Структура автоматизированной системы управления

Функциональная структура АСУ. При изучении уже существующей АСУ организации или построении новой в начале необходимо определить её внутреннюю структуру. При этом система разделяется на части, имеющие меньшую сложность, подсистемы и их элементы.

Структуру АСУ можно представить в виде совокупности обеспечивающих и функциональных подсистемы. Применение такого подхода обеспечивает наиболее полное представление о структуре АСУ. Взаимодействие этих подсистем строится на основе общего информационного фонда, который формируется в процессе работы функциональных подсистем на основе единой методологии решения задач и образования взаимосвязанного комплекса показателей, с использованием единых средств и методов описания данных. Программные средства обеспечивают машинное ведение информационного фонда и взаимодействие с этим фондом пользователей всех категорий [2].

Функциональные подсистемы АСУпредставляют собой комплекс программных и технических средств, предназначенных для решения задач планирования, учёта, анализа показателей, и принятия на основе этих данных управленческих решений. Эти подсистемы реализовываются в виде автоматизированных рабочих мест:

- автоматизированная подсистема «Обучение» состоит из АРМ - ов заместителя директора по УР и секретаря учебной части, и предназначена для организации и проведения теоретических и практических учебных занятий в школе;

-  автоматизированная подсистема «Воспитательная работа» содержит АРМ- ы замдиректора по воспитательной работе, психолога и библиотекаря, отвечает за формирование у учащихся нравственных навыков.

-  автоматизированная подсистема «Методист» состоит из АРМ-ов замдиректора по учебно-методической работе и председателя методической секции, ее задачей является контроль за накоплением учителями методических наработок по дисциплинам;

-  автоматизированная подсистема «Хозчасть» включает в себя АРМ-ы замдиректора по АХЧ, зав. складом, зав. гаражом, и предназначена для учета, контроля и ремонта автотранспорта и других механических средств, находящегося на балансе школы;

-  АРМ «Отдел кадров» - учет кадрового состава школы;

-  АРМ «Зав. столовой» - ведение учета и контроля за расходом продуктов питания в столовой школы;

-  АРМ «Директор школы» - контроль производственной работы для повышения эффективности деятельности организации.

Роль обеспечивающих подсистем состоит в обеспечении единого общесистемного подхода на всех этапах сбора, хранения, обработки и выдачи информации на основе использования экономико-математических моделей и средств вычислительной техники.

В комплекс обеспечивающих подсистем входят:

- подсистема информационного обеспечения АСУ - это совокупность единой системы классификации и кодирования технико-экономической информации, унифицированных систем документации и массивов информации, используемых в АСУ;

-  подсистема организационного обеспечения АСУ - совокупность средств и методов, предназначенных для проведения технико-экономического анализа существующей системы управления, выбора и постановки задачи управления предприятием, организации управления и производства в условиях АСУ;

- подсистема технического обеспечения АСУ является комплексом технических средств, связанных единым техническим процессом преобразования информации, предназначенных для обеспечения АСУ;

-  подсистема математического обеспечения АСУ - совокупность математических методов, моделей и алгоритмов решения задач и обработки информации с применением вычислительной техники в АСУ;

-  подсистема программного обеспечения АСУ - совокупность программ регулярного применения, необходимых для решения функциональных задач АСУ, и программ, позволяющих наиболее эффективно эксплуатировать вычислительную технику, обеспечивая пользователю наибольшие удобства в работе и минимум затрат на программирование задач и обработку информации в АСУ.

Описание существующих функциональных подсистем и автоматизированных рабочих мест, а также разрабатываемых и планируемых к разработке подсистем и АРМ - ов представлено в таблице 2.1.

Таблица 2.1 Существующие, разрабатываемые и планируемых к разработке подсистемы и рабочие места

Наименование П/С и АРМ	Назначение	Цель функционирова-ния	Пользо-ватели
1 Автоматизированная п/с «Обучение»: 1.1 АРМ зам по УР; 1.2 АРМ секретаря УЧ.	Организация, проведение и контроль учебного процесса	Обеспечение своевременного и качественного процесса обучения	Зам. по учебной работе, учебная часть
2 Автоматизированная п/с «Воспитательная работа» 2.1 АРМ зам по ВР; 2.2 АРМ психолога; 2.3 АРМ библиотекаря.	Проведение воспитательных мероприятий с учащимися	Повышение нравственного уровня учащихся	Зам по ВР
3 Автоматизированная п/с «Методист»: 3.1 АРМ зам по УМР; 3.2 АРМ председателя МС.	Осуществление учёта методических наработок преподавателей	Качественное обучение учащихся	Методические секции
4 Автоматизированная п/с «Хозчасть»: 4.1 АРМ зам по АХЧ; 4.2 АРМ зав. складом; 4.3 АРМ зав. гаражом.	Учет, контроль и ремонт автотранспорта и других механических средств	Обеспечение своевременного учёта всех средств школы	Хоз. часть
5 АРМ «Отдел кадров»	Учёт кадрового состава школы	Управление кадрами	Отдел кадров
Наименование П/С и АРМ	Назначение	Цель функционирования	Пользователи
6 АРМ зав. столовой	Ведение учета и контроля за продуктами питания в столовой	Своевременная закупка и поставка необходимых продуктов в столовую	Столовая
7 АРМ «Директор школы»	Руководство деятельностью школы	Общий контроль над работой школы	Директор школы

 

Функциональную модель АСОИУ школы спроектируем в среде моделирования BPWin (рисунок 2.1 и 2.2).

 

Рисунок 2.1 - Входные и выходные элементы системы «Школа»

 

Рисунок 2.2 - Взаимодействие элементов подсистемы «Обучение»

Описание информационного обеспечения АСУ. Информационное обеспечение АСУ школы №17 представляет собой совокупность данных, языковых средств описания данных, методов организации, хранения, накопления и доступа к информационным массивам, обеспечивающих выдачу всей информации, необходимой в процессе решения функциональных задач АСУ и справочной информации [2].

Подсистема информационного обеспечения укрупнено включает:

- методы и средства описания, моделирования и представления данных, разнообразные структуры на домашинном логическом уровнях, а так же методические и инструктивные материалы, определяющие порядок применения и развития средств описания данных;

-  систему внедрения средств описания данных;

-  подразделения подсистемы информационного обеспечения.

Основными функциями подсистемы являются:

- организация контроля правильности использования средств описания данных и обеспечения достоверности на различных уровнях описания;

-  обеспечение непротиворечивости описания данных и их информационной сопоставимости;

-  разработка необходимых методических и инструктивных материалов определяющих порядок использования средств моделирования и описания данных;

-  организация автоматизированного ведения средств информационного обеспечения;

-  участие совместно с другими обеспечивающими подсистемами в формировании информационного фонда [3].

Подсистема информационного обеспечения постоянно взаимодействует с другими подсистемами. С одной стороны она обеспечивает решение информационных задач и комплексов, а с другой, она сама использует программные средства для ведения этих средств, использует соответствующие методические материалы, определяющие систему показателей, состав объектов и их атрибутов, систему документации и т.д.

Математическое обеспечение АСУ. Математическое обеспечение строится на основе типизации алгоритмов по классам задач и унификации методов решения родственных задач независимо от подсистем, в которых они находятся. Такая группировка задач позволяет удешевить их математическое обеспечение, а также создать единые модели для решения различного класса задач. Можно выделить следующие классы задач [5]:

- задача первичного учёта - являющееся, как правило, массовыми, эффективность включения в АСУ которых, зависит от автоматизации получения машиночитаемой информации;

-  учетно-статистические задачи - характеризуются большим числом логических операций при небольшом объёме простых математических операций;

-  бухгалтерские задач - характеризуются большим числом операций сложения, вычитания, логических операций (сортировка, группировка, сравнение) и формирование таблиц в заданной форме;

-  информационно-справочные задачи;

-  задачи сложных не экстремальных расчётов - для решения задач данного типа целесообразно применять методы математического моделирования; это позволяет сократить трудность не только самих расчётов, но и работ, необходимых для сбора исходной информации;

-  оптимизационные задачи - наиболее эффективно используют методы моделирования; в машине могут быть «разыграны» любые варианты и ситуации и получена оценка каждого варианта во всех возможных ситуациях;

-  задачи оперативного управления - производственными процессами;

-  логические задачи.

Математическое обеспечение принято делить на общее и специальное. Общее математическое обеспечение (ОМО) является машинно-ориентированным и реализуется в виде программ операционной системы, управляющих всеми участвующими в решении задач узлами машины и сними устройствами, а также тестовых и диагностических программ, проверяющих исправность и выявляющих неисправные узлы и блоки оборудования.

Специальное математическое обеспечение (СМО) является проблемно-ориентированным и реализуется в виде комплекса программ, организующих работу технических средств по выполнению решаемых в АСУ школы задач.

Специальное математическое обеспечение:

- общесистемное, обеспечивающее функционирование всей системы управления в заданном режиме, включая управление работой ЭВМ и других технических средств;

-  прикладное, состоящее из прикладных программ в соответствии с индивидуальными особенностями решаемых задач.

Для реализации математического обеспечения создают программное обеспечение.

Описание организационного обеспечения АСУ. Организационное обеспечение АСУ состоит из организационной структуры АСУ и документов, обеспечивающие качественное функционирование организационной структуры.

Организационная структура - это совокупность специалистов по компьютерам различного профиля, обеспечивающих бесперебойное функционирование АСУ. Для поддержки нормального функционирования АСУ необходимо, что бы в организации был создан отдел АСУ, состоящий из следующих подразделов:

. Подраздел технического обслуживания должен поддерживать всю технику в рабочем состоянии.

. Подраздел, занимающийся системным программированием должен:

- поддерживать надёжное функционирование общего программного обеспечения;

-  своевременно внедрять новые программные продукты общего ПО;

-  вести статистику всех сбоев и недочетов в работе ПО;

-  проводить обучение сотрудников работе с внедряемыми программным продуктам.

3. Подраздел проектирования и программирования должен:

- проектировать новые программные продукты;

-  обеспечить обновление частей АСУ;

-  поддерживать все программные продукты АСУ в работоспособном состоянии;

-  разбираться со всеми возникающими ошибками в работе АСУ в части специального ПО;

-  консультировать операторов, пользователей других специалистов в части специфики функционирования специального ПО.

4. Подраздел внедрения занимается:

- обеспечением бесперебойного функционирования АСУ;

-  сбором для секторов проектирования и системного программирования информации о всех нестандартных ситуациях возникающих в системе;

-  обучение пользователей работе на компьютере;

-  ведение ЦБД (центральной базы данных).

5. Диспетчерская служба обеспечивает связь между подразделениями АСУ и отделами предприятия. Она включает в себя администрирование сети и баз данных. Диспетчерская служба отвечает за:

- систему разделения доступа;

-  целостность ЦБД;

-  работу АСУ;

-  решение всех конфликтов между пользователями и подразделениями АСУ.

Описание технического обеспечения АСУ. Техническое обеспечение АСУ - это комплекс технических средств (КТС), объединенных единым технологическим процессом.

Основные требования к КТС:

- эффективное решение установочного набора задач АСУ;

-  возможность изменения и развития в случае изменения набора задач и совершенствования техники управления;

- кодовая, программная и техническая совместимость;

-  простота в эксплуатации и максимальное приближение к требованиям пользователя.

Для обеспечения работы АСУ в школе установлены IBM - совместимые компьютеры на базе процессора Pentium IV 1500 со следующими конфигурациями:

-  ОЗУ от 64 Мб до 4 Гб;

-  FDD 1.44 Мб;

-  CD-ROM от 8 до 52х и DVD-ROM;

-  HDD от 40 Гб до 500 Гб;

-  SVGA от 32 Мб до 256 Мб;

-  мониторы View Sonic, Samsung, LG.

-  принтеры: Epson FX 1000, Samsung ML 1615.

Все компьютеры объединены в единую локальную сеть.

Описание программного обеспечения АСУ. Программное обеспечение (ПО) АСУ - совокупность программ для реализации целей и задач автоматизированной системы управления, функционирующие на комплексе технических средств АСУ.

ПО представляет собой реализацию на ЭВМ математического обеспечения. Главная цель ПО - обеспечение максимально эффективного и удобного для пользователя уровня общения с ЭВМ.

Операционные системы (ОС) - это часть ПО, предназначенная для планирования и организации процесса обработки, ввода / вывода и управления данными, распределения, распределения ресурсов, подготовки и отладки программ и других вспомогательных операций обслуживания. ОС делят на: ОС ПЭВМ и ОС сетей (ОС локальных сетей и ОС глобальных сетей).

Системы программирования можно разделить на:

- универсальную - представляющую собой набор трансляторов с алгоритмических проблемно-ориентированных языков, как общего назначения, так и специализированных; основой универсальной системы программирования является алгоритмический машинно-ориентированный язык, представляющий собой универсальный автокод, рассчитанный на распространённые типы вычислительных машин;

-  частную - основанную на языке конкретной машины и содержащую ряд трансляторов и компиляторов, а также стандартные программы.

Как универсальная, так и частная системы программирования могут неограниченно расширятся.

Пакеты прикладных программ - это программы, расширяющие возможности ОС, программы для инженерных расчётов, для решения экономических задач и т.д. Пакеты прикладных программ можно разделить на:

- проблемно-ориентированные пакеты;

-  методически-ориентированные пакеты;

-  пакеты общего назначения.

Специальное ПО - это совокупность программ, реализующих функциональную часть АСУ, т.е. подсистемы и автоматизированные рабочие места.

Выводы

Основная цель автоматизации организационного управления - обеспечение оптимального функционирования объекта управления (предприятия, объединения, отрасли и т.п.) путем правильного выбора целей и средств для их достижения с учетом имеющихся ограничений, наилучшего распределения заданий между отдельными частями, из которых состоит объект, и обеспечения их четкого взаимодействия.

В данной главе проекта рассмотрена концепция создания автоматизированной системы управления муниципального образовательного учреждения «Средняя общеобразовательная школа №17». Эта концепция включает в себя описание технического, математического, программного и информационного обеспечения, а также построение функциональной структуры АСУ и создание организационного обеспечения.

Было построены функциональные подсистемы с применением средств визуального моделирования BPWin.

Представленный концептуальный план позволяет создать действующую систему управления, основанную на интеграции всех функциональных подсистем, позволяющую в кратчайшие сроки обрабатывать поступающую информацию и принимать оптимальные решения.