Аппаратное и программное обеспечение технологических процессов.

Компьютер – это электронный прибор, предназначенный для автоматизации создания, хранения, обработки и транспортировки данных.

Основные функциональные блоки компьютера:

• центральный процессор (АЛУ, УУ);

• память:

• внешние устройства.

Программное обеспечение компьютера:

• Системное ПО (базовое и сервисное);

• Прикладное ПО.

Пакет прикладных программ – комплекс взаимосвязанных программ, предназначенных для решения определенного круга задач из различных проблемных областей, снижающих трудоемкость и повышающих эффективность работы пользователя.

Классификация ППП:

• ППП общего назначения;

• проблемно-ориентированные ППП;

• интегрированные ППП.

Требования к программному обеспечению, используемому в металлургической промышленности:

• надежность ПО, управляющего технологическим оборудованием;

• системы реального времени – быстрое реагирование на внешние события или изменения в параметрах управляемых процессов;

• многозадачность – обусловлена сложной и многоуровневой природой управляемых процессов, когда необходимо одновременно реализовать алгоритмы управления различными подсистемами реального объекта.

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.

Пакеты прикладных программ операторских станций – отображение технологического процесса в виде мнемосхем, сигнализация об аварийных ситуациях, обеспечение общего управления процессом со стороны оператора-технолога.

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:

• интегрированность – охватывает все основные сферы деятельности предприятия;

• гибкость и настраиваемость на особенности работы конкретного предприятия;

• наличие технологий внедрения.

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.

Данные – информация, представленная в виде, пригодном для формальной обработки автоматизированными устройствами или человеком.

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

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:

• данные (БД);

• аппаратное обеспечение;

• программное обеспечение (СУБД);

• прикладные программы, конечные пользователи.

Классификация баз данных.

По характеру использования системы:

• однопользовательские;

• многопользовательские (файл/серверные, клиент/серверные).

По технологии обработки данных:

• централизованная система – физически хранится в памяти одного компьютера

• распределенная система – состоит из нескольких, возможно, пересекающихся или дублирующихся частей БД, хранимых на территориально распределенных компьютерах-серверах. Связь м/у компьютерами осуществляется по технологии клиент-сервер.