Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Основные направления обеспечения совместного функционирования различных уровней интегрированной АСУ 14
1.1 Анализ интегрированных систем управле ния предприятий с непрерывным характе ром производства 14
1.2. Анализ проблемы информационной совместимости в интегрированной АСУ 27
1.3. Постановка задачи достижения информационной совместимости между различными уровнями управления 39
Выводы 51
ГЛАВА II. Исследование вопросов информационной совместимости между различными уровнями интегрированной АСУ 53
2.1. Этапы проектирования логической структуры базы данных 53
2.2. Анализ и формализованное описание ин -формационных потоков интегрированной АСУ... 64
2.3. Алгоритм построения информационно-логи -ческой модели предметной области интегрированной АСУ 80
2.4. Исследование и обоонование оптимальной избыточности хранимой информации в базе
данных 93
Выводы 112
ГЛАВА III. Реализация принципов достижения информационной совместимости в интегрированной АСУ 114
3.1. Анализ и описание предметной области подсистемы диспетчеризации "Оптимальное управление технологическими узлами" 114
3.2. Проектирование логической структуры базы данных оперативных пользователей 123
3.3. Алгоритм определения оптимального состава базы данных 129
3.4. Организация поиска и основные процедуры диспетчерской информационно-справочной
системы 138
Выводы 149
Заключение 151
Литература
- Анализ проблемы информационной совместимости в интегрированной АСУ
- Постановка задачи достижения информационной совместимости между различными уровнями управления
- Алгоритм построения информационно-логи -ческой модели предметной области интегрированной АСУ
- Проектирование логической структуры базы данных оперативных пользователей
Введение к работе
Основными направлениями экономического и социального развития СССР на 1981 - 1985 годы и на период до 1990 года предусмотрено внедрение комплекса разработанных мер по совершенствованию хозяйственного механизма и усиления его воздействия на повышение эффективности и качества, улучшения организационной структуры управления. Одной из таких мер является внедрение вычислительной техники в сферу управления общественным производством и на основе этого создание автоматизированных систем управления /6, 62, 79/.
В решениях ХХУІ съезда КПСС /3/ отмечено, что дальнейшее развитие автоматизированных систем управления (АСУ) должно происходить по пути "...совершенствования вычислительной техники, ее элементной базы и математического обеспечения, средств и систем сбора, передачи и обработки информации...".
На июньском (1983 г.) Пленуме ЦК КПСС было указано, что еще "Предстоит осуществить автоматизацию производства, обеспечить широчайшее применение компьютеров..." /V»
Таким образом на современном этапе развития и применения ЭВМ важнейшее значение приобретает создание таких автоматизированных систем, которые обеспечивали бы совместное решение задач организационного управления предприятием и задач управления технологическими процессами.
Одним из основных направлений решения этой задачи является достижение интеграции процессов управления различными уровнями промышленного производства посредством поддержания между ними надежных и оперативных информационных взаимосвязей.
В настоящее время разработаны и функционируют большое коли-
чество АСУ промышленными предприятиями. Они, как правило, подразделяются на автоматизированные системы управления на уровне предприятия (АСУП) и автоматизированные системы управления на уровне технологических процессов (АСУТП). Даже если на предприя тии функционируют как АСУП, так и АСУТП, они обычно представляют собой две самостоятельные системы, имеющие не связанные информационные фонды /13, 47, 104/.
Разобщенность информационных фондов влечет разобщенность решения задач управления технологическими процессами и задач административно-организационного управления, В свою очередь это приводит к тому, что задачи оперативно-диспетчерского управле -ния, для решения которых требуется своевременное получение ин -формации, как с уровня АСУП, так и с уровня АСУТП, имеют низкую эффективность /45, 58, 95/.
Преодоление этого недостатка возможно при создании интег -рированной автоматизированной системы управления предприятием, предусматривающей сочетание интеграции информации в пределах функциональных подсистем одного иерархического уровня управле -ния с интеграцией информационных фондов ее смежных уровней /7, 40, 46, 79/.
Построение интегрированных АСУ осуществляется по принципам многоуровневых иерархических систем /72, 73, 117/, в которых локальные цели различных уровней взаимно координируются для до -стижения глобальной цели всей системы.
Функционирование ЙАСУ обеспечивает поиск наилучших решений при совместном решении задач управления предприятием в целом и задач управления технологическими процессами. При этом выработка управленческих решений задачами верхнего уровня во многом определяется обратной связью (реакцией) нижнего уровня, а при
решении задач управления технологическими процессами необходимо использование управленческих воздействий, поступающих с верхнего уровня.
Следовательно, одним из основных факторов эффективности ИАСУ является своевременный обмен данными между уровнями авто -матизации, необходимыми для принятия решения на определенном уровне управления, который возможен при достижении совместимости в системе. При этом АСУП и АСУТП рассматриваются как подсистемы ИАСУ, интеграция которых обеспечивается совместимостью их входов и выходов и разработкой интерфейса совместимости.
Значительный вклад в решение различных аспектов проблемы построения интегрированных АСУ и разработки ее программного и информационного обеспечения внесен работами советских ученых В.М.Глушкова, М.А.Королева, А.Г.Мамиконовз, Г.М.Марчука, Р.С.Се-дегова, В.И.Скурихина, А.А.Стогния, Э.Н.Хотяшова, а также ряда зарубежных ученых.
Необходимость комплексного решения проблемы совместимости между различными уровнями интегрированной АСУ определяет актуальность выбранной темы диссертации: "Исследование и разработка методов обеспечения информационной совместимости различных уровней интегрированной АСУ".
Достижение информационной совместимости между различными уровнями ИАСУ принадлежит к числу важных научных задач, что обосновывается отсутствием надежной и пригодной для использования на практике методики ее реализации при построении информационного обеспечения системы.
Исходя из вышеуказанного основной целью диссертационной работы является повышение эффективности автоматизации управления в результате разработки и внедрения специальных методов инфор -
- 7 -мационного обмена между различными уровнями ИАСУ (на примере системы управления химическим предприятием).
В соответствии с поставленной целью в работе сформулиро -ваны и решены следующие задачи:
разработка методики анализа и формализованного описания информационных потоков, циркулирующих между уровнями ИАСУ;
разработка алгоритма построения инфологической модели предметной области ЙАСУ, предусматривающей обеспечение информационной совместимости;
построение экономико-математической модели определения оптимального состава базы данных и разработка алгоритма ее реализации;
разработка логической структуры базы данных, содержащей информацию различных уровней автоматизации, необходимую для решения задач оперативно-диспетчерского управления;
разработка информационно-поискового языка диспетчерской информационно-справочной системы и реализация процедур поиска информации по запросам пользователей.
В качестве объекта исследования выбраны информационные процессы, имеющие место при совместном функционировании различных уровней ИАСУ Уральским химическим заводом (УХЗ).
Теоретической и методологической основой диссертационного исследования послужили труды классиков марксизма-ленинизма, материалы ХХУІ съезда КПСС и последующих пленумов ЦК КПСС, постановления ЦК КПСС и Советского правительства по вопросам совер -шенствования управления и планирования народным хозяйством и развития научно-технического прогресса.
В процессе работы над диссертацией использовались труды советских и зарубежных авторов по теории информационных систем,
банков данных, машинной обработке экономической информации. При исследовании применялись методы системного анализа, теории множеств, графов, линейной алгебры, математической логики.
В настоящей работе с позиций системного подхода рассматривается весь процесс обеспечения информационной совместимости между различными уровнями ИАСУ, включающий и этап организации обмена данными в автоматизированном режиме, в отличие от имеющихся работ, где рассматривается только достижение понятийно-терминологического единства информационных фондов системы.
В диссертации сформулировано решение задачи информационной совместимости в ИАСУ, посредством создания программно-информа -ционного интерфейса между ее различными уровнями.
При построении логической структуры базы данных, обработку информации которой выполняют программные средства интерфейса, обосновано применение инфологического подхода к ее проектированию.
В работе разработана экономико-математическая модель определения состава базы данных, обеспечивающая минимум затрат ма -шинного времени на обработку запросов пользователей и поддер -жание базы данных в актуальном состоянии в течении фиксирован -ного промежутка времени на основе выявления оптимального соот -ношения между хранимой и вычисляемой частями базы данных.
Полученные в работе практические результаты пригодны к использованию на других объектах. Практическая ценность диссертации определяется тем, что в ней разработаны:
- методика анализа и формализованного описания информационных потоков, использование которой позволяет определить ин -формационно-связанные элементы данных, направляемые с одного уровня на другой, произвести их однозначную идентификацию при
достижении информационной совместимости и выявить тип взаимо -связи;
алгоритм построения инфологической модели предметной области информационного взаимодействия различных уровней управления, обеспечивающей наиболее адекватное описание этой предметной области при создании интерфейса совместимости;
алгоритм реализации модели определения оптимального состава базы данных, применение которого сокращает время информационного отклика системы при ограничении на объем памяти, отводимой для базы данных;
диспетчерская информационно-справочная система, в рамках которой разработаны основные процедуры поиска информации по запросам пользователя, являющиеся программным расширением СУБД "БАНК", использующей в ЙАСУ Уральским химическим заводом.
Структура работы обусловлена спецификой проблемы и логикой проводимого исследования. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка использованной литературы и приложе -ний.
Первая глава диссертации посвящена исследованию функ -ционирования ЙАСУ предприятий с непрерывным характером произ -водства. Основное внимание при этом уделяется анализу проблемы совместимости в многоуровневых иерархических системах, а также определению методов ее решения в ИАСУ.
Анализируются функции, выполняемые на различных уровнях ИАСУ в процессе управления производством хладонов на Уральском химическом заводе. Выявляется характер информационных взаимо -связей между АСУП и АСУТП при решении задач оперативно-диспетчерского управления производством.
В результате анализа отмечается, что эффективность управ -
ления предприятием с непрерывным характером производства в значительной степени зависит от обеспечения своевременной инфор -мационной взаимосвязи задач оперативного управления и задач управления технологическими процессами.
Исследуется проблема совместимости в ИАСУ, которая подразделяется на функциональный, технический, программный и информационный аспекты. На основании проведенного исследования сделан вывод, что первые три аспекта совместимости в достаточной сте -пени изучены и в некоторых случаях реализованы на практике. Вследствии этого объектом последующего исследования выбраны вопросы достижения информационного аспекта совместимости.
В последнем разделе первой главы сформулирована постановка задачи достижения информационной совместимости между различными уровнями ИАСУ. Выделяется два вида информационной совместимости: совместимость документооборотов различных уровней управления и машинная совместимость их баз данных.
Обосновывается организация базы данных, содержащей инфор -мацию различных уровней ИАСУ, необходимую для решения задач оперативно-диспетчерского управления. Обработка запросов к информации этой базы данных выполняется программными средствами интерфейса совместимости, в качестве которых выступает диспетчерская информационно-справочная система (ДИСС).
Исходя из цели исследования, в дальнейшем основное внима -ние уделяется достижению машинной совместимости в ИАСУ.
Во второй главе диссертации рассматривается процесс достижения информационной совместимости в ИАСУ в результате соз -дания программно-информационного интерфейса.
Исследуются этапы проектирования логической структуры базы данных, содержащей информацию смежных уровней управления и
- II -
получившей название, исходя из предназначения ее информации "База данных оперативных пользователей" (БДОП).
Отмечается, что на проектирование логической структуры БДОП существенные ограничения накладывают логические структуры, поддерживаемые СУБД на уровнях АСУП и АСУТП. Для преодоления этого недостатка в работе используется инфологический подход к проектированию логической структуры БДОП, который предусматривает создание информационно-логической модели предметной области ИЛМ ПО).
Предлагается методика анализа и формализованного описания информационных потоков на реквизитном уровне, который является первой стадией построения инфологической модели.
Особенность исследования информационных потоков, ориентированного на достижение информационной совместимости, заключается в выявлении информационно-связанных задач, для решения которых необходима информация различных уровней управления, эле -ментов данных, участвующих в их решении, а также характеравзаи-модействия и информационной активности этих элементов данных в процессе решения выявленных задач.
Разрабатывается алгоритм построения инфологической модели предметной области интегрированной АСУ, использующий в качестве средства формализации теоретико-множественный аппарат теории отношений.
Разработанная модель отражает логико-семантические свойства и связи элементов данных, а также формализованно описывает возможные типы запросов к системе.
Приводится построенная экономико-математическая модель определения оптимального состава базы данных (БД).
Оптимизация состава БД заключается в нахождении такой
хранимой чести БД, обработка и ведение которой позволило бы сни зить общие затраты машинного времени на функционирование банка данных за определенный промежуток времени при заданном объеме памяти ЭВМ для хранения БД. При этом вводится понятие оптимальной избыточности состава БД, подразумевая под этим некоторые хранимые производные показатели.
В третьей главе приводится практическая реализация сформулированных теоретических принципов обеспечения информацион -ной совместимости на примере решения задач оперативно-диспет -черского управления.
В соответствии с разработанной методикой анализа и формализованного описания информационных потоков исследуется пред -метная область задач диспетчерского управления узлом синтеза хладона-22.
На основе построенной инфологической модели предметной области (ИДИ ПО) задач оперативно-диспетчерского управления уз -лом синтеза в работе спроектирована логическая структура БДОП в терминах СУБД "БАНК", которая используется в ИАСУ Уральским химическим заводом.
В соответствии с моделью определения оптимального состава БД разработан алгоритм оптимизации хранимого состава спроектированной БДОП.
В последнем разделе главы описаны принципы функционирования разработанной диспетчерской информационно-справочной сие -темы, которая обеспечивает поиск информации по критериям, сформулированным, исходя из целей диспетчерского управления, не реализуемый программными средствами СУБД "БАНК".
Для формализованного обращения к ДИСС разработан информационно-поисковый язык, конструкции которого записаны в нормаль-
- ІЗ -
ной форме Бэкуса.
Разработанное программное обеспечение ДИСС состоит из двух частей:сервисных программ и прикладных программ поиска, по основным процедурам системы.
В заключении диссертации сформулированы основные выводы проведенного исследования.
Результаты исследований, проведенных в диссертации, были использованы при проектировании интегрированной АСУ на Уральском химическом заводе в части обеспечения информационной совместимости между ее уровнями.
Основные положения диссертации докладывались на межвузовской научно-теоретической конференции молодых ученых и специалистов "Проблемы совершенствования управления общественным производством" (Москва, МИУ им. С.Орджоникидзе, 1980) и на Всесоюзной конференции молодых ученых и специалистов "Научно-технический прогресс и молодежь" (Калининград, 1981 г.), а также нашли отражение в пяти опубликованных печатных работах.
Анализ проблемы информационной совместимости в интегрированной АСУ
Прежде чем перейти в исследованию вопросов информационной совместимости в интегрированных АСУ рассмотрим информационные процессы, имеющие место при реализации управленческих функций на каждом уровне иерархии управления.
Как указывают авторы /7, 24/1 на основе анализа систем управления технологическими процессами определены следующие информационно-вычислительные функции, выполняемые ими в автоматизированном режиме: - регистрация параметров на входе технологического процесса, обозначим этот информационный поток через (Xі) ї - расчет технико-экономических и эксплуатационных показателей технологического процесса (У); - сигнализация о состоянии параметров на выходе технологического процесса (Хг) і - контроль и регистрация отклонений параметров технологи -ческого процесса от оптимальных (Jj }\ - диагностика и прогнозирование хода технологического процесса (У ); - расчет оптимальных параметров технологического процесса - оперативное отображение информации о ходе технологического процесса и рекомендаций его ведения (Z)\ - подготовка и передача информации для вышестоящих уровней управления (L);
При функционировании химико-технологических процессов имеет место большое количество возмущающих воздействий, значительно отличных друг от друга по частотному спектру. Их можно разделить на две существенно различные группы - внешние и внутренние во -змущения /5, 7/.
Внешние возмущения имеют низкочастотный характер и по своему составу представляют управляющие воздействия более верхнего уровня управления, содержащие корректировки параметров технологического процесса и состава сырья. Условно обозначим через множество (D) .
Внутренние возмущения, имеющие место на каждой из технологических стадий, обладают гораздо более высокой частотой воздействия и происходят из-за изменений параметров технологического процесса, нестабильности работы технологического оборудования и прочие» Выразим эти возмущения через множество В
Поскольку внешние возмущения происходят сравнительно редко, то среднее время, в течение которого технологический процесс находится в переходном режиме, мало по сравнению со временем установившегося режима работы. Учет и подавление внешних возмущений является одной из основных функций диспетчерской системы управления. Подавление внутренних возмущающих воздействий является функцией задач подсистемы стабилизации узлов технологического процесса.
Все информационные потоки, имеющие место в процессе управления технологическими процессами, можно подразделить на группы: - измеряемые параметры (Х( Х2/—, X)є:Х- (X UX), к которым относятся входные нерегулируемые параметры, зависящие от внешних факторов (характеристики исходного сырья, состояния параметров процесса и др,), а также выходные параметры, которые характеризуют качество продукции или эффективность производственного процесса (производительность, экономичность); - регулируемые параметры (Уп У2 — , Ут) е У = (У иУ иУ) которые могут изменяться под воздействием соответствующих исполнительных механизмов (ИМ). Например, температура, расходные ко -эффициенты, степень конверсии, уровень давления в реакторе и т.д; - вычисляемые параметры, характеризующие ход технологического процесса, которые состоят из данных на мнемосхему диспетчера [z) и направляемых на верхний уровень управления (L) ; - возмущающие воздействия, подразделяющиеся в свою очередь на внутренние () и внешние (2 ) ; - рассчитываемые параметры управляющего воздействия на ход технологического процесса (F) , Принципиальная схема управления технологическим процессом в информационном аспекте приведена на рис. 2«
Постановка задачи достижения информационной совместимости между различными уровнями управления
Проведению мероприятий по унификации документов /36, 39/ должна предшествовать разработка единой классификационной схе -мы, на основе которой строится система кодирования документов и элементов данных, что позволяет не только идентифицировать каждый документ, но и однозначно его описать.
Унифицированная система документации (УСД) представляет собой комплекс правил и положений, определяющих требования к содержанию, построению и оформлению документов, используемых для решения задач, входящих в функциональные подсистемы ИАСУ. Разработке УСД позволяет, с одной стороны, взаимоувязать информацию, содержащуюся в различных системах документации, сокра -тить объемы хранимой, передаваемой и обрабатываемой информации за счет ликвидации многократного дублирования данных, а с другой, дает возможность использования стандартного программного обеспечения для обработки информации в АСУ различных уровней.
Под унификацией понимается разработка множества единообразных форм документов со строго фиксированным содержанием регламентированным потребностями задач, для решения которых они служат /28, 53, 54, 67/.
Унификация документов преследует следующие основные цели: - сокращение количества текстовых документов; - соответствие каждого документа своему назначению; - обеспечение сопоставимости показателей во взаимосвязан -ных документах, на различных уровнях управления; - сведение форматов документов к нескольким основным видам с установлением простейших приемов превращений каждого из основ ных форматов в любой производный; - единообразное размещение показателей на бланке документа; - приближение документов к форме, удобной для перевода на машинные носители; - стандартизация качества показателей; - минимизация затрат на изготовление и обработку документов.
Вопросы создания унифицированных систем документации в системах управления достаточно хорошо изучены и освещены в /26, 28, 29, 36, 53, 54, 67/, в данной работе они не рассматри -ваются.
Как уже было отмечено информационное обеспечение ИАСУ разрабатывается по принципам банка данных, который содержит не -сколько баз данных. Следовательно, автоматизация информационного обмена рассматривается как результат достижения совместимости баз данных различных уровней автоматизации.
Несмотря на преимущества, которые дает интеграция всей информации системы в одну базу данных, применительно к ИАСУ наиболее целесообразным является создание локальных баз данных для каждого уровня иерархии управления. Методы организации ин -формации в каждой БД зависят от частот поступления, использования данных и их объема.
Выше было показано, что при построении ИАСУ особое место занимает комплекс задач оперативно- диспетчерского управления, требующий для своего функционирования информацию различных уровней. Причем эта информация имеет одинаковые частотные характеристики поступления и обработки. С целью повышения эффективности решения задач оперативно-диспетчерского управления предлага ется объединить информацию различных уровней автоматизации, необходимую для решения данных задач, в одну базу данных - "Базу данных оперативных пользователей". Объем информации БДОП значительно меньше, чем в базах данных АСУП и АСУТП, но она должна быть ориентирована на работу в реальном масштабе времени. Создание БДОП обеспечит : - информационную увязку АСУ различных уровней управления; - уменьшение дублирования данных посредством однократности их хранения в БДОП; - увеличения достоверности оперативных данных, обусловленной однократностью их ввода.
Таким образом при разработке информационного обеспечения ИАСУ получаем распределенную систему баз данных /93/, содержащую базы данных уровней АСУП и АСУТП, а также базу данных оперативных пользователей.
Принципиальная схема взаимосвязи баз данных различных уровней ИАСУ в процессе управления представлена на рис. 6.
Состав БДОП определяется на основании анализа информационных потребностей, проводимого в рамках исследования информационных потоков, циркулирующих между различными уровнями в интегрированной АСУ. Для этого выбираются показатели, участвующие во взаимодействии различных уровней ИАСУ при решении комплекса задач ОДУ, которые подразделяются на три группы : - имеющие наибольшую информационную активность при решении задач диспетчеризации. Под информационной активностью понимается частота справочного и корректирующего воздействия к показа -телю, определяемая экспертным путем в специальных формах обследования;
Алгоритм построения информационно-логи -ческой модели предметной области интегрированной АСУ
При исследовании и формализованном описании информационных потоков было отмечено, что элементы экономической информационной системы вступают в процесоэ управления в разнообразные отношения. Однако здесь следует отметить, что в самом общем случае наиболее распространенными отношениями в таких системах являются отношения теоретико-множественного характера. В универсальной форме множеств выступает конечный алфавит экономической информации, элементами которого являются различные буквы и цифры, служебные знаки и символы. Естественно, предположить, что математический аппарат теории множеств является наиболее целесообразным кандидатом в качестве инструмента формализации информационно-логичес кой модели предметной области экономической системы.
Следует отметить, что метод формализованного описания пред метной области, как указано в /96/, должен иметь прочную математическую основу и быть по возможности простым и наглядным.
Одним из возможных инструментов формализации может высту -пать теория множеств, представляющая собой общую методологию , на языке которой можно формально выразить все остальные ветви математики. Однако теория множеств не дает возможности разрабатывать конструктивные методы для сравнения различных типов структур данных, получать аналитические зависимости, характери -зующие структуры данных, но поскольку этого не требуют цели создания ИЛМ ПО, то этот недостаток является несущественным.
Анализ разработок инфологических моделей /17, 76/ показал, что применение теоретико-множественного аппарата теории отношений вполне оправдано, тем более, что он обеспечивает наглядность, доступность основной конструкции и высокую степень независимости.
Важным положительным моментом при выборе аппарата формализации ЙЛМ является то, что теория отношений (реляционная схема) практически не имеет ограничений на представляемые структуры данных.
Как указывается в /49, 128/, построение инфологической модели на основе реляционной схемы обеспечивает определение простых правил формального преобразования данных в логические струк туры различных типов.
Оптимизация реляционной схемы осуществляется посредством ее нормализации, заключающейся в том, чтобы минимизировать чис ло экземпляров одного элемента информации. Итогом нормализации является преобразование отношения к третьей нормальной форме (ЗНФ). Отношение будет находиться в ЗНФ в том случав, когда оно описывается единственным понятием, то есть каждое отношение должно описывать одну "идею", если же отношение выражает более одной "идеи", то оно должно быть нормализовано.
Построение инфологической модели в ЗНФ основано на знании функциональных зависимостей между атрибутами в отношении. Будем считать, что атрибут В отношения /? функционально зависит от атрибута А , если в любой момент времени каждое значение А в R связано только с одним значением В Функциональные зависимости определяются на этапе исследования информационных потоков.
Предлагаемый алгоритм предусматривает описание информации на уровне реквизитов. Однако при формировании записей используются более крупные информационные совокупности - показатели , которые строятся на основании функциональных зависимостей между реквизитами При исследовании системы управления производством всю информацию на предприятии, как на уровне административно-организационного управления, так и на уровне управления технологическими процессами, то есть предметную область интегрированной си стемы, можно представить в виде множества Ео , отражающего объекты управления во всей сложности их свойства, признаков и отношений. Элементы j Є Ео являются показателями, которые характеризуют процесс управления производством. По своему физическому смнслу множество показателей является неограниченным, так как отражает знания пользователя о процессе производства. Поскольку знания пользователя могут меняться, то состав показателей имеет тенденцию к неограниченному росту.
Практически при создании интегрированной АСУ происходит раздельное изучение и разработка подсистем административно-орга низационного управления и управления технологическими процессами. Подобный локальный подход обусловлен специализацией знаний разработчика, так как практически для проектирования каждой подсистемы привлекается разработчик специализированных организаций. В этом смысле можно говорить, что из множества So формулируются подмножества: Р0(Н E J- информационная база АСУП и - информационная база АСУТП.
Проектирование логической структуры базы данных оперативных пользователей
Этапу проектирования логической структуры базы данных предшествует выбор конкретной системы управления базами данных (СУБД).
Исходными данными для выбора СУБД является инфологическая модель предметной области, требования, предъявляемые к функционированию данной системы управления и характеристики существую щих СУБД /92, 107/.
В данной работе этап выбора СУБД подробно не рассматрива -ется, что определено задачами исследования.
В интегрированной АСУ производства хладонов в качестве СУБД выбрана.система математического обеспечения "Банк данных универсальной структуры" ("БАНК").
СУБД "БАНК" представляет собой комплекс универсальных программных средств для организации баз данных произвольной структуры на магнитных дисках для ЕС ЭВМ /35, 44, 99, 100, III/.
Одной из основных причин выбора СУБД "БАНК" для управления базами данных различных уровней интегрированной АСУ, является ее универсальность, заключающаяся в том, что программные средства системы могут обеспечивать работу с базами данных различ -ной структуры в соответствии с требованиями конкретного пользователя.
Другой причиной использования СУБД "БАНК" являются более простые языковые средства и средства администратора БД, которыми обладает система, по сравнению с такими СУБД, как "НАБОБ", "ОКА", "КАМА", причем эффективная конфигурация оперативной и внешней памяти системы значительно меньше, чем в указанных СУБД и составляет 64 К байт оперативной памяти и 2 накопителя на маг нитных дисках, а также небольшой объем программного обеспечения всего 5,9 тыс, машинных команд, в то время, как в системе "ОКА" 100 тыс, машинных команд. Эти обстоятельства существенно облегчают процесс ввода системы "БАНК" и пакетов прикладных прог -рамм, используемых системой "Информационная база АСУ" /101/ в промышленную эксплуатацию. Здесь следует отметить, что СУБД "БАНК" обладает большими функциональными возможностями, чем СУБД СЙОД-2, СИОД-ОС и НСИ ДОС.
СУБД "БАНК" оперирует с тремя логическими структурами и их компонентами: записями, цепями и файлами /99/, а логическая организация базы данных, как указывают авторы /35/, основана на понятиях: поле, запись, цепь,
В системе "БАНК" база данных представляет собой совокуп -ность файлов прямой организации, физические характеристики ко -торых вводятся непосредственно в описание структуры БД. Максимальной логической единицей обмена информации между БД и прикладной программой при выполнении одной микрокоманды является запись. Каждая запись содержит одно или несколько служебных полей и, как правило, одно или несколько полей данных, объединенных между собой по их смысловой нагрузке.
Совокупность полей данных (запись) описывает информационную структуру экономического показателя, причем совокупность полей данных может содержать несколько показателей. Например, запись может содержать шифр входного продукта узла ректифика -ции, его наименование и количество. Или же запись содержит количественные значения при оптимальном управлении узлом синтеза хладона-22, расходных величин входных продуктов, температурного режима, давления пара, концентрации хладона-23 в газе синтеза, степень конверсии НЕ1 . Эта запись будет связана с другими записями: типа процесса, входных материалов и режимных параметров.
Использование в рамках СУБД "БАНК" ППП "Информационная база" позволяет организовать базу данных оперативных пользователей, как совокупность линейных файлов и базы данных.
В системе "БАНК" отсутствует понятие подсхема, ограничи -вающая доступ пользователя к информации базы данных, вместо этого используется разбитие базы данных на файлы, включающих в себя фиксированные типы записей, объединенные в цепи и относящиеся к определенной функциональной области системы управления.
Для повышения оперативности обработки запроса пользователя, содержащий требование об отображении участия данного объекта в различных вариантах взаимоотношений между объектами в процессе диспетчерского управления организован линейный файл взаимоотношений объектов.
