11/11/2011
1
Sisteme de telecomand 1telecomand 1
Curs 03, 0421 octombrie 2011
JE005JE005
Sisteme informaionaleinformaionale
11/11/2011
2
z Un sistem informaional realizeaz un bl d f ii bi t
Sistemul informaional - SI
ansamblu de funcii care au ca obiect informaia:z Colectare (i distribuie),z Procesare complex,z Stocare (i regsire),z Utilizare.
z Sistemul informaional poate utiliza tehnologii informaionale pentru realizarea acestor funcii.
Niveluri informaionalez Se pot defini mai multe nivele de rafinare i
b t ti i f i labstractizare informaional:z Cunotine (knowledge): date reflectnd un volum de
expertiz rezultat prin procesri complexe ale informaiei (caracteristici repetitive ale irurilor, ale imaginilor)
z Informaii: date organizate (semne, iruri de simboluri, imagini, sunete)Date: date brute (simboluri caractere numere)z Date: date brute (simboluri, caractere, numere).z Date experimentale,z Date de proces,z Date din teren.
11/11/2011
3
Ierarhii informaionalez Organizaiile au o
t t d l ii dstructur de relaii de tip ierarhic,
z Sistemul informaional copiaz aceast structur de relaii,
z Nivelele informaionalez Nivelele informaionale corespund unor nivele organizaionale i de decizie.
Din ce este format un SI?z Categoriile de componente ntr-un sistem
i f i l tinformaional sunt:z Hardware,z Software,z Date,z Operatori,z Utilizatori,
Informaia este ataat la un suport- Suport material- Suport energetic- Suport materialo-energetic
z Proceduri.
z Un sistem de telecomand este un sistem informaional.
11/11/2011
4
Tehnologii informaionale - TIz Tehnologiile informaionale permit
t il i tili t il lioperatorilor i utilizatorilor s realizeze activiti care sunt imposibile pentru creierul uman:z Procesarea unui volum foarte mare de datez Realizarea unor calcule foarte laborioasez Controlul simultan al unui numr foarte mare dez Controlul simultan al unui numr foarte mare de
procesez Tehnologiile informaionale folosesc n
principal sisteme digitale de calcul.
Avantajele informatizrii
z Utilizarea tehnologiilor informaionale permite:z Automatizarea activitilor de rutin care au ca
obiect informaia (creterea vitezei de procesare),z Creterea acurateii procesrii informaiei (rat
mai redus a erorilor),z Creterea eficienei procesrii informaiei (mai
puine resurse utilizate, economii).z Certitudinea obinerii rezultatului planificat.
11/11/2011
5
Ciberneticaz Kybernts pilot, crmaci, guvernator...
z Abstractizeaz cunotinele acumulate prin studiul sistemelor vii,
z Aplic noile concepte/cunotine n alte domeniiz Permite studiul i modelarea comportamentului
sistemelor informaionale, n scopul creterii eficienei i acurateei acestora.
z A determinat apariia de noi tiine: robotic, inteligen artificial, bioinginerie, bionic, sisteme de sprijin decizional, simulare, sisteme adaptive, teoria sistemelor, teoria sistemelor complexe.
Problema subiect-obiectz Lumea este format din obiecte
( titi)(entiti)z Obiectele sunt percepute de ctre
subieci (observatori umani)z Subiectul cunosctorz Ce cunoate subiectul despre un obiect?z Cum cunoate subiectul un obiect?
Subiectcunosctor
z Cum cunoate subiectul un obiect?z Cunoaterea obiectiv
independent de judecile subiectului cunosctor. Obiect
cunoscut
11/11/2011
6
Cunoaterea obiectiv
z Cunoaterea tiinific este obiectivz Cunoaterea tiinific este obiectiv.z Ea se bazeaz pe experimente reproductibile de
ctre orice subiect cunosctor.z Rezultatele experimentelor sunt comunicate i
interpretate/demonstrate. Rezultatele sunt testabile
z ns alegerea obiectului cunoscut reprezint o decizie subiectiv (o form de reducionism).
z ns alegerea instrumentelor i a metodologieieste subiectiv.
Sistemele tehnice mariz Arhitectura sistemelor tehnice mari (STM)
i l d l it t f t idi tare un nivel de complexitate foarte ridicat.z Numrul de proprieti (caliti) ale STM
este foarte ridicat. Proprietile sunt intensive (intrinseci) sau extensive.
z Complexitatea structurii sistemelor tehnice mari mpiedic cunoatereamari mpiedic cunoaterea comportamentului i a proprietiloracestora.
z STM reprezint obiectul de studiu al tiinei complexitii.
11/11/2011
7
tiine i teorii
Sistemele de transportz Sistemele de transport sunt sisteme
t h i itehnice mari:z Cuprind un numr foarte mare de
componentez Numrul relaiilor dintre componente
este foarte ridicatz Nu toate relaiile pot fi
reprezentate/modelatereprezentate/modelate
z Sistemele de telecomand reprezint un instrument de cunoatere a sistemelor de transport.
11/11/2011
8
Modelarea sistemelorz Sistemele de transport pot fi modelate ca
i t di i ( l di t )sisteme dinamice (reale sau discrete).z Un sistem dinamic este caracterizat la un
moment dat de starea sa.z Starea sistemului dinamic depinde de timp i
de starea anterioar, succesiunea strilor n timp definete evoluia sistemuluitimp definete evoluia sistemului.
z Evoluia poate fi reprezentat grafic ca orbita (traiectoria) sistemului dinamic n spaiul strilor (spaiul fazelor).
Starea observabil
z Starea unui sistem dinamic trebuie s fie observabilz adic trebuie s poat fi cunoscut
folosind instrumente i metode.z Subiectul cunosctor culege date
privind proprietile sistemului la un moment dat.
z Datele culese sunt organizate sub form de vector de stare.
11/11/2011
9
Cunoaterea obiectiv
z Sistemele de telecomand cuprinde un instrument de cunoatere a sistemelor de transport.
z Sistemul de telecomand trebuie s pun la dispoziie instrumente i metode pentru cunoaterea strii p (vectorului de stare) sistemelor de transport.
O simpl analogie (1)Traiectoria sistemului
n spaiul strilor
Date privindproprietile
Vectorde stare
proprietile sistemului
Evoluiasistemuluicunoscut
Subiectulcunosctor
11/11/2011
10
O simpl analogie (2)Traiectoria sistemului
n spaiul strilor
Date privindproprietile
Vectorde stare
Indicator
TelemonitorizareTelesemnalizare
proprietile sistemului
Evoluiasistemuluicunoscut
Subiectulcunosctor
O simpl analogie (3)Traiectoria sistemului
n spaiul strilor
Date privindproprietile
Vectorde stare
p p sistemului
Evoluiasistemuluicunoscut
Subiectulcunosctor
11/11/2011
11
Dinamica sistemului
Date privind proprietile sistemului se modific n
permanen
O simpl analogie (4)Traiectoria sistemului
n spaiul strilor
Date privindproprietile
Vectorde stare
Indicator
TelemonitorizareTelesemnalizare
proprietile sistemului
Evoluiasistemuluicunoscut
Subiectulcunosctor
Telecomand
11/11/2011
12
O simpl analogie (5)CunotineInformaii
Date
TelemonitorizareTelesemnalizare
Imagineasistemului cunoscut Date privindproprietile
sistemului
Date
Evoluiasistemuluicunoscut
Subiectulcunosctor
Telecomand
Ce i cum telemonitorizm?z Care sunt proprietile sistemului de
t t t b itransport care trebuie observate/cunoscute?z Care sunt instrumentele prin care se
culeg datele aferente acestor proprieti?
z Care este frecvena de actualizare a acestor date?
z Care sunt metodele de procesare a acestor date?
11/11/2011
13
Un sistem de telecomand simplu
Panou
Elemente indicatoare
Senzori / intrri
Panou
Teletransmisiide date
Elemente de comand
Elemente de acionare /
ieiri
Un sistem de telecomand simpluz Avantaje:
Hardware foarte simplu;z Dezavantaje:
Cantitatea de cabluri devine foartez Hardware foarte simplu; nu exist software.
z Senzorii i elementele de acionare sunt conectate direct la panou.
z Uor de extins prin adugarea de noi
z Cantitatea de cabluri devine foarte mare.
z Sunt transmise date brute i nu informaii.
z Adugarea de noi elemente devine foarte dificil peste un anumit prag.
z Nu exist stocare a datelor, l fli tadugarea de noi
senzori cu indicatoare i noi elemente de comand cu elemente de acionare
prelucrare ofline etc.z Un operator trebuie s
monitorizeze datele 24/24, 7/7.z Nu se pot face simulri utiliznd
date reale.
11/11/2011
14
Un alt sistem de telecomandPLC (programmable logic controller)DCS (distributed control systems)( y )
Protocol deIntrri / ieiriProtocol de
comunicaii
Automat programabil
ieiri
Un alt sistem de telecomandz Avantaje:
Poate nregistra/stocaz Dezavantaje:
Nivelul de complexitate alz Poate nregistra/stoca date.
z Datele pot fi accesate i afiate n forma dorit de utilizatori.
z Capacitatea sistemului crete foarte mult
z Nivelul de complexitate al sistemului crete foarte mult.
z Operatorii trebuie s posede aptitudini i abiliti mai complexe.
z Cantitatea de cabluri trebuie gestionat n continuare.O t ii t d dfoarte mult.
z Flexibilitatea de utilizare a sistemului crete foarte mult.
z Operatorii pot vedea doar datele brute disponibile/stocate pe PLC/DCS.
11/11/2011
15
Un nou sistem de telecomandIED (intelligent electronic device)Conine: intrri, ieiri, automat programabil, memorie, interfee de comunicaiimemorie, interfee de comunicaii
Protocol de comunicaii
Senzor inteligent
Protocol de comunicaii
Un nou sistem de telecomandz Avantaje: z Dezavantaje:z Operatorul poate
ajunge pn la nivelul senzorului (IED).
z Cablarea este minim.z Toate elementele sunt
plug-and-play.Spaiul fizic ocupat de
z Nivelul de complexitate al sistemului crete foarte mult.
z Operatorii trebuie s posede aptitudini i abiliti mult mai complexe.
z Costul total al sistemului este mai marez Spaiul fizic ocupat de
sistem se micoreaz.mai mare.
z Sistemul este puternic dependent de comunicaii.
11/11/2011
16
O arhitectur tipic