными системами управления (АСУ) и
системами автоматического управления (САУ)?
Какие аппаратные компоненты входят в систему управления
техническим устройством с помощью компьютера?
Схема САУ.
Для чего нужны устройства ЦАП и АЦП?

16. Полезные ссылки

http://dic.academic.ru/dic.nsf/bse/61326/%D0%90%D0%B2%D1%82%D0%BE%D0%BC%
D0%B0%D1%82%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B5
https://ru.wikipedia.org/wiki/%C0%E2%F2%EE%EC%E0%F2%E8%E7%E8%F0%EE%E2%E0%
ED%ED%E0%FF_%F1%E8%F1%F2%E5%EC%E0_%F3%EF%F0%E0%E2%EB%E5%ED%E8%FF
http://school.xvatit.com/index.php?title=%D0%98%D0%BD%D1%84%D0%BE%D1%80%
D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0_9_%D0%BA%D0%BB%D0%B0%D1%81
%D1%81._%D0%94%D0%BE%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D0%B8%
D0%B5_%D0%BA_%D0%B3%D0%BB%D0%B0%D0%B2%D0%B5_5
https://ru.wikipedia.org/wiki/%C0%ED%E0%EB%EE%E3%EE%F6%E8%F4%F0%EE%E2%EE%E9_%EF%F0%E5%EE%E1%F0%E0%E7%EE%E2%E0%F2%E5%E

Системы несвязанного регулирования.

Структурная схема системы представлена на рис. 1.32. Выведем передаточную функцию эквивалентного объекта в одноконтурной АСР с регулятором R 1 . Как видно из рис. 1.33, а, такой объект состоит из основного канала регулирования и связанной с ним параллельно сложной системы, включающей второй замкнутый контур регулирования и два перекрестных канала объекта.

Рис. 1.33. Преобразование системы регулирования двух координат к эквивалентным одноконтурным АСР: эквивалентный объект для первого регулятора; б– эквивалентный объект для второго регулятора

Рис. 1.34. Амплитудно-частотные характеристики одноконтурных АСР при отсутствии перекрестных связей в объекте

Передаточная функция эквивалентного объекта имеет вид:

Второе слагаемое в правой части уравнения (1.36) отражает влияние второго контура регулирования на рассматриваемую систему и по существу является корректирующей поправкой к передаточной функции прямого канала.

Различают автоматические и автоматизированные системы управления. В отличии от автоматических систем, в которых управление осуществляется без участия человека, в автоматизированных системах часть функций управления выполняет человеком, другая часть – автоматическими устройствами. В автоматизированных системах управления (АСУ) с помощью вычислительной техники сбора, анализа, регистрации информации, а также ее преобразование для выполнения отдельных операций принятия решений. Для реализации этих функций используются экономико-математические методы и модели, позволяющие получить оптимальное или близкое к оптимальному решение. Таким образом, АСУ – это человеко-машинная система, использующая экономико-математические методы, средства электронно-вычислительной техники для отыскания и реализации наиболее эффективного управления

Наиболее распространенными признаками классификации АСУ являются тип объекта управления, выполняемые функции и назначение, выходные результаты и др.

По типу объекта управления различают АСУ предприятием, объединением, отраслью, народным хозяйством. Можно выделить территориальные АСУ (АСУ городом, АСУ регионом, АСУ республикой).

По назначению принято различать промышленные, оборонные, коммерческие, финансово-экономические и другие АСУ

По выполняемым функциям выделяют административно-организационные АСУ, технологические, интегральные.

По выходным результатам различают информационно-справочные, информационно-советующие и информационно-управляющие АСУ.

По типу производства различают АСУП для непрерывных, дискретных и дискретно-непрерывных производств.

В составе АСУП принято выделять функциональную и обеспечивающую части .

Функциональная часть подразделяется на подсистемы, выполняющие основные функции управления предприятием. Необходимость выделения функциональных подсистем объясняется сложностью управления современным мероприятием. Обеспечивающая часть представляет собой комплекс средств и методов, объединенных в соответствии с их спецификой и обеспечивающих решение задач во всех функциональных подсистемах АСУП. Выделяют организационное, информационное, техническое, математическое и программное, лингвистическое, правовое и эргономическое обеспечение АСУП.

Организационное обеспечение – это совокупность методов и средств технико-экономического анализа системы управления, выбора и постановки задач организационного, организации производства и управления в условиях АСУП.

Информационное обеспечение представляет собой совокупность динамической информационной модели предприятия и средств ее формирования и ведения (поддержание адекватности модели и объекта).

Техническое обеспечение АСУП – это комплекс технических средств, обеспечивающих функционирование АСУП.

Математическое и программное обеспечение представляет собой совокупность алгоритмов и программ, реализующих функциональные и обеспечивающие задачи АСУП.

Лингвистическое обеспечение – это языковые средства (языки программирования, описания объектов и задач управления, общения с ЭВМ и т.д.), используемые на различных этапах создания и функционирования АСУП.

Правовое обеспечение представляет совокупность руководящих материалов и нормативов, регламентирующих порядок разработки, внедрения и функционирования АСУП, статус АСУП в отрасли, функции отдельных звеньев и организаций, порядок формирования и использования информации в системе. Кроме того, правовое обеспечение регламентирует права, обязанности и ответственность персонала АСУП.

Эргономическое обеспечение – это совокупность методов и средств, позволяющих повысить эффективность деятельности человека в АСУП.

Иерархия.

Структуры сложных систем управления, как правило, строятся с использованием иерархического и функциональных принципов выделения подсистем.

Первый (нижний) уровень иерархии состоит из множества систем управления отдельными технологическими операциями. Цель управления на этом уровне обычно является выбор и поддержание заданных режимов выполнения технологических операций. Здесь управление сводится к контролю параметров технологических режимов и к воздействию непосредственно на технологическую операцию.

Второй (следующий) уровень иерархии включает системы управления производственными участками и технологическими линиями. Основная цель управления – выбор и поддержание режимов совместного функционирования агрегатов станков и оборудования. На этом уровне производится корректировка параметров каждой операции технологического процесса в зависимости от случайного и вынужденного изменения режимов других.

Совокупность систем упрвления первого и второго уровней будет называться системой упрвления технологическими процессами (СУТП).

Третий уровень иерархии составляют системы управления цехами. Цель управления цехом – организация выпуска заданного количества изделий конкретной номенклатуры с требуемым качеством и наименьшими затратами. Для реализации такой цели в процессе управления необходимо выполнять функции организационно и экономического характера.

Объектом управления на четвертом уровне иерархии является непосредственно предприятие в целом. Цель управления – организация совместного функционирования цехов для выпуска готовой продукции при заданных технико-экономических показателях. Совокупность систем управления третьего и четвертого уровней называют системой управления предприятием (СУП).

автоматизированная система управления корректирующий кодирование

Автоматические и автоматизированные системы на базе новейших ЭВМ поднимают оперативное и планово-организационное управление на уровень, соответствующий современной технике и технологии производства в энергетике.

Различают . В системах автоматического управления (САУ), состоящих из объекта управления и управляющего устройства (управляющей части), человек непосредственного участия в процессе управления не принимает. В отличие от САУ в автоматизированных системах управления (АСУ) предполагается обязательное участие людей в процессах управления. Принципиальное отличие АСУ от традиционной системы управления состоит в том, что в АСУ часть управленческих работ, а именно сбор, анализ и преобразование информации, выполняется с помощью вычислительной техники.

Различают автоматические и автоматизированные системы управления . Системы автоматического управления АУ работают без участия человека. Они применяются для управления отдельными машинами, агрегатами, технологическими процессами. Автоматизированные системы управления АСУ предполагают наличие человека в процессе управления и применяются, прежде всего, для организационного управления, объектом которого являются коллективы, предприятия. Автоматизированные системы управления технологическими процессами называют АСУТП.

В автоматических и автоматизированных системах - время с момента подачи сигнала на вход системы до момента, когда она отреагирует на данный сигнал.

Принято различать автоматические и автоматизированные системы управления . Их различие состоит, прежде всего, в том, что автоматические системы могут работать без участия человека, в то время как в автоматизированных системах часть функций управления объектом выполняется техническими средствами, а часть - людьми. Таким образом, важным признаком АСУ является наличие человека в процессе управления.

Управляющие машины используются в и обеспечивают оптимальное протекание технологического процесса.

Теоретической основой управления и разработки является кибернетика - наука о наиболее общих законах получения и целенаправленной переработки информации в управляемых системах.

Возникает необходимость в применении для автоматических и автоматизированных систем управления различного назначения ЭВМ с соответственно различными характеристиками.

Кроме формальных и неформальных, различают также ручные, автоматические и автоматизированные системы управления . Если задача управления - выработка и исполнение управленческих решений - выполняется человеком, то говорят о ручном управлении. В автоматических системах процессы управления реализуются без непосредственного участия человека - работу выполняют компьютеры и автоматы.

Автоматизированные системы управления (АСУ) являются человеко-машинными системами, функции управления в которых распределены между человеком - лицом, принимающим решения, и компьютером в соответствии с достигнутым в конкретной системе управления уровнем автоматизации принятия УР и исполнения.

Метрологические характеристики средств измерений, применяемые в автоматических и автоматизированных системах управления .

В публикуемых статьях изложены различные подходы к проектированию , а также предложены удобные для реализации на ЦВМ методы решения типовых задач управления.

Построенные на указанных аппаратно-программных средствах информационно-измерительные системы позволяют создавать особо ответственные автоматические и автоматизированные системы сигнализации , диагностики и управления различной конфигурации и информационной емкости, с достаточно большой скоростью передачи информации, работающие в сложных климатических условиях (от минус 40 до 60 С) или во взрывоопасных зонах на объектах, находящихся под контролем Госгортехнадзора России, что выгодно отличает предлагаемые системы от своих аналогов. Это расширяет функциональные возможности систем. Создаваемые системы на базе современных аппаратно-программных средств широко внедряются в промышленность.

Как уже отмечалось, различают автоматические и автоматизированные системы управления . В отличие от автоматических систем, в которых управление осуществляется без участия человека, в автоматизированных системах часть функций управления выполняется человеком, другая часть - автоматическими устройствами. В автоматизированных системах управления (АСУ) с помощью вычислительной техники наиболее часто выполняются функции сбора, анализа, регистрации информации, а также ее преобразования для выполнения отдельных операций принятия решений. Для реализации этих функций используются экономико-математические методы и модели, позволяющие получить оптимальное или близкое к оптимальному решение.

автоматических и автоматизированных систем

Вследствие большого разнообразия объектов управления в химической промышленности при создании автоматических и автоматизированных систем в каждом случае приходится решать сложные задачи проектирования конкретных систем. Многочисленность объектов и ограниченность ресурсов проектирования и реализации систем делают необходимым типизацию проектных решений и ориентацию на серийную аппаратуру, универсализацию математического обеспечения систем, совершенствование организации и управления разработками.

Применение микро-ЭВМ развивается в двух основных направлениях: в составе автоматических и автоматизированных систем управления и в качестве персональных компьютеров (ПК) для инженеров и специалистов электроэнергетических систем.

Цифровой электронике принадлежит важнейшая роль в деле обеспечения высокой надежности создаваемых автоматических и автоматизированных систем , управляющих объектами, процессами и производственными системами. Решать эту задачу на качественно новом уровне предстоит и нынешнему поколению студентов самых различных специальностей. Токхейма ориентирована в первую очередь на них. Она может послужить хорошим учебным пособием, удачно сочетающим предельно доходчивое изложение теоретических основ цифровой электроники с разнообразием тематики лабораторных работ и коллоквиумов, для организации которых могут быть использованы завершающие каждую главу задания для самопроверки.

Книга предназначена для инженерно-технических работников, занимающихся разработкой эксплуатацией автоматических и автоматизированных систем управления . Она может быть использована также студентами, аспирантами и преподавателями вузов соответствующих специальностей.

Практика развития и опыт создания систем управления позволяют утверждать, что в будущих автоматических и автоматизированных системах роль человека в управлении не только не будет уменьшаться, а наоборот, будет возрастать, так как человек будет в них главнейшим командным звеном. Вследствие этого одной из центральных проблем взаимодействия человек - техника становится такая организация потоков информации к человеку и командной информации от него, чтобы обеспечивалось оптимальное использование всех его, чрезвычайно богатых, творческих возможностей. Под информацией принято понимать любые изменения в обслуживаемом объекте, отображаемые средствами представления информации или воспринимаемые оператором непосредственно от объекта, а также команды, указания о необходимости осуществления тех или иных воздействий на процесс. Всякое сообщение информативно, если в нем содержатся ранее неизвестные сведения.

В предлагаемой книге ставится задача - рассмотреть ряд вопросов, встречающихся при разработке и внедрении автоматических и автоматизированных систем управления химическими производствами.

Как указывалось во введении, объекты управления в химической промышленности довольно разнообразны, поэтому при создании автоматических и автоматизированных систем каждый раз приходится решать сложные конкретные задачи. Громадное число объектов, ограниченность проектных возможностей и ресурсов для конкретного выполнения систем делают необходимыми типизацию проектных решений, ориентацию на серийную аппаратуру, универсализацию математического обеспечения систем.

Государственная система приборов и средств автоматизации представляет собой совокупность стандартизованных заводских изделий, предназначенных для использования их в качестве технических средств , регулирования и управления технологическими процессами. ГСП обеспечивает эксплуатационную и конструктивную совместимость изделий, их целесообразную точность, заданные надежность и долговечность.

Данная система представляет собой метрологически, информационно, энергетически, конструктивно и эксплуатационно-организованную совокупность изделий, предназначенную для использования в промышленности в качестве технических средств автоматических и автоматизированных систем контроля , измерения, регулирования и управления.

Государственная система промышленных приборов и средств автоматизации (ГСП) представляет собой эксплуатационно, информационно, метрологически и конструктивно организованную совокупность изделий, предназначенных для использования в промышленности в качестве технических средств автоматических и автоматизированных систем контроля , измерения, регулирования и управления технологическими процессами.

Автоматические и автоматизированные системы управления осуществляют сбор, хранение, передачу и переработку информации, отражающей состояние регулируемых объектов. Информация, выработанная системой, используется для оперативного воздействия на управляемый объект (процесс) с целью поддержания нужного состояния. Основу подобных систем управления составляют вычислительные машины.

Необходимость в своевременной и качественной обработке всевозможной информации приводит в настоящее время к широкому использованию вычислительных машин для управления процессами и объектами в различных областях промышленности, транспорта, в военном деле.

Математические ЭВМ используются для производства расчетов во всех областях науки и техники. Управляющие ЭВМ используются в автоматических и автоматизированных системах управления .

Однако применение вычислительной техники не ограничивается ее использованием лишь для механизации и автоматизации вычислительных работ. В настоящее время вычислительная техника также широко применяется при создании различных автоматических и автоматизированных систем управления . В таких системах осуществляется сбор, хранение, передача и переработка информации, отражающей состояние того или иного объекта управления. Основу подобных систем управления составляют электронные вычислительные машины. Именно с помощью вычислительных машин системой вырабатывается необходимая информация, используемая для воздействия на объект управления с целью поддержания требуемого состояния.

Успешно была решена одна из первых экономических задач принятия решений - управление запасами на складах военного снаряжения, продовольствия, горючего и других материалов военных баз США, разбросанных после второй мировой войны по всему миру. Были решены задачи по принятию решений управления перевозками (так называемая транспортная задача), задачи навигации и др. Наконец, появились автоматические и автоматизированные системы управления производством, в которых вычислительные машины принимали решения по управлению технологическими процессами, либо работали в режиме советчика.

Микропроцессор и микро-ЭВМ являются сложными логическими устройствами, работу которых описать простейшими средствами, например передаточными функциями, часто не удается. Поэтому естествен поиск других методов. Тенденция развития автоматических и автоматизированных систем управления - это появление все более сложных соподчиненных систем со сложной иерархией и управлением, интеграция того, что по нынешней терминологии называется АСУ ТП и АСУП.

Излагаются основные понятия теории автоматического управления. Рассматриваются основные методы анализа и синтеза линейных автоматических систем, а также методы анализа нелинейных автоматических систем; рассматривается влияние случайных воздействий на свойства автоматических систем; излагаются методы оптимального и адаптивного управления. Рассказывается о современных автоматических и автоматизированных системах и математических методах их анализа и синтеза. Приводятся задачи для более глубокого усвоения излагаемого материала. В приложениях даются краткие сведения по преобразованиям Фурье и Лапласа - преобразованию и случайным процессам.

В Советском Союзе накоплен определенный опыт использования ЭВМ в различных автоматизированных и автоматических системах. За 1971 - 1975 гг. значительно возросло производство и использование в народном хозяйстве средств вычислительной техники, улучшилось качество выпускаемых ЭВМ, расширился выпуск вспомогательного и периферийного оборудования. Введено в действие свыше 2300 автоматических и автоматизированных систем управления технологическими процессами, предприятиями, объединениями и отраслями народного хозяйства.

Автор излагает основные положения теории управления на базе линейных конечномерных стационарных моделей, использующих операторно-частотные методы, понятие передаточной функции и временные характеристики. Достоинством такого изложения является доступное студентам освоение информационно-алгоритмического подхода принятого в теории управления, отражающего причинно-следственный характер взаимодействия элементов и подсистем в сложных системах управления. В дальнейшем это существенно облегчает структурный анализ и синтез при проектировании автоматических и автоматизированных систем с элементами искусственного интеллекта, а также позволяет выбирать варианты действий при отказах и авариях в процессе эксплуатации.

Приборостроение является одной из отраслей машиностроительного комплекса и наиболее емко определяет уровень научно-технического прогресса народного хозяйства страны. Машиностроительный комплекс России, возглавляемый в настоящее время Комитетом Российской Федерации по машиностроению (Роскоммашем), состоит из следующих отраслей: приборостроительная промышленность; тяжелое, энергетическое и транспортное машиностроение; станкостроительная и инструментальная промышленность; электротехническая промышленность; химическое и нефтяное машиностроение; автомобильная промышленность; строительное, дорожное и коммунальное машиностроение. Предприятия приборостроения, сосредоточенные до недавнего времени в отраслевом министерстве, выпускают средства измерения, анализа, обработки и предоставления информации, устройства регулирования, автоматические и автоматизированные системы управления .

Любая задача на подобной машине решается таким образом, что в необходимый момент времени на всех устройствах машины, участвующих в ее решении, производятся одновременно все требуемые уравнением математические преобразования, соответствующие текущему значению переменного. Поэтому тип и сложность математических задач, которые могут быть решены на аналоговых вычислительных машинах, ограничены составом оборудования машины. Исходя из этого, при создании таких машин их стараются конструировать достаточно гибкими, позволяющими решать сравнительно широкий круг инженерно-технических, научных и исследовательских задач Машины этого класса, работая в реальном масштабе времени, широко применяются в автоматических и автоматизированных системах управления .

При корректирующем кодировании для повышения верности передачи информации воздействуют как на способ передачи, так и на способ приема. Применяют его в тех случаях, когда возможности других способов повышения верности исчерпаны. Это обусловлено усложнением систем связи при введении корректирующих устройств, ростом материальных затрат, а в ряде случаев и снижением надежности аппаратуры.

Развитие корректирующего кодирования в значительной мере связано с внедрением автоматических и автоматизированных систем обработки информации , построенных на ЦВМ. Эти системы обычно являются важной составной частью иерархических систем более высокого ранга, таких, как автоматизированные системы управления воздушным движением, системы бронирования и продажи билетов, системы управления предприятиями и технологическими процессами. Допустимая вероятность ошибки при передаче одного бита информации в современных автоматизированных системах не должна превышать 10 - 6 - 10 - 9, что на 3 - 4 порядка меньше той, которая наблюдается в реальных каналах связи.

Корректирующее кодирование направлено на согласование высоких требований к верности передачи данных и низкого качества реальных каналов, плохо приспособленных для передачи данных. Применению кодирования благоприятствует то, что большинство алгоритмов кодирования и декодирования может быть реализовано не аппаратурным, а программным способом в ЦВМ.

Информационно-вычислительная сеть (ИВС) - коммуникационная сеть, в которой продуктом генерирования, переработки, хранения и использования является информация, а узлами сети служит вычислительное оборудование. Компонентами ИВС могут быть ЭВМ и периферийные устройства, являющиеся источниками и приемниками данных, передаваемых по сети. Эти компоненты составляют оконечное оборудование данных. В качестве оконечного оборудования данных могут выступать ЭВМ, принтеры, плоттеры и другое вычислительное, измерительное и исполнительное оборудование автоматических и автоматизированных систем . Собственно пересылка данных происходит с помощью сред и средств, объединяемых термином среда передачи данных.

1. Основные понятия и определения

Целенаправленные процессы, выполняемые человеком для удовлетворения различных потребностей, представляют собой организованную и упорядоченную совокупность действий, называемых операциями . Операции делят на два класса: рабочие операции и операции управления.

К рабочим операциям относят действия такого рода, как, например, снятие стружки при обработке детали на станке, перемещение груза и т.п. Замена человека механизмом в рабочих операциях называется механизацией .

Для правильного и качественного выполнения рабочих операций необходимо направлять их действиями другого рода – операциями управления , посредством которых в соответствующие моменты обеспечивается начало, порядок следования и прекращение отдельных рабочих операций; процессу придаются нужные показатели – по направлению, скорости, ускорению рабочего инструмента, температуре, давлению и т.д. Совокупность управляющих операций образует процесс управления .

Замена труда человека как в рабочих операциях, так и в операциях управления, действиями технических устройств называется автоматизацией .

Совокупность технических средств – машин, орудий труда, средств механизации – при этом является объектом управления .

Совокупность устройств управления и объекта управления образует систему управления .

Система, в которой все рабочие и управленческие операции выполняются техническими устройствами, называется системой автоматического управления (САУ) .

Система, в которой автоматизирована только часть управленческих операций, а другая их часть (обычно наиболее ответственная) выполняется людьми, называется автоматизированной системой управления (АСУ) .

В ходе развития систем управления менялось соотношение между этими видами управления. Автоматизированное управление на определенном этапе считалось высшим уровнем автоматического . По мере совершенствования алгоритмов АСУ появились типовые алгоритмы управления, автоматизирующие сбор, обработку информации и принятие типовых решений в условиях определенности. Значит, в этой области автоматическое управление является верхним пределом автоматизированного управления. Но если взять весь комплекс задач функционального управления производством, то видно, что автоматизированное управление не может быть преодолено из-за необходимости принятия творческих решений в условиях неопределенности.

2. Классификация и состав АСУ

По виду объекта управления АСУ делятся на: автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУТП ) и автоматизированные системы управления производственно-хозяйственной деятельностью (АСУПХД ), примерами которых являются автоматизированные системы управления предприятием (АСУП).

У этих видов АСУ имеется единая основа, которая заключается в процессе обработке информации. Это делает возможным построение интегрированных систем управления, где обрабатываются как данные о технологических процессах, так и данные о производственно-хозяйственной деятельности.

АСУТП по виду производства делятся на АСУ непрерывным производством и АСУ дискретным производством.

Технологический процесс вкл ючает переработку, транспортировку и хранение. Производство бывает дискретное и непрерывное.

Дискретное – производство, в котором переработка осуществляется в несколько этапов и от одной ее фазы к другой обязательно осуществляется транспортировка.

Непрерывное – производство, в котором обработка ведется на фоне транспортировки.

Всякая АСУ состоит из функциональной и обеспечивающей частей . Подсистемы, входящие в функциональную часть, называются функциональными подсистемами АСУ , а подсистемы, входящие в обеспечивающую часть – обеспечивающими подсистемами АСУ .

Задачи функциональных подсистем – это те задачи, ради решения которых и создается АСУ. Они различны для различных видов АСУ, т.е. для АСУТП одни функциональные задачи, а для АСУПХД – другие. В качестве примера рассмотрим состав функциональных подсистем АСУПХД.

Функциональные подсистемы АСУПХД соответствуют видам производственно-хозяйственной деятельности. Каждый производственный объект осуществляет, во-первых, основное производство. Для функционирования основного производства возникает вспомогательное производство. Кроме того, необходимо организовать процессы снабжения и сбыта и т.п.

Каждый из этих процессов представляет собой самостоятельный объект управления.

Таким образом, в состав функциональных подсистем АСУПХД входят, как правило, следующие подсистемы:

- Подсистема технико-экономического планирования;

- Подсистема оперативного управления основным производством;

- Подсистема управления технической подготовкой производства;

- Подсистема управления материально-техническим снабжением;

- Подсистема управления сбытом и реализацией продукции;

- Подсистема управления качеством;

- Подсистема бухгалтерского учета и др.

Целью обеспечивающих подсистем является обеспечение решения задач функциональных подсистем АСУ. Состав обеспечивающих подсистем не зависит от вида АСУ и включает следующие подсистемы:

- Информационное обеспечение;

- Математическое обеспечение;

- Программное обеспечение;

- Техническое обеспечение;

- Лингвистическое обеспечение;

- Эргономическое обеспечение;

- Правовое обеспечение и др.

Информационное обеспечение – это совокупность данных, необходимых для решения функциональных задач АСУ, организованных в виде баз и банков данных.

Математическое обеспечение – это математические модели, методы и алгоритмы для решения функциональных задач АСУ.

Программное обеспечение – это комплекс программ, применяющихся в АСУ. Различают общее и специальное программное обеспечение. Общее ПО осуществляет управление работой технических средств и информационной базы. Специальное ПО предназначено для решения функциональных задач.

Техническое обеспечение – это комплекс технических средств дл я сбора, передачи, хранения и обработки информации.

Лингвистическое обеспечение – это совокупность языковых средств, используемых для машинной обработки информации и облегчающих общение человека с техническими средствами АСУ.

Эргономическое обеспечение – это методы и средства, обеспечивающие эффективное взаимодействие с системой всех категорий пользователей и обслуживающего персонала.

Касса