Хэш-адресация с рехэшированием.

Для решения проблемы коллизии можно использовать много способов. Од­ним из них является метод рехэширования (или расстановки). Согласно этому методу если для элемента Аадрес n₀=h(A), вычисленный с помощью хэш-функции h указывает на уже занятую ячейку, то необходимо вычислить значение функции n₁=h₁(A) и проверить занятость ячейки по адресу n₁. Если и она занята, то вычисляется значение и так до тех пор, пока либо не будет найдена свободная ячейка, либо очередное значение h_i(A) не совпадет с h(A). В последнем случае считается, что таблица идентификаторов заполнена и места в ней больше нет – выдается информация об ошибке размещения иден­тификатора в таблице.

Поиск элемента A в таблице идентификаторов, организованной таким образом, будет выполняться по следующему алгоритму:

1. Вычислить значение хэш-функции n = h(A) для искомого элемента А.

2. Если ячейка по адресу n пустая, то элемент не найден, алгоритм завер­шен, иначе необходимо сравнить имя элемента в ячейке n с именем искомого элемента А. Если они совпадают, то элемент найден и алгоритм завершен, иначе i:= 1 и перейти к шагу 3.

3. Вычислить n_i=h_i (А). Если ячейка по адресу n, пустая или n= n_i, то элемент не найден и алгоритм завершен, иначе – сравнить имя элемента в ячейке n_i, с именем искомого элемента А. Если они совпадают, то элемент найден и ал­горитм завершен, иначе i:=i+1 и повторить шаг 3.

Ответы по дисциплине «Проектирование автоматизированных систем»

Вопрос №1. Какие стадии и этапы установлены для выполнения проектных работ по ГОСТ 34.601-90? Привести краткое содержание основных этапов выполнения проектных работ.

Стадии	Этапы работ
1. Формирование требований к АС	1.1. Обследование объекта и обоснование необходимости создания АС
1.2. Формирование требований пользователя к АС
1.3. Оформление отчета о выполненной работе и заявки на разработку АС (тактико-технического задания)
2. Разработка концепции АС	2.1. Изучение объекта
2.2. Проведение необходимых научно-исследовательских работ
2.3. Разработка вариантов концепции АС и выбор варианта концепции АС, удовлетворяющего требованиям пользователя
2.4. Оформление отчета о выполненной работе
3. ТЗ	3.1. Разработка и утверждение ТЗ на создание АС
4. Эскизный проект	4.1. Разработка предварительных проектных решений по системе и ее частям
4.2. Разработка документации на АС и ее части
5.Технический проект	5.1. Разработка проектных решений по системе и ее частям
5.2. Разработка документации на АС и ее части
5.3. Разработка и оформление документации на поставку изделий для комплектования АС и (или) технических требований (технических заданий) на их разработку
5.4. Разработка заданий на проектирование в смежных частях проекта объекта автоматизации
6. Рабочая документация	6.1. Разработка рабочей документации на систему и ее части
6.2. Разработка или адаптация программ
7. Ввод в действие	7.1. Подготовка объекта автоматизации к вводу АС в действие
7.2. Подготовка персонала
7.3. Комплектация АС поставляемая изделиями (программными и техническими средствами, программно-техническими комплексами, информационными изделиями)
7.4. Строительно-монтажные работы
7.5. Пусконаладочные работы
7.6. Проведение предварительных испытаний
7.7. Проведение опытной эксплуатации
7.8. Проведение приемочных испытаний
8. Сопровождение АС	8.1. Выполнение работ в соответствии с гарантийными обязательствами
8.2. Послегарантийное обслуживание

Содержание работ

1. На этапе 1.1 в общем случае проводят: сбор данных об объекте автоматизации и осуществляемых видах деятельности; оценку качества функционирования объекта и осуществляемых видов деятельности, выявление проблем, решение которых возможно средствами автоматизации; оценку целесообразности создания АС.

2. На этапе 1.2 проводят: подготовку исходных данных для формирования требований к АС; формулировку и оформление требований пользователя к АС.

3. На этапе 1.3 проводят оформление отчета о выполненных работах на данной стадии и оформление заявки на разработку АС или другого заменяющего ее документа с аналогичным содержанием.

4. На этапах 2.1 и 2.2 организация-разработчик проводит детальное изучение объекта автоматизации и необходимые НИР, связанные с поиском путей и оценкой возможности реализации требований пользователя, оформляют и утверждают отчеты о НИР.

5. На этапе 2.3 в общем случае проводят разработку альтернативных вариантов концепции создаваемой АС и планов их реализации; оценку необходимых ресурсов на их реализацию и обеспечение функционирования; оценку преимуществ и недостатков каждого варианта; сопоставление требований пользователя и характеристик предлагаемой системы и выбор оптимального варианта; оценку эффектов, получаемых от системы.

6. На этапе 2.4 подготавливают и оформляют отчет, содержащий описание выполненных работ на стадии, описание и обоснование предлагаемого варианта концепции системы.

7. На этапе 3.1 проводят разработку, оформление, согласование и утверждение технического задания на АС.

8. На этапе 4.1 определяются: функции АС; функции подсистем, их цели и эффекты; состав комплексов задач и отдельных задач; концепции информационной базы, ее укрупненная структура; функции системы управления базой данных; состав вычислительной системы; функции и параметры основных программных средств.

9. На этапе 5.1 обеспечивают разработку общих решений по системе и ее частям, функционально-алгоритмической структуре системы, по функциям персонала и организационной структуре, по структуре технических средств, по алгоритмам решений задач и применяемым языкам, по организации и ведению информационной базы, системе классификации и кодирования информации, по программному обеспечению.

10. На этапах 4.2 и 5.2 проводят разработку, оформление, согласование и утверждение документации в объеме, необходимом для описания принятых проектных решений и достаточном для дальнейшего выполнения работ по созданию АС.

11. На этапе 5.3 проводят: подготовку и оформление документации на поставку изделий для комплектования АС; определение технических требований и составление ТЗ на разработку изделий, не изготавливаемых серийно.

12. На этапе 5.4 осуществляют разработку, оформление, согласование и утверждение заданий на проектирование в смежных частях проекта объекта автоматизации для проведения строительных, электротехнических, санитарно-технических и других подготовительных работ, связанных с созданием АС.

13. На этапе 6.1 осуществляют разработку рабочей документации, содержащей все необходимые и достаточные сведения для обеспечения выполнения работ по вводу АС в действие и ее эксплуатации, а также для поддерживания уровня эксплуатационных хар-к системы в соответствии с принятыми проектными решениями, ее оформление, согласование и утверждение.

14. На этапе 6.2 проводят разработку программ и программных средств системы, выбор, адаптацию и /или привязку приобретаемых программных средств, разработку программной документации.

15. На этапе 7.1 проводят работы по организационной подготовке объекта автоматизации к вводу АС в действие.

16. На этапе 7.2 проводят обучение персонала и проверку его способности обеспечить функционирование АС.

17. На этапе 7.3 обеспечивают получение комплектующих изделий серийного и единичного производства, материалов и монтажных изделий. Проводят входной контроль их качества.

18. На этапе 7.4 проводят: выполнение работ по строительству специализированных зданий для размещения технических средств и персонала АС; сооружение кабельных каналов; выполнение работ по монтажу технических средств и линий связи; испытание смонтированных технических средств; сдачу технических средств для проведения пусконаладочных работ.

19. На этапе 7.5 проводят наладку технических и программных средств, загрузку информации в базу данных и проверку системы ее ведения; комплексную наладку всех средств системы.

20. На этапе 7.6 осуществляют: испытания АС на работоспособность и соответствие техническому заданию в соответствии с программой и методикой предварительных испытаний; устранение неисправностей и внесение изменений в документацию на АС, в том числе эксплуатационную в соответствии с протоколом испытаний; оформление акта о приемке АС в опытную эксплуатацию.

21. На этапе 7.7 проводят: опытную эксплуатацию АС; анализ результатов опытной эксплуатации АС; доработку (при необходимости) программного обеспечения АС; дополнительную наладку технических средств АС; оформление акта о завершении опытной эксплуатации.

22. На этапе 7.8 проводят: испытания на соответствие техническому заданию; анализ результатов испытаний АС и устранение недостатков, выявленных при испытаниях; оформление акта о приемке АС в постоянную эксплуатацию.

23. На этапе 8.1 осуществляют работы по устранению недостатков, выявленных при эксплуатации АС в течение установленных гарантийных сроков, внесению необходимых изменений в документацию на АС.

24. На этапе 8.2 осуществляют работы по: анализу функционирования системы; выявлению отклонений фактических эксплуатационных характеристик АС от проектных значений; установлению причин этих отклонений; устранению выявленных недостатков и обеспечению стабильности эксплуатационных характеристик АС; внесению необходимых изменений в документацию на АС.

Вопрос №2. Принципиальная схема. Особенности проектирования релейной автоматики управления электроприводом. Контакторы. Автоматы. Тепловые реле. Кнопки пуск и останов. Обозначение. Пример релейной автоматики ручного и дистанционного управления трехфазным мотором.

Принципиальные электрические схемы (ПЭС) определяют полный состав приборов, аппаратов и устройств, а также связей между ними, которые обеспечивают решение задач управления, регулирования, защиты, измерения и сигнализации. Они служат для изучения принципа действия системы и необходимы как при выполнении наладочных работ, так и в эксплуатации.

На принципиальных электрических схемах все аппараты (реле, пускатели, переключатели) изображают в отключенном состоянии. При необходимости изображения какого-нибудь аппарата во включенном состоянии – это оговаривается на поле чертежа.

Электрические схемы выполняют в соответствии со стандартами ГОСТ 2.701–84 и ГОСТ 2.702–85 на отдельные установки и участки автоматизированной системы (например, схема управления насоса, схемы регулирования температуры реактора и др.). В эти схемы включают: элементы схемы, устройства и взаимосвязи между ними. Условные графические обозначения элементов электрических схем регламентируются рядом отечественных стандартов и обычно совпадают с условными обозначениями, принятыми в мировой практике. Буквенно-цифровые обозначения элементов и устройств на электрических схемах регламентированы ГОСТ 2.710–81.

Все технические средства, отображенные на принципиальной схеме, должны быть однозначно определены и записаны в перечень элементов и устройств по форме в соответствии с ГОСТ 2.702–75. Перечень может быть выполнен либо на поле чертежа, либо отдельным документом. Допускается объединять элементы в группы в соответствии с местами их установки.

Чтение схемы обычно начинают с основной надписи, располагаемой в нижнем правом углу листа. Здесь указывается наименование объекта, название изделия, дата выпуска чертежа и др. Затем необходимо ознакомиться с таблицей перечня элементов, отраженных на схеме, с различными пояснениями и примечаниями. Все это позволяет установить вид и тип данной схемы, ее построение и связь с другими документами.

В принципиальных электрических схемах элементы могут изображаться двумя способами: совмещенным и разнесенным.

При совмещенном способе составные части элементов или устройств изображают на схеме в непосредственной близости друг к другу.

При разнесенном способе составные части элементов и устройств или отдельные элементы устройств изображают на схеме в разных местах таким образом, чтобы отдельные цепи изделия были изображены наиболее наглядно.

Контактор – двухпозиционный электромагнитный аппарат, предназначенный для частых дистанционных включений и выключений силовых электрических цепей в нормальном режиме работы.

Автоматический выключатель – это контактный коммутационный аппарат (электротехническое или электроустановочное устройство), способный включать, проводить и отключать токи при нормальном состоянии электрической цепи, а также включать, проводить в течение определённого устанавливаемого времени и отключать токи в определённом аномальном состоянии цепи электрического тока. Автоматический выключатель предназначен для нечастых включений, а также для защиты кабелей и конечных потребителей от перегрузки и короткого замыкания.

Тепловые реле – это электрические аппараты, предназначенные для защиты электродвигателей от токовой перегрузки. Наиболее распространенные типы тепловых реле - ТРП, ТРН, РТЛ и РТТ.

В качестве примера рассмотрим схему управления электродвигателем насоса (рисунок 38) и перечень элементов к ней. Все элементы рассматриваемой схемы имеют одно- или двухбуквенные коды. Например: двигатель М, контактор КМ1, переключатель 1SA1, сигнальная лампочка 1HL1 и т. д.

Соединительные провода обозначены арабскими цифрами, при этом номера проводов, имеющие общую точку, одинаковы. Так, кнопка 1SB1 соединена с 1SB2 и замыкающим дополнительным контактом КМ1.1 контактора КМ1 проводами, обозначенными числом 102.

Катушка магнитного пускателя КМ1 замыкает рабочие контакты и тем самым подает напряжение на двигатель М при нажатии кнопки 1SB1. При этом контактор КМ1 через свой собственный контакт КМ 1.1 оказывается заблокированным. Выключается двигатель М при нажатии на кнопку 1SB2. Все это можно осуществить только в ручном режиме, когда переключатель 1SA1 находится в положении Р.

Рисунок 38. Пример принципиальной электрической схемы

В положении А переключателя 1SA1 (автоматизированный режим управления) электрический двигатель насоса будет включаться автоматически с помощью контактов реле К3, которые управляются ПЛК и показаны в другом месте принципиальной схемы. На это указывает пунктирная линия вокруг контактов и ссылка на определенный номер листа принципиальной схемы щита управления (ЩА).

При перегрузке двигателя вентилятора срабатывает тепловое реле КК1, размыкающий контакт которого прекращает подачу напряжения на катушку контактора КМ1.

Схема релейной автоматики

Лестничная диаграмма (LD)