Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время автоматизация технологических процессов в производстве играет важнейшую роль. Для контроля за технологическим процессом производства и принятия правильных управленческих решений необходима достоверная и оперативная информация. Только высокий уровень организации систем информационного обеспечения, технической базой которой являются средства связи и автоматического контроля технологических процессов, измерительные приборы, вычислительная техника, позволяет своевременно получать и обрабатывать требуемые объемы информации.
Системы передачи информации привлекают внимание специалистов разной профессиональной ориентации: от инженеров, занимающихся эксплуатацией и проектированием систем* (Бабицкий II.- А., Базилевич К. В., Крестовский В. А., Махрай Е. В. и др.), до математиков (Эрланг А. К., Хшічин А. Я., Башарнн Г. П., Колмогоров А. Н., Харкевнч А. Д., Шнепс М. А. и др.). Это отрая,астся и на характере выполненных работ, который менялся, начиная от публикаций, где предлагаются эвристические методы расчета, основанные на инженерной практике ил» моделировании, до теоретических исследований, проведенных на высоком математическом уровне.
Широкое развитие получают телематические службы - передача данных (ПД), видеотекст, факсимильная связь, телетекст. Цифровая система сотовой радиосвязи имеет несомненные преимущества перед аналоговой, главными из которых являются се большая емкость, возможность реализации услуг, предоставляемых в цифровых сетях интегрального обслуживания (ЦСИО), простота сопряжения с ЦСІІО, высокая помехоустойчивость. Между тем создание таких сетей и развитие услуг связи сопряжено то значительными материальными затратами,'которые недоступны многим промышленным предприятиям. Поэтому необходимы решения, которые позволят удовлетворить потребности информационного обеспечения промышленных предприятий экономически выгодным способом.
Стандартная телефонная сеть в сравнении с сетями данных общего пользования (ДОП) позволяет создать максимально упрощенные снстемы передачи данных. Кроме того, и случае телефонного телетрафнка.телефон-пый канал имеет огромны!' резерв. времени,' поэтому возможность максимально использовать этот временной резерв телефонной линии связи пред-ставляст собой огромный интерес, особенно для предприятий, производственные подразделения которых уже оснащены стандартными телефонными коммутируемыми сетями общего пользования (ТФ-ОП).
Для предприятии, производственные цеха которых не оснащены каналами ТФ-ОП, целесообразно создание локальных информационных сетей передачи данных в автоматизированной системе управлення и контроля параметров технологических процессов производств (АСУ КПТГІГІ).
При проектировании и эксплуатации информационных сетей, а так же сетей связи особое внимание уделяется организации прохождения заявок через сеть.. Критериями оценки эффективности функционирования сети служат: качество обслуживания заявки, пропускная способность сети, вероятность потери заявки и ряд других характеристик. Как правило, значения практически всех характеристик функционирования сети зависят от выбранного алгоритма организации прохождения заявок через сеть.
Поскольку передача информации через систему электросвязи начинается с использования терминальных устройств, то создание устройств передачи и классификации сообщений, имеющих высокую помехоустойчивость, линейность модуляционной характеристики и отсутствие паразитной ' модуляции, а также обеспечивающих минимальную аппаратную сложность представляет огромный практический интерес. В связи с этим решение проблемы создания экономически выгодных и гибких АСУ КПТПП на основе телефонных и проводных линий связи представляет собой актуаль-нук> и перспективную задачу.
Цель данной работы заключается в разработке и исследовании моделей и устройств передачи информации о контролируемых технологических параметрах производств по каналам ТФ-ОП с использованием времени свободного от речевого телетрафика и проводным линиям связи для автоматизации технологических процессов.
Для достижения поставленной цели решаются след)тщпе задачи:
-
Разработка моделей передачи данных в АСУ КПТПП по каналам ТФ-ОП и проводным линиям связи,
-
Создание и исследование устройств передачи и обработки информации, имеющих высокие метрологические характеристики.
5- Проведение анализа и разработка методики расчета основных характеристик амплитудно-фазового модулятора.
4. Разработка и исследование достоверности устройства классификации сообщений центрального диспетчерского пункта в интересах создания АСУ КПТПП.
Методы исследования основаны на использовании методов системного анализа, математического моделирования, аппарата теории вероятностей, математической статистики, теории массового обслуживания, теории телст-рафнка. Проверка теоретических выводов проводилась путем экспериментального моделирования.
Научная новизна работы состоит в следующем:
- предложены и программно реализованы модели передачи информации по каналам ТФ-ОП и проводным линиям связи для АСУ КПТПП;
5 - - —- --
-предложены методы адаптации разработанных моделей передачи ин
формации.по каналам ТФ-ОП и проводным линиям связи в АСУ КПТИП;
разработаны методики анализа и расчета устройств передачи н обработки информации;
созданы устройства для передачи и анализа передаваемой информации в исследуемых областях применения;
проведен анализ вероятности правильного определения номера канала, вероятности пропуска сигнала и вероятности ложной тревоги созданного устройства.
Па защиту вьпюсятог.
\. Модели передачи данных по каналам ТФ-ОП и проводным линиям связи в АСУ КПТПП применительно к реализации конкретных технологических процессов.
2. Методы организации сигналов при передаче информации по каналам ТФ-ОП и проводным линиям связи в АСУ КПТПП.
3. Результаты технических решении в виде обоснованных методов и устройств передачи информации по каналам ТФ-ОП и проводным линиям связи в ЛСУ'КПТПП.
4. Методики анализа и расчета созданных технических решении передачи и обработки информации по каналам ТФ-ОП н проводным линиям связи в АСУ КПТПП.
5. Оценки вероятности правильного определения номера канала, вероятности пропуска сигнала и вероятности ложной тревоги устройства классификации сообщений.
Практическая ценность диссертационной работы состоит в разработке структуры сетей передачи информации, имеющей минимальную аппаратную сложность при млкенмальподопустимбіі помехоустойчивости, в АСУ КПТПП по каналам ТФ-ОП с использованием временных резериов этих капало» и по проводным линиям связи с учетом технико-экономических . требовании, предъявляемым к. таким системам, а также в разработке устройств передачи и классификации сообщений, имеющих высокие показатели помехоустойчивости по отношению к известным устройствам.
Результаты работы могут быть нснользопаны на промышленных пред
приятиях с различными технологическими процессами, в региональных
службах апологического контроля и т. п. - - ;
Практическая реализация результатов работы:
Полученные в диссертационной работе результаты реализованы в автоматизированных системах контроля технологических параметров птичников на птицефабриках "Пригородная" и "Медвенская" Курской области и к автоматизированной системе контроля технологических параметров производства сахара »а Кшснском сахарном заводе Курской области.
Работа выполнена по Региональной научно-технической программе "Черноземье" Миннауки России на 1994-1995/т. Per. № 0194000165, 01950001652.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на юбилейной научно-технической конференции Курского государственного технического университета (г. Курск, мац 1995), на научно-практической конференции "Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов" Курского государственного технического университета (г. Курск, декабрь 1995г.), на Всероссийском семинаре " Актуальные проблемы математичесеого моделирования и автоматизированного проектирования в машиностроении" (г. Чебоксары, нюнь 1996г.).
Публикации: Результаты, полученные в диссертационной работе, нашли отражение в 10 печатных работах.'
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4-х глав, заключения, списка литературы и приложений. Работа изложена на 103 страницах, содержит 38 рисунков, 132 наименования используемой литературы и 6 страниц приложении, всего страниц 150, таблиц 5.