Дипломная работа: Автоматизированные системы управления производственно-технологическими процессами на ПАО ГМК «Норильский никель»
Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам
25
Произведя сравнительный анализ всех видов моделей ЖЦ и их основных
параметров, можно произвести сравнение их основных характеристик и
особенностей разработки в интегрированной таблице (таблица 1).
Таблица 1, Сравнительные характеристики
Параметры
Каскадная
Итерационная
Инкрементная
Спиральная
Простота
Высокая
Средняя
Низкая
Низкая
Гибкость
Низкая
Средняя
Высокая
Высокая
Сроки
разработки
Низкие
Средние
Высокие
Высокие
Ранние
прототипы
Нет
Нет
Да
Да
Стоимость
Низкая
Средняя
Высокая
Высокая
Итог по разделу: рассмотрев возможные модели ЖЦ, самой подходящей
для текущего объекта автоматизации является классическая каскадная модель,
т.к. объект имеет абсолютно точные изначальные требования к системе, что
даёт возможность выполнить все работы над каждым этапом разработки без
возвращения на предыдущий этап – эта концепция как раз и реализована в
каскадной модели [3,5,17].
1.3. Проектирование и основные технологии разработки АСУ ТП
Проектирование технической системы – это создание, преобразование и
представление образа планируемой системы в общепринятой форме.
Образ системы или её составных частей может разрабатываться в
соответствии с задумкой команды разработчиков или генерироваться в
соответствии с изменяемыми алгоритмами в процессе взаимодействия
персонала с системой.
В любом варианте развития проекта инженерное проектирование
начинается с выражения начальных требований к функциям системы. система
могла удовлетворить все основные потребности автоматизируемого объекта.
Начальный этап называется разработкой технического задания (ТЗ), он
необходим чтоб в дальнейшем система могла удовлетворить все основные
потребности автоматизируемого объекта.
26
Если коротко обобщить весь процесс, то проектирование – это получение
и преобразование исходных данных автоматизируемого объекта в
окончательное функциональное и визуальное описание системы,
основывающееся на результате проведенных работ по исследованию,
проведению расчетов и конструированию АСУ.
Это преобразование порождает собой еще ряд промежуточных итоговых
описаний решения определенных задач и конфликтов системы, решаемые в
процессе начального проектирования или используемые уже в дальнейшей
корректировке разработанного проекта [2,29].
Проектирование АСУ в зависимости от сложности объекта
автоматизации, может происходить с использованием двух основных методах
проектирования:
система автоматизированного проектирования (САПР);
системный подход.
САПР – система, состоящая из ряда программных пакетов, призванных
создавать конструкторскую и технологическую документацию, 3D модели и
чертежи. Само понятие САПР на русском языке имеет широкое толкование и
содержит в себе множество общепринятых терминов на английском языке, в
классифицировании САПР это видно более подробным образом:
САПР-Ф или CAE (Computer Aided Engineering) – системы
функционального проектирования;
САПР-К или CAD (Computer-Aided Design) – конструкторские
системы на базе машинной графики и математического моделирования;
САПР-Т или CAM (Computer-aided manufacturing) –
технологические системы.
Основные типы программных пакетов, использующихся в САПР:
пакет математического обеспечения – объединение всех
математических моделей, методов и алгоритмов для внедрения в общий проект;
27
пакет лингвистического обеспечения – производит преобразование
языков общения между командой разработки и компьютерной системой,
языков обмена информацией и языков программирования между техническими
устройствами;
пакет технического обеспечения – включает в себя всю периферию
системы: устройства, компьютеры, линии связи, обработку и выводы данных;
пакет информационного обеспечения – объединяет в себя базы
данных и системы управления базами данных.
Большое количество предоставленных систем САПР и гибкость в выборе
их структурных элементов, гарантируют заказчику проектной системы
качество, не смотря на множество переменных. Гибкость структуры
корректируется в зависимость от факторов:
степень автоматизации объекта и его отдельных структур;
количество ресурсов, предоставленных на проектирование;
уровень начальных требований;
архитектура и технические средства объекта.
Но по итогу все же стоит отметить что использование такого подхода к
проектированию актуально лишь в отдельных случаях проектирования
сравнительно несложных объектов [3,16].
Системный подход – основывается на применении идей и принципов,
основанных на ряде теорий, подходов и опытных решений других проектов.
Такой метод позволяет определить в процессе проектирования: структуру
системы, тип взаимосвязей, определить атрибуты системы, провести анализ
влияния внешней среды.
Также системный подход является базой для обобщающей дисциплины
«теория систем», в которой рассматриваются исследование и проектирование
сложных систем, в таких сферах как: экономическая, социальная, техническая.
28
Проектирование системы происходит в многошаговом режиме принятия
каждого решения, а объект моделирования рассматривается как сложная
система.
Такая методика проектирования отлично подходит для сложных проектов
с большими требованиями к производительности разрабатываемой системы,
для которой характерны: структуризация проектирования, итерационный
характер проектирования, типизация и унификация проектных решений и
средств проектирования [16].
Типичное построение архитектуры выполнения действий системного
подхода указана на рисунке 5.
Рисунок 5 – Системный подход [18]
В свою очередь системный подход имеет несколько видов реализации:
структурный, блочно-иерархический и объектно-ориентированный подходы.
Структурный подход - требует синтезирования версий системы поблочно
и их оценки с предварительным прогнозированием характеристик каждого
компонента.
Достоинства структурного подхода:
29
Легко выявляются ошибки;
Обладает функцией комплексного тестирования;
Процесс кодирования начинается раньше;
Упрощенный для чтения код;
Задачи сбалансированно распределены между всеми участниками.
Недостатки структурного подхода:
Отсутствует гибкости системы (после прохождения этапа вернутся
для коррекции к требованиям практически невозможно);
Обладает сложной структурой и формой данных;
Сложен в сопровождении [2.16].
Блочно-иерархический подход - основан на использовании декомпозиции
сложного описания объекта и средств их создания по иерархическому
принципу, и устанавливает связи между иерархическими уровнями [6,18].
Достоинства блочно-иерархического подхода:
Упрощает мониторинг работоспособности системы и отдельных
блоков;
Обладает функцией частичной модернизации системы (замена
ненадежных элементов с возможностью сохранения их интерфейса).
Недостатки блочно-иерархического подхода:
Сложность структуры проектирования;
Добавление к окончательному сроку проектирования времени на
создание структуры проекта.
Объектно-ориентированный подход – обладает большой структурной
определенностью, распределяет предоставленную информацию и процедуры
между классами объектов. Располагает описанием иерархии каждого объектов
и взаимосвязей между ними, что упрощает внедрение в систему новых
требований, что бывает необходимо в системах с гибкими параметрами и
постоянно изменяющимися требованиями к произовдству.
Достоинства объектно-ориентированного подхода:
Источник: https://baza.diplomsite.ru/previewfile/11377