Добрынин А.С., Гудков М.Ю., Койнов Р.С. —
Прецедентный подход к управлению инцидентами в автоматизированных системах управления технологическими процессами
// Программные системы и вычислительные методы. – 2020. – № 2.
– С. 45 - 52.
DOI: 10.7256/2454-0714.2020.2.31040
URL: https://e-notabene.ru/itmag/article_31040.html
Читать статью
Аннотация: Непрекращающееся развитие систем автоматизированного управления промышленными объектами приводит к появлению более развитых и сложных алгоритмов управления. Закономерным следствием развития систем управления (СУ) является использование более сложных технических средств: датчиков, контроллеров, SCADA и MES систем. В конечном итоге, насыщение систем дополнительными программно-техническими средствами приводит к снижению управляемости в целом, поскольку программные средства необходимо обновлять, техника часто выходит из строя, требует замены и т.д. Таким образом, подходы, направленные на создание отдельных, автономно функционирующих подсистем, уходят в прошлое. Необходимо комплексное, многоуровневое совместное управление, всей инфраструктурой АСУТП, начиная от технологического объекта, заканчивая технической инфраструктурой, которая тесно привязана к объекту. В статье рассматриваются вопросы построения управляющих подсистем верхнего уровня для АСУТП, когда необходимо управлять непосредственно программно-техническими средствами в составе АСУ ТП. В качестве методов исследования использовалось имитационное и компьютерное моделирование, которое позволило оценить эффективность предложенных подходов и методов управления. Также результаты исследований проверялись путем опытного внедрения автоматизированной системы управления инцидентами, основанной на предложенных подходах, в процесс управления сложным технологически объектом.
Новизна исследований заключается в предложенном подходе к управлению инцидентами в автоматизированных системах управления технологическими процессами, позволяющем повысить качество управления, снизить издержки на управление и спрогнозировать (в отдельных случаях) появление новых инцидентов и принять меры к их предотвращению. Исследования показали целесообразность использования предлагаемого подхода для управления сложными нестационарными системами автоматизации.
Abstract: The continuous development of automated control systems for industrial facilities leads to the emergence of more advanced and complex control algorithms. A natural consequence of the development of control systems (CS) is the use of more complex technical means: sensors, controllers, SCADA and MES systems. Ultimately, the saturation of systems with additional software and hardware leads to a decrease in manageability in general, since software needs to be updated, equipment often fails, needs replacement, etc. Thus, approaches aimed at creating separate, autonomously functioning subsystems are becoming a thing of the past. An integrated, multi-level joint management of the entire infrastructure of the process control system is needed, from the technological facility to the technical infrastructure, which is closely tied to the facility. The article discusses the issues of constructing top-level control subsystems for the process control system, when it is necessary to control directly the software and hardware as part of the process control system. As research methods, simulation and computer modeling was used, which made it possible to evaluate the effectiveness of the proposed approaches and management methods. Also, the research results were verified through the pilot implementation of an automated incident management system based on the proposed approaches in the process of managing a complex technologically object.
The novelty of the research lies in the proposed approach to incident management in automated process control systems, which makes it possible to improve the quality of management, reduce management costs, and predict (in some cases) the occurrence of new incidents and take measures to prevent them. Studies have shown the feasibility of using the proposed approach to control complex non-stationary automation systems.
Добрынин А.С., Койнов Р.С., Кулаков С.М., Гудков М.Ю. —
О доменной (ситуационной) идентификации сложных нестационарных технологических объектов
// Кибернетика и программирование. – 2018. – № 4.
– С. 52 - 59.
DOI: 10.25136/2644-5522.2018.4.26861
URL: https://e-notabene.ru/kp/article_26861.html
Читать статью
Аннотация: Предметом исследования являются подходы к идентификации структурно-распределенных и сложных нестационарных технологических объектов автоматизированного управления. Объектом исследования является нестационарная система автоматизированного управления. Авторы подробно рассматривают подход доменной идентификации объектов автоматизированного управления на основе ключевых (контрольных) точек. Особое внимание уделяется вопросам определения адекватности модели для нестационарного объекта автоматизированного управления. Предлагаемый подход позволяет итеративно корректировать (уточнять) модель объекта при наступлении контрольных точек (существенных изменений параметров многофакторной внешней среды). В качестве основных методов исследования использовались элементы системного анализа, натурно-математического моделирования. Дополнительно применялись известные способы идентификации, в т.ч. с использованием тестовых воздействий и пересчётные математические модели. Основной вывод проведенного исследования заключается в утверждении, что сложный нестационарный технологический объект невозможно адекватно описать одной математической моделью, поэтому идентификация такого объекта должна быть сделана несколько раз. Новизна исследования заключается в использовании новых элементов доменной идентификации нестационарных технологических объектов по контрольным точкам, что позволяет адаптировать управление под условия изменения многофакторной внешней среды.
Abstract: The subject of the research are approaches to the identification of structurally distributed and complex non-stationary technological objects of automated control. The object of study is a non-stationary automated control system. The authors consider in detail the approach of domain identification of objects of automated control based on key (control) points. Special attention is paid to the issues of determining the adequacy of the model for a non-stationary object of automated control. The proposed approach allows iteratively correcting (refining) the object model upon the occurrence of control points (significant changes in the parameters of a multifactorial environment). The main methods of research were used elements of system analysis, natural-mathematical modeling. Additionally, known identification methods were used, incl. using test influences and conversion math models. The main conclusion of the study is the statement that a complex non-stationary technological object cannot be adequately described by a single mathematical model, therefore the identification of such an object must be done several times. The novelty of the research lies in the use of new elements of the domain identification of non-stationary technological objects at the control points, which allows adapting the control to the conditions for changing the multi-factor environment.
Добрынин А.С., Кулаков С.М., Пургина М.В., Койнов Р.С. —
О применении графовых моделей в системах автоматизации сложных нестационарных технологических объектов
// Кибернетика и программирование. – 2018. – № 3.
– С. 63 - 71.
DOI: 10.25136/2644-5522.2018.3.26400
URL: https://e-notabene.ru/kp/article_26400.html
Читать статью
Аннотация: Управление сложными нестационарными системами является нетривиальной задачей. Одним из условий эффективного управления является необходимость изменения и подстройки алгоритмов управления при изменяющихся условиях функционирования автоматизированных систем. В статье рассматриваются вопросы построения управляющих устройств на основе моделей теории графов. В качестве объекта исследования выступают подходы и методы управления сложными нестационарными системами. Рассматривается подход, основанный на доменной классификации факторов воздействия на объект управления. Рассматривается управление при существенных изменениях факторов внешней среды. В качестве методов исследования использовалось имитационное и компьютерное моделирование, которое позволило оценить эффективность предложенных подходов и методов управления. Также применялись методы системного анализа и современные алгоритмы на графах. Представленный подход позволяет учитывать изменяющееся поведение нестационарного объекта управления, когда известно, что определенные параметры и факторы внешней среды могут влиять на это управление. Механизм конечного автомата позволяет осуществлять автоматическое переключение алгоритмов управления в зависимости от ситуации. Исследования показали целесообразность использования предлагаемого подхода для управления сложными нестационарными системами автоматизации.
Abstract: Managing complex non-stationary systems is a non-trivial task. One of the conditions for effective control is the need to change and adjust the control algorithms under the changing operating conditions of automated systems. The article deals with the construction of control devices based on models of graph theory. As an object of research, approaches and methods of managing complex non-stationary systems are used. An approach based on the domain classification of the factors affecting the control object is considered. Management is considered with significant changes in environmental factors. As simulation methods, simulation and computer modeling were used, which allowed to evaluate the effectiveness of the proposed approaches and management methods. Also, methods of system analysis and modern algorithms on graphs were applied. The presented approach allows to take into account the changing behavior of the non-stationary control object when it is known that certain parameters and factors of the environment can influence this control. The mechanism of the finite state machine allows automatic switching of control algorithms depending on the situation. Studies have shown the expediency of using the proposed approach for the management of complex non-stationary automation systems.
Добрынин А.С., Койнов Р.С., Кулаков С.М., Пургина М.В. —
О практическом применении гибких механизмов разработки программного обеспечения
// Программные системы и вычислительные методы. – 2018. – № 3.
– С. 45 - 53.
DOI: 10.7256/2454-0714.2018.3.26877
URL: https://e-notabene.ru/itmag/article_26877.html
Читать статью
Аннотация: Предметом исследования являются модели жизненного цикла и подходы к разработке программного обеспечения в условиях значительных временных и финансовых ограничений. Рассматривается рабочий процесс разработки программного обеспечения с использованием гибкой методологии и итерационной модели жизненного цикла. Объектами исследования являются современные подходы к разработке программного обеспечения и повышения эффективности труда за счёт предложенных механизмов стимулирования, основанных на учете требований заказчика. Авторы также уделяют внимание вопросам организации труда при разработке программного обеспечения. В работе использовались методы системного анализа, подходы к принятию коллективных решений в условиях неопределенности, включая методы опроса и экспертных оценок. Авторы предлагают механизм стимулирования для разработчиков программного обеспечения, работающих в рамках итерационной модели неполного жизненного цикла. Важным результатом проведенного исследование является вывод об эффективности подхода к стимулированию, основанного на реализованной функциональности в рамках текущей итерации разработки. Представленный подход позволяет объективно оценить вклад каждого разработчика в решение отдельных задач проекта.
Abstract: The subject of the study are life cycle models and approaches to software development in the face of significant time and financial constraints. A software development workflow is considered using a flexible methodology and an iterative life-cycle model. The objects of research are modern approaches to the development of software and increasing the efficiency of labor through the proposed incentive mechanisms, based on customer requirements. The authors also pay attention to the organization of labor in software development. We used the methods of system analysis, approaches to collective decision-making under uncertainty, including survey methods and expert assessments. The authors propose an incentive mechanism for software developers working in an iterative model of an incomplete life cycle. An important result of the study is the conclusion about the effectiveness of the incentive approach, based on the implemented functionality in the current iteration of the development. The presented approach allows an objective assessment of the contribution of each developer to the solution of individual project tasks.