Тема выпускной работы:

Анализ и разработка методов повышения эффективности промышленных сетей с элементами автоматического тестирования.

Беликов Иван Александрович

Факультет: Вычислительной техники и информатики

Специальность: Системное программирование

Руководитель: Руководитель: к.т.н. доц. Мальчева Раиса Викторовна (Арутюнян Арсен Рафаелович)

Email:

Введение

В настоящее время одной из актуальных проблем является проблема автоматизации производства. Существует несколько предпосылок, создающих ситуацию, которая обусловливает повсеместное применение распределенных сетевых технологий разработчиками систем АСУ. Среди них можно выделить следующие[4]:

• Установка на площади цеха или участка нескольких локальных контроллеров, объединенных в единую сеть эффективнее, чем прокладка разветвленных кабельных систем.

• Количество проводных соединений в централизованной системе превосходит число соединений в распределенной системе.

• Кроме того, целесообразно выделять в общей системе АСУ отдельные локальные задачи и решение их поручать локальным контроллерам.

Таким образом, в промышленности использование систем контроля распределенными объектами позволяет добиться повышения эффективности труда и качества выпускаемой продукции, достижения высоких эксплуатационных характеристик оборудования, сведения к минимуму любых производственных потерь.

Актуальность

Систем контроля распределенными объектами (СКРО) - это территориально распределенные информационные системы контроля и диагностики, основной целью применения которых является повышение эффективности и безопасности производства благодаря: непрерывному мониторингу технологических объектов; снижению трудоемкости управления процессами; замене устаревших средств автоматизации и систем управления. На данном этапе развития цифровых промышленных сетей основной проблемой при построении СКРО становится выбор сетевых технологий, выбор фирмы производителя промышленных узлов и контроллеров, выбор структуры сети[5]. В связи с экономическими трудностями в нашей стране ряд средних и малых производств не может использовать дорогостоящие решения задач построения СКРО, которые предлагаются ведущими фирмами в этой области SIMENS, Advantech, ACP-DAS и д.р. Задачи повышения эффективности функционирования сетевой среды могут быть решены различными способами. Важные научные результаты в этой области, полученные в работах В.М.Вишневского[1,2], связаны с улучшением технических аспектов работы сети.

Не смотря на огромное количество исследований в этой области, можно выделить ряд направлений, исследованных не в полной мере:

• существующие методы исследования и построения сетей передачи данных в основном используют аппарат теории массового обслуживания[3]. В то же время для СКРО характерно использование общих каналов связи несколькими устройствами. Существует множество работ, рассматривающих Функционирование разделяемого канала, однако не существует методов построения и моделей, позволяющих описать совместное функционирование нескольких разделяемых каналов, объединенных в сеть передачи данных, и допускающих использование различных методов множественного доступа в рамках одного канала связи;

• разработаны механизмы сбора данных "поллинг" (упорядоченный опрос) для устройств мониторинга с очередью сообщений[2]. Однако на практике СКРО применяются также устройства без буфера памяти для организации очереди сообщений; для исследования таких систем не предложено адекватных моделей.

Поэтому разработка структур, методов построения и математическое моделирование разнородных распределенных СКРО, направленное на устранение вышеперечисленных недостатков и пробелов, представляется актуальным направлением.

Цели и задачи

Целью работы является повышение эффективности и надежности цифровых промышленных сетей за счет разработки и исследования алгоритмов построения разнородных СКРО с возможностью автоматического поиска неисправности. Для достижения поставленной цели в работе решалась следующая задачa исследования: разработка и исследование математических моделей, позволяющих с достаточной адекватностью учесть характерные особенности различных СКРО. Предмет исследования: алгоритмы построения локальных вычислительных сетей с разнородной структурой. Методы исследования: для решения поставленных задач в работе используются методы дискретной математики.

Результаты

На момент составления данного документа, работа находится в начальной стадии, что делает невозможным описание ее результатов: идет разработка алгоритма выбора узлов и соединений (рисунок 1), которые будут включены в сеть, исходя из стоимости узлов, соединений и множества узлов, которые должны быть включены в сеть (они красные).

Рисунок 1. Результаты выполнения алгоритма выбора узлов и соединений (340x240, 7.9 Kb, 6 Кадров)

Литература

1. Вишневский В.М., Лаконцев Д.В., Семенова О.В., Шпилев С.А. Модель системы поллинга для исследования широкополосных беспроводных сетей // Автоматика и телемеханика. - 2006. - №12. - С. 123-135.
2. Вишневский В.М., Семенова О.В., Математические исследования систем поллинга // Автоматика и телемеханика. - 2006. - №2, - С. 3-56.
3. Клейнрок Л. Теория массового обслуживания. - М.: Машиностроение, 1979. - 277 с
4. Гусев C. Краткий экскурс в историю промышленных сетей. // Компоненты и технологии. - 2000. -№10, - C. 45-49
5. Мальчева Р.В., Арутюнян А.Р., Трофуненко А.Н. Методика обоснования выбора организации сети для реализации систем управления и контроля//Зб. наук. пр. ДонНТУ. Серія: Інформатика, кібернетика та обчислювальна техніка, випуск93. - Донецьк:ДонНТУ. - 2005. - С. 228 - 235.