Надежность АСУ ТП с учетом ее функциональности

Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2014. Информационные технологии

В данной работе представлена двухэтапная схема исследования по изучению эффективности функционирования организационно-технологических комплексов предприятий с помощью метода DEA. Проблема разбита на две подзадачи. Для решения первой применяется классическая модель DEA, ориентированная на организационно-технические объекты. Решение второй подзадачи обеспечивается применением модификации метода DEA. В результате предложенная схема может быть использована для повыше-

ния эффективности работы организационно-технологических комплексов или объектов управления, а также представляет собой применение гипотезы в оценивании эффективности промышленных объектов в разных сферах хозяйственной деятельности. Для ряда практических приложений рассмотрена конкретизация предложенной схемы исследования.

© Ковалев Д. И., Туева Е. В., Клименко А. В., 2014

УДК 618

П. А. Кузнецов Научный руководитель - И. В. Ковалев Сибирский государственный технологический университет, Красноярск

НАДЕЖНОСТЬ АСУ ТП С УЧЕТОМ ЕЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОСТИ

Раскрываются особенности повышения надежности методом резервирования с учётом мультифункцио-нальности автоматизированных систем управления и опасностей, несомых их элементами.

В данной работе рассматривается метод повышения надежности путём последовательного отсева и включения вариантов, разработанный Волковичем и Михалевичем. Причём сферой применения, в которой он применяется нами, являются системы автоматизации производственных процессов. Они несут достаточно много специфических особенностей, накладывающих влияние на базовый алгоритм.

В базовом алгоритме назначение резервных элементов выполняется последовательно. Но данный базовый алгоритм не учитывает особенности конкретных областей применения. В случае автоматизированных систем управления технологическими процессами имеются свои особенности.

Различные наборы элементов в системе выполняют различные частные функции в рамках общей функции системы.

Как правило, одна система АСУ ТП выполняет несколько функций. Один и тот же технологический процесс, хоть и рассматривается как единое целое, зачастую исполняет несколько функций. Также у самой АСУ имеются функции, не влияющие на процесс. И для определения надежности системы необходимо определять, какие элементы участвуют в выполнении каких функций.

Необходимо определять последовательности элементов, выполняющие ту или иную функциональную задачу.

Исходная система располагается на нулевом уровне. После её расчленения получаются подсистемы первого уровня. Расчленение этих подсистем или некоторых из них, приводит к появлению подсистем второго уровня и т. д.

Упрощенное графическое представление декомпозированной системы называется её иерархической структурой.

Глубина декомпозиции ограничивается. Декомпозиция должна прекращаться, если необходимо изменить уровень абстракции - представить элемент как

подсистему. Если при декомпозиции выясняется, что модель начинает описывать внутренний алгоритм функционирования элемента вместо закона его функционирования в виде «черного ящика», то в этом случае произошло изменение уровня абстракции. Это означает выход за пределы цели исследования системы и, следовательно, вызывает прекращение декомпозиции

Функциональная декомпозиция базируется на анализе функций системы. При этом ставится вопрос что делает система, независимо от того, как она работает. Основанием разбиения на функциональные подсистемы служит общность функций, выполняемых группами элементов [1].

Но при принятии решения о максимально возможном резервировании наиболее важных элементов мы сталкиваемся с возникновением обратно пропорциональных степени резервирования негативных явлений.

Резервирование не является универсальным выходом из ситуации. Это становится ясным, когда мы начинаем рассматривать последствия отказа. Повышение надежности никак не изменяет того факта, что отказ произойдёт. Повышая надежность элементов, вводя структурную и временную избыточность, применяя взаимозаменяемость, восстанавливаемость и иные меры повышения надежности сложной системы, мы отказоустойчивость мы обеспечиваем. Но именно для сложных систем характерной является возможность весьма сложных, многократных комбинаций отказов, каждая из которых невероятно мала, а в сумме таких невероятных состояний накапливается достаточно, чтоб система попала в опасное состояние [2].

Также отказ.

Принято, что авария возникает при отказе всего модуля, прекращении выполнения его функции. Но неисправность может произойти как в модуле, так и в отдельном резервном элементе. И аналогично, за неисправностью элемента может последовать выброс энер-

Секция «Информационнее системы и технологии»

гии или материи, авария. И, следовательно, опасность несёт как модуль, так и его резервные элементы.

В случае горячего резервирования количество отказов элементов увеличивается соответственно самого количества элементов. В случае холодного - число отказов элементов остаётся не меньшим, чем без резервирования (в то время, как число отказов модуля уменьшается). Таким образом, повышение числа резервных элементов как минимум, не понижает потенциальную опасность.

В результате резервирования повышение одних надежностных параметров (в частности, безотказности) уменьшаются другие (безопасность). Возникает

необходимость повышать надежность системы и модулей иными методами.

Библиографические ссылки

1. Родионов М. Г. Информационно-измерительные системы: теория систем и системный анализ : учеб. пособие. Омск : Изд-во ОмГТУ . 2011. С. 83.

2. Рябинин И. А. Надежность и безопасность структурно-сложных систем. СПб. : Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2007. 276 с.

© Кузнецов П. А., 2014

УДК 004.7

И. А. Кузнецов Научный руководитель - Л. С. Зеленко Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С. П. Королева (национальный исследовательский университет), Самара

РАЗРАБОТКА ПОДСИСТЕМЫ СИНХРОНИЗАЦИИ МЕЖДУ АИС И СИСТЕМОЙ ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ В РАМКАХ ЕДИНОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СРЕДЫ

«ШКОЛА ИНФОРМАТИКИ СГАУ»

Описываются возможности подсистемы синхронизации данных, хранящихся в базе данных системы дистанционного обучения, разработанной на базе ЬЫБ Моой1е, и данных АИС «Школа информатики СГАУ».

Информационная образовательная среда «Школа информатики СГАУ» включает в себя несколько специализированных интернет-ресурсов, позволяющих организовать учебный процесс как по классической схеме, так и с использованием дистанционных методов обучения. Это способствует развитию творческих и профессиональных компетенций обучаемых в области информационных и телекоммуникационных технологий. В состав образовательной информационной среды входят (рис. 1):

1) сайт Школы информатики СГАУ (ШИ СГАУ), на котором размещена общая информация о школе и расположены ссылки на все остальные системы;

2) система дистанционного обучения (СДО) Школы информатики СГАУ, построенная на известной

ЬМЕ МооШе; здесь размещены интерактивные учебные курсы, анимационные демонстрации, позволяющие стимулировать интерес школьников к образовательному материалу;

3) автоматизированная информационная система (АИС) «Школа информатики СГАУ», обеспечивающая всестороннюю автоматизацию, а также связь между всеми участниками учебного процесса;

4) виртуальная обучающая среда «ЗБисайои», построенная на технологии виртуальных миров (ЗБ-пространство), которая организует изучение теоретического материала и решение учебных задач методом погружения в игровой процесс.

Рис. 1. Структура информационного образовательного пространства «Школа информатики СГАУ»