Задачи автоматизации и управления на транспорте

Устройства автоматизации являются важнейшими элементами технического вооружения железнодорожного транспорта. Эти устройства позволяют эффективно решать задачи перевозочного процесса, способствуя увеличению пропускной способности железнодорожных линий, обеспечивая безопасность движения поездов, бесперебойную связь между всеми подразделениями железнодорожного транспорта.

Применяемые на железнодорожном транспорте устройства автоматизации и связи включают: средства автоматики и телемеханики, регулирующие движение поездов на перегонах (электрожезловая система, полуавтоматическая блокировка, автоблокировка); устройства АТ, управляющие стрелками и сигналами на станции (электрическая и механическая централизация стрелок); диспетчерскую централизацию, объединяющую АБ и централизацию стрелок; телефонную, телеграфную и другие виды проводной связи, радиосвязь; пассажирскую автоматику. Оснащенность этими устройствами таково, что железные дороги России имеют оптимальный уровень оборудования этими системами и могут обеспечить в 2 раза больший объем перевозок, чем в настоящее время.

Для железнодорожного транспорта важной задачей является увеличение объема перевозок за счет более эффективного использования подвижного состава при хорошем качестве обслуживания. Этого можно достигнуть повышением роли диспетчерского управления, реализуемого с помощью новых информационных технологий.

Электрическая централизация позволяет в 2 раза повысить пропускную способность станций, сократить эксплуатационный штат работников и обеспечить безопасность движения поездов. Наиболее просто с этой проблемой на станции может справиться централизация компьютерного типа, обеспечивающая безопасное управление стрелками и сигналами. Микропроцессорные системы повышают уровень безопасности, занимают значительно меньше площади, потребляют меньше электроэнергии, уменьшают объем строительно-монтажных работ и снижают эксплуатационные расходы.

Наряду с созданием практически необслуживаемых устройств железнодорожной АТ разрабатывается малообслуживаемое оборудование низовой автоматики. Это новые светофоры со светодиодными оптическими системами, стрелочные винтовые электроприводы и другое напольное оборудование. Его внедрение позволит обеспечить повышение уровня безопасности движения, снизить затраты при производстве и эксплуатации, а также улучшить условия труда обслуживающего персонала.

Внедрение современных многофункциональных и высокопроизводительных измерительных систем и мобильных комплексов (МИКАР) позволит автоматизировать многие технологические операции и, как следствие, сократить трудозатраты.

АСУ – автоматизированная система управления

Совокупность экономико-математических методов технических средств (ЭВМ, средства связи, уст-ва отображения инф-ии) и организ-ых комплексов, обеспечивающих рациональное управление сложным объектом( предприятия, технологический процесс, трансп. Сис-ма).

Цель построения АСУ – резкое повышение эф-ти управления объектом на основе роста производительности управленческого труда и совершенствование методов планирования и гибкого регулирования управляемого процесса.

Структура АСУ

Техническая база

Информационная база

Средства сбора и регистрации данных

Средства отображения информации

Информационная база АСУ – размещенная на машинных носителях информации совокупность всех данных, необходимых для автоматизации управления объектом или процессом. Обычно информационная база делится на три массива: генеральный, производный и оперативный.

Техническая база АСУ включает средства обработки, сбора и регистрации, отображения и передачи данных, а также исполнительные механизмы, непосредственно воздействующие на объекты управления (например, автоматические регуляторы, датчики и т.д.), обеспечивающие сбор, хранение и переработку информации, а также выработку регулирующих сигналов во всех контурах автоматизированного управления производством. Основные элементы технической базы – ЭВМ, которые обеспечивают накопление, хранение и обработку данных, циркулирующих в АСУ.

Средства сбора и регистрации данных при участии человека включают различные регистраторы производства, с помощью которых осуществляются сбор и регистрация данных непосредственно на рабочих местах (например, в цехе, на участке, станке), а также датчики (температуры, количества изготовленных деталей, времени работы оборудования и т.д.), фиксаторы нарушений установленного технологического и организационного ритма (отсутствие заготовок, инструмента, материалов, неправильная наладка станков, отсутствие транспортных средств для отправки готовой продукции и т.д.). 

Средства отображения информации предназначены для представления результатов обработки информации в удобном для практического использования виде. К ним относятся различные печатающие устройства, пишущие машины, терминалы, экраны, табло, графопостроители, индикаторы и т.п.

Математическое обеспечение АСУ – комплекс программ регулярного применения, управляющих работой технических средств и функционированием информационные базы и обеспечивающих взаимодействие человека с техническими средствами АСУ. Математическое обеспечение условно можно подразделить на систему программирования, операционную систему, общесистемный комплекс и пакеты типовых модулей.

Техническая база АСУ

Техническая база АСУ включает средства обработки, сбора и регистрации, отображения и передачи данных, а также исполнительные механизмы, непосредственно воздействующие на объекты управления (например, автоматические регуляторы, датчики и т.д.), обеспечивающие сбор, хранение и переработку информации, а также выработку регулирующих сигналов во всех контурах автоматизированного управления производством. Основные элементы технической базы – ЭВМ, которые обеспечивают накопление, хранение и обработку данных, циркулирующих в АСУ. ЭВМ позволяют оптимизировать параметры управления, моделировать производство, подготавливать предложения для принятия решения.

Мат. Обеспечение АСУ - комплекс математических программ и алгоритмов, одна из обеспечивающих подсистем. Обычно включает множество программ для решения на ЭВМ конкретных задач, объединяемых главной программой-диспетчером. Программа-диспетчер определяет порядок работы исполнительных программ в зависимости от графика переработки информации, запросов и т. д.

Система программирования - это комплекс программ, которые обеспечивают управление компонентами компьютерной системы, такими как процессор, оперативная память, устройства ввода-вывода, сетевое оборудование, выступая как «межслойный интерфейс», с одной стороны которого аппаратура, а с другой - приложения пользователя.

Общесистемный комплекс

Пакеты типовых прикладных модулей - набор взаимосвязанных модулей, предназначенных для решения задач определённого класса некоторой предметной области.

Организ.-экономическая база

К технической базе АСУ относят также средства оргтехники (копировально-множительную технику, картотеки, диктофоны и т.д.), а также вспомогательные и контрольно-измерительные средства, обеспечивающие нормальное функционирование основных технических средств в требуемых режимах.

Функциональная часть АСУ

Набор взаимосвязанных программ для реализации конкретных ф-ий управления (планирование, финансово-бухгалтерская деятельность и др.). Все задачи функц.части базируются на общих данных АСУ.

Включение в систему новых задач не влияет на структуру основы и осущ-я по средствам типового для АСУ инф-го формата и процедурной схемы.

Функциональная часть АСУ принято делить на подсистемы в соответствии с основными ф-ми управления объекта. Подсистемы в свою очередь делят на комплексы, содержащие наборы программ для решения конкретных задач управления в соответс твии с общей концепции системы.

Состав задач ф-ой части АСУ определяется типом управляемого объекта, его состоянием и видом выполняемых им заданий.

Особенности АСУ

Высокая реактивность(малое время реакции на отклонение пар-ов управления от заданного значения)

Простой алгоритм управления

Непрерывная работа

Проектируется и вводится целиком

Структура и уровни построения АСУ на транспорте и функции, алгоритмы эффективного принятия решении.

Предназначение АСУ на транспорте

Для повышения эффективности работы транспорта, путем автоматизации контроля и управления ТС

Для контроля и управления движением городского и пригородного пассажирского тр-та

Для управления и контроля служб ( медицинских, пожарных и т.д.)

Автоматизирование определенного места ТС и отображение их на мониторе диспетчера по плану( карте местности)

Автоматическое отслеживание отклонений от маршрута и графика движения с выдачей результатов диспетчеру

Показывает диспетчеру его местоположение курса и скорости движения

Оперативная коррекция маршрутов и графиков движения ТС

Непрерывная самодиагностика с выдачей сообщения автом. О неисправности системы

Возможность передачи диспетчеру в случае аварийной ситуации или при несанкционированном доступе к ТС и если оно оборудовано спец.датчиками.

Техническое обеспечение АСУ

Под техническим обеспечением системы управления АСУ понимается оснащение процессом управления, современными техническими средствами, соответ. Методами управления, материально-технической базой и основными требованиями предъявляемыми к тех. Обеспечению:

Комплексность механизации и автоматизации процессом управления и отдельных видов работ

Пропорциональность производит. Разных видов техники, связанной между собой процессом управления

Ритмичная работа техники и всех звеньев аппарата управления

Экономичность эксплуатации техники управления.

9. Информационное обеспечение асу.(и его состав)

Часть системы управления, которая представляет собой совокупность данных о фактическом и возможном состоянии элементов производства и внешних условий функционирования производственного процесса о логике изменения и преобразования элементов производства.

При определенном характере информации в системе управления выделяют 2 части: первичные элементы информации(данные) и схемы классификационных связей.

Перечисленные части связаны со спецификой объекта. Выделяют 2 уровня: характеристики информационного обеспечения элементный и системный.

10. Процесс формирования информационного обеспечения.

Включает этапы:

1.Описание состояния объекта.

2.Модификация классификационных связей.

3.Отражение в информационных моделях динамики, отдельных элементов и процессов.

Порядок формирования определенного подхода к анализу состава информации. Организация информации в значительной степени предопределяет порядок ее хранения, регистрации, обновления и использования, передачи. Четкая организация БД позволяет более плотно обосновать направления движения, интенсивность потоков, методику запросов, закономерность ее преобразования и мет. получения.

Информационное обеспечение логистического процесса

Создание логистических информационных систем – системы, которые помогают принимать решения

На базе ЭВМ пр. следующие принципы:

1)нужно стремиться к модулярной структуре систем как в аппаратном оборудовании, так в программном обеспечении

2)надо обеспечить возможность поэтапного создания систем.

3) важным является четкое установление мест стыка

4)нужно обеспечить гибкость системы с точки зрения специф-х требований конкретного применения

5)ведущую роль играет приемлемость системы для пользователя диалога «человек – машина»

Создание логистических информационных систем

Использование информационной логистики позволило наладить связь между участниками процесса управления.

Информационная система(ИС) обеспечивает:

-подготовку;

-ввод;

-хранение;

-обработку;

-контроль;

-передачу;

Логистические информационные системы представляют собой соответствующие информационные сети.

ИС и электронная передача данных открывают дальнейшие перспективы для рационализации логистики, но они требуют серьезной работы по организации и стандартизации.

Широкое проникновение логистики в сферу экономики произошло благодаря компьютеризации управления материальными потоками.

Способность микропроцессорной техники решать сложные вопросы по обработке информации позволяет обеспечивать обработку и взаимный обмен большими объемами информации между различными участниками логистического процесса.

13. Виды логистических информационных систем(лис).

1) плановая- система создается на административном уровне управления и служит для принятия долгосрочных движений стратегического характера.

2) диспозитивная система, которая создается на уровне управления складом или цехом и служит для обеспечения отлаженной работы логистических систем.

3) исполнительные(оперативные) ИС создаются на уровне административного или оперативного управления . Обработка информации в этих системах производится в темпе определяемом скоростью ее поступления в ЭВМ. Режим работы в реальном времени, которое позволяет получать необходимую информацию о движении грузов в текущий момент времени и своевременно выдавать соответствующие административные и управляющие воздействия на объект управления.