Технология организации специализированного информационного и программного обеспечения распределенных АСУ ТП

• Автор: Лосев, Василий Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 181 с. : ил.

Содержание
Введение
1. Модели архитектур; виды обеспечения и способы организации функционирования распределенных АСУ

1.1 Вопросы проектирования сложных систем

1.1.1 Системный подход в проектировании АСУ

1.1.2 Этапы жизненного цикла готовой продукции

1.2 Многоуровневая архитектура АСУ

1.3 Виды обеспечения автоматизированных систем управления

1.3.1 Вопросы интеграция видов обеспечения АСУ

1.3.2 Интероперабельность видов обеспечения АСУ

1.4 Архитектурные модели распределенных вычислений АСУ

1.4.1 Технологии распределенных вычислений
1.4.2 Локально и глобально распределенные среды. Технологии

1.5 Выводы
2. Гетерогенные системы в АСУ, способы и средства их взаимодействия
2.1 Исследование имитационной модели проекта АСУ TTI
2.1.1 Постановка задач и методик исследования
2.1.2 Исследование
2.1.3 Вопросы исключения сетевого транспорта
2.1.4 Анализ выявленных формализованных коммуникаций
2.1.5 Итерационный подход к формированию транзакций
2.2 Выводы
3. Системы управления данными в АСУ
3.1 Обоснование проектирования узкоспециализированной системы управления данными в распределенной АСУ
3.1.1 Классификация информационного обеспечения
3.1.2 Тенденции в области систем управления данными
3.2 Модель алгоритмической сущности интерфейса взаимодействия гетерогенных систем
3.2.1 Технология ODBC
3.2.2 Приоритетные направления снижения инерционности взаимодействия гетерогенных систем
3.2.3 Унифицированный язык моделирования
3.2.4 Описание модели интерфейса взаимодействия гетерогенных систем
3.2.5 Организация пула соединений
3.2.6 Исключение сетевого транспорта
3.3 GRID-ориентированная, локально распределенная архитектурная платформа АСУ ТП
3.3.1 Система управления ресурсами
3.3.2 Целевое назначение проектируемой архитектуры

3.4 Выводы
4. Модель специализированной системы управления данными в распределенной АСУ ТП
4.1 Обоснование применения среды основной памяти для хранения данных в альтернативу дисковой
4.2 Предопределенный алгоритм выполнения транзакций
4.3 Рекурсивная транзакционная модель согласованности данных в распределенной АСУ ТП
4.4 Реализация мероприятий по снижению инерционности взаимодействия компонентов гетерогенной среды АСУ ТП
4.5 Выводы
Заключение
Библиографический список
Приложение №1. Методика снижения избыточности данных регистрируемых
в СУБД
Приложение №2. Отчет на информационную систему (OLTP DataBase)

Введение
Актуальность работы. Проблемы проектирования современных распределенных автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП), в первую очередь, связаны со сложностью характера протекающих процессов, как следствие, сложностью их формализации, с повышенными требованиями к мониторингу и контролю параметров ТП, с последующей регистрацией и хранением данных.
На сегодняшний день при системной интеграции существуют два подхода к разработке прикладного программного обеспечения (ПО) АСУ ТП. Первый подход - это разработка ПО с использованием классических языков программирования и стандартных средств отладки; второй - применение существующих, готовых инструментальных средств класса «Сбор данных и диспетчерский контроль» (SCADA-систем). При условии увеличения доли стоимости прикладного ПО в затратах на создание конечной системы вариант, основанный на непосредственном программировании, удовлетворителен лишь для ограниченного числа систем. В связи с этим, в рамках комплексной автоматизации производства и интегрированного управления ТП, целесообразно идти по второму направлению, осваивая и адаптируя уже апробированный универсальный инструментарий.
Однако, учитывая специфику прикладного ПО, ориентированного на известную проблемную область, применение данного подхода к другим видам обеспечения АСУ ТП, например, информационному и лингвистическому, является не достаточно эффективным. Наличие в распоряжении системных интеграторов универсальных коммерческих продуктов обусловлено рядом причин: представление интересов
определенного разработчика; отсутствием специализированных решений, диктуемая заказчиком низкая совокупная стоимость владения (Total Cost of Ownership) АСУ ТП, последующий выбор которых основан на объективных, формальных требованиях.

процессорных узлов и оценки времени выполнения работы. Очереди конфигурируются с помощью специальных атрибутов. В соответствии со значениями атрибутов алгоритм планирования определяет очередность работ и выделяет для них ресурсы. Так, из очереди первой может выбираться работа, для которой- достаточно процессоров и свободного интервала времени, не занятого выполнением других работ, причем начало очереди при этом не блокируется.
Диспетчеризация в режиме пакетной обработки позволяет эффективнее использовать вычислительные ресурсы: персональные компьютеры или рабочие станции какой-либо организации, обычно простаивающие по ночам или выходным дням, могут в это время загружаться трудоемкими, многочасовыми работами.
Балансировка нагрузки необходима для полного и эффективного использования ресурсов. Понятно, что вычислительный процесс организован плохо, если одна часть узлов перегружена, в то время как другая простаивает. Здесь опять-таки важен механизм планирования - работы выполняются вовсе не обязательно в порядке поступления (РСРБ).
Сбалансировать нагрузку позволяет и функция миграции работ. Она определяет возможность прерывания, перемещения в другие узлы и повторного запуска работы. Миграция может быть вызвана перегрузкой одних узлов и простоем других. Эта функция в системах управления ресурсами чаще всего поддерживается с помощью очередей.
В конечном итоге назначение систем управления ресурсами -обеспечить надежное, контролируемое выполнение программы пользователя, которая в случае сбоя то ли самой системы, то ли исполнительного узла могла бы быть вновь запущена из некоторого промежуточного состояния. Для этого существует механизм контрольных точек. Это своего рода фотография текущего состояния работы, позволяющая осуществить ее повторный запуск.