Автоматизированное рабочее место регистрации и документирования комплекса средств автоматизации (стр. 3 из 25)

выдачу информации в ВК;

регистрацию поступившей информации в памяти ЭВМ;

документирование данных, размещенных в информационных массивах.

Регистрация - это сохранение в памяти ЭВМ информации, поступающей в систему или циркулирующей в системе в некоторых информационных массивах, организованных как базы данных. Также необходимо обеспечить сохранение всей информации о техническом состоянии устройств, поступающей в систему или циркулирующей в системе.

Документирование - это по сути представление на экране монитора или принтере выборки из этих информационных массивов (баз данных) в заданной, удобной для дальнейшего анализа, форме.

Хранение информации в памяти ЭВМ в виде информационных массивов и возможность представления выборок из этих информационных массивов на экран монитора и принтер для обеспечения успешного взаимодействия человек-система - задачи регистрации и документирования информации, которые были поставлены перед создателями АРМ РД.

1.5 Требования, предъявляемые к АРМ РД

При выборе технических средств для реализации АРМ РД и разработке ПО, необходимо учесть требования, предъявляемые к АРМ РД:

возможность функционировать в рамках автоматизированной системы;

круглосуточная работа;

работа в реальном масштабе времени;

обеспечение требований ко времени реакции системы;

регистрация всей информации, циркулирующей в системе;

хранение данных о состоянии устройств системы;

возможность выдачи информации на принтер и экран монитора АРМ РД в форме, обеспечивающей эффективную работу оператора АРМ РД;

обеспечение высокой надежности как технических средств, так и ПО АРМ РД;

обеспечение взаимодействия разрабатываемого ПО с компонентами автоматизированной системы.

Представленные выше требования к АРМ РД могут быть реализованы при помощи выбора технических средств и при помощи создания программного обеспечения, отвечающего требованиям АРМ РД.

Следовательно, для АСУ информационными процессами, с целью автоматизации сбора и обработки данных, необходимо спроектировать программное обеспечение (ПО) АРМ РД, удовлетворяющее функциональному назначению АРМ РД и выбрать технические средства, удовлетворяющие функциональным требованиям АРМ РД.

2. Обоснование выбора технических средств АРМ РД

2.1 Возможность функционировать в рамках автоматизированной системы

Для реализации АРМ РД выбрана персональная ЭВМ IBM PC / AT, оборудованная двумя последовательными портами RS 232 (стык С2). При реализации АРМ РД возможно было имеющимися у ПК средствами (два порта RS 232) подключиться по стыку С2 к специализированному ВК, без доработок ПК. Для подключения ВК был разработан специальный адаптер. (см. рис.2).

2.2 Требования по обеспечению надежности

Для повышения надежности АРМ РД реализовано на базе 2-х ПК в режиме параллельной работы. Надежность обеспечивается схемой подключения 2-х ПК к ВК, а также режимом параллельной работы, при котором на каждой из ПЭВМ работает одна и та же программа, и поступает одна и та же информация из ВК.

2.3 Требование круглосуточной работы

Требование круглосуточной работы обеспечивается качеством выполнения аппаратуры, - ЭВМ IBM PC / AT может круглосуточно работать с небольшими доработками конструктива. Прежде всего это касается соблюдения норм теплового режима работы. Также предусмотрен дополнительный источник электропитания, автоматически включающийся в случае выхода из строя основной системы питания.

2.4 Работа в реальном масштабе времени

Системы реального времени - это системы, в которых время обработки запроса меньше допустимого промежутка времени, а превышение этого допустимого промежутка приводит к сбою в работе системы.

Работа в системе реального времени обеспечивается:

быстродействием ПК (выбран процессор Intel 80386 с необходимой тактовой частотой, равной 33 МГц),

пропускной способностью тракта передачи между ПК и ВК (скорость 1200 бод),

наличием буфера для сообщений на входе и выходе ПК,

выдачей документов на печать в “фоновом” режиме, не снижая возможностей по приему и обработке информации во избежание ее потери.

2.5 Обеспечение требований ко времени реакции системы

Эту характеристику можно улучшить использованием контроллера дисковой подсиситемы IDE, установкой прграммного КЭШа, или использованием контроллера диска с аппаратным КЭШем объемом 1Мб и выше.

2.6 Хранение и обработка данных

Для хранения данных, поступающих на АРМ РД, ПО общесистемного назначения и ПО специального назначения необходим минимальный размер дисковой памяти 80 МБ, а также съёмные магнитные носители информации (дискеты) для организации архива данных.

2.7 Возможность выдачи информации на принтер и экран монитора АРМ РД

Для обеспечения возможности отображения информации оба ПК должны быть укомплектованы цветными мониторами VGA и принтерами EPSON LX-100.

3. Структура базы данных

3.1 Алгоритм обработки информации

3.1.1 Организация информационного обмена в системе

После того как требования к системе определены и в основном предопределен процесс, начинается определение требований к входным данным, источникам данных и их формам. Не менее важным по своему значению является определение формы для выходной информации, которая в той или иной степени предопределяет процесс, метод и требования к входным данным.

В АРМ РД для обмена информацией с ВК используется стандартный интерфейс RS232 (по стыку С2), согласно которому информация передается в виде сообщений переменной длины (слов). Сообщение состоит из 2-х частей - служебной и информационной. ПО АРМ РД использует только информационную часть, т.к ВК адресует сообщения только для АРМ РД. В дальнейшем будет применяться и другое, принятое для этой системы название сообщения, - кодограмма обмена, или просто кодограмма.

Кодограммы, циркулирующие в системе, могут содержать в себе информацию разного рода - это может быть распоряжение администратора, директора, т.е. управляющие воздействия, которые имеют место в АСУ. Кроме того, в систему приходят кодограммы из КС. Все кодограммы, циркулирующие в системе, имеют формат в рамках заранее оговоренного Протокола информационного обмена, который является одной из составляющих исходных данных на разработку системы.

С точки зрения дипломного проекта интерес представляют кодограммы, отражающие состояние устройств системы, или информацию функционального контроля.

Функциональный контроль (ФК) - это контроль работоспособности устройств системы и обнаружение неисправностей, возникающих в процессе работы. Можно сказать, что устройства, входящие в КСА, охвачены алгоритмом функционального контроля. Это означает, что в кодограммах обмена отдельные поля, биты или группы полей отражают текущее состояние устройства с различной степенью детализации. Кодограмма формируется и передается на АРМ РД при изменении состояния устройства в ту или иную сторону - было исправно, стало неисправно, было неисправно - стало исправно, т.е. при любом изменении статуса устройства. Это изменение обнаруживается встроенными в устройство программно-техническими средствами, которые и формируют кодограмму, поступающую от устройства.

Кодограммы обмена содержат в себе информацию о состоянии системы, например:

несанкционированный доступ (НСД) к устройствам системы;

несанкционированный доступ к оперативной памяти (НСД ОП);

навязывание ложной информации (НЛИ);

а также о состояниях технических устройств, таких как:

обмен информацией между устройствами системы;

сбой в работе устройств, КС, нарушение связи с устройством, и т.п.;

информации функционального контроля (ФК);

информации байтов состояния (БС) устройств.

По виду кодограммы обмена ПО АРМ РД определяет, откуда пришла кодограмма.

Вид кодограмм обмена между ВК и АРМ РД представлен ниже.

Кодограммы обмена между ВК и АРМ РД.

Общий вид кодограммы регистрации №1 представлен на рис.3. Кодограмма регистрации состоит из 6-ти слов, каждое слово имеет размер в два байта.

№ слова	15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
0слово	Счетчик сбоев(двоичный код)						ПризнакПечати					Часы(двоичный код)
1слово	Минуты (двоичный код)							Секунды (двоичный код)
2слово	0-й байт кодограммы							1-й байт кодограммы
3слово	2-й байт кодограммы							3-й байт кодограммы
4слово	4-й байт кодограммы							5-й байт кодограммы
5слово	6-й байт кодограммы							7-й байт кодограммы

Рис.3. Кодограмма регистрации №1.

Значение поля “Счетчик сбоев" (11-15 разряды нулевого слова) содержит следующую информацию: от неисправного устройства поступают кодограммы в ВК по стыку С1. Пока устройство неисправно, кодограммы, содержащие одну и ту же информацию, будут поступать в ВК. Поскольку информация в кодограмме не изменялась, то программы обработки информации (каждая для своего устройства) обнаружив, что точно такая же кодограмма уже есть в очереди на обслуживание, делают всего навсего увеличение счетчика этих поступивших одинаковых кодограмм. Эти счетчики расположены в поле кодограммы с именем “счетчик сбоев". Поэтому, когда кодограмма будет взята на обслуживание из входной очереди, она может содержать в себе значение “счетчика сбоев" отличное от 1. Значение этого счетчика, кроме того, дает возможность анализировать степень загрузки ВК и качество обслуживания в “пиковых” ситуациях, при максимальной загрузке ВК.