Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПРИБОРОСТРЕНИЯ И ИНФОРМАТИКИ»

Кафедра ИТ-7 «Автоматизированные системы обработки информации и управления»

УТВЕРЖДАЮ

Ректор МГУПИ

_____________Голубятников И.В.

«___» ______________ 200__г.

Для студентов 4 курса факультета ИТ

специальности 230102

к.э.н., доцент

Чистякова М.А.

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

по дисциплине 1716 «Теоретические основы автоматизированного управления»

Обсуждена на заседании кафедры

(предметно-методической секции)

«___» _______________ 2007 г.

Протокол № _____

МГУПИ — 2007 г.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Понятие системы ………………………………………………….. 4

2. Управление. Управление организационными системами………. 4

3. Информационные системы и технологии в организационном

управлении………………………………………………………... 7

4. Автоматизированные системы управления (АСУ)……………… 11

5. Структура АСУ……………………………………………………. 13

5.1 Информационное обеспечение………………………… 14

5.2 Программное обеспечение…………………………….. 16

5.3 Техническое обеспечение………………………………. 18

6. Методические основы создания автоматизированных систем

управления…………………………………………………………. 21

7. Стадии создания АСУ…………………………………………….. 22

8. Системы поддержки управленческих решений…………………. 32

9. Процесс разработки задач автоматизации………………………. 38

10. Обоснование целесообразности автоматизации задач………… 43

11. Разработка задачи автоматизации ……………………………… 48

12. Примеры АСОИУ……………………………………………… 60

ВВЕДЕНИЕ

Современные предприятия и фирмы представляют собой сложные организационные системы. Функционирование предприятий и организаций различного типа в условиях рыночной экономики поставило новые задачи по совершенствованию управленческой деятельностью на основе комплексной автоматизации управления.

Получение эффективных автоматизированных систем управления возможно только при системном подходе к проектированию автоматизированных систем управления. Этот подход требует совершенных методик проведения исследовательских, изыскательских и аналитических работ. Только в этом случае возможно получение всесторонне обоснованных решений по автоматизации задач управления.

Предлагаемое учебное пособие содержит материалы по изучению объекта автоматизации, выработки возможных проектных решений, определении оптимальных вариантов постановки задач управления. Эти сведения могут использоваться студентами при выполнении курсовой работы по дисциплине «Теоретические основы автоматизированного управления», также эти материалы могут использоваться в рамках курса «Проектирование АИС».

1. Понятие системы.

Система есть множество предметов вместе со связями между предметами и между их признаками.

Предметы есть просто части или компоненты системы. Эти части могут быть безгранично разнообразны.

Признаки - это свойства предметов.

Связи объединяют предметы в единое целое. Это могут быть причинные, логические, случайные связи. Ни для одного множества предметов нельзя утверждать, что в нем нет связей. Например, в случае физических систем за связи всегда можно принять расстояние между парами предметов. Связи подлежащие рассмотрению в данном множестве, зависят от стоящей перед исследователем задачи: важные включаются в рассмотрение, тривиальные (несущественные) исключаются. Решение о том, какие связи важны и какие тривиальны, возлагается на исследователя.

Понятие системы тесно связано с понятием окружения (среды).

Для данной системы окружение есть множество предметов вне системы: 1) изменение признаков которых влияет на систему; 2) признаки которых изменяются вследствие поведения системы.

Организация - это стабильная формальная социальная структура, которая получает ресурсы из окружающего мира и перерабатывает их в продукты своей деятельности.

1. Управление. Управление организационными системами.

Управление – целенаправленное воздействие на организацию, которое обеспечивает достижение поставленных целей.

В зависимости от степени автоматизации решения задач управления выделяют автоматическое и автоматизированное управление.

Задача управления состоит в координации деятельности людей и подразделений для эффективного решения стратегических, тактических и текущих задач организации.

Управление в любой организации выделяются в особую функцию, на выполнение которой ориентируются определенные подразделения организации – органы управления. Все действия органов управления по осуществлению своих функций можно определить как управленческую деятельность.^Лит-ра

В рамках организации выделяются управляемый процесс (объект управления) и управляющая часть (субъекты, органы управления), которые в совокупности определяются как система управления. Орган управления является источником управляющего воздействия, а объект подчинен этому воздействию.

Любой процесс управления связан с информационным обменом, который заключается в циклическом осуществлении следующих процедур:

• Сбор информации о текущем состоянии управляемого объекта;

• Анализ полученной информации и сравнение текущего состояния с желаемым;

• Выработка управляющего воздействия с целью перевода управляемого объекта в желаемое состояние;

• Передача управляющего воздействия объекту.

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ

У

Управляющий орган

УУуУУУ

Информация об управляемом процессе

Управляющее воздействие

Объект управления

Процесс управления подразумевает наличие обратной связи, т.е. информационного потока, направленного от объекта к субъекту. Обратная связь позволяет установить эффективность управляющего воздействия.

Основные функции управления:

• планирование;

• календарно-плановое руководство;

• оперативное управление;

• контроль.

Планирование представляет собой процесс создания планов и определение необходимых ресурсов для их реализации. Планирование включает в себя:

• Определение целей и задач;

• Разработку стратеги и, программ, планов для достижения поставленных целей;

• Определение необходимых ресурсов;

• Доведение планов до конкретных исполнителей, ответственных за их реализацию.

Требования к планам:

• Обязательность исполнения;

• Необходимость сочетания и взаимосвязь различных видов планов (долгосрочных, среднесрочных, краткосрочных);

• Конкретность;

• Гибкость;

• Установление ответственных за исполнение лиц и сроков выполнения.

Календарно-плановое руководство заключается в слежении за выполнением плана.

Данная управленческая функция реализуется в двух направлениях:

• Регулирование – процесс устранения отклонений текущих показателей от плановых;

• Координация – согласование действий во времени и пространстве структуры управления и внешней среды.

Задачи календарно-планового руководства:

• Формирование и поддержание условий для выполнения плановых заданий;

• Слежение за ходом выполнения плана и анализ полученной информации;

• Анализ и оценка изменений в условиях и ходе выполнения плана;

• Выработка вариантов корректирующих воздействий;

• Разработка, документальное и организационное оформление принятых корректирующих мер.

Оперативное управление заключается в осуществлении следующих процессов:

• Непрерывное распознавание ситуации относительно элементов системы управления;

• Сбор и обработка оперативной информации о состоянии системы и ее элементов, создание банков данных;

• Анализ и прогнозирование развития ситуации;

• Принятие решения по оперативному вмешательству в функционирование системы;

• Разработка предложений по корректировке плановых решений по функционированию системы;

• Оформление соответствующих отчетных документов.

Неотъемлемой частью оперативного управления является процесс принятия управленческих решений.

Контроль, основной задачей которого является определение отклонений от плана, фиксирование и быстрое их устранение.

Выделяются три стадии контроля:

• Предварительная – осуществляется до начала плановых работ, кода тщательно оценивается выполнение функций подразделениями и исполнителями с цель приведения к соответствия организационной структуры;

• Текущая – текущий контроль оценка деятельности подразделений и исполнителей;

• Заключительная – анализ ошибок и определение мер поощрения или наказания исполнителей.

В основе управленческой деятельности лежит процесс принятия управленческих решений.

1. Информационные системы и технологии в организационном управлении

В основе управленческой деятельности лежит процесс принятия управленческих решений.

Процесс сбора информации и передачи управленческого воздействия от объекта к органам управления и обратно осуществляется по информационному контуру. В рамках информационного контура передается информация о целях управления, информация о состоянии управляемого процесса, информация о принимаемых управленческих решениях. Информационный контур вместе со средствами сбора, передачи, обработки и хранения информации, а также персоналом, осуществляющим действия с информацией, образуют информационную систему организации.

Информационная система существует в любой организации.

Цель информационной системы – производство нужной для организации информации, создание информационной и технической сред для осуществления управления организацией.

Информационная система не обязательно должна быть автоматизированной.

Информационная система включает следующие компоненты:

• Управленческий персонал;

• процедуры и технологии функционирования информационной системы;

• техническое обеспечение;

• программное и математическое образование;

• информационные ресурсы – организационно оформленная и систематизированная совокупность целенаправленных сведений, обеспечивающих взаимодействие между элементами организации, а также между организацией и внешней средой для создания условий для функционирования организации.

Все процессы преобразования информации в информационной системе осуществляется с помощью информационных технологий.

Информационная технология – это система методов и способов сбора, передачи, накопления, обработки, хранения, представления и использования информации.

Большинство систем управления являются многоуровневыми или иерархическими. Обычно различают три уровня управления – высший, средний, низший.

Стратегический Специальные Информация Поддержка

У ровень информ-ные стратегического принятия

У правления запросы управления решения

Тактический Инфор-ные Информация Необходи-

У ровень требования тактического мые

Управления управления выводы

Оперативный Информ-ные Информация Оператив-

Уровень запросы по оперативного ные

У правления текущим управления действия

запросам

Наличие функциональных элементов в управляющей части организации приводит к появлению соответствующих подсистем в их информационных системах.

В таблице приведены основные задачи, которые должны быть отражены в автоматизированной системе управления фирмой.