Централизованная, параллельная и распределенная структуры систем управления

Условно можно выделить три типа комплексов технических средств для построения АСУП: -параллельные; -централизованные; -распределенные

Если приборы работают в монопольном режиме, функции АСУ выполняются параллельно (отсюда название параллельной структуры) – это означает, что каждый прибор выполняет постоянно лишь одну функцию. Например, для каждого контура регулирования предусматривается индивидуальный регулятор. Комплекс собирается из множества многофункциональных приборов (напр., задатчиков, регуляторов и т. п.), каждый из которых реализует один элементарный информационный процесс.

Централизованные структуры возникают при использовании полифункциональных мультиплексных приборов, в частности, управляющих вычислительных комплексах программируемых контроллеров. В этом случае в одном приборе сосредоточена вся переработка сигналов. Поэтому он работает мультиплексно (т. е. с распределением ресурсов между отдельными информационными процессами).

Распределенные программно-аппаратурные комплексы делят на два класса: -многопроцессорные и –многомашинные

В многопроцессорных системах применяют много процессоров для выполнения различных функций с использованием преимущественно одной или несколько общих магистралей данных.

Многомашинные программно-аппаратурные комплексы возникли в результате развития сетей для передачи данных. Многомашинные системы пригодны для реализации любых функций АСУ с возможностью индивидуального программирования каждой системы.

Централизованная структура управления потенциально обладает след. достоинствами:

-возможность координации выполнения задач, отсутствующие в параллельной структуре

-меньшее количество оборудования, дублирующих друг друга технических средств, что удешевляет систему.

Недостаток заключается в выходе из строя всей системы при отказе центрального устройства.

Параллельная структура по сравнению с централизованной обладает повышенной надежностью.

Недостаток: уступает централизованной по возможности координации и высокой стоимости.

Распределенная структура сочетает в себе достоинства централизованной и параллельной, однако более дорогостоящее.

Параллельные и централизованные комплексы представляют собой два крайних случая и имеют для определенных приложений настолько явные преимущества, что по-видимому будут применяться всегда. Однако наибольшее распространение получают распределенные АСУ, допускающие оптимальную в каждом применении децентрализацию функции

Основные принципы создания эффективного АСУП и их краткое содержание

1. Принцип новых задач. АСУ должны обеспечивать решение качественно новых управленческих проблем, а не механизированные приемы управления реализуемые вручную.

2. Принцип системного подхода (принцип системности), разработка АСУ должна основываться на системном анализе, как объекта, так и процесса управления им.

При декомпозиции должны быть установлены такие связи между структурными элементами системы, которые обеспечивают цельность и ее взаимодействие с другими системами. Необходимо определить цели и критерии эффективности функционирования объекта вместе с системой управления.

Анализировать структуру процесса управления. Принять решение, чтобы проектируемая система соответствовала установленным целям и критериям.

3. Принцип непрерывного развития системы (открытости).

Основные идеи построения, структура и конкретные решения АСУ должны позволять, относительно просто настраивать систему на решение задач, возникающих уже в процессе эксплуатации АСУ.

В результате подключения новых участков управления объекта, расширение и модернизация технических средств системы, её информационно-техническое обеспечение и т.д. Т.е. система может дополняться и обновлять функции без нарушения её функционирования.

Могут легко меняться не только отдельные программы, но и критерии управления.

Сюда же относится принцип совместимости, заключается в том, что при создании системы должны быть реализованы информационные интерфейсы, благодаря которым она может взаимодействовать с другими системами в соответствии с установленными правилами.

4. Принцип типовости. Разработанный технический комплекс, системное математическое обеспечение, рабочие программы и связанные с ними формы и состав массивов , исполнитель обязан стремиться к тому, чтобы предлагаемые им решения подходили более широкому кругу заказчиков.

Типизация решений способствует созданию комплексных АСУ. Однако в конкретном случае необходимо определять разумную степень типизации, не приводящую к существующему усложнению системы.

5. Принцип стандартизации (унификации). Заключается в том, что при создании систем должны быть рационально применены типовые унифицированные элементы, проектные решения, пакеты прикладных программ, комплексы, компоненты.

6. принцип единства информационной базы, на машинных носителях информации. Накапливание и постоянное обновление информации необходимо для решения не какой-то одной или нескольких задач, а всех задач управления.

7. принцип комплексности задач и рабочих программ. Большинство процессов управления взаимосвязаны и поэтому не могут быть сведены к простому независимому набору отдельных задач.

8. Принцип согласованной пропускной способности различных звеньев системы. Скорость обработки данных в различных сопряженных контурах системы должна быть согласована таким образом, чтобы избежать информационных заторов или больших информационных пробелов.

9. Принцип эффективности заключается в достижении рационального соотношения между затратами на создание автоматизированной системы и целевыми эффектами, включающими конечные результаты, получаемые в результате автоматизации.