Автоматизированная система управления (АСУ)

Автоматизированная система управления или АСУ — комплекс аппаратных и программных средств, предназначенный для управления различными процессами в рамках технологического процесса, производства, предприятия
Автоматизированная система управления(АСУ)

Создателем первых АСУ в СССР является доктор экономических наук, профессор, член-корреспондент Национальной академии наук Белоруссии, основоположник научной школы стратегического планирования Николай Иванович Ведута (1913—1998)
В 1962—1967 гг.

Структура АСУ

Степени автоматизации АСУ

Система управления - это совокупность взаимосвязанных управленческих процессов и объектов. С целью автоматизации управления является повышение эффективности использования потенциальных возможностей объекта управления.
Суть системы управления

1. Предоставление лицу, принимающему решение (ЛПР) релевантных данных для принятия решений.
2. Ускорение выполнения отдельных операций по сбору и обработке данных.
3. Снижение количества решений, которые должно принимать ЛПР.
4. Повышение уровня контроля и исполнительской дисциплины.
5. Повышение оперативности управления.
6. Снижение затрат ЛПР на выполнение вспомогательных процессов.
7. Повышение степени обоснованности принимаемых решений.
Цели системы управления
Цели:

1.Средства получения информации;
2.Средства формирования и передачи информации;
3.Средства локального регулирования и управления;
4.Средства вычислительной техники;
5.Исполнительные механизмы;
6.Средства передачи информации в смежные и вышестоящие АСУ.
Техническое обеспечение включает в себя:
Составляющие системы управления

В состав АСУ входят следующие виды обеспечений:
1. Информационное
2. Программное 3. Техническое
4. Организационное
5. Метрологическое
6. Правовое и лингвистическое.
Структура и строение АСУ

Схема структуры системы управления

Основные классификационные признаки определяющие вид АСУ являются:
Сфера функционирования объекта управления
1. Промышленность
2. Строительство
3. Транспорт
4. Сельское хозяйство
5. Непромышленная сфера
6. Торговля
Вид управляемого процесса
1. Технологический
2. Организационный
3. Экономический
Основные классификационные признаки АСУ

Функции АСУ - это установка в техническом задании на создание конкретной АСУ на основе анализа целей управления, заданных ресурсов для их достижения, ожидаемого эффекта от автоматизации и в соответствии со стандартами, распространяющимися на данный вид АСУ. Функция АСУ реализуется совокупностью комплексов задач, отдельных задач и операций. Функции АСУ в общем случае включают в себя следующие элементы (действия):
планирование и (или) прогнозирование;
учет, контроль, анализ;
координацию и (или) регулирование.
Функции АСУ

Функции при формировании управляющих воздействий:
Функции обработки информации (вычислительные функции) – это осуществление учета, контроль, хранение, поиск, отображение, тиражирование, преобразование формы информации;
Функции обмена (передачи) информации – это связаны с доведением выработанных управляющих воздействий до ОУ и обменом информацией с ЛПР;
Группа функций принятия решения (преобразование содержания информации) – создание новой информации в ходе анализа, прогнозирования или оперативного управления объектом
Функции автоматизации управления

Схема деления структур АСУ

Децентрализованная структура - это
Построенная система с такой структурой эффективно при автоматизации техно­логически независимых объектов управления по материальным, энергетическим, информационным и другим ресурсам. Система представляет совокупность нескольких независи­мых систем со своей информационной и алгоритмической базой.
Децентрализованная структура АСУ

Централизованная структура - это
структура осуществляет реа­лизацию всех процессов уп­равления объектами в едином органе управления, который осуществляет сбор и обработку информации об управляемых объектах и на основе их анали­за в соответствии с критериями системы вырабатывает управ­ляющие сигналы.
Централизованная структура АСУ

Одноуровневые централизованные системы применяются в основном для управления относительно несложными объектами или объектами, расположенными на небольшой территории.
Схемы систем

Достоинствами централизованной структуры:
1.достаточно простая реализация процессов информационного взаимодей­ствия
2. принципиальная возможность оптимального управления системой в
целом
3.достаточно легкая коррекция оперативно изменяемых входных параметров
4. возможность достижения максимальной эксплуатационной эффективности при минимальной избы­точности технических средств управления.
Недостатки централизованной структуры:
1.необхо­димость высокой надежности и производительности технических средств управления для достижения приемлемого качества упра­вления
2.высокая суммарная протяженность каналов связи при наличии территориальной рассредоточенности объектов упра­вления.
Достоинства и недостатки централизованной системы

Основная особенность данной структуры — сохранение принципа централизованного управления, т.е. выработка управляющих воздействий на каждый объект управления на основе информации о состояниях всей совокупности объектов управления.
До­стоинства такой структуры:
1.снижение требований, к производи­тельности и надежности каждого центра обработки и управления без ущерба для качества управления
2. снижение суммарной про­тяженности каналов связи
Централизованная рассредоточенная структура
Централизованная рассредоточенная структура

Недостатки системы:
1. Усложнение информацион­ных процессов в системе управления из-за необходимости обмена данными между центрами обработки и управления
2. Корректировка хранимой информации
3. Избыточность техниче­ских средств, предназначенных для обработки информации
4. Сложность синхронизации процессов обмена информацией.
Недостатками централизованной рассредоточенной системы

Иерархическая структура
В иерархических структурах выделяют следующие группы задач происходящие в управляемом процессе задачи сбора данных с объекта управления и прямого цифрового задачи экстремального управления, связанные с расчётами параметров управляемого процесса и требуемых значений, с логиче­скими задачами пуска и остановки агрегатов, задачи оптимизации и адаптивного управления процессами, технико-экономические задачи ,информационные задачи для адми­нистративного управления, задачи диспетчеризации и координа­ции в масштабах цеха, предприятия, задачи планирования
Схемы и иерархической структуры

Автоматизированная система управления производством (АСУ П) — решает задачи организации производства, включая основные производственные процессы, входящую и исходящую логистику. Осуществляет краткосрочное планирование выпуска с учётом производственных мощностей, анализ качества продукции, моделирование производственного процесса. Для решения этих задач применяются MIS и MES-системы, а также LIMS-системы.
АСУ ПТ

Автоматизированная система управления уличным освещением («АСУ УО») — предназначена для организации автоматизации централизованного управления уличным освещением.(пример)
АСУ УО

Автоматизированная система управления наружного освещения («АСУНО») — предназначена для организации автоматизации централизованного управления наружным освещением.(пример)
АСУНО

Автоматизированная система управления дорожным движением или АСУ ДД — предназначена для управления транспортных средств и пешеходных потоков на дорожной сети города или автомагистрали(пример)
АСУ ДД

Автоматизированная система управленияпредприятием или АСУП — Для решения этих задач применяются MRP,MRP II и ERP-системы. В случае, если предприятием является учебное заведение, применяются системы управления обучением.(пример)
АСУП

Автоматизированные системы
Системы автоматизированного проектирования (САПР) предназначены для выполнения проектных работ с применением математических методов и компьютерной техники. Используются в архитектуре, электронике, энергетике, механике и др. В процессе автоматизированного проектирования в качестве входной информации используются технические знания специалистов, которые вводят проектные требования, уточняют результаты, проверяют полученную конструкцию, изменяют ее и т.д.
САПР

База знаний (knowledge base) - совокупность знаний, относящихся к некоторой предметной области и формально представленных. Базы знаний используются в контексте экспертных систем(например, в медицине или в математике). Обычно база знаний представляет собой совокупность правил вывода.
Базы знаний

Экспертная система — это комплекс компьютерного программного обеспечения, помогающий человеку принимать обоснованные решения. Экспертные системы используют информацию, полученную заранее от экспертов - людей, которые в какой-либо области являются лучшими специалистами
Экспертная система

Автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТП) — это комплекс программных и технических средств, предназначенных для создания систем автоматизации управления технологическим оборудованием и производственными процессами на предприятиях (автоматизация производства).
АСУ ТП
Компоненты АСУ ТП
1. Оперативный персонал
2. Организационное обеспечение
3. Информационное обеспечение
4. Техническое обеспечение
5. Программное обеспечение
6. Математическое обеспечение

Схема АСУ ПТ

Отличие АСУ от АСУ ПТ
АСУ ПТ - автоматическая система управления технологическим процессом, управляет производством
АСУ - автоматическая система управления предприятием, координирует деятельность всего предприятия.