Введение к работе
Актуальность проблемы.- Одно из важнейших направлений.научно-технического прогресса в области производственной связи характеризуется внедрением нового электронного коммутационного оборудования с программным управлением и интеграцией различных видов обслуживания.
Существующие сети производственной связи не позволяют обеспечить интеграцию доставки разных видов информации, используемой в процессе управления промышленным предприятием. Это препятствует развитию автоматизации производства, а многообразие используемых технических средств создает значительные сложности в процессе их технической эксплуатации. Поэтому проблема исследования и разработки интегральной системы производственной связи является актуальной научной проблемой и имеет важное народнохозяйственное значение.
Цель и задачи, исследования. „
При исследовании системы производственной связи необходимо учитывать следующие ее специфические особенности:
многообразие подсистем доставки информации, объединяемых в интегральную систему производственной связи;
необходимость своевременности доставки управляющей информации;
зависимость объема информационных потоков и его колебаний от характера и хода реализации производственных и технологических процессов;
высокие требования к обеспечению надежного функционирования системы производственной связи.
Целью диссертации является обоснование принципов построения, разработка структуры и алгоритмов функционирования интегральной системы производственной связи, учитывающей требования, предъявляемые к этому классу систем доставки информации.
В работе решаются следующие задачи:
-
Исследование состава и структурных характеристик сетей производственной связи.
-
Разработка на основе функционально-структурного подхода совокупности моделей интегральной системы производственной связи.
-
Исследование свойств потоков заявок на сетях производственной связи.
-
Разработка метода аппроксимации плотности распределения
*я
потоков заявок на сетях производственной связи .
-
Исследование пропускной способности интегральной системы производственной связи.
-
Разработка структуры и алгоритмов функционирования интегральной системы производственной связи.
-
Разработка структуры и требований к автоматизированной системе технической эксплуатации сетей производственной связи.
Методы исследования. Теоретические исследования выполнены с использованием принципов системного анализа, -методов теории вероятности и математической статистики, теории .массового обслуживания и теории телеграфика. Обработка статистических данных и расчет моделей выполнялись на ЭВМ.
Научная новизна.
-
Разработана совокупность взаимодополняющих моделей интегральной системы производственной связи, включающей подсистему доставки оперативных сообщений. Предложены принципы построения интегральной системы производственной связи, отличающиеся от известных тем, что они позволяют удовлетворить требования по оперативности доставки сообщений при использовании средств автоматической коммутации соединений. Использование этих средств обеспечивает морфологическое единство интегрируемых подсистем.
-
Предложи метод аппроксимации плотности распределения потоков заявок на сетях производственной связи, основанный на представлении реального потока в виде смеси однородных потоков. Метод является развитием метода Ланцоша для выделения экспонент
.из смеси и позволяет учесть неоднородность структуры реальных потоков. Аппроксимация- с помощью предложенного метода уменьшает погрешность при определении характеристик реального потока на 25-30% по сравнению с использованием распределения Пуассона.
-
Для оценки среднего времени обслуживания заявок устройством управления с циклическим опросом источников разработана математическая модель, представляющая собой однолинейную систему циклического обслуживания с произвольным законом распределения интервалов между поступающими требованиями.
-
Разработан способ дешифрации типов заявок для интегральной системы производственной связи, основанный на использовании кода типа заявки в качестве относительного адреса программы ее обслуживания. Уменьшение времени дешифрации при этом прямо про-
порционально числу типов обслуживаемых заявок. Предложен способ повьшения достоверности передачи дискретных сигналов управления в условиях импульсных помех без увеличения избыточности кода, основанный на динамической оценке уровня помехи в линии связи.
Новизна технических решений защищена авторскими свидетельствами N 1288932 и N 1420673.
Личный вклад. Все основные результаты, изложенные в диссертации, получены соискателем самостоятельно.
Практическая ценность.
Полученные в диссертационной работе теоретические результаты позволили: разработать техническое задание и эскизный проект ОКР по разработке цифровой общезаводской системы оперативной телефонной связи для промышленных предприятий, разработать и ввести в действие комплекс авгоматизированных рабочих мест (АРМ) системы технической эксплуатации производственной связи на нижнетагильском и Новолипецком металлургических комбинатах; разработать отраслевые указания по созданию интегральной системы производственной связи. Использование математической модели управляющего устройства интегральной системы производственной связи позволило определить требуемые временные характеристики и рассчитать i.apa-метры управляющих устройств систем производственной связи "Прогресс" и, "Процесс".
Р'е а л из ация работы. Основные результаты диссертации внедрены на предприятиях Министерства металлургии СССР, что подтверждается соответствующими актами. Результаты проведенных исследований вошли в 2 отчета по НИР, выполненных в лаборатории производственной связи НПО "Черметавтоматика".
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсудцались на: VIII Международной конференции стран-членов СЭВ и СФРЮ по автоматизации производственных процессов и управления в черной металлургии, Жданов, 1988; XLI, XLIII, XLV Всесоюзных научных сессиях, посвященных Дню радио, Москва, 1986, 1988, 1990; Всесоюзных научно-технических совещаниях, семинарах, конференциях, Челябинск, 1985, 1987; Москва, 1986; Алма-Ата, 1986; заседаниях НТС НПО "Черметавтоматика", Москва, 1985 -1990.
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 17 работах и защищены двумя авторскими свидетельствами.
4д~і -б
Структурам объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, приложения и содержит 130 страниц машинописного текста, 39 рисунков, 11 таблиц. Библиография включает 146 наименований.
Основные положения, выносимые на з а ц и і у.
-
Интеграция сетей производственной связи с учетом требований, предъявляемых к подсистемам доставки оперативных сообщений, позволяет сократить затраты на строительство сети линейных сооружений не менее чем на 20%.
-
При расчете пропускной способности системы производственной связи потоки вызовов следует представлять в виде смеси трех однородных- потоков, так как они образуются от трех групп источников нагрузки с различной удельной интенсивностью.
-
Эффркт от использования в интегральной системе производственной связи устройства управления с циклическим обслуживанием по сравнению с устройством управления, обслуживающим заявки в порядке их поступления, определяемый отношением величин средних продолжительностей времени ожидания, прямо пропорционален интен-'сивности входного потока
-
Интегральная система производственной связи должна строится на принципах автоматической коммутации с организацией цифрового канала от абонента до абонента Это повышает оперативность связи, эффективность ..использования дополнительных видов обслуживания (ДЮ), позволяет .реализовать высокопроизводительные способы дешифрации заявок и повысить достоверность передачи сообщений.
