Информационное обеспечение. Информация – сведения, являющиеся объектом хранения, передачи и преобразования

Информация – сведения, являющиеся объектом хранения, передачи и преобразования. Данные должны быть полезными

Количество информации – мера уменьшения неопределенности ситуации (СВ), в результате того, что становится известным исход другой ситуации

Энтропия информации – мера неопределенности ситуации

Данные – любая информация, представленная в символьной форме

Алфавит – установленный соглашением упорядоченный список различных символов, из которых строятся сообщения языка

Построим график зависимости ценности информации во времени

Информационное обеспечение. Информация – сведения, являющиеся объектом хранения, передачи и преобразования - student2.ru

Одним из свойств информации является устаревание (информация ценна та, которая влияет на принятие решения)

Ценность информации полученной досрочно меньше

Ценность определяется трудоемкостью получения, возможностью использования

Единица измерения информации – единица количества информации – количество информации, содержащееся в элементарном сообщении, условия которого строго оговорены

Формулы Хартля-Шенона (определение количества информации):

m – число символов алфавита

n – число символов сообщения

а – основание логарифма

р – вероятность выбора одного из символов

Масштаб единицы зависит от m и а

Основные единицы измерения:

1 Байт – наименьшая адресуемая группа битов

Существуют условные единицы количества информации (в вычислительных комплексах) – слово – упорядоченная последовательность информации с заданной длиной

Натуральные единицы измерения информации (например: количество носителей информации в шт.; число знаков, пакетов)

Косвенный признак определения количества информации – время передачи информации

Операции, выполняемые с информацией:

- передача

- хранение

- обработка

- копирование

- фиксация

Необходимо учитывать квантование информации (при обработке)

Квантование информации используется в том случае, если используются каналы связи, использующие квантование информации

Любой квант информации, при квантовании по уровню, рассматривается как одна информационная единица и ей предписывается значение равное одному биту

Отыскание функции, проходящей через выборочные значения сигналов (в моменты квантования) с минимальным отклонением от исходной функции – интерполяция

Кодирование информации – процесс преобразования сообщения в сигнал, заключающийся в однозначном отображении элементарных сообщений последовательностями элементарных символов

Программное обеспечение

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

7.1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Поступающую в ЭВМ информацию, которую необходимо обработать, и результаты этой обработки в программировании называют данными. Полные, подробные и однозначные предписания по обработке этих данных называют программами.

Программным обеспечением (ПО) называют совокупность программ, обеспечивающую реализацию функций АСУТП; написание, подготовку и отладку программ; контроль работы ЭВМ.

Ввиду больших объемов и значительной сложности разработка ПО современных ЭВМ требует длительного времени, больших затрат труда и материальных ресурсов. В ряде случаев стоимость ПО может быть больше стоимости ЭВМ.

ПО можно разделить на три части: общее, специальное и тестовое.

Общее ПО, называемое также внутренним или стандартным, включает программы, организующие вычислительный процесс; языки программирования, программы подготовки и отладки; библиотеки программ для реализации многократно встречающихся операций. Общее ПО обычно разрабатывается и поставляется изготовителем ЭВМ. Оно является основой разработки и функционирования специального ПО.

В составе общего ПО могут быть выделены четыре группы программ: 1) организации и управления вычислительным процессом, называемые операционными системами (ОС)**; 2) трансляции с различных языков программирования; 3) подготовки и отладки (сюда входят редакторы, отладчики, средства документирования, загрузчики и компоновщики); 4) реализации многократно встречающихся вычислительных и управляющих алгоритмов (вычисление логарифма, генерация случайных чисел, обработка статистической информации и т. п.).

Специальное ПО, называемое также внешним, включает программы, используемые при различных конкретных применениях ЭВМ. Эти программы обычно разрабатываются пользователями ЭВМ.

Тестовое ПО предназначено для контроля и диагностики функционирования отдельных узлов и ЭВМ в целом. Его используют при наладке ЭВМ, поиске и устранении неисправностей. Тестовое ПО разрабатывается и поставляется изготовителем ЭВМ.

Операционные системы предназначены для организации и управления вычислительным процессом. Они представляют собой набор программ, используемых для управления последовательностью выполнения задач процессором, оперативной памятью, внешними устройствами и внешней памятью. Иногда ОС называют управляющей программой, монитором или супервизором.

Необходимость в ОС при применении ЭВМ в составе АСУТП обусловлена двумя основными факторами: 1) эффективным использованием вычислительных ресурсов УВК, в частности времени и памяти процессора, внешних устройств и внешней памяти; 2) скоростью реакции на события, происходящие в технологическом объекте.

Первая задача—эффективного использования вычислительных ресурсов —- важна и для универсальных ЭВМ и связана с оптимизацией времени исполнения программ и автоматическим распределением времени устройств ЭВМ между задачами, что позволяет существенно ускорить их решение и увеличить производительность ЭВМ.

Специфичной для УВК в АСУТП является вторая задача ОС, связанная с необходимостью своевременной реакции ЭВМ на события в объекте. Решая эту задачу, ОС обеспечивает работу УВК в реальном масштабе времени.

Операционная система в АСУТП обеспечивает подготовку и выполнение программ специального ПО в мультипрограммном режиме, который заключается в обязательном совмещении во времени работы различных блоков УВК. Особенностью мультипрограммного режима является также то, что для запуска или продолжения любой из программ не требуется окончания программ, ранее участвующих в работе. Временная диаграмма работы УВК в однопрограммном и мультипрограммном режиме показана на рис. 7.1. В первом случае выполнение каждой последующей программы начинается только после завершения предыдущей. Во втором случае все программы реализуются как бы одновременно: А еще не закончена, а уже начинает выполняться В; затем, когда не завершены программы А я В (они находятся в ожидании вывода на периферийные устройства), начинает выполняться программа С. Таким образом, удается существенно сократить общую продолжительность выполнения программ.

Структура современной ОС приведена на рис. 7.2. Она включает следующие компоненты: ядро ОС; супервизор задач; управление памятью; супервизор ввода — вывода; службу времени; систему управления внешней памятью (файлами).

Ядро ОС выполняет обработку прерываний, запоминание и восстановление регистров при прерываниях, реакцию на сбои и отказы процессоров и оперативной памяти и пр.

Основными функциями супервизора задач являются: контроль за состоянием процессоров и задач и предоставление про-

цессоров задачам для выполнения в соответствии с их приоритетами*. Кроме того, супервизор обеспечивает прерывание (приостанов) задачи и освобождение процессора, если она переводится в состояние ожидания (например, для выполнения операций ввода — вывода или если процессор необходим задаче более высокого приоритета), и прекращение выполнения закончившейся задачи.

При управлении памятью выполняются следующие функции: занятие (освобождение) оперативной памяти; определение задачи, которая должна получить память для выполнения в соответствии с приоритетом; выделение необходимой памяти задаче; освобождение памяти при исключении какой-либо задачи.

Супервизор ввода — вывода следит за состоянием внешних устройств и распределяет их по запросам задач; выполняет обмен данными с внешними устройствами по прерываниям; освобождает внешние устройства по завершении операций ввода — вывода; контролирует работу внешних устройств и диагностирует их неисправности.

В состав супервизора ввода — вывода входят программа-диспетчер и набор программ, непосредственно осуществляющих обмен с внешними устройствами, называемых драйверами.

Служба времени осуществляет отсчет текущего времени. и даты по сигналам специального устройства, называемого таймером. Она также выполняет подготовку к запуску задач по времени.

Система управления внешней памятью, входящая в состав операционной системы, используется для работы с внешними запоминающими устройствами с прямым доступом, в качестве которых обычно применяют накопители на магнитных дисках. Поверхность дисков делится на логические элементы, называемые файлами и представляющие собой последовательность данных, рассматриваемую как единое целое. Основные функции системы управления внешней памятью — распределение поверхности диска для файлов; выделение внешней памяти для файлов; открытие файлов с учетом требований задач; обмен данными с файлами; закрытие файлов и освобождение дискового пространства при уничтожении файлов.

По методам использования процессоров и оперативной памяти современные операционные системы для мини- и микро-ЭВМ могут быть разделены на следующие группы: 1) с общим полем памяти; 2) с раздельной памятью; 3) многопроцессорные; 4) распределенные.

В операционной системе с общим полем памяти задачи пользователя размещаются вместе с ее модулями. Такие операционные системы ввиду ограниченной разрядности мини- и микро-ЭВМ позволяют использовать оперативную память ограниченного размера (для 16~ти разрядных ЭВМ —не более 64К). Операционные системы с общим полем памяти используют для ЭВМ типа СМ-1, СМ-3 и многих микро-ЭВМ.

Операционные системы с разделенной памятью позволяют использовать ОЗУ большей емкости. При этом оно делится на участки, называемые иногда разделами. В операционных системах с разделенной памятью часто используют аппаратный механизм защиты памяти, не позволяющий задачам из одного раздела мешать выполнению задач в других разделах. Тем самым обеспечивается независимость задач каждого из разделов и появляется возможность отладки новых задач в составе работающей системы. Организация связи между задачами различных разделов осуществляется операционной системой.

Многопроцессорные операционные системы обеспечивают повышение производительности и живучести систем, в которых они используются. Повышение производительности достигается в результате того, что несколько задач пользователей могут выполняться одновременно различными процессорами. Большая живучесть многопроцессорных систем является результатом того, что отказ одного процессора не приводит к отказу всей системы, так как продолжают работать другие.. Обычно число процессоров в мини-ЭВМ не больше двух.

Распределенные операционные системы используют для создания децентрализованных комплексов, включающих несколько мини- и микро-ЭВМ 1[11].

При агрегатном принципе построения управляющих вычислительных комплексов для АСУ ТП требуется аналогичный принцип построения для операционных систем. Создание операционной системы, настроенной на используемую конфигурацию технических средств с учетом требований специального программного обеспечения, называют генерацией операционной системы.

В составе общего программного обеспечения обычно поставляется некоторый набор средств, используемых при генерации операционной системы.

Генерация операционных систем позволяет не только проводить настройку на конфигурацию технических средств и требования специального программного обеспечения, но также значительно снижает их избыточность по используемой памяти и потребляемому машинному времени.

Проектирование программного обеспечения и языки программирования. При разработке программного обеспечения АСУ ТП используют два подхода: «снизу вверх» и «сверху вниз». В первом случае сначала пишут и отлаживают программы и подпрограммы самого нижнего уровня, используемые для

простейших функций обработки данных. В дальнейшем эти программы и подпрограммы используют при написании и отладке программ следующего, более высокого уровня. Потом пишут и отлаживают программы следующего уровня. Процесс продолжается до тех пор, пока не будет написана и отлажена целиком требуемая задача.

При применении метода «сверху вниз» сначала определяют основные характеристики разрабатываемой программы, а потом постепенно уточняют и конкретизируют их. При этом разрабатываемая программа делится на модули, образующие иерархическую структуру. Сначала разрабатывают главный модуль, в процессе написания которого определяют требования к модулям нижележащего уровня. После этого разрабатывают модули второго, третьего и т. д. уровней — до тех пор, пока модули не будут исполнять простейшие функции обработки данных.

В обоих методах разработки программ важно понятие подпрограммы— модуля, обладающего именем, которое позволяет любой программе вызвать его для выполнения некоторого действия или вычисления определенных величин.

На практике ни тот, ни другой метод разработки ПО в чистом виде не используют. Обычно сначала с помощью метода «сверху вниз» строят иерархию требований к программам и подпрограммам, а затем с использованием метода «снизу вверх» выполняют написание и отладку модулей в соответствии с этими требованиями.

Исходной программой называют программу в символьной форме, написанную на одном из языков программирования. Объектной программой называют ту же программу, преобразованную в единый используемый для данной операционной системы промежуточный формат, пригодный для дальнейшей обработки загрузчиком или компоновщиком. Результирующей программой (загрузочным модулем) называют программу в формате, пригодном для загрузки в память и исполнения на ЭВМ под управлением операционной системы.

Программу, используемую для преобразования исходной программы в объектный формат, называют транслятором. В том случае, когда исходная программа написана на языке высокого уровня, транслятор называют компилятором.

Языком самого низкого уровня, используемым для современных ЭВМ, является язык Ассемблера. Для него характерны следующие отличительные черты: программа переводится из исходной формы в объектную по принципу «один оператор языка — одна команда ЭВМ»; для обозначения команд ЭВМ используются их мнемонические обозначения; адреса в программе задаются символически.

Достоинством Ассемблера является то, что написанные на этом языке программы обладают максимальной гибкостью и позволяют использовать практически все возможности ЭВМ.

Этим объясняется широкое применение языка Ассемблера в программировании, в частности для решения задач АСУТП. Недостаток языка Ассемблера состоит в сложности и трудоемкости написания программ.

Основным достоинством языков высокого уровня является возможность легкого и компактного описания решаемой задачи. Такая возможность осуществляется ввиду того, что один оператор языка высокого уровня соответствует большому числу команд ЭВМ. Перевод исходной программы на языке высокого уровня в объектный формат выполняется -компилятором. Применение языков высокого уровня позволяет упростить и значительно ускорить разработку программ. Однако сложность перевода исходной программы в объектный формат приводит к тому, что получаемые при переводе программы требуют больше памяти и машинного времени, чем программы, написанные на языке Ассемблера. К наиболее распространенным языкам высокого уровня, используемым в АСУТП, относится Фортран. Особенно часто Фортран применяют при программировании задач для численных расчетов. Достоинства языка Фортран — его простота и большое число различных алгоритмов и программ, написанных на этом языке за время его использования.

Из новых языков высокого уровня наибольшее распространение получил Паскаль. В этом языке учитывается ряд новых методов программирования; он прост и логичен.

Язык высокого уровня АДА был разработан с целью замены возможно большего числа специализированных и универсальных языков программирования, используемых в настоящее время. Язык АДА обеспечивает широкие возможности для написания программ, в нем учтено большинство новых методов построения программного обеспечения. Однако применение языка АДА для разработки задач пользователя в АСУТП тормозится ввиду отсутствия компиляторов, написание которых для этого языка весьма сложно.

Средства подготовки программного обеспечения. Преобразование программ из объектной формы в результирующую, загрузка результирующей программы в память и инициализация ее исполнения осуществляются специальной программой, называемой загрузчиком. При формировании результирующей программы почти всегда необходимо соединить несколько программ и подпрограмм в объектной форме. При этом загрузчик должен распределить память таким образом, чтобы все программы и подпрограммы поместились в памяти и не накладывались друг на друга, кроме специально предусмотренных случаев (общая память).

Иногда используют программы, выполняющие только распределение памяти, связывание программ и настройку величин, зависящих от положения в памяти. Результатом работы этих программ является формирование результирующей про-

граммы в виде специального файла, называемого загрузочным модулем. Такие программы носят название компоновщиков. Для хранения загрузочных модулей обычно применяют накопители с прямым доступом. Загрузка и запуск на выполнение загрузочных модулей осуществляется средствами операционной системы.

Большое значение в составе общего программного обеспечения имеют библиотеки подпрограмм. Наличие библиотек различного назначения позволяет упростить и ускорить разработку программ пользователя. Обычно в состав библиотек входят подпрограммы для реализации наиболее часто встречающихся вычислительных и управляющих функций, численного анализа и статистики, сортировки — слияния файлов и др.

Для поиска и устранения ошибок в разрабатываемых задачах используют различные отладочные программы. Они позволяют вести отладку как в режиме непосредственного взаимодействия «человек — ЭВМ», так и в пакетном режиме. Отладочные программы можно использовать с программами на языке Ассемблера и на языках высокого уровня.

Для набора и редактирования исходных программ, а также для подготовки программной документации современные ЭВМ снабжают набором редактирующих программ различного назначения.

Программное обеспечение, обладающее очень большим объемом, немыслимо без полной и хорошо оформленной технологической документации. Поэтому в состав общего программного обеспечения включают специальные программы подготовки документации, позволяющие печатать текстовые документы с автоматическим выделением страниц, выполнять деление на абзацы, главы, пункты и подпункты, формировать и печатать разного рода таблицы и рисунки, автоматически формировать оглавление печатаемых документов.

Базы данных. Быстрый рост объемов хранимой и перерабатываемой с использованием ЭВМ информации, повышение требований к качеству этой информации, необходимость сокращения времени доступа к ней привели- к созданию концепции базы данных.

Под базой данных понимают совокупность взаимосвязанных хранящихся вместе данных при наличии такой минимальной избыточности, которая допускает их использование оптимальным образом для одного или нескольких применений. При этом данные организуются таким образом, чтобы они были независимы от программ, их использующих. Для программ определяется способ взаимодействия с хранимыми данными. Допускается добавление новых, поиск и модификация существующих данных.

Создание баз данных является весьма дорогостоящим процессом. Обычно базу данных создают для некоторого определенного набора применений. Изменение базы данных требует

переработки использующих ее программ и поэтому нежелательно. В связи с этим чрезвычайно важное свойство базы данных — возможность наращивания применений без изменения способа взаимодействия программ с нею.

Огромные объемы информации, хранящиеся в современных базах данных, не позволяют хранить ее в оперативной памяти. Большая часть данных хранится во внешней памяти. Для хранения информации, содержащейся в базах данных, в первую очередь используют устройства с прямым доступом (накопители на магнитных дисках и картах). Для долговременного хранения данных применяют накопители на магнитных лентах.

Организация взаимодействия различных задач с базой данных осуществляется с помощью системы управления базой данных (СУБД). Входящие в нее программы выполняют поиск и модификацию хранимых данных, а также уничтожение ненужной информации и в случае необходимости — расширение базы данных.

Широкое распространение сетей ЭВМ привело к необходимости создания баз данных для этих сетей. Такие базы данных в силу их рассредоточенности называют распределенными [57].

7.2. СПЕЦИАЛЬНОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ АСУТП

Специальным программным обеспечением '[47] называют совокупность программ, позволяющих реализовать функции АСУТП. Разработка специального программного обеспечения весьма длительна и требует больших затрат труда и материальных ресурсов. Поэтому обычно его разрабатывают для некоторого класса технологических объектов с возможностью настройки на конкретные параметры объекта без изменения программ. Для этой цели специальное программное обеспечение делят на две части: комплекс задач реального времени; совокупность задач генерации.

Комплекс задач реального времени предназначен непосредственно для реализации функций АСУТП. Совокупность задач генерации используют для настройки комплекса задач реального времени в соответствии с требованиями конкретного технологического объекта управления.

Важнейшие требования к специальному программному обеспечению в АСУТП — быстрая реакция системы на события в технологическом процессе; возможность настройки в соответствии с параметрами технологического объекта, составом и взаимосвязью технических средств в АСУ. Наиболее полно эти требования реализуются при использовании пакетов прикладных программ. Ими называют совокупность программных модулей, предназначенных для реализации одной или нескольких функций АСУТП и связанных общим внутренним интерфейсом.

Комплекс задач реального времени. Под режимом реального времени понимают такой режим работы системы, когда она реагирует на события на технологическом объекте управления и (или) на команды оперативного персонала столь быстро, что это позволяет воздействовать на ход технологического процесса.

Для комплекса задач реального времени характерны:

взаимосвязь задач по управлению и информации;

функционирование в режиме реального времени;

интенсивный обмен информацией с технологическим объектом;

интенсивный обмен информацией с оперативным персоналом (операторами-технологами, начальниками смен и т. п.).

Организация комплекса задач реального времени, соответствующая этим основным характеристикам, приведена на рис. 7.3. В составе комплекса выделены подсистемы, компонуемые с использованием настраиваемых пакетов прикладных программ. Выделение подсистем выполнено по признаку близкого функционального назначения входящих в них задач. При этом учитывается используемый подсистемой математический аппарат, способ настройки соответствующего пакета прикладных программ, организация обмена данными внутри подсистемы, вид программной реализации.

Для АСУТП химико-технологических агрегатов можно выделить следующие подсистемы (рис. 7.3): ввода и первичной обработки информации; расчета комплексных показателей; представления информации; вычисления управляющих воздействий; реализации управляющих воздействий.

В качестве общего системного интерфейса, объединяющего эти подсистемы, используется база данных реального времени

(рис. 7.4). Она снабжена набором программных средств, обеспечивающих унифицированный доступ и изменение содержащейся в ней информации.

Все подсистемы, входящие в комплекс задач реального времени, имеют выход на базу данных для чтения и записи информации. Непосредственный обмен данными между подсистемами не допускается. В то же время каждая из подсистем имеет свой внутренний локальный интерфейс, в рамках которого может проводиться обмен информацией между задачами данной подсистемы. Кроме того, каждая из подсистем может в случае необходимости иметь свою локальную базу данных, используемую для реализации внутренних функций подсистемы.

Использование базы данных реального времени в качестве общесистемного интерфейса позволяет значительно упростить организацию взаимодействия между подсистемами. В комплекс задач реального времени могут быть включены новые функциональные подсистемы (например осуществляющие связь с АСУ более высокого уровня), а существующие заменены и исключены. Изменение состава функциональных подсистем не требует перепрограммирования подсистем, не подвергающихся изменению, т. е. возможно дальнейшее развитие специального программного обеспечения АСУТП.

Применение базы данных реального времени позволяет создавать как централизованные, так и децентрализованные системы. При этом изменению подвергаются только программы, входящие в систему управления базой данных, а программы функциональных подсистем не меняются.

Понятие комплекса задач означает наличие взаимосвязи между задачами по данным и управлению. Связь по данным

состоит в том, что информация, вырабатываемая одной задачей, может использоваться одной или многими другими задачами. Поскольку все они имеют выход на базу данных реального времени, то связь по данным осуществляется путем записи в нее информации (или считывания информации из нее).

Связь между задачами по управлению выражается в том,, что одна задача может запускать другую, снимать ее с выполнения, приостанавливать или возобновлять ее выполнение. Для этой цели в комплексе задач реального времени используются данные типа «монитор». Данные этого типа в количестве, соответствующем числу взаимодействующих задач комплекса, содержатся в базе данных.

Интенсивный обмен информацией с технологическим объектом управления возникает ввиду необходимости обеспечить режим работы в реальном масштабе времени и, следовательно, малое время реакции системы на изменение состояния объекта.. За это время (обычно не превышающее десятых долей секунды) необходимо получить данные с объекта и обработать их,, а затем выдать на объект управляющие воздействия и (или) сообщить о происшедшем изменении оперативному персоналу.

Элементом базы данных является технологическая переменная (давление, температура и т. д.), принимающая различные значения в процессе функционирования объекта и отображающая состояние технологического параметра. Любая технологическая переменная характеризуется мгновенным значением,, единицами измерения и достоверностью. Для представления ее в базе данных используют паспорт технологической переменной.

Паспортом технологической переменной (или просто паспортом) называют структуру данных, обладающую именем и содержащую информацию, характеризующую технологическую переменную и методику' ее получения. Имена паспортов должны быть различны для однозначной их идентификации. Для хранения значений (имеющих смысл для любой технологической переменной) в паспорте выделяется постоянный элемент, называемый заголовком паспорта. Для большинства технологических переменных используется изменяемый набор значений, определяемых методикой их обработки (например,границы допустимых изменений технологической переменной, ее среднее значение, дисперсия и т. п.). Для хранения данных изменяемого набора в паспорте предусмотрена последовательность элементов, называемых субблоками. Кроме самих значений переменных субблоки содержат информацию о способе получения этих значений, определяя тем самым программу обработки данной технологической переменной. К базе данных, используемой для хранения информации (рис. 7.5), предъявляют следующие основные требования: малое время доступа к данным; удобство организации доступа из программ; надежность хранения данных [30].

Необходимость малого времени доступа к данным вытекает из требования работы системы в реальном масштабе времени.' Количество и состав контролируемых технологических переменных процесса можно считать постоянным. Если необходимо изменить число контролируемых технологических переменных, используют систему генерации.

Значительное время тратится на передачу данных с внешних запоминающих устройств в оперативную память для обработки и на обратную пересылку их после обработки. В связи с этим часто используемая информация из базы данных реального времени обычно хранится в оперативной памяти, что во много раз сокращает продолжительность доступа к данным.

Значительные потери времени обусловлены поиском данных, содержащихся в базе данных реального времени. В то же время большинство программ комплекса либо постоянно обращаются к одним и тем же данным, либо изменяют состав используемых данных достаточно редко. Для решения этой проблемы применяют специальную организацию доступа к информации.

Рассмотрим использование базы данных для управления обработкой технологических переменных.

Каждая из подсистем, использующих базу данных реального времени как активный компонент, определяющий обработку технологических переменных, строится по одинаковой схеме (рис. 7.5). Заявки на обработку поступают к ведущей программе, называемой интерпретатором заявок. Эти заявки бывают двух типов: детерминированные и стохастические. Детерминированные заявки поступают регулярно по времени и имеют постоянный состав обрабатываемых технологических переменных. Для них в базу данных включаются списки обработки, определяемые при генерации. При вызове интерпретатора заявок для выполнения детерминированной заявки он получает идентификатор такого списка обработки. Стохастические заявки характеризуются нерегулярностью поступления и непредсказуемым составом обрабатываемых технологических переменных. Списки обработки при стохастических заявках формируются программой, вызвавшей интерпретатор заявок.

В соответствии со списком обработки интерпретатор заявок выполняет вызов диспетчера обработки, передавая ему идентификатор требуемого паспорта. Диспетчер обработки, в свою очередь, в соответствии со списком модулей обработки, содержащимся в последовательности субблоков, выполняет их вызов. Модули обработки выполняют элементарные операции, специфичные для каждой из подсистем (первичной обработки информации, расчета комплексных показателей, выдачи управляющих воздействий). Подсистема ввода и первичной обработки информации (ПОИ). Эта подсистема выполняет совокупность операций, обеспечивающих ввод сигналов от датчиков, первичную обработку этих сигналов и сохранение данных, поступающих от технологического объекта управления. При этом входные сигналы могут быть аналоговыми и дискретными. (Подробно основные задачи ПОИ рассмотрены в гл. 3.)

Организация подсистемы ПОИ совпадает со схемой организации обработки технологических переменных, показанной на рис. 7.5 (при этом в качестве технологических переменных рассматриваются непосредственно измеряемые параметры состояния объекта). Основные характеристики подсистемы ПОИ— интенсивное взаимодействие с техническими средствами устройств связи с объектом; большое число обрабатываемых данных; ограниченное число алгоритмов обработки.

В число алгоритмов обработки данных обычно включают вычисление средних значений технологической переменной и ее дисперсии, контроль режимных и аварийных границ, коррекцию расходов по температуре и давлению, фильтрацию различных типов и т. д. Ограниченное число алгоритмов и высокая частота использования реализующих их программных модулей в режиме реального времени налагают жесткие требования на качество их разработки. Поэтому модули пакета прикладных программ первичной обработки обычно пишутся на языке Ассемблера и для их разработки привлекаются высококвалифицированные специалисты. Небольшое число алгоритмов обработки в подсистеме ПОИ и возможность унификации ее модулей