Задачи и особенности проектирования систем автоматизации экспериментов и испытаний

Общие требования к системам автоматизации экспериментов и испытаний

Рассмотренные выше принципыорганизации и проектирования систем автоматизации экспериментов определяют общие требования, которые должны предъявляться к системе для обеспечения ее необходимых свойств и характеристик.

Эти свойства и характеристики выясняются

- на основе изучения объекта автоматизации и

- формулирования целей и задач автоматизации.

Такие требования образуют совокупность, которая должна обладать системными признаками.

Существенным обстоятельством является также взаимосвязанность требований, направленных на реализацию того или иного из названных принципов.

Например, максимизацияэффективности функционирования системы требует установления оптимальных уровней (значений) таких свойств системы, как

- гибкость,

- сложность,

- надежность и др.

Под гибкостью системы понимается ее способность перестраивать свою работу (обобщенный алгоритм функционирования) в соответствии с изменением внешних условий, сохраняя при этом определенный уровень эффективности.

Гибкость системы должна обеспечивать ее

1) способность к изменению в направлении деления на большее количество подсистем, и

2) способность к оперативномуперераспределению функций между подсистемами при их возрастающей дифференциации.

Степень надежности системы может варьироваться

- аппаратурными средствами,

- средствами математического обеспечения

- и с помощью изменения структуры системы.

На стадии проектирования систем следует искать компромиссное соотношение между стоимостью и надежностью системы для того, чтобы одновременно обеспечить ее эффективность и экономичность.

Эффективность системы связана также с продолжительностью периода ее разработки.

Формулирование конкретныхтехнических требований и уточнение общих требований к системам автоматизации производится на основе детального системного исследованияобъекта автоматизации и является необходимым элементом процесса проектирования систем.

Цель системы автоматизации научно-технических экспериментов состоит в решении выделенного набора задачавтоматизации.

Естественно, что при движении к цели стремятся достичь ее наилучшим в определенном смысле образом.

Поэтому основными задачами проектирования системы, оптимальной по заданным показателям качества (одному или нескольким) при ограничениях на другие внешние параметры (стоимость (С), временные характеристики (t_i), вес(G) и т.п.), являются:

- выбор обобщенного алгоритма функционирования,

- получение варианта структуры и

- определение набора технических средств системы, которые соответствуют экстремальным значениям этих показателей при выполнении системы ограничений С ≤ С_зад; t_i ≤ t_{i зад} и т.д.

Целью проектирования системы является разработка проекта системы, обеспечивающего эффективное выполнение целей и задач системы на основе применения наиболее рациональных методов и средств.

Трудности, возникающие при проектировании системы автоматизации, вызываются взаимосвязанностью принимаемых решений.

Совокупность решений, принимаемых в процессе проектирования системы, характеризуется двумя основными особенностями.

Первая состоит в том, что количество решений, как правило, слишком велико, и это не позволяет заниматься всеми ими одновременно.

Поэтому процесс проектирования должен подразделяться на стадии или этапы, которые осуществляются

- последовательно одной группой,

- одновременно разными группами проектировщиков

- либо комбинированием этих способов.

Таким образом, процесс проектирования системы автоматизации должен быть организован по некоторому плану, определяющему последовательностьэтапов проектирования.

Вторая особенность состоит в том, что совокупность необходимых решений нельзя разделить на ряд независимых наборов решений, т.е. процесс проектирования системы не может быть расчленен на независимые этапы, все они должны быть взаимосвязаны.

Эти два системных свойства решений, принимаемых в процессе проектирования системы, показывают, что проектирование является не единовременным актом, а процессом, в котором принимаемые решения нуждаются в периодической корректировке.

Решение вопросов о том,

- какие именно из этапов должны включаться в процесс проектирования в каждом конкретном случае,

- какое относительное внимание должно им уделяться,

- какова должна быть степень их взаимосвязи,

целесообразно производить на основе инженерной методики проектирования систем рассматриваемого класса.