И. П. Беляев проектирование автоматизированных систем москва 2009



страница37/46
Дата18.10.2016
Размер4.46 Mb.
ТипКнига
1   ...   33   34   35   36   37   38   39   40   ...   46

13.4. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ


Техническое обеспечение (ТО) АС состоит из:

  1. Комплекса технических средств (КТС);

  2. Документации;

  3. Кадров, занимающихся установкой и обслуживанием технических средств (ТС).

КТС - совокупность взаимосвязанных единым управлением, а также автономных технических средств, предназначенных для сбора, хранения, накопления, обработки, передачи, вывода информации; а также средств оргтехники и управления ТС.

Документация:



  • общесистемная - государственные отраслевые стандарты по ТО;

  • специализированная - методики по всем этапам разработки ТО;

  • нормативно-справочная - используется при выполнении расчетов по ТО.

13.4.1. Классификация технических средств


ТО АС подразделяют на компьютеры и оргтехнику.

По процедурно-функциональному признаку ТО подразделяется на:



  • средства сбора и регистрации информации и устройства ввода-вывода;

  • средства передачи данных и линии связи;

  • средства обработки;

  • средства хранения и вывода информации;

  • средства оргтехники;

  • средства сбора и регистрации информации и устройства ввода.

Устройства ввода информации: 1) клавиатура; 2) графические планшеты (для ручного ввода графической информации); 3) сканеры, читающие автоматы; 4) манипуляторы (мышь, джойстик); 5) сенсорные экраны, 6) микрофоны и т.д.

Средства передачи информации:

Информация может передаваться:


  1. На самом предприятии между различными его подразделениями на базе локальных вычислительных сетей (в одном здании или в близлежащих)).

Основные компоненты локальной сети: кабели, передающая среда, рабочая станция; АРМ на основе рабочей станции; платы интерфейса сети; серверы сети.

Локальная сеть позволяет рабочим станциям обмениваться информацией и использовать общую информацию.



  1. Информация может передаваться с одного предприятия в другое. Здесь используются: а)аппаратура и устройства передачи данных (АПД); б) каналы связи.

Аппаратура передачи данных и устройства передачи:

  • телеграф, телетайп; телефакс, телекс; сетевые адаптеры.

  • технические устройства, выполняющие функции сопряжения ЭВМ с каналом связи. Один адаптер обеспечивает сопряжение ЭВМ с одним каналом связи;

  • мультиплексоры (многоканальные адаптеры) - устройства сопряжения ЭВМ с несколькими каналами связи;

  • модемы (ЭВМ подключается к АТС). Это специальное устройство, способное преобразовывать (модулировать) цифровой сигнал на аналоговый и обратно. Модем на другом конце линии демодулирует сигнал обратно.

  • терминалы (ПК);

  • концентраторы (предназначены для сжимания информации, объединения каналов, передачи информации в высокоскоростном режиме связи);

  • повторитель (в локальной сети, где кабель определенной длины, для увеличения его протяженности ставится повторитель (локальный и дистанционный)). Локальный повторитель соединяет фрагменты сетей, расположенных на расстоянии до 50 метров. Дистанционный - до 2000 метров;

  • специальные шифровальные аппараты.

Каналы связи - узлы связи, включающие мощные ЭВМ, настроенные на передачу и управление информацией, а не на ее обработку; плюс ПО.

Выделяют три вида каналов связи: наземные; высокочастотные (обеспечиваются наземными ретрансляционными связями); спутниковые (при передаче на далекие расстояния).


13.4.2. Средства обработки данных.

Это компьютеры, которые можно подразделить на группы:



Многопользовательские - мощные ЭВМ, оборудованные несколькими терминалами и функционирующие в режиме разделения времени.

Персональные - ЭВМ, удовлетворяющие требованиям доступности и универсальности.

Рабочие станции - однопользовательские мощные ЭВМ. Специализирующиеся на выполнении одного вида работы.

Серверы - многопользовательские ЭВМ в сетях, выделенные для обработки запросов от всех станций сети.

ПК - основа АС. Существуют стационарные (настольные) и переносные.

Малые ЭВМ - могут работать в режиме разделения времени и в многозадачном режиме; надежные и простые в эксплуатации.

Большие ЭВМ - мейнфреймы. Характеристики: большой объем памяти; высокая отказоустойчивость и производительность; высокая надежность; защита данных; возможность подключения большого числа пользователей.

Супер ЭВМ - мощные многопроцессорные ЭВМ. Они приспособлены для многозадачного режима работы.

Отдельно нужно сказать о серверах. Это компьютер, выделенный для обработки запросов от всех станций сети и представляющий этим станциям доступ к системным ресурсам и распределяющий эти ресурсы. Мощные серверы можно отнести к малым и большим ЭВМ.

Устройства вывода информации:

Мониторы - это устройства, предназначенное для отображения информации, вводимой пользователем с клавиатуры или выводимой компьютером.

Принтеры - это устройство вывода на бумажный носитель текстовой и графической информации (струйный, матричный, лазерный).

Плоттеры (графопостроители) - устройства для вывода чертежей и схем больших форматов на бумагу.

13.4.3. Формы использования средств обработки данных


Распределенная обработка данных (РОД) - децентрализованная на нескольких ЭВМ. Для получения общих результатов, все сводится на один компьютер. Распределенная обработка выполняется на несвязанных между собой ЭВМ, представляющих распределенную систему. Для реализации РОД были созданы многомашинные ассоциации, структура которых разрабатывается по одному из направлений: многомашинные вычислительные комплексы (ММВК), компьютерные сети.

ММВК - группа установленных рядом компьютеров, объединенных с помощью специальных средств сопряжения и выполняющая совместно единый информационно-вычислительный процесс. Они могут быть локальными и дистанционными.

Локальные - компьютеры находятся в одном помещении и не требуют специальных средств сопряжения.

Дистанционные - компьютеры устанавливаются в соседних помещениях. Для передачи данных используются каналы связи.

Сеть - форма использования ТС. Это совокупность компьютеров и терминалов, соединенных при помощи каналов связи в единую систему, удовлетворяющую требованиям распределенной обработки данных.

Отличия сети от ММВК: размерность (в состав ММВК входят 2-3 ЭВМ); разделение функций между ЭВМ (в ММВК функции обработки, передачи данных могут быть реализованы в одной ЭВМ, а в сетях эти функции распределены между отдельными ЭВМ); необходимость решения в сети задачи маршрутизации сообщений (сообщения от одной ЭВМ к другой могут идти по маршрутам).

Классификация сетей:



  1. По функциональному назначению: информационные сети, вычислительные, смешанные.

  2. По размещению информации в сети: сети с централизованной базой данных, сети с распределенными базами данных.

  3. По территории рассредоточенности: глобальные, региональные, локальные.

Глобальные сети - объединяют абонентов из разных стран.

Взаимодействие может осуществляться по телефону, радио, спутников.

Техническая основа - линии связи, узлы связи.

Региональные сети - объединяют абонентов в одном регионе, городе.

Локальные сети - абоненты в пределах небольшой территории.

ЭВМ, объединенные в сеть подразделяются на основные и вспомогательные.

Основные - абонентские ЭВМ. Они выполняют все необходимые информационно-вычислительные работы. Это может быть любой компьютер. Вспомогательные ЭВМ (серверы) - отвечают за передачу информации от одной ЭВМ к другой.

В локальных сетях используется 2 режима работы: рабочая станция - "файл-сервер"; клиент-сервер.

Общее - схема обслуживания пользователя, различаются сложностью, объемом выполняемых функций, технической оснащенностью.

В режиме «Рабочая станция - "файл-сервер"» - обработка данных осуществляется с использованием файлового сервера (на нем находится база данных и общие программы). Сервер обеспечивает доступ к базе данных. По сети идут копии баз данных. Т.е. станция посылает запрос, и к нему возвращается вся копия базы данных без разбора.

Режим «Клиент-сервер» предполагает выделение отдельного сервера. На нем находится не только общая база данных, но и программы поиска. Это позволяет запрашивать не все данные, а только те, которые необходимы пользователю.

АРМ - профессионально-ориентированные малые вычислительные системы, расположенные непосредственно на рабочих местах специалистов и предназначенные для автоматизации их работ. Это совокупность методических, языковых, технических, программных средств, позволяющих организовать работу конечных пользователей в некоторой области.

Приведем в качестве примера технические решения фирмы ABACUS (http://www.omega.ru):



Рис. 31. Трехуровневая архитектура системы AF7



Рис. 32. Подключение к резервному серверу приложений


13.4.4. ТРЕБОВАНИЯ К СОДЕРЖАНИЮ ДОКУМЕНТОВ С РЕШЕНИЯМИ ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ ОБЕСПЕЧЕНИЮ


Как правило, техническое обеспечение проектируется специализированными организациями. Поэтому в разделе приводятся основные документы, а для других приведены только наименования в силу их специфики.
1. Схема автоматизации
Схема автоматизации содержит:
1. упрощенное изображение объекта или его части, для которой составлена схема;

.2. средства технического обеспечения, участвующие в процессе, отображенном на схеме, за исключением вспомогательных устройств и аппаратуры (источники питания, реле, магнитные пускатели);

3. функциональные связи между средствами технического обеспечения;

4. внешние функциональные связи средств технического обеспечения с другими техническими средствами;

5. таблицу примененных в схеме условных обозначений, не предусмотренных действующими стандартами.
2. Описание комплекса технических средств
Документ содержит следующие разделы:
1. общие положения;
В разделе «Общие положения» приводят исходные данные, использованные при проектировании технического обеспечения АС.
2. структура комплекса технических средств;
В разделе «Структура комплекса технических средств» приводят:
2.1. обоснование выбора структуры комплекса технических средств (КТС), в том числе технические решения по обмену данными с техническими средствами других АС (в случае наличия указанных связей), по использованию технических средств ограниченного применения (в соответствии с перечнями, утвержденными в установленном порядке) и ссылки на документы, подтверждающие согласование их поставки;

2.2. описание функционирования КТС, в том числе в пусковых и аварийных режимах;

2.3. описание размещения на объектах и на производственных площадях с учетом выполнения требований техники безопасности и соблюдения технических условий эксплуатации технических средств;

2.4. обоснование применения и технические требования к оборудованию, предусмотренному в утвержденных проектах и сметах на строительство или реконструкцию предприятий и изготовляемому в индивидуальном порядке промышленными предприятиями или строительно-монтажными организациями по заказным спецификациям и чертежам проектных организаций как неповторяющиеся, не имеющие отраслевой принадлежности по изготовлению и применяемые в силу особых технических решений в проекте;

2.5. обоснование методов защиты тexничecкиx средств от механических, тепловых, электромагнитных и других воздействий, защиты данных, в том числе от несанкционированного доступа к ним, и обеспечения заданной достоверности данных в процессе функционирования КТС (при необходимости);

2.6. результаты проектной оценки надежности КТС.


3. средства вычислительной техники;
В разделе «Средства вычислительной техники» приводят:
3.1. обоснование и описание основных решений по выбору типов ЭВМ;

3.2. обоснование и описание основных решений по выбору типов периферийных технических средств, в том числе средств получения, контроля, подготовки, сбора, регистрации, хранения и отображения информации;

3.3. описание структурной схемы технических средств, размещенных в вычислительном центре (ВЦ) и на рабочих местах персонала;

3.4. результаты расчета или расчет числа технических средств и потребности в машинных носителях данных;

3.5. обоснование численности персонала, обеспечивающего функционирование технических средств в различных режимах;

3.6. технические решения по оснащению рабочих мест персонала, включая описание рабочих мест и расчет площадей;

3.7. описание особенностей функционирования технических средств в пусковом, нормальном и аварийном режимах.
4. аппаратура передачи данных.
В разделе «Аппаратура передачи данных» приводят:
4.1. обоснование и описание решений по выбору средств телеобработки и передачи данных, в том числе решения по выбору каналов связи и результаты расчета (при необходимости расчет) их числа и технических характеристик;

4.2. решения по выбору технических средств, обеспечивающих сопряжения с каналами связи, в том числе результаты расчета (или расчет) их потребности;

4.3. требования к арендуемым каналам связи;

4.4. сведения о размещении абонентов и объемно-временных характеристиках передаваемых данных;

4.5. основные показатели надежности, достоверности и других технических характеристик средств телеобработки и передачи данных.
3. План расположения
План расположения средств технического обеспечения, выполняемый при разработке технического проекта, должен определять расположение пунктов управления и средств технического обеспечения, требующих специальных помещений или отдельных площадей для размещения.

Документ допускается включать в раздел «Структура комплекса технических средств» документа «Описание комплекса технических средств».


4. План расположения оборудования и проводок
План расположения оборудования и проводок должен показывать планы и разрезы помещений, на которых должно быть указано размещение средств технического обеспечения: датчиков с опорными устройствами, исполнительных механизмов, устройств телемеханики и связи, средств вычислительной техники, кабельных и трубных проводок и т.п. На плане указывают установочные размеры, необходимые для монтажа технических средств.
5. Технические задания на разработку специализированных (новых) технических средств
6. Задания на разработку строительных, электротехнических, санитарно-технических и других разделов проекта, связанных с созданием системы.
Задание включает планировку размещения технических средств, линии связи между ними, требования к помещению, условиям размещения технических средств и ряд других требований, связанных с необходимостью проведения подготовительных работ.
7. Перечень заданий на разработку специализированных (новых) технических средств.
Документ по каждому заданию содержит наименование и назначение разработки, наименование организации-разработчика (предполагаемой), ориентировочную стоимость и объем разработки, сроки выполнения работ.
8. Перечень заданий на разра6отку строительных, электротехнических, санитарно-технических и других разделов проекта, связанных с созданием системы
Документ содержит наименование всех заданий, их назначение, даты выдачи и сроки выполнения работ.
9. Схема структурная комплекса технических средств
Документ содержит состав комплекса технических средств и связи между этими техническими средствами или группами технических средств, объединенными по каким-либо логическим признакам (например, совместному выполнению отдельных или нескольких функций, одинаковому назначению и т.д.).
При выполнении схем допускается:
1) указывать основные характеристики технических средств;
2) представлять структуру KTС АС (при необходимости) несколькими схемами, первой из которых является укрупненная схема КТС АС в целом.
10. Схема соединения внешних проводок.
На схеме указывают:
1. электрические провода и кабели, импульсные, командные, питающие, продувные и дренажные трубопроводы, защитные трубы, короба и металлорукава (с указанием их номера типа, длины и при необходимости, мест подсоединения), прокладываемые вне щитов и кроссовых шкафов;
2. отборные устройства, чувствительные элементы, регулирующие органы и т. п., встраиваемые в технологическое оборудование и трубопроводы с указанием номеров их позиций по спецификации оборудования и номеров чертежей их установки;
3. приборы, регуляторы, исполнительные механизмы и т п., устанавливаемые вне щитов с указанием номеров их позиций по спецификации оборудования и номеров чертежей их установки;
4. щиты и пульты с указанием их наименований и обозначения таблиц соединений, таблиц подключений;
5. устройства защитного заземления щитов, приборов других электроприемников, выполненные согласно действующей нормативно-технической документации;
6. технические характеристики кабелей, проводов, соединительных и разветвительных коробок, труб, арматур; и т.п. предусмотренных данной схемой и необходимое их число;
7. таблицу примененных в схеме условных обозначений, не предусмотренных действующими стандартами.
На схеме допускается указывать другие виды технических средств и давать текстовые пояснения.
11. Схема подключения внешних проводок.

На схеме указывают вводные устройства (сборки коммутационных зажимов, штепсельные разъемы и т. п.) щитов, пультов, соединительных коробок и подключаемые к ним кабели и провода, а также другие виды технических средств.


Схему подключений допускается не выполнять, если эти подключения показаны на схеме соединения внешних проводок.
12. Таблица соединений и подключений
В документе приводят электрические и трубные соединения между аппаратами и приборами (монтажными изделиями), установленными в щитах, пультах, установках агрегатных комплексов и т. п., а также подключения проводок к указанным техническим средствам.
13. Схема деления системы (структурная)
В документе указывают основные функциональные составные части (структурные элементы), определяющие состав системы, подсистемы, их взаимосвязи и назначение в системе, подсистеме.
14. Чертеж общего вида

Чертеж общего вида щита (пульта) содержит:


1) компоновку и расположения приборов, аппаратуры, элементов мнемосхем и монтажных изделий, устанавливаемых на фронтальной плоскости щита или рабочей плоскости пульта и на внутренних плоскостях щита или пульта;
2) виды на плоскости (или их участки) щита или пульта в местах ввода электрических и трубных проводок с расположением упрощенного изображения вводных устройств;
3) схему расположения шкафов или панелей в плане (в случае многошкального или многопанельного щита или пульта);
4) перечень щитов (пультов) приборов, аппаратуры, монтажных изделий и материалов, помещенных на чертеже.
15. Чертеж установки технических средств
Документ отражает решения по установке средств технического обеспечения.
16. Схема принципиальная
На схеме (электрической, пневматической, гидравлической) приводят:
1) принцип действия;
2) состав, основные технические характеристики и взаимодействие средств технического обеспечения АС, предназначенных для осуществления функций управления, регулирования, защиты, измерения, сигнализации, питания и др.;
3) таблицу примененных на схеме условных обозначений, не предусмотренных действующими стандартами;
4) необходимые текстовые пояснения;
5) места установки приборов и средств автоматизации и подключения к ним электрических и трубных проводок.
17. Спецификация оборудования
18. Ведомость потребности в материалах.
19. Инструкция по эксплуатации КТС

Документ содержит разделы:


1. общие указания;
В разделе «Общие указания» указывают:
1.1. вид оборудования, для которого составлена инструкция;

1.2. наименование функций АС, реализуемых на данном оборудовании;

1.3. регламент и режимы работы оборудования по реализации функций;

1.4. перечень эксплуатационных документов, которыми должен дополнительно руководствоваться персонал при эксплуатации данного оборудования;


2. меры безопасности;
В разделе «Меры, безопасности» перечисляют правила безопасности, которые необходимо соблюдать во время подготовки оборудования к работе и при его эксплуатации.
3. порядок работы;
В разделе «Порядок работы» указывают:
3.1. состав и квалификацию персонала, допускаемого к эксплуатации оборудования;

3.2. порядок проверки знаний персонала и допуска его к работе;

3.3. описание работ и последовательность их выполнения.
4. проверка правильности функционирования;
В разделе «Проверка правильности функционирования» указывают содержание и краткие методики проверок работоспособности оборудования и правильности выполнения функций системы.
5. указания о действиях в разных режимах.
В разделе «Указания о действиях в разных режимах» перечисляют действия персонала при нормальном режиме работы, аварийном отключении оборудования, предаварийном и аварийном состоянии объекта автоматизации, пусковом и остановочном режимах объекта автоматизации.
20. Ведомость оборудования и материалов
Ведомость должна содержать сведения, необходимые для составления смет на приобретение и монтаж средств технического обеспечения системы, соответствовать утвержденным в установленном порядке требованиям по составлению заказных спецификаций и ведомостей к проектам АС.



Поделитесь с Вашими друзьями:
1   ...   33   34   35   36   37   38   39   40   ...   46


База данных защищена авторским правом ©grazit.ru 2019
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал