Проектирование проблемно-ориентированных
АРМ и УВК

Тема 1

ИВК - составная часть АСОИУ. ИВК общего назначения и проблемно - ориентированные ИВК. ИВК и АРМ. Особенности АРМ, использующих ИВК, архитектура АРМ и ИВК. Инварианты и расширения в АРМ и ИВК. Автономные и сетевые АРМ. Открытые системы и технологии открытых систем в приложениях АРМ (прикладной уровень открытых систем). Реализация моделей OSI при разработке АРМ с ИВК. ИВК и рабочие станции.

Тема 2

Основы технико - экономического обоснования разработок проблемно - ориентированных АРМ и ИВК. Бизнес - план как элемент предпроектных исследований начальной стадии проектирования ПО АРМ (предметно- или проблемно - ориентированных автоматизированных рабочих мест). Общий и конкретный анализ положений бизнес - плана на проектной стадии работы. Критерии, определяющие принятие решения о целесообразности разработки.

Тема 3

Этапы и технологии проектирования. Основные составляющие проекта. Общие и частные вопросы в содержании составляющих различных проектов. Композиция проекта. Модульно - параметрическое проектирование. Оптимизация модели взаимодействия составляющих проекта на основе имитационного моделирования. Имитационное сопровождение проектирования на базе технологий виртуальной реальности. Контроль, диагностика, управление как задачи АРМ, включающего ИВК. Факторное пространство, параметры, функции отклика, математические модели в задачах АСОИУ на базе АРМ с ИВК. Основные классы задач в предметной области для приложений АРМ и определение их проблемной ориентации.

Тема 4

АРМ с ИВК и УВК (управляющие вычислительные комплексы) в автоматизированных производственных системах. Основные системные показатели УВК. Общесистемные термины. Методология проектирования больших систем.

Тема 5

Основы системного анализа и синтеза при проектировании больших систем, декомпозиция и координация в иерархических комплексах, анализ и синтез топологии. Оценка длины линий связи, топология размещения концентраторов.

Тема 6

Приближенная оценка эффективности функционирования отдельных АРМ и больших УВК, вопросы специализации, резервирования, обеспечения надежности на стадии проектирования и имитационного моделирования при разработках систем разного назначения и архитектуры.

Тема 7

Выбор основных технических средств и технических характеристик подсистем АРМ с ИВК и в больших УВК. Анализ проблемы выбора средств "ядра" системы, микропроцессорных компонентов и их специализации, оценка целесообразности и места использования стандартных базовых моделей средств ВТ.

Тема 8

Проектирование устройств и подсистем связи ЭВМ с датчиками и исполнительными органами. Использование требований физического уровня в моделях OSI, MIC при проектировании.

Тема 9

Канальный уровень моделей OSI, MIC и использование стандартов POSIX при выборе аппаратно-программных средств и лингвистических средств связи с оперативным персоналом. Виртуальные приборы для операторов.

Тема 10

Технологии и средства методического обеспечения подсистем и систем сбора, передачи, хранения информации о характеристиках состояния и свойствах объектов предметной области, оформление многомерных полей отсчетов, сортировка и транспортировка исходной информации. Сетевой и транспортный уровень моделей OCI и MIC, стандарты ISO и POSIX для компонентов информационного обеспечения на сетевом и канальном уровнях, а также на транспортном уровне. Меры по защите информации от разглашения, "ноу-хау" и авторских решений в информационной технологии для методического обеспечения при работе в сети.

Тема 11

Технологии и средства информационного обеспечения АРМ и УВК при различных структурах и архитектурах сложных комплексов. Сосредоточенные и распределенные базы данных. Использование рабочих групп и архитектуры "клиент-сервер" при проектировании взаимодействия информационных модулей с задачами, решаемыми конкретными АРМ как подсистемами больших УВК. Автономные АРМ.

Тема 12

Системный подход к организации и стандартизации средств информационного обеспечения АРМ с ИВК, а также больших АСУОИ и УВК. Особенности информационного обеспечения АСУТП и АСНИ. Микро-, мини-, макси БД и их СУБД. Стандарты ISO.

Тема 13

Системный подход к организации и стандартизации обеспечения УВК и АРМ в иерархических комплексах и в автономном режиме. Особенности системного программного обеспечения при работе АРМ и УВК в составе сетей, сеансовый уровень модели OSI и MIC. Стандарты ISO. Системы реального времени. Многопользовательские многозадачные комплексы и стандартные средства, обеспечивающие их функционирование в сети с использованием распределенных и сосредоточенных баз данных.

Тема 14

Протокольный (представительский) уровень в проектируемых программно - аппаратных комплексах. Прикладное программное обеспечение. Языки, допускаемые стандартами POSIX, оформление документов, общение с базами данных, архивирование информации, защита информации, программ, данных, отчетов. Обеспечение контроля пригодности и средства самоконтроля иерархических систем и комплексов. Особенности метрологического обеспечения.

Тема 15

Обобщенный алгоритм проектирования УВК АСУТП, уточнение структуры и контрольные оценки. Вопросы автоматизации процессов проектирования ИВК и УВК на основе микропроцессоров. Вопросы автоматизации топологического проектирования и конструирования УВК. САПР программного обеспечения для микропроцессорных АРМ.

Тема 16

Эргономическое обеспечение АРМ. Его учет при проектировании АРМ общего и специального назначения. Концепции развития эргономики ИВК и УВК. Использование технологий виртуальной реальности при разработках эргономического обеспечения АРМ и УВК.

Тема 17

Автоматизация контроля узлов, блоков, модулей и подсистем в АСУОИ и АСУТП. Инварианты и частные решения в технологиях проектирования и конструирования АСУОИ и АСУТП.

Практические и лабораторные работы

1. Изучение и анализ объекта для проектирования системы автоматизации (научно-технический анализ целесообразных направлений автоматизации узлов и подсистем объекта).
2. Изучение и освоение основных компонентов технико - экономического обоснования на основе анализа бизнес - плана внедрения разработки.
3. Альтернативная оценка технических платформ как основы программно - аппаратного комплекса "изделия" на основе анализа и выбора параметров оптимизации УВК.
4. Анализ методического и метрологического обеспечения, как основы для выбора средств программного обеспечения и для разработки требуемых программных модулей.
5. Разработка алгоритма работы и структуры имитационной модели "изделия".
6. Оценка содержания, объема и структуры информационного обеспечения базового варианта УВК в составе АРМ, анализ критериев оптимизации информационно технологии при работе на проектируемой АРМ.
7. Ознакомление с нормативной базой и условиями подготовки, оформление и утверждение технической и эксплуатационной документации на "изделие" и его подсистемы.
8. Изучение нормативной документации, регламента и требований к работе при приемке - сдаче проекта и "изделия", выполненного по проекту.

Литература

1. Водовозов В.М., Коровин Б.Г., Рассудов Л.Н. Микропроцессорные системы программного управления. СПб.: Энергоатомиздат, 1994.
2. Водолазов В.И., Осипов В.О., Пожидаев А.К. Практическое введение в информационные системы. СПб.: Изд-во СПбЭТУ, 1995.
3. Материалы к Программе развития и применения открытых систем в Российской Федерации. Казань, 1994.
4. Волков В.М. Микропроцессорные электронные управляющие вычислительные комплексы. Системное программирование и конструирование. Л.: Машиностроение, 1990.
5. Шевкопляс Б.В. Микропроцессорные структуры. Инженерные решения. М.: Радио и связь, 1993.
6. Лебедев О.Н. и др. Микросхемы памяти. ЦАП и АЦП. М.: КУБК, 1996.
7. Кузьмичев Д.А. и др. Автоматизация экспериментальных исследований. М.: Наука, 1983.
8. Колпаков И.Ф. Электронная аппаратура на линии с ЭВМ в физическом эксперименте. М.: Атомиздат, 1974.
9. Авраменко В.С. и др. Математическое обеспечение диалоговых информационных систем. M.: Наука, 1990.
10. Бухштабер В.М. и др. Конструирование интерактивных систем анализа данных. М.: Финансы и статистика, 1989.
11. Вертю Ж., Куафе Ф. Телеуправление работами с помощью ЭВМ. М.: Наука, 1989.

Составил зав. КИИСиФЭ, профессор Хахаев А.Д.