Структурная схема комплекса средств автоматизации

 

4. Функциональное назначение АРМ РД

 

Как было отмечено выше, с целью обеспечения возможности взаимодействия человека с системой, с целью доступа к результатам регистрации информации, появляется необходимость реализовать в рамках АСУ АРМ РД, представляющее собой совокупность программно-аппаратных средств, обеспечивающих взаимодействие человека с ЭВМ в интерактивном режиме.

Вся информация, циркулирующая в системе, в процессе управления функционированием технических средств системы и получения результатов регистрации информации после обработки в ВК специально разработанными алгоритмами в формализованном виде поступает в АРМ РД. АРМ РД, в свою очередь, реализует следующие функции:

• прием данных, круглосуточно поступающих от ВК;
• выдачу информации в ВК;
• регистрацию поступившей информации в памяти ЭВМ;
• документирование данных, размещенных в информационных массивах.

 

 Регистрация - это сохранение в памяти ЭВМ информации, поступающей в систему или циркулирующей в системе в некоторых информационных массивах, организованных как базы данных. Также необходимо обеспечить сохранение всей информации о техническом состоянии устройств, поступающей в систему или циркулирующей в системе.

Документирование - это по сути представление на экране монитора или принтере выборки из этих  информационных массивов (баз данных) в заданной, удобной для дальнейшего анализа, форме.

Хранение информации в памяти ЭВМ в виде информационных массивов и возможность представления выборок из этих информационных массивов на экран монитора и принтер для обеспечения успешного взаимодействия человек-система - задачи регистрации и документирования информации, которые были поставлены перед создателями АРМ РД.

5.  Требования, предъявляемые к АРМ РД

 

При выборе технических средств для реализации АРМ РД и разработке ПО, необходимо учесть требования, предъявляемые к АРМ РД:

• возможность функционировать в рамках автоматизированной системы;
• круглосуточная работа;
• работа в реальном масштабе времени;
• обеспечение требований ко времени реакции системы;
• регистрация всей информации, циркулирующей в системе;
• хранение данных о состоянии устройств системы;
• возможность выдачи информации на принтер и экран монитора АРМ РД в форме, обеспечивающей эффективную работу оператора АРМ РД;
• обеспечение высокой надежности как технических средств, так и ПО АРМ РД;
• обеспечение взаимодействия разрабатываемого ПО с компонентами автоматизированной системы.

Представленные выше требования к АРМ РД могут быть реализованы при помощи выбора технических средств и при помощи создания программного обеспечения, отвечающего требованиям АРМ РД.

Следовательно, для АСУ информационными процессами, с целью автоматизации сбора и обработки данных, необходимо спроектировать  программное обеспечение (ПО) АРМ РД, удовлетворяющее функциональному назначению АРМ РД и выбрать технические средства, удовлетворяющие функциональным требованиям АРМ РД.

6. Структура базы данных

 

После того как требования к системе определены и в основном предопределен процесс, начинается определение требований к входным данным, источникам данных и их формам. Не менее важным по своему значению является определение формы для выходной информации, которая в той или иной степени предопределяет процесс, метод и требования к входным данным.

В АРМ РД для обмена информацией с ВК используется  стандартный интерфейс RS232 (по стыку С2), согласно которому информация передается в виде сообщений переменной длины (слов). Сообщение состоит из 2-х частей - служебной и информационной. ПО АРМ РД использует только информационную часть, т.к. ВК адресует сообщения только для АРМ РД. В дальнейшем будет применяться и другое, принятое для этой системы название сообщения, - кодограмма обмена, или просто кодограмма.

Кодограммы, циркулирующие в системе, могут содержать в себе информацию разного рода - это может быть распоряжение администратора, директора, т.е. управляющие воздействия, которые имеют место в АСУ. Кроме того, в систему приходят кодограммы из КС. Все кодограммы, циркулирующие  в системе, имеют формат в рамках заранее оговоренного Протокола информационного обмена, который является одной из составляющих исходных данных на разработку системы.

С точки зрения дипломного проекта интерес представляют кодограммы, отражающие состояние устройств системы, или информацию функционального контроля.

Функциональный контроль (ФК) - это контроль работоспособности устройств системы и обнаружение неисправностей, возникающих в процессе работы. Можно сказать, что устройства, входящие в КСА, охвачены алгоритмом функционального контроля. Это означает, что в кодограммах обмена отдельные поля, биты или группы полей отражают текущее состояние устройства с различной степенью детализации. Кодограмма формируется и передается на АРМ РД при изменении состояния устройства в ту или иную сторону - было исправно, стало неисправно, было неисправно - стало исправно, т.е. при любом изменении статуса устройства. Это изменение обнаруживается встроенными в устройство программно-техническими средствами, которые и формируют кодограмму, поступающую от устройства.

Кодограммы обмена содержат в себе информацию о состоянии системы, например:

• несанкционированный доступ (НСД) к устройствам системы;
• несанкционированный доступ к оперативной памяти (НСД ОП);
• навязывание ложной информации (НЛИ);

а также о состояниях технических устройств, таких как:

• обмен информацией между устройствами системы;
• сбой в работе устройств, КС, нарушение связи с устройством, и т.п.;
• информации функционального контроля (ФК);
• информации байтов состояния (БС) устройств.

По виду кодограммы обмена ПО АРМ РД определяет, откуда пришла кодограмма.

Вид кодограмм обмена между ВК и АРМ РД представлен ниже.

Кодограммы обмена между ВК и АРМ РД.

Общий вид кодограммы регистрации №1 представлен на рис.3. Кодограмма регистрации состоит из 6-ти слов, каждое слово имеет размер в два байта. 

Значение поля “Счетчик сбоев” (11-15 разряды нулевого слова) содержит следующую информацию: от неисправного устройства поступают кодограммы в ВК по стыку С1. Пока устройство неисправно, кодограммы, содержащие одну и ту же информацию, будут поступать в ВК. Поскольку информация в кодограмме не изменялась, то программы обработки информации (каждая для своего устройства) обнаружив, что точно такая же кодограмма уже есть в очереди на обслуживание, делают всего навсего увеличение счетчика этих поступивших одинаковых кодограмм. Эти счетчики расположены в поле кодограммы с именем “счетчик сбоев”. Поэтому, когда кодограмма будет взята на обслуживание из входной очереди, она может содержать в себе значение “счетчика сбоев” отличное от 1. Значение этого счетчика, кроме того, дает возможность анализировать степень загрузки ВК и качество обслуживания в “пиковых” ситуациях, при максимальной загрузке ВК.

Со 2-го по 5-е слово кодограммы регистрации №1 располагается следующая информация:

• информация обмена по КС1, КС2, КС3;
• информация обмена между Ш1, Ш2, Ш3 и ВК;
• сбойная информация обмена по КС1, КС2, КС3;
• сбойная информация между Ш1, Ш2, Ш3 и ВК;
• информация о НЛИ.

Сложившийся в прошлом подход к проектированию систем сбора и накопления информации и ее эффективного использования для всевозможных целей состоял в автоматизации отдельных процессов в рамках фрагментов предметной области, или как говорят, в создании множества локальных приложений. В силу значительной независимости приложений одни и те же данные многократно представлялись в памяти ЭВМ, а их соответствие действительным значениям обеспечивалось периодическим применением процедур обновления. При изменении каких-либо сведений приходилось корректировать от нескольких до сотен и даже тысяч записей.

При переходе от автоматизации отдельных процессов предметной области к созданию автоматизированных информационных систем требуется не только взаимоувязка приложений, но и качественно новый подход к организации данных. Этот подход состоит в использовании единого хранилища - базы данных. Отдельные пользователи перестают быть владельцами тех или иных данных. Все данные накапливаются и хранятся централизованно. В памяти ЭВМ создается динамически обновляемая модель предметной области.

Слова “динамически обновляемая” означают, что соответствие БД текущему состоянию предметной области обеспечивается не периодически (раз в месяц, неделю, день), а в режиме реального времени.

При выборках для разных приложений эти записи могут быть упорядочены по-разному, т.е. пользователи информационной системы имеют возможность обращаться к интересующим их данным, а одни и те же данные могут быть по-разному представлены в соответствии с потребностями пользователей. При этом всякое обращение к данным осуществляется через некий программный фильтр, обеспечивающий, если это необходимо, предварительные преобразования запрошенных пользователем данных.

Отличительной чертой баз данных следует считать совместное хранение данных с их описаниями. Традиционно описания данных содержались в прикладных программах. При этом если обрабатывалось лишь два поля записи, программа включала описание всей записи. В результате любое изменение в организации приводило к необходимости внесения изменений в созданные программы.

 

Заключение

 

Современный подход требует, чтобы в программе были лишь перечислены необходимые для обработки данные и заданы требуемые форматы их представления. При этом описание баз данных становится независимым от программ пользователей и составляет самостоятельный объект хранения. Эти описания обычно называют метаданными.

Важнейшим компонентом автоматизированной системы сбора, накопления и эффективного использования информации является система управления базами данных (СУБД). Программы составляющие СУБД включают ядро и сервисные средства. Ядро - это набор программных модулей, необходимый и достаточный для создания и поддержания БД. Сервисные программы предоставляют пользователям ряд дополнительных возможностей и услуг по обслуживанию систем баз данных. Языковые средства служат для описания БД и используются для обработки данных пользователями.

 

Литература

 

1. Глушков В. М. “Основы безбумажной информатики”, М. Наука, 1987 г.;
2. “Человек и вычислительная техника” под ред. Глушкова В. М., М. Наука, 1971 г.;
3. “Организационные вопросы автоматизации управления” (перевод с английского) Глушкова В. М., М. Экономика, 1972 г.;
4. Мартин Дж. “Организация баз данных в вычислительных системах”, М. Мир, 1980 г.;
5. Бойко В. В., Савинков В. М. “Проектирование баз данных информационных систем”, М. Финансы и статистика, 1989 г.;
6. Шураков В. В. “Надежность программного обеспечения систем обработки данных”, М. Финансы и статистика, 1987 г.;
7. Уинер Р. “Язык Турбо СИ”, М. Мир, 1991 г.;
8. Paradox Engine. Документация: описание, список функций для создания и работы с БД.;
9. “Турбо СИ. Описание редактора, стандартные и графические функции”, изд. Иститута проблем информатики, М. 1989 г.;
10. Хьюз Дж., Мичтом Дж. “Структурный подход к программированию”. Изд. Мир, М., 1980 г.;
11. “Выполнение организационно-экономической части дипломных проектов”. Учебное пособие, изд. МИРЭА, 1994 г.;
12. “Выполнение организационно-экономической части дипломных проектов”. Учебное пособие, изд. МИРЭА, 1987 г.;
13. “Сетевые графики в планировании”. Разумов И. М., Белова Л. Д., и др., М. Высшая школа, 1981 г.;
14. “Основы финансового менеджмента. Как управлять капиталом?” Балабанов И. Т., М. “Финансы и статистика”, 1994 г.;
15. Мотузко Ф. Я. “Охрана труда”, М. Высшая школа, 1969 г.;
16. Самгин Э. Б. “Освещение рабочих мест”, изд. МИРЭА, 1989 г.;