Понятие об информационных технологиях.
Технология:
- в широком смысле – объем знаний, которые можно использовать для производства товаров и услуг из экономических ресурсов.
- в узком смысле – способ преобразования вещества, энергии, информации в процессе изготовления продукции, обработки и переработки материалов, сборки готовых изделий, контроля качества, управления.
Технология (от греч. techne – искусство, мастерство, умение и lógos – слово, учение) – совокупность методов обработки, изготовления, изменения состояния, свойств, формы сырья, материала или полуфабриката, осуществляемых в процессе производства продукции; научная дисциплина, изучающая физические, химические, механические и др. закономерности, действующие в технологических процессах.
Технологией называют также сами операции добычи, обработки, транспортировки, хранения, контроля, являющиеся частью общего производственного процесса.
Технология включает в себе методы, приемы, режим работы, последовательность операций и процедур, она тесно связана с применяемыми средствами, оборудованием, инструментами, используемыми материалами.
Информационная технология (ИТ) – совокупность методов, производственных и программно-технологических средств, объединенных в технологическую цепочку, обеспечивающую сбор, хранение, обработку, вывод, распространение и использование информации на основе применения средств вычислительной техники.
Цель ИТ – производство информации для ее анализа человеком и принятия на его основе решения по выполнению какого-либо действия.
ИТ включают два основных элемента – машинный и человеческий (социальный), причем последний выступает главным. Информационные технологии выступают средством превращения знаний в информационный ресурс общества.
Базовые информационные технологии – аппаратные (технические) средства, предназначенные для организации процесса переработки данных и для организации связи и передачи данных.
В качестве базовых информационных технологий выделяют:
- компьютеры или вычислительные системы, представляющих собой совокупность аппаратных (технических) и программных средств, предназначенных для организации процесса переработки данных;
- коммуникации и телекоммуникационные сети, представляющие собой совокупность аппаратных (технических) и программных средств, предназначенных для организации связи и передачи данных.
Классификация ИТ по типу обрабатываемой информации:
Методы и средства сбора информации
... информации. Автоматическая идентификация объединяет пять групп технологий, обеспечивающих решение проблемы сбора разнообразных данных: Технологии штрихового кодирования (Bar Code Technologies). 2. Технологии радиочастотной идентификации (RFID - Radio Frequency Identification Technologies). 3. Карточные технологии (Card Technologies). Технологии сбора данных (Data Communications Technologies). ...
- данные – СУБД, алгоритмические языки, табличные процессоры;
- текст – текстовые процессоры и гипертекст;
- графика – графические процессоры;
- мультимедиа – обработка анимации, видеоизображения, звука.
знания – экспертные системы;
- Существуют также интегрированные технологии, объединяющие различные виды информации.
Основные типовые информационные технологии:
- ИТ управления технологическими процессами (АСУ ТП);
- ИТ хранения данных, системы управления базами данных (СУБД);
- модельные системы поддержки принятия решений;
- ИТ передачи данных – вычислительные сети (компьютерные сети);
- ИТ экспертных систем – основаны на использовании искусственного интеллекта;
- ИТ автоматизированного проектирования (САПР).
Аппаратное и программное обеспечение технологических процессов.
Определяющими факторами успеха в промышленном производстве сегодня и в обозримом будущем являются уменьшение времени выхода продукции на рынок, снижение стоимости и повышение качества. Практическая реализация этих требований требует модернизации проектно-технологических и производственных процессов как в рамках отдельных предприятиях, так и в условиях «расширенного предприятия», объединяющего всех поставщиков, соисполнителей и участников проектирования и производства продукции. На сегодняшний день наиболее радикальным средством решения задач модернизации является внедрение интегрированных информационных технологий на базе использования современных средств вычислительной техники и сетевых решений. К числу наиболее эффективных технологий, дающих весомый выигрыш в короткие сроки, принадлежат системы автоматизированного проектирования, инженерного анализа и технологической подготовки (CAD/CAM/CAE-системы), системы управления проектными и инженерными данными предприятия (PDM-системы), системы управления предприятием (ERP).
Одной из характерных тенденций развития систем автоматического управления в металлургии является использование вычислительной техники — современных электронных вычислительных машин не только для сбора и преобразования информации, но и для непосредственного управления технологическими процессами и агрегатами. Такие системы управления получили название автоматизированных систем управления технологическими процессами.
Автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУТП) – система, реализуемая на базе высокоэффективной вычислительной и управляющей техники, обеспечивающая управление технологическим объектом на основе централизованно обработанной информации, по заданным технологическим и технико-экономическим критериям, определяющим количественные и качественные результаты выработки продукта, и подготавливающая информацию для решения организационно-экономических задач.
Задачи, выполняемые в системе «технологический процесс – АСУТП», можно сформулировать следующим образом: по полученным данным о технологическом процессе составить прогноз хода технологического процесса и такой план управляющих воздействий, чтобы в определенный момент состояние технологического процесса отвечало некоторому экстремальному значению обобщенного критерия качества.
Проектирование локальной вычислительной сети управления систем ...
... работу с сетью, расширенные функции безопасности, удаленный доступ к приложениям, централизованное управление ролями сервера, средства мониторинга производительности и надежности, отказоустойчивость кластеров, развертывание и файловую систему. ... применяться в различных автоматизированных системах управления, производящих обработку информации и управление процессами в реальном времени. Скорость ...
Автоматизированный технологический комплекс (АТК) – высокопроизводительная современная техническая система, представляющая совокупность автоматизированного технологического оборудования и высокоэффективных средств управления на базе ЭВМ.
В настоящее время технически реализуемый перечень управляющих и информационных функций, выполняемых автоматизированными системами управления, весьма велик и в общем виде сводится к следующим:
- управляющие – регулирование параметров технологического процесса, выполнение блокировок и защит, управление режимами технологического процесса и оптимальное управление процессом в целом;
- информационно-вычислительные – сбор, первичная обработка и хранение технической и технологической информации, сигнализация состояний параметров технологического процесса, расчеты технико-экономических и эксплуатационных показателей технологического процесса, подготовка информации для вышестоящих и смежных систем и уровней управления, диагностика и прогнозирование состояний комплекса технических средств АСУТП, оперативное отображение информации и рекомендаций ведения технологического процесса.
В зависимости от объема выполняемых функций существует ряд иерархических уровней управления промышленным предприятием, которые в совокупности осуществляют автоматизированные функции управления организационно-экономической и хозяйственно-производственной деятельностью предприятия на основе применения экономико-математических методов и ЭВМ.
В свою очередь в автоматических системах управления технологическими процессами (АСУТП) в зависимости от степени охвата технологических объектов и выполняемых функций также можно выделить ряд иерархических уровней:
Если на уровне 1 выполняются, как правило, чисто технологические функции, то на уровне 2 выполняемые функции можно охарактеризовать как информационно-технологические. На всех уровнях АСУП реализуются еще и информационные и организационно-технологические функции.
Основными элементами АСУТП, обеспечивающими их функционирование, являются комплексы технических средств (техническое обеспечение), общесистемная техническая документация и эксплуатационный персонал.
Комплекс технических средств (КТС АСУТП) включает совокупность:
- вычислительных и управляющих устройств;
- устройств передачи сигналов и данных;
- датчиков сигналов и исполнительных
Классификация технических средств АСУТП приведена на рис. 2.
Для решения всех этих задач разрабатываются специальные промышленные компьютеры и операционные системы.
Контроллер – промышленный компьютер специального исполнения, предназначенный для управления технологическими объектами. Как правило, не имеет дисплея и клавиатуры.
Требования к программному обеспечению, используемому в промышленности:
Рис.2. Классификация технических средств АСУТП
Пакеты прикладных программ операторских станций – отображение технологического процесса в виде мнемосхем, сигнализация об аварийных ситуациях, обеспечение общего управления процессом со стороны оператора-технолога.
Технические средства управления» : «Средства хранения и поиска документов
... изданий. Необходимы высокоэффективные средства обработки информации и новые технологии. Хранение и передача информации зависит от ее носителя. Машинная технология обработки информации основана на новых носителях, на которых записывают данные для хранения в памяти машин. В ...
Пример аппаратно-программного комплекса операторских станций – система SIMATIC WinCC фирмы Siemens для мониторинга технологических процессов. Другие пакеты этого класса: GENESIS (США), BASEstar (США).
Пакеты прикладных программ управления производством (стандарт ERP).
Предназначены для управления крупными предприятиями. Создаются на основе корпоративных информационных систем. Свойства ERP системы:
Примеры ERP систем: MTMS, Oracle Applications и др.
Базы и банки данных.
База данных – это именованная совокупность данных, организованных по определенным правилам, предусматривающим общие принципы описания, хранения и манипулирования данными, не зависимая от прикладных программ.
Банк данных – хранилище информации по определенной теме. Может включать базы данных, базы знаний, экспертные системы.
Объекты и отношения.
Модель данных – концепция, принятая для описания данных, формализованное описание организации данных,.
Модели данных:
- Сетевая модель данных – естественным образом представляет отношение объектов реального мира.
- Иерархическая модель данных – данные представляются в виде совокупности деревьев. Низлежащие ярусы раскрывают свойства объектов, лежащих на верхних ярусах. Сетевая модель данных может быть разложена на иерархические структуры.
- Реляционная модель данных – наиболее абстрактная модель, ориентированная на интересы пользователя. Получается путем дальнейшей формализации иерархической модели. Все связи между объектами задаются путем явной фиксации идентификаторов объектов в записях. Информационная избыточность на логическом уровне максимальна.
- Объектно-ориентированная модель – строящаяся на объектах и имеющая все их особенности, например, наследование.
Система управления базой данных (СУБД) – комплекс программ и языковых средств, предназначенных для создания, сопровождения и использования баз данных.
Система базы данных – система аппаратно-программых средств, предназначенная для манипулирования данными и обеспечения пользователям доступа к данным.
Основные компоненты системы баз данных:
- данные (БД);
- аппаратное обеспечение;
- программное обеспечение (СУБД);
- прикладные программы, конечные пользователи.
