Схема работы системы

ЛР2

Лабораторная работа. Графическое представление технологического процесса обработки данных

Цель работы: научиться создавать графическое представление технологического процесса обработки данных.

Задание: разработать меню, схему работы системы, схему данных, схему взаимодействия программ для своей задачи.

Построение схем для технологического процесса обработки данных

Как известно любая информационная технология слагается из взаимосвязанных информационных процессов, каждый из которых содержит определенный набор процедур, реализуемых с помощью информационных операций. Информационная технология выступает как система, функционирование каждого элемента которой подчиняется общей цели функционирования системы - получению качественного информационного продукта или услуги из исходного информационного ресурса в соответствии с поставленной задачей. Технологическое обеспечение ИТ состоит из подсистем, автоматизирующих информационное обслуживание пользователей, решение задач с применением ЭВМ и других технических средств управления в установленных режимах работы. Технологическое обеспечение ИТ, как правило, содержит следующие обязательные элементы: информационное, лингвистическое, техническое, математическое, правовое, организационное, эргономическое и программное обеспечение. Информационная технология обработки данных предназначена для решения хорошо структурированных задач, по которым имеются необходимые входные данные и известны алгоритмы и другие стандартные процедуры их обработки.

Технологический процесс обработки данных может быть представлен графически на основе ряда схем (алгоритмов, программ, данных, систем). Схемы используются на различных уровнях детализации представления технологического процесса обработки данных:

схемы данных;
схемы программ;
схемы работы системы;
схемы взаимодействия программ;
схемы ресурсов системы.

Построение схем основывается на понятиях: схема, основной символ, специфический символ.

Схема – графическое представление определения, анализа или метода решения задачи, в котором используются символы для отображения операций, данных, потока, оборудования и т.д. (ГОСТ 19.701-90).

Основной символ – символ, используемый тогда, когда точный тип (вид) процесса или носителя данных неизвестен или отсутствует необходимость в описании конкретного носителя данных.

Специфический символ – символ, используемый тогда, когда известен точный тип (вид) процесса или носителя данных или когда необходимо описать фактический носитель данных.

Правила выполнения схем определяются документом «ГОСТ 19.701-90. Схемы алгоритмов, программ, данных и систем. Условные обозначения и правила выполнения».

Данный документ в частности регулирует способы построения схем и внешний вид их элементов.

Условные графические обозначения символов схем в соответствии с ГОСТ 19.701 приведены в таблице 1.

Символы элементов имеют стандартизованные размеры а и b. Размер параметра а выбирается из ряда 10, 15, 20 мм. Допускается увеличивать размер а на множитель, кратный 5. Размер параметра b определяется как 1,5 а.

Таблица 1. Условные графические обозначения символов схем

1 - Символы данных
Наименование	Обозначение	Функция
Данные		Отображает данные. Носитель данных не определен.
Запоминаемые данные		Отображает хранимые данные в виде, пригодном для обработки. Носитель данных не определен.
Оперативное запоминающее устройство		Специфический символ данных отображает данные, хранящиеся в оперативном запоминающем устройстве.
Запоминающее устройство с последовательным доступом		Специфический символ данных отображает данные, хранящиеся в запоминающем устройстве с последовательным доступом (магнитная лента, кассета с магнитной лентой, магнитофонная лента).
Ручной ввод		Специфический символ данных отображает данные, вводимые вручную во время обработки с устройств любого типа (клавиатура, переключатели, кнопки, световое перо, полоски со штриховым кодом).
Карта		Специфический символ данных отображает данные, представляемые на носителе в виде карты (перфокарты, магнитные карты, карты со считываемыми метками, карты с отрывным ярлыком, карты со сканируемыми метками).
Бумажная лента		Специфический символ данных отображает данные, представляемые на носителе в виде бумажной ленты.
Документ		Специфический символ данных отображает данные, представляемые на носителе в удобочитаемой форме (машинограмма, документ для оптического или магнитного считывания, микрофильм, рулон ленты с итоговыми данными, бланки ввода данных).
Запоминающее устройство с прямым доступом		Специфический символ данных отображает данные, хранящиеся в запоминающем устройстве с прямым доступом (магнитный диск, магнитный барабан, гибкий магнитный диск).
Дисплей		Специфический символ данных отображает данные, представленные в форме для чтения человеком на носителе в виде отображаемого устройства (экран для визуального наблюдения, индикаторы ввода информации).
2 - Символы процесса
Наименование	Обозначение	Функция
Процесс		Отображает функцию обработки данных любого вида (выполнение определенной операции или группы операций, приводящие к изменению значения, формы или размещения информации или к определению, по которому из нескольких направлений потока следует двигаться).
Решение		Отображает решение или функцию переключательного типа, имеющую один вход и ряд альтернативным выходов, один и только один и только один из которых может быть активен после вычисления условий, определенных внутри этого символа. Соответствующие результаты вычислений могут быть записаны по соседству с линиями, отображающими эти пути.
Подготовка		Символ отображает модификацию команды или группы команд с целью воздействия на некоторую последующую функцию (установка переключателя, модификация индексного регистра или инициализация программы).
Предопределенный процесс		Символ отображает предопределенный процесс, состоящий из одной или нескольких операций или шагов программы, которые определены в другом месте (в программе, модуле).
Ручная операция		Символ отображает любой процесс, выполняемый человеком.
Параллельные операции		Символ отображает синхронизацию двух и более параллельных операций.
Граница цикла		Символ, состоящий из двух частей, отображает начало и конец цикла. Обе части символа имеют один и тот же идентификатор. Условия для инициализации, приращения, завершения и т.д. помещаются внутри символа в начале и в конце в зависимости от расположения операции, проверяющей условие.
3 - Символы линий
Наименование	Обозначение	Функция
Линия		Символ отображает поток данных или управления. При необходимости или для повышения удобочитаемости могут быть добавлены стрелки указатели.
Передача управления		Специфический символ отображает непосредственную передачу управления от одного процесса к другому, иногда с возможностью прямого возвращения к инициирующему процессу после того, как инициированный процесс завершит свои функции. Тип передачи управления должен быть назван внутри символа (например, запрос, вызов, событие).
Канал связи		Специфический символ отображает передачу данных по каналам связи.
Пунктирная линия		Специфический символ отображает альтернативную связь между двумя или более символами. Кроме того, символ используют для обведения аннотируемого участка.
4 – Специальные символы
Наименование	Обозначение	Функция
Соединитель		Символ отображает выход в часть схемы и вход из другой части этой схемы и используется для обрыва линии и продолжения ее в другом месте. Соответствующие символы-соединители должны содержать одно и то же уникальное обозначение.
Терминатор		Символ отображает выход во внешнюю среду и вход из внешней среды (начало или конец схемы программы, внешнее использование и источник или пункт назначения данных).
Канал связи		Символ используют для добавления описательных комментариев или пояснительных записей в целях объяснения или примечаний. Пунктирные линии в символе комментария связаны с соответствующим символом или могут обводить группу символов. Текст комментариев или примечаний должен быть помещен около ограничивающей фигуры.
Пунктирная линия		Символ (три точки) используют в схемах для отображения пропуска символа или группы символов, в которых не определены ни тип, ни число символов.

При построении графических схем следует придерживаться следующих правил.

Символ представляет графическое представление соответствующей функции.
Символы в схемах должны быть расположены равномерно. Следует придерживаться разумной длины соединений и минимального числа длинных линий.
Необходимо сохранять форму символов, не должны изменяться углы и другие параметры, влияющие на форму символов. Символы должны быть по возможности одного размера. Символы могут быть вычерчены в любой ориентации, но предпочтительнее является горизонтальная ориентация.
Большинство символов допускает добавление внутрь текста, необходимого для понимания функции данного символа. Текст при этом записывается слева направо и сверху вниз.

Если объем текста, помещаемого внутрь символа, превышает его размеры, следует использовать символ комментария. Пояснительный текст можно также вынести на отдельный лист, сделав перекрестную ссылку на символ.

Используемые символы в схемах могут быть обозначены идентификаторами, например для использования в справочных целях. Идентификатор символа ставится слева над символом.

В схемах можно применять описание символов – любая другая информация, например, специальное применение символа с перекрестной ссылкой или для улучшения понимания функции как части схемы. Описание символа должно быть расположено справа над символом.

Схемы меню действийсоставляется по разным критериям в зависимости от сложности решаемой задачи и поставленных целей.

Обычно достаточно указать в главном меню входные документы, выходные документы, справочники (если есть), а также действия (например, вычисления, сортировка, фильтрация, добавление или удаление записей массива, проверка полноты и достоверности информации и т.п.). Для упрощения описания и составления других схем каждому пункту меню может быть присвоен идентификатор.

Пример схемы меню:

Схемы работы системы отображают управление операциями и поток данных в системе. Схема работы системы включает:

символы данных, указывающие на наличие данных (символы данных могут также указывать вид носителя данных);
символы процесса, указывающие операции, которые следует выполнить над данными, а также определяющие логический путь их преобразования;
линейные символы, указывающие потоки данных между процессами и (или) носителями данных, а также поток управления между процессами;
специальные символы, используемые для облегчения написания и чтения блок-схемы.

Пример построения схемы работы системы приведен на рисунке.

Схема работы системы представляет технологический процесс решения задачи и состоит из трех этапов:

домашинного;
машинного;
послемашинного.

Каждый этап содержит последовательность операций, выполняемых над данными, с момента их возникновения до передачи результатов заказчику. Операции на схеме показываются вертикально. Слева от операции размещаются обозначения носителей входных данных для этой операции, справа – выходных.

Домашинный этап на схеме, как правило, показывается выше, левее машинного, а послемашинный, соответственно, ниже, правее.

Для использования в качестве ссылки на документацию текст на схеме для символов, отображающих способы вывода, должен размещаться справа над символом, а текст для символов, отображающих способы вывода - справа под символом.

Схема данных отображает путь данных при решении задачи, определяет этапы обработки, применяемые носители данных.

Схема данных включает:

символы данных (символы данных могут также указывать вид носителя данных);
символы процесса, который следует выполнить над данными (символы процесса могут также указывать функции, выполняемые вычислительной машиной);
символы линий, указывающие потоки данных между процессами и (или) носителями данных;
специальные символы, используемые для облегчения написания и чтения схемы.

Символы данных предшествуют и следуют за символами процесса. Схема данных начинается и заканчивается символами данных (за исключением специальных символов, указанных в таблице).

Пример схемы данных для обработки документов приведен на рисунке. Заметим, что на всех схемах имена действий и файлов - одинаковые.

Схемы взаимодействия программ

Схемы взаимодействия программ отображают путь активации программ и взаимодействий с соответствующими данными.

Каждая программа в схеме взаимодействия программ показывается только один раз (в схеме работы системы программа может изображаться более чем в одном потоке управления).

Схема взаимодействия программ включает:

символы данных, указывающие на наличие данных;
символы процесса, указывающие па операции, которые следует выполнить над данными;
линейные символы, отображающие поток между процессами и данными, а также инициации процессов;
специальные символы, используемые для облегчения написания и чтения схемы.

Пример схемы взаимодействия программ приведен на рисунке.

Схемы программ отображают последовательность операций в программе. Схемы программ включают:

символы процесса, указывающие фактические операции обработки данных, включая символы, определяющие путь, которого следует придерживаться с учетом логических условий);
линейные символы, указывающие поток управления;
специальные символы, использующие для облегчения написания и чтения схем.

Пример графического представления технологического процесса обработки данных представлен в Приложении 1.

Создание блок-схемы в MS Word

В MSWordимеется ряд инструментов, предназначенных для создания блок-схем. Они расположены на панелиРисование. Вызвать эту панель можно одним из нескольких способов:

нажмите кнопку "Рисование" на основной панели инструментов;
выбрать меню Вид→Панели инструментов →Рисование

В нижней части окна появится панель Рисование.

Общая методика создания рисунка заключается в подготовке отдельных элементов рисунка и в их последующей сборке. Рисование элементов лучше выполнять на свободном участке страницы, причем мелкие элементы - в увеличенном масштабе.

По мере создания, детали рисунка необходимо группировать в блоки (кнопка Действия), а перед сборкой регулировать размеры блоков протяжкой за маркеры области рисунка.

Любые операции по изменению имеющихся объектов (размеров, заливки и т.д.) выполняются с предварительным выделением объекта. Если редактируемый элемент сгруппирован с другими элементами рисунка, то этот блок следует разгруппировать. Выделение нескольких несгруппированных деталей выполняется щелчками мыши при нажатой клавише Shift или протяжкой мыши с помощью инструмента "Выбор объекта".

Добавление фигур в схему

Нажмите кнопку Автофигурына панели инструментовРисование, выберите командуБлок-схема, а затем щелкните нужную фигуру.
Щелкните в том месте, где требуется нарисовать фигуру блок-схемы.
Если требуется добавить фигуры в блок-схему, повторите шаги 1 и 2, а затем расположите фигуры нужным образом.

Если требуется удалить фигуру, выделите ее и нажмите клавишу DEL.

Добавление соединительных линий между фигурами

Нажмите кнопку Автофигурына панели инструментовРисование, выберите командуСоединительные линии, а затем щелкните нужную соединительную линию.
Наведите указатель мыши на место закрепления соединительной линии.

При перемещении указателя мыши по фигуре места соединения отображаются в виде синих кружков.

Щелкните первое нужное место соединения, наведите указатель мыши на другую фигуру, а затем щелкните второе место соединения.

Заблокированные соединительные линии будут соединять фигуры даже при перемещении фигур.

Спрямление соединительных линий между фигурами

Выделите одну из соединенных фигур.
На панели инструментов Рисованиенажмите кнопкуДействия, а затем выберите командуСпрямить соединения.

Если к объекту прикреплено несколько соединительных линий, а спрямить требуется только некоторые из них, выделите нужные соединительные линии, а затем выберите команду Спрямить соединения.

Перемещение соединительных линий

Выполните одно или оба следующих действия.

Чтобы переместить соединительную линию, перетащите один из ее концов к другому месту соединения или фигуре.

Чтобы отменить автоматическую блокировку конца соединительной линии, удерживайте нажатой клавишу ALT при его перетаскивании. При этом конец соединительной линии можно поместить в любое место, но он не будет присоединен.

Чтобы отсоединить всю линию, перетащите ее середину.

Если соединительная линия имеет желтый маркер изменения формы, при перетаскивании этого маркера изменяется форма соединительной линии, но линия не отсоединяется.

Перемещение фигуры

Выделите фигуру и, когда указатель мыши примет вид крестообразной стрелки, перетащите ее на новое место.

Заблокированные на фигуре соединительные линии перемещаются вместе с фигурой. Чтобы открепить соединительную линию, выделите ее и точку соединения, а затем перетащите их от фигуры.

Добавление текста в фигуры

Щелкните нужную фигуру правой кнопкой мыши, выберите команду Добавить тексти введите текст.

Добавление текста к линиям

www.StudFiles.ru

Схемы алгоритмов, программ данных и систем

Единая система программной документации

ГОСТ 19.701–90 (ИСО 5807–85)

Условные обозначения и правила выполнения

ОКСТУ 5004 Дата введения 01.01.92

Настоящий стандарт распространяется на условные обозначения (символы и схемы алгоритмов, программ, данных и систем) и устанавливает правила выполнения схем, используемых для отображения различных видов задач обработки данных и средств их решения.

Стандарт не распространяется на форму записей и обозначений, помещаемых внутри символов или рядом с ними и служащих для уточнения выполняемых ими функций.

Требования стандарта являются обязательными.

1. Общие положения

1.1. Схемы алгоритмов, программ, данных и систем (далее – схемы) состоят из имеющих заданное значение символов, краткого пояснительного текста и соединяющих линий.

1.2. Схемы могут использоваться на различных уровнях детализации, причем число уровней зависит от размеров и сложности задачи обработки данных. Уровень детализации должен быть таким, чтобы различные части и взаимосвязи между ними были понятны в целом.

1.3. В настоящем стандарте определены символы, предназначенные для использования в документации по обработке данных, и приведено руководство по условным обозначениям для применения их в:

1) схемах данных;

2) схемах программ;

3) схемах работы системы;

4) схемах взаимодействия программ;

5) схемах ресурсов системы.

1.4. В стандарте используются следующие понятия:

1) основной символ – символ, используемый в тех случаях, когда точный тип (вид) процесса или носителя данных неизвестен или отсутствует необходимость в описании фактического носителя данных;

2) специфический символ – символ, используемый в тех случаях, когда известен точный тип (вид) процесса или носителя данных или когда необходимо описать фактический носитель данных;

3) схема – графическое представление определения, анализа или метода решения задачи, в котором используются символы для отображения операций, данных, потока, оборудования и т.д.

2. Описание схем

2.1. Схема данных.

2.1.1. Схемы данных, отображают путь данных при решении задач и определяют этапы обработки, а также различные применяемые носители данных.

2.1.2. Схема данных состоит из:

1) символов данных (символы данных могут также указывать вид носителя данных);

2) символов процесса, который следует выполнить над данными (символы процесса могут также указывать функции, выполняемые вычислительной машиной);

3) символов линий, указывающих потоки данных между процессами и (или) носителями данных;

4) специальных символов, используемых для облегчения написания и чтения схемы.

2.1.3. Символы данных предшествуют и следуют за символами процесса. Схема данных начинается и заканчивается символами данных (за исключением специальных символов, указанных в п.3.4).

2.2. Схема программы.

2.2.1. Схемы программ отображают последовательность операций в программе.

2.2.2. Схема программы состоит из:

1) символов процесса, указывающих фактические операции обработки данных (включая символы, определяющие путь, которого следует придерживаться с учетом логических условий);

2) линейных символов, указывающих поток управления;

3) специальных символов, используемых для облегчения написания и чтения схемы.

2.3. Схема работы системы.

2.3.1. Схемы работы системы отображают управление операциями и поток данных в системе.

2.3.2. Схема работы системы состоит из:

1) символов данных, указывающих на наличие данных (символы данных могут также указывать вид носителя данных);

2) символов процесса, указывающих операции, которые следует выполнить над данными, а также определяющих логический путь, которого следует придерживаться;

3) линейных символов, указывающих потоки данных между процессами и (или) носителями данных, а также поток управления между процессами;

4) специальных символов, используемых для облегчения написания и чтения блок-схемы.

2.4. Схема взаимодействия программ.

2.4.1. Схемы взаимодействия программ отображают путь активаций программ и взаимодействий с соответствующими данными. Каждая программа в схеме взаимодействия программ показывается только один раз (в схеме работы системы программа может изображаться более чем в одном потоке управления).

2.4.2. Схема взаимодействия программ состоит из:

1) символов данных, указывающих на наличие данных;

2) символов процесса, указывающих на операции, которые следует выполнить над данными;

3) линейных символов, отображающих поток между процессами и данными, а также инициации процессов;

4) специальных символов, используемых для облегчения написания и чтения схемы.

2.5. Схема ресурсов системы.

2.5.1. Схемы ресурсов системы отображают конфигурацию блоков данных и обрабатывающих блоков, которая требуется для решения задачи или набора задач.

2.5.2. Схема ресурсов системы состоит из:

1) символов данных, отображающих входные, выходные и запоминающие устройства вычислительной машины;

2) символов процесса, отображающих процессоры (центральные процессоры, каналы и т.д.);

3) линейных символов, отображающих передачу данных между устройствами ввода-вывода и процессорами, а также передачу управления между процессорами;

4) специальных символов, используемых для облегчения написания и чтения схемы.

Примеры выполнения схем приведены ниже в п.5.

3. Описание символов

В графе "Наименование символа" таблицы в скобках указаны схемы, в которых применяется символ, в следующей последовательности:

– схема данных;

– схема программы;

– схема работы системы;

– схема взаимодействия программ;

– схема ресурсов системы.

При этом знак "+" указывает, что символ используют в данной схеме, а знак "–" – не используют.

Наименование символа	Символ	Описание символа
3.1. Символы данных
3.1.1. Основные символы данных
Данные ( + + + + + )		Символ отображает данные, носитель которых не определен.
Запоминаемые данные ( + – + + + )		Символ отображает хранимые данные в виде, пригодном для обработки, носитель данных не определен.
3.1.2. Специфические символы данных
Оперативное запоминающее устройство ( + – + + + )		Символ отображает данные, хранящиеся в оперативном запоминающем устройстве.
Запоминающее устройство с последовательным доступом ( + – + + + )		Символ отображает данные, хранящиеся в запоминающем устройстве с последовательным доступом (магнитная лента, кассета с магнитной лентой, магнитофонная кассета).
Запоминающее устройство с прямым доступом ( + – + + + )		Символ отображает данные, хранящиеся в запоминающем устройстве с прямым доступом (магнитный диск, магнитный барабан, гибкий магнитный диск).
Документ ( + – + + + )		Символ отображает данные, представленные на носителе в удобочитаемой форме (машинограмма, документ для оптического или магнитного считывания, микрофильм, рулон ленты с итоговыми данными, бланки ввода данных)
Ручной ввод ( + – + + + )		Символ отображает данные, вводимые вручную во время обработки с устройств любого типа (клавиатура, переключатели, кнопки, световое перо, полоски со штриховым кодом).
Карта ( + – + + + )		Символ отображает данные, представленные на носителе в виде карты (перфокарты, магнитные карты, карты со считываемыми метками, карты с отрывным ярлыком, карты со сканируемыми метками).
Бумажная лента ( + – + + + )		Символ отображает данные, представленные на носителе в виде бумажной ленты.
Дисплей ( + – + + + )		Символ отображает данные, представленные в человекочитаемой форме на носителе в виде отображающего устройства (экран для визуального наблюдения, индикаторы ввода информации).
3.2. Символы процесса
3.2.1. Основные символы процесса
Процесс ( + + + + + )		Символ отображает функцию обработки данных любого вида (выполнение определенной операции или группы операций, приводящее к изменению значения, формы или размещения информации или к определению, по которому из нескольких направлений потока следует двигаться).
3.2.2. Специфические символы процесса
Предопределенный процесс ( – + + + – )		Символ отображает предопределенный процесс, состоящий из одной или нескольких операций или шагов программы, которые определены в другом месте (в подпрограмме, модуле).
Ручная операция ( + – + + – )		Символ отображает любой процесс, выполняемый человеком.
Подготовка ( + + + + – )		Символ отображает модификацию команды или группы команд с целью воздействия на некоторую последующую функцию (установка переключателя, модификация индексного регистра или инициализация программы).
Решение ( – + + – – )		Символ отображает решение или функцию переключательного типа, имеющую один вход и ряд альтернативных выходов, один и только один из которых может быть активизирован после вычисления условий, определенных внутри этого символа. Соответствующие результаты вычисления могут быть записаны по соседству с линиями, отображающими эти пути.
Параллельные действия ( – + + + – )	¾¾¾¾¾¾¾¾ ¾¾¾¾¾¾¾¾	Символ отображает синхронизацию двух и более параллельных операций. Пример. Примечание. Процессы C, D и E не могут начаться до тех пор, пока не завершится процесс A; аналогично процесс F должен ожидать завершения процессов B, C и D, однако процесс С может начаться и (или) завершиться прежде, чем соответственно начнется и (или) завершится процесс D.
Границы цикла ( – + + – – )		Символ, состоящий из двух частей, отображает начало и конец цикла. Обе части символа имеют один и тот же идентификатор. Условия для инициализации, приращения, завершения и т.д. помещаются внутри символа в начале или в конце в зависимости от расположения операции, проверяющей условие. Пример.
3.3. Символы линий
3.3.1. Основной символ линий
Линия ( + + + + + )	¾¾¾¾¾	Символ отображает поток данных или управления. При необходимости или для повышения удобочитаемости могут быть добавлены стрелки-указатели.
3.3.2. Специфические символы линий
Передача управления ( – – – + – )		Символ отображает непосредственную передачу управления от одного процесса к другому, иногда с возможностью прямого возвращения к инициирующему процессу после того, как инициированный процесс завершит свои функции. Тип передачи управления должен быть назван внутри символа (например, запрос, вызов, событие).
Канал связи ( + – + + + )		Символ отображает передачу данных по каналу связи.
Пунктирная линия ( + + + + + )	– – – – –	Символ отображает альтернативную связь между двумя или более символами. Кроме того, символ используют для обведения аннотированного участка. Пример 1. Если один из ряда альтернативных выходов используют в качестве входа в процесс либо когда выход используется в качестве входа в альтернативные процессы, эти символы соединяют пунктирными линиями. Пример 2. Выход, используемый в качестве входа в следующий процесс, может быть соединен с этим входом с помощью пунктирной линии.
3.4. Специальные символы
Соединитель ( + + + + + )		Символ отображает выход в часть схемы и вход из другой части этой схемы и используется для обрыва линии и продолжения ее в другом месте. Соответствующие символы-соединители должны содержать одно и то же уникальное обозначение.
Терминатор ( + + + – – )		Символ отображает выход во внешнюю среду и вход из внешней среды (начало или конец схемы программы, внешнее использование и источник или пункт назначения данных).
Пропуск ( + + + + + )	¾¾ ××× ¾¾ и • • •	Символ (три точки) используют в схемах для отображения пропуска символа или группы символов, в которых не определены ни тип, ни число символов. Символ используют только в символах линий или между ними. Он применяется главным образом в схемах, изображающих общие решения с неизвестным числом повторений.
Комментарий ( + + + + + )		Символ используют для добавления описывающих комментариев или пояснительных записей в целях объяснения или примечаний. Пунктирные линии в символе комментария связаны с соответствующим символом или могут обводить группу символов. Текст комментариев или примечаний должен быть помещен около ограничивающей фигуры. Пример.

4. Правила использования символов и выполнения схем

4.1. Правила применения символов.

4.1.1. Символ предназначен для графической идентификации функции, которую он отображает, независимо от текста внутри этого символа.

4.1.2. Символы в схеме должны быть расположены равномерно. Следует придерживаться разумной длины соединений и минимального числа длинных линий.

4.1.3. Большинство символов задумано так, чтобы дать возможность включения текста внутри символа. Формы символов, установленные настоящим стандартом, должны служить руководством для фактически используемых символов. Не должны изменяться углы и другие параметры, влияющие на соответствующую форму символов. Символы должны быть, по возможности, одного размера.

Символы могут быть вычерчены в любой ориентации, но, по возможности, предпочтительной является горизонтальная ориентация. Зеркальное изображение формы символа обозначает одну и ту же функцию, но не является предпочтительным.

4.1.4. Минимальное количество текста, необходимого для понимания функции данного символа, следует помещать внутри данного символа. Текст для чтения должен записываться слева направо и сверху вниз независимо от направления потока.

Пример.

Если объем текста, помещаемого внутри символа, превышает его размеры, следует использовать символ комментария.

Если использование символов комментария может запутать или разрушить ход схемы, текст следует помещать на отдельном листе и давать перекрестную ссылку на символ.

4.1.5. В схемах может использоваться идентификатор символов. Это связанный с данным символом идентификатор, который определяет символ для использования в справочных целях в других элементах документации (например, в листинге программы). Идентификатор символа должен располагаться слева над символом.

Пример.

4.1.6. В схемах может использоваться описание символов – любая другая информация, например, для отображения специального применения символа с перекрестной ссылкой, или для улучшения понимания функции как части схемы. Описание символа должно быть расположено справа над символом.

Пример.

4.1.7. В схемах работы системы символы, отображающие носители данных, во многих случаях представляют способы ввода-вывода. Для использования в качестве ссылки на документацию текст на схеме для символов, отображающих способы вывода, должен размещаться справа над символом, а текст для символов, отображающих способы ввода – справа под символом.

Пример.

4.1.8. В схемах может использоваться подробное представление, которое обозначается с помощью символа с полосой для процесса или данных. Символ с полосой указывает, что в этом же комплекте документации в другом месте имеется более подробное представление.

Символ с полосой представляет собой любой символ, внутри которого в верхней части проведена горизонтальная линия. Между этой линией и верхней линией символа помещен идентификатор, указывающий на подробное представление данного символа.

В качестве первого и последнего символа подробного представления должен быть использован символ указателя конца. Первый символ указателя конца должен содержать ссылку, которая имеется также в символе с полосой.

Символ с полосой Подробное представление

4.2. Правила выполнения соединений.

4.2.1. Потоки данных или потоки управления в схемах показываются линиями. Направление потока слева направо и сверху вниз считается стандартным.

В случаях, когда необходимо внести большую ясность в схему (например, при соединениях), на линиях используются стрелки. Если поток имеет направление, отличное от стандартного, стрелки должны указывать это направление.

4.2.2. В схемах следует избегать пересечения линий. Пересекающиеся линии не имеют логической связи между собой, поэтому изменения направления в точках пересечения не допускаются.

Пример.

4.2.3. Две или более входящие линии могут объединяться в одну исходящую линию. Если две или более линии объединяется в одну линию, место объединения должно быть смещено.

Пример.

4.2.4. Линии в схемах должны подходить к символу либо слева, либо сверху, а выходить – либо справа, либо снизу. Линии должны быть направлены к центру символа.

4.2.5. При необходимости линии в схемах следует разрывать для избежания излишних пересечений или слишком длинных линий, а также, если схема состоит из нескольких страниц. Соединитель в начале разрыва называется внешним соединителем, а соединитель в конце разрыва – внутренним соединителем.

4.2.6. Ссылки к страницам могут быть приведены совместно с символом комментария для их соединителей.

Пример.

Внешний соединитель Внутренний соединитель

4.3. Специальные условные обозначения.

4.3.1. Несколько выходов.

4.3.1.1. Несколько выходов из символа нужно показывать:

1) несколькими линиями от данного символа к другим символам;

2) одной линией от данного символа, которая затем разветвляется в соответствующее число линий.

Пример.

4.3.1.2. Каждый выход из символа должен сопровождаться соответствующими значениями условий, чтобы показать логический путь, который он представляет, с тем, чтобы эти условия и соответствующие ссылки были идентифицированы.

Пример.

4.3.2. Повторяющееся представление.

4.3.2.1. Вместо одного символа с соответствующим текстом могут быть использованы несколько символов с перекрытием изображения, каждый из которых содержит описательный текст (использование или формирование нескольких носителей данных или файлов, производство множества копий печатных отчетов или форматов перфокарт).

4.3.2.2. Когда несколько символов представляют упорядоченное множество, это упорядочите должно располагаться от переднего (первого) к заднему (последнему).

4.3.2.3. Линии могут входить или исходить из любой точки перекрытых символов, однако требования п.4.2.4 должны соблюдаться. Приоритет или последовательный порядок нескольких символов не изменяется посредством точки, в которой линия входит или из которой исходит.

Примеры.

5. Примеры выполнения схем

5.1. Схема данных.

5.2. Схема программы.

Пример 1.

Пример 2.

5.3. Схема работы системы.

5.4. Схема взаимодействия программ.

– передача управления (постоянная);

– передача управления (временная);

– передача управления (прерывание).

5.5. Схема ресурсов системы.

rguitp-pi.narod.ru

Тема №11 -АЛГОРИТМИЗАЦИЯ В АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМАХ

Тема

АЛГОРИТМИЗАЦИЯ В АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМАХ

1. ОСНОВНАЯ ТЕРМИНОЛОГИЯ

Алгоритм - совокупность предписаний, выполнение которых приводит к решению поставленной задачи. Алгоритм управления - алгоритм, формализующий процесс управления некоторым объектом. Алгоритмизация - процесс получения и формулирования алгоритма. Алгоритмический язык - формальный язык, разработанный для представления алгоритмов. Входной язык - см. "Алгоритмический язык". Буквы - элементарные символы языка. Слова - наименьшие смысловые единицы языка, представляющие собой последовательности букв. Алфавит - набор букв, употребляемых в языке. Выражение - синтаксическая форма, образованная из слов. Идентификатор - произвольная последовательность букв, служащая для обозначения переменных, меток, функций, переключателей, процедур. Описание - словесная характеристика некоторых свойств величин, используемых в программе, служащая для связи этих величин с идентификаторами. Ассемблер - машинно-ориентированный язык программирования. Мнемокод - см. "Ассемблер". Процедурно-ориентированный язык - алгоритмический язык, не привязанный к конкретной ЭВМ (например, ФОРТРАН, АЛГОЛ-60). Проблемно-ориентированный язык - алгоритмический язык, содержащий понятия и методы, связанные с данной областью науки, с определенным классом решаемых задач. Оператор - указание о выполнении некоторых вычислений или операций.

2. АЛГОРИТМЫ АСУ ТП

Отличительные особенности алгоритмов управления, используемых в АСУ ТП: 1) тесная временная связь алгоритма с управляемым процессом; 2) хранение рабочих программ, реализующих алгоритмы управления в основной (оперативной) памяти УВМ для обеспечения доступа к ним в любой произвольный момент времени; 3) превышение удельного веса логических операций в алгоритмах АСУ ТП над удельным весом арифметических операций; 4) разделение алгоритмов АСУ ТП на функциональные части; 5) реализация на УВМ алгоритмов АСУ ТП в режиме разделения времени. Учет временного фактора в алгоритмах управления сводится к необходимости фиксации времени приема информации в систему, времени выдачи сообщений оператором для формирования управляющих воздействий, прогнозирования состояния объекта управления и т. п. Необходимо обеспечить своевременную обработку сигналов УВМ, связанной с управляемым объектом. Это достигается составлением наиболее эффективных (по быстродействию) алгоритмов, реализуемых на быстродействующих УВМ. Из второй особенности алгоритмов АСУ ТП вытекают жесткие требования к объему памяти, необходимой для реализации алгоритма, т.е. к связности алгоритма. Третья особенность алгоритмов АСУ ТП обусловлена тем, что технологические процессы в большинстве случаев управляются на основе решений, принимаемых по результатам сопоставления различных событий, сравнения значений параметров объекта, проверки выполнения различных условий и ограничений и т. п. Использование четвертой особенности алгоритмов АСУ ТП дает возможность разработчику сформулировать несколько задач АСУ ТП, а затем объединить разработанные алгоритмы этих задач в единую систему. Естественно, что степень взаимосвязи задач АСУ ТП может быть различной и в сильной степени зависит от конкретного объекта управления. Для учета пятой особенности алгоритмов управления необходимо разрабатывать операционные системы реального времени и планировать очередность загрузки модулей, реализующих алгоритмы задач АСУ ТП, и их выполнение в зависимости от приоритетов. При создании АСУ ТП различают следующие алгоритмы: - алгоритмы обнаружения событий; - алгоритмы анализа ситуаций; - алгоритмы подготовки советов и рекомендаций; - алгоритм подготовки и принятия решений;

- алгоритмы вспомогательные.

2.1. Алгоритмы обнаружения событий

Снимаемую с датчиков информацию о событиях, характеризующих функционирование объекта управления, обрабатывают по различным алгоритмам, зависящим от типа входных сигналов: В - "бинарные сигналы"; GE - "больше или равно эталону"; LE - "меньше или равно эталону"; Z - "зона";

V - "количественная оценка события".

Алгоритм В. Проверяется, какой из двух возможных уровней имел сигнал ("1" - событие произошло, "0" - событие не произошло). Проверка осуществляется в определенный момент времени, регистрируемый таймером.

Алгоритм GE. Сигнал I(Т) о событии сравнивается с заданным эталоном Е и вырабатывается значение логической переменной В(Т) по правилу

Алгоритм LE. Аналогичен алгоритму GE, за исключением того, что значение логической переменной В(Т) вырабатывается по закону

Алгоритм Z. Проверяется попадание сигнала о событии в определенную зону. Значение логической переменной В(Т) вырабатывается в соответствии с соотношениями

причем E2

Алгоритм V. Производится количественная оценка значения сигнала I(Т) в соответствии с метрической многоэталонной шкалой. Используется упорядоченная таблица эталонов, в которой производится поиск по дихотомическому методу.

Поскольку в АСУ ТП приходится обслуживать в реальном времени поток разнородных в семантическом значении данных, обрабатываемых по одному из рассмотренных алгоритмов в зависимости от типа данных, используется адаптивный процессор, реализуемый при работе управляющей вычислительной машины (УВМ) в мультипрограммном режиме, когда в памяти одновременно находятся несколько рабочих программ, составленных по рассмотренным выше алгоритмам. При этом процессор адаптируется к семантике исходных данных, выбирая ту или иную программу обработки. Здесь имеет место информационное управление процессором, поскольку именно входная заявка, подлежащая обработке, инициирует включение той или иной программы обработки. При этом заявка вначале поступает на классификатор заявок, затем на главный диспетчер заявок, который отправляет ее на диспетчеры выбора режимов (алгоритмов) обработки согласно рассмотренным типам. Практическая реализация информационного управления адаптивным процессором связана с использованием специальных информационно-управляющих слов (ИУС).

В качестве примера используем алгоритмы обнаружения событий для анализа продольной толщины холоднокатаной полосы стали. Толщина полосы стали на выходе прокатного стана изменяется случайным образом и во время измерения может попасть в один из следующих интервалов:

где - толщина полосы, измеренная в момент времени t. - максимальное и минимальное допустимые значения толщины полосы соответственно, - номинальная толщина полосы; - допуск. Требуется после очередного измерения толщины полосы определить ее принадлежность к одному из упомянутых интервалов, а также проанализировать качество информации в соответствии с качественной теорией информации. По этой теории информация делится на три класса: 1) высококачественная, 2) ординарная и 3) некачественная. Высококачественной считается информация, полученная следующим образом: i-e и (i-l)-e измерения сигнала принадлежат различным интервалам измерительной шкалы, коэффициент качества . Ординарная информация характеризуется тем, что соседние отсчеты значения сигнала принадлежат одному и тому же интервалу, . Пораженная помехами информация называется некачественной. Если после анализа качества информации оказывается, что , то опрашивается датчик длины и в массивы соответствующих интервалов заносится измеренная длина, являющаяся конечной координатой участка полосы предыдущего интервала и начальной координатой следующего. Если же , то производится накопление значений измеренной толщины и числа измерений для определения средней толщины полосы на данном участке. Запишем алгоритм этой операции.

2.2. Алгоритмы анализа ситуаций

Алгоритмы анализа ситуаций обеспечивают распознавание и классификацию ситуаций, возникающих в процессе эксплуатации объекта, и выявляют соответствующие последним классы допустимых управляющих воздействий. При этом вырабатываются рекомендации по ликвидации нарушений в ходе процесса и выделяются параметры, по которым в данной ситуации следует оптимизировать производство. Основой алгоритмов анализа ситуаций являются обычные и временные булевые (логические) функции вида f(х1, х2, ..., хn, t) где х1, х2, ..., хn - логические переменные, полученные в результате анализа состояния оборудования объекта; t - момент времени, когда производится анализ ситуации.

Пример составления алгоритма анализа ситуаций рассмотрим применительно АСУ ТП передвижного рольганга, предназначенного для передачи труб с линий сварки на линии отделки. Функции АСУ ТП следующие: 1) определять направление движения передвижного рольганга и управлять приводом передвижения; 2) включать ускорение, определять моменты перехода на пониженную скорость обеспечивающую точный останов рольганга у вызывающей линии;

3) управлять рольгангами сварки, отделки и передвижным рольгангом при приеме и выдаче труб.

2.3. Алгоритмы подготовки советов и рекомендаций

К этой группе относятся алгоритмы первичной переработки информации, ее интегрирования, сжатия. При использовании УВМ в режиме "советчика" сохраняются местные устройства автоматики и защиты. Совет машины формируется в виде рекомендаций для обслуживания персонала (оператора), который может этими рекомендациями пренебречь и поступать по своему усмотрению. Управление механизмами объекта осуществляется по командам, которые формируются человеком с помощью различных управляющих органов (кнопки, манипуляторов, переключателей и т.п.) как с пультом управления, входящих в состав АСУ ТП, так и расположенных на объекте. Выполнение быстродействующих управляющих воздействий (например, сигналов аварийной защиты) возлагается на местные устройства автоматизации.

2.4. Алгоритм подготовки и принятия решений

Алгоритм подготовки и принятия решений строится по следующей схеме: 1) получение исходной информации от управляемого объекта; 2) анализ информации; 3) выявления проблемной ситуации; 4) формирование целей; 5) построение модели системы; 6) формирование критерия и (или) предпочтения; 7) поиск процедуры решения задач; 8) выбор решения; 9) корректировка решения;

10) реализация решения.

2.5. Алгоритм вспомогательные

Для обеспечения надежности выполнения АСУ ТП используются следующие методы увеличения алгоритмической избыточности.

1. Счетные методы контроля: - двойной счет; - "усеченные" алгоритмы; - просчет программы с выходом на контрольный результат; - счетный контроль с получением контрольных сумм; - счет записей;

- перекрестный контроль.

2. Математические методы проверок: - способ подстановки; - использование метода корреляционных связей; - метод "вилок";

- метод статического прогноза.

3. Логические методы контроля: - контроль по отклонениям; - контроль заданной последовательности записей;

- контроль за временем решения задач на УВМ и периодичностью выдаваемых результатов.

4. Сложные методы контроля: - метод контрольных испытаний; - метод контрольных программ;

- контроль методом следствия.

3. ОФОРМЛЕНИЕ АЛГОРИТМОВ АСУ ТП

Оформление алгоритмов работы АСУ ТП производится в соответствии с ГОСТ 19.701-90 ЕСПД (ИСО 5807 - 85) "Схемы алгоритмов, программ, данных и систем". Прежде действовали ГОСТ 19.002-80 и ГОСТ 19.003-80, которые для сведения приводятся в справочнике ЭУМК. Дадим комментарий ГОСТа. Область применения ГОСТа отражена в его названии. Он может применяться в схемах: 1) алгоритмов; 2) данных; 3) программ; 4) работы системы; 5) взаимодействия программ; 6) взаимодействия ресурсов систем. Все регламентируемые ГОСТом символы делятся на четыре группы: 1. Символы данных (10 символов). 2. Символы процесса (7 символов). 3. Символы линий (4 символа).

4. Символы специальные (4 символа).

В каждой из 4-х групп есть основные символы и специфические символы.

3.1. Общие положения

Схемы алгоритмов, программ, данных и систем (далее - схемы) состоят из имеющих заданное значение символов, краткого пояснительного текста и соединяющих линий. Схемы могут использоваться на различных уровнях детализации, причем число уровней зависит от размеров и сложности задачи обработки данных. Уровень детализации должен быть таким, чтобы различные части и взаимосвязь между ними были понятны в целом. В настоящем стандарте определены символы, предназначенные для использования в документации по обработке данных, и приведено руководство по условным обозначениям для применения их в: 1) схемах данных; 2) схемах программ; 3) схемах работы системы; 4) схемах взаимодействия программ; 5) схемах ресурсов системы. В стандарте используются следующие понятия: 1) основной символ-символ, используемый в тех случаях, когда точный тип (вид) процесса или носителя данных неизвестен или отсутствует необходимость в описании фактического носителя данных; 2) специфический символ-символ, используемый в тех случаях, когда известен точный тип (вид) процесса или носителя данных или когда необходимо описать фактический носитель данных;

3) схема - графическое представление определения, анализа или метода решения задачи, в, котором используются символы для отображения операций, данных, потока, оборудования и т.д.

3.2. Описание схем

Схема данных

Схемы данных отображают путь данных при решении задач и определяют этапы обработки, а также различные применяемые носители данных. Схема данных состоит из: 1) символов данных (символы данных могут также указывать вид носителя данных); 2) символов процесса, который следует выполнить над данными (символы процесса могут также указывать функции, выполняемые вычислительной машиной); 3) символов линий, указывающих потоки данных между процессами и (или) носителями данных; 4) специальных символов, используемых для облегчения написания и чтения схемы.

Символы данных предшествуют и следуют за символами процесса. Схема данных начинается и заканчивается символами данных (за исключением специальных символов).

Схема программы

Схемы программ отображают последовательность операций в программе. Схема программы состоит из: 1) символов процесса, указывающих фактические операции обработки данных (включая символы, определяющие путь, которого следует придерживаться с учетом логических условий); 2) линейных символов, указывающих поток управления;

3) специальных символов, используемых для облегчения написания и чтения схемы.

Схема работы системы

Схемы работы системы отображают управление операциями и поток данных в системе. Схема работы системы состоит из: 1) символов данных, указывающих на наличие данных (символы данных могут также указывать вид носителя данных); 2) символов процесса, указывающих операции, которые следует выполнить над данными, а также определяющих логический путь, которого следует придерживаться; 3) линейных символов, указывающих потоки данных между процессами и (или) носителями данных, а также поток управления между процессами;

4) специальных символов, используемых для облегчения написания и чтения блок-схемы.

Схема взаимодействия программ

Схемы взаимодействия программ отображают путь активации программ и взаимодействий с соответствующими данными. Каждая программа в схеме взаимодействия программ показывается только один раз (в схеме работы системы программа может изображаться более чем в одном потоке управления). Схема взаимодействия программ состоит из: 1) символов данных, указывающих на наличие данных; 2) символов процесса, указывающих на операции, которые следует выполнить над данными; 3) линейных символов, отображающих поток между процессами и данными, а также инициации процессов;

4) специальных символов, используемых для облегчения написания и чтения схемы.

Схема ресурсов системы

Схемы ресурсов системы отображают конфигурацию блоков данных и обрабатывающих блоков, которая требуется для решения задачи или набора задач. Схема ресурсов системы состоит из: 1) символов данных, отображающих входные, выходные и запоминающие устройства вычислительной машины; 2) символов процесса, отображающих процессоры (центральные процессоры, каналы и т.д.); 3) линейных символов, отображающих передачу данных между устройствами ввода-вывода и процессорами, а также передачу управления между процессорами;

4) специальных символов, используемых для облегчения написания и чтения схемы.

3.3. Описание символов

Символы данных

Основные символы данных

Данные

Символ отображает данные, носитель данных не определен.

Запоминаемые данные

Символ отображает хранимые данные в виде, пригодном для обработки, носитель данных не определен.

Специфические символы данных

Оперативное запоминающее устройство Символ отображает данные, хранящиеся в оперативном запоминающем устройстве.

Запоминающее устройство с последовательным доступом Символ отображает данные, хранящиеся в запоминающем устройстве с последовательным доступом (магнитная лента, кассета с магнитной лентой, магнитофонная кассета).

Запоминающее устройство с прямым доступом Символ отображает данные, хранящиеся в запоминающем устройстве с прямым доступом (магнитный диск, магнитный барабан, гибкий магнитный диск).

Документ Символ отображает данные, представленные на носителе в удобочитаемой форме (машинограмма, документ для оптического или магнитного считывания, микрофильм, рулон ленты с итоговыми данными, бланки ввода данных).

Ручной ввод Символ отображает данные, вводимые вручную во время обработки с устройств любого типа (клавиатура, переключатели, кнопки, световое перо, полоски со штриховым кодом).

Карта Символ отображает данные, представленные на носителе в виде карты (перфокарты, магнитные карты, карты со считываемыми метками, карты с отрывным ярлыком, карты со сканируемыми метками).

Бумажная лента Символ отображает данные, представленные на носителе в виде бумажной ленты.

Дисплей Символ отображает данные, представленные в человекочитаемой форме на носителе в виде отображающего устройства (экран для визуального наблюдения, индикаторы ввода информации).

Символы процесса

Основные символы процесса

Процесс Символ отображает функцию обработки данных любого вида (выполнение определенной операции или группы операций, приводящее к изменению значения, формы или размещения информации или к определению, по которому из нескольких направлений потока следует двигаться).

Специфические символы процесса

Предопределенный процесс Символ отображает предопределенный процесс, состоящий из одной или нескольких операций или шагов программы, которые определены в другом месте (в подпрограмме, модуле).

Ручная операция Символ отображает любой процесс, выполняемый человеком.

Подготовка Символ отображает модификацию команды или группы команд с целью воздействия на некоторую последующую функцию (установка переключателя, модификация индексного регистра или инициализация программы).

Решение Символ отображает решение или функцию переключательного типа, имеющую один вход и ряд альтернативных выходов, один и только один из которых может быть активизирован после вычисления условий, определенных внутри этого символа. Соответствующие результаты вычисления могут быть записаны по соседству с линиями, отображающими эти пути.

Параллельные действия Символ отображает синхронизацию двух или более параллельных операций.

Пример.

Примечание. Процессы С, D и Е не могут начаться до тех пор, пока не завершится процесс А; аналогично процесс F должен ожидать завершения процессов В, С и D, однако процесс С может начаться и (или) завершиться прежде, чем

Граница цикла Символ, состоящий из двух частей, отображает начало и конец цикла. Обе части символа имеют один и тот же идентификатор. Условия для инициализации, приращения, завершения и т.д. помещаются внутри символа в начале или в конце в зависимости от расположения операции, проверяющей условие.

Пример.

Символы линий

Основной символ линий

Линия Символ отображает поток данных или управления.

При необходимости или для повышения удобочитаемости могут быть добавлены стрелки-указатели.

Специфические символы линий

Передача управления Символ отображает непосредственную передачу управления от одного процесса к другому, иногда с возможностью прямого возвращения к инициирующему процессу после того, как инициированный процесс завершит свои функции. Тип передачи управления должен быть назван внутри символа (например, запрос, вызов, событие).

Канал связи Символ отображает передачу данных по каналу связи.

Пунктирная линия Символ отображает альтернативную связь между двумя или более символами. Кроме того, символ используют для обведения аннотированного участка.

Специальные символы

Соединитель Символ отображает выход в часть схемы и вход из другой части этой схемы и используется для обрыва линии и продолжения ее в другом месте. Соответствующие символы-соединители должны содержать одно и то же уникальное обозначение.

Терминатор Символ отображает выход во внешнюю среду и вход из внешней среды (начало или конец схемы программы, внешнее использование и источник или пункт назначения данных).

Комментарий Символ используют для добавления описательных комментариев или пояснительных записей в целях объяснения или примечаний. Пунктирные линии в символе комментария связаны с соответствующим символом или могут обводить группу символов. Текст комментариев или примечаний должен быть помещен около ограничивающей фигуры.

Пример.

Пропуск Символ (три точки) используют в схемах для отображения пропуска символа или группы символов, в которых не определены ни тип, ни число символов. Символ используют только в символах линии или между ними. Он применяется главным образом в схемах, изображающих общие решения с неизвестным числом повторений.

Пример.

3.4. Правила применения символов и выполнения схем

Правила применения символов

1. Символ предназначен для графической идентификации функции, которую он отображает, независимо от текста внутри этого символа. 2. Символы в схеме должны быть расположены равномерно. Следует придерживаться разумной длины соединений и минимального числа длинных линий. 3. Большинство символов задумано так, чтобы дать возможность включения текста внутри символа. Формы символов, установленные настоящим стандартом, должны служить руководством для фактически используемых символов. Не должны изменяться углы и другие параметры, влияющие на соответствующую форму символов. Символы должны быть, по возможности, одного размера. Символы могут быть вычерчены в любой ориентации, но, по возможности, предпочтительной является горизонтальная ориентация. Зеркальное изображение формы символа обозначает одну и ту же функцию, но не является предпочтительным.

4. Минимальное количество текста, необходимого для понимания функции данного символа, следует помещать внутри данного символа. Текст для чтения должен записываться слева направо и сверху вниз независимо от направления потока.

Пример.

Если объем текста, помещаемого внутри символа, превышает его размеры, следует использовать символ комментария. Если использование символов комментария может запутать или разрушить ход схемы, текст следует помещать на отдельном листе и давать перекрестную ссылку на символ.

5. В схемах может использоваться идентификатор символов. Это связанный с данным символом идентификатор, который определяет символ для использования в справочных целях в других элементах документации (например, в листинге программы). Идентификатор символа должен располагаться слева над символом.

Пример.

6. В схемах может использоваться описание символов-любая другая информация, например, для отображения специального применения символа с перекрестной ссылкой, или для улучшения понимания функции как части схемы. Описание символа должно быть расположено справа над символом. Пример.

7. В схемах работы системы символы, отображающие носители данных, во многих случаях представляют способы ввода-вывода. Для использования в качестве ссылки на документацию текст на схеме для символов, отображающих способы вывода, должен размещаться справа над символом, а текст для символов, отображающих способы ввода-справа под символом.

Пример.

8. В схемах может использоваться подробное представление, которое обозначается с помощью символа с полосой для процесса или данных. Символ с полосой указывает, что в этом же комплекте документации в другом месте имеется более подробное представление. Символ с полосой представляет собой любой символ, внутри которого в верхней части проведена горизонтальная линия. Между этой линией и верхней линией символа помещен идентификатор, указывающий на подробное представление данного символа.

Символ с полосой Подробное представление

Правила выполнения соединений

1. Потоки данных или потоки управления в схемах показываются линиями. Направление потока слева направо и сверху вниз считается стандартным. В случаях, когда необходимо внести большую ясность в схему (например, при соединениях), на линиях используются стрелки. Если поток имеет направление, отличное от стандартного, стрелки должны указывать это направление.

2. В схемах следует избегать пересечения линий. Пересекающиеся линии не имеют логической связи между собой, поэтому изменения направления в точках пересечения не допускаются.

Пример.

3. Две или более входящие линии могут объединяться в одну исходящую линию. Если две или более линии объединяются в одну линию, место объединения должно быть смещено.

Пример.

4. Линии в схемах должны подходить к символу либо слева, либо сверху, а исходить либо справа, либо снизу. Линии должны быть направлены к центру символа. 5. При необходимости линии в схемах следует разрывать для избежания излишних пересечений или слишком длинных линий, а также, если схема состоит из нескольких страниц. Соединитель в начале разрыва называется внешним соединителем, а соединитель в конце разрыва - внутренним соединителем. 6. Ссылки к страницам могут быть приведены совместно с символом комментария для их соединителей.

Пример.

Внешний и внутренний соединитель

Специальные условные обозначения

Несколько выходов

1. Несколько выходов из символа следует показывать: 1) несколькими линиями от данного символа к другим символам;

2) одной линией от данного символа, которая затем разветвляется в соответствующее число линий.

Примеры.

2. Каждый выход из символа должен сопровождаться соответствующими значениями условий, чтобы показать логический путь, который он представляет, с тем, чтобы эти условия и соответствующие ссылки были идентифицированы. Примеры.

Повторяющееся представление 1. Вместо одного символа с соответствующим текстом могут быть использованы несколько символов с перекрытием изображения, каждый из которых содержит описательный текст (использование или формирование нескольких носителей данных или файлов, производство множества копий печатных отчетов или форматов перфокарт). 2. Когда несколько символов представляют упорядоченное множество, это упорядочение должно располагаться от переднего (первого) к заднему (последнему).

3. Линии могут входить или исходить из любой точки перекрытых символов, однако требования п.4 правил выполнения соединений должны соблюдаться. Приоритет или последовательный порядок нескольких символов не изменяется посредством точки, в которой линия входит или из которой исходит.

3.5. Применение символов

Символ	Наименование символа	Схема данных	Схема программы	Схема работы системы	Схема взаимодействия программ	Схема ресурсов системы
Символы данных
Основные
	Данные	+	+	+	+	+
	Запоминаемые данные	+	-	+	+	+
Специфические
	Оперативное запоминающее устройство	+	-	+	+	+
	Запоминающее устройство с последовательной выборкой	+	-	+	+	+
	Запоминающее устройство с прямым доступом	+	-	+	+	+
	Документ	+	-	+	+	+
	Ручной ввод	+	-	+	+	+
	Карта	+	-	+	+	+
	Бумажная лента	+	-	+	+	+
	Дисплей	+	-	+	+	+
Символы процесса
Основные
	Процесс	+	+	+	+	+
Специфические
	Предопределенный процесс	-	+	+	+	-
	Ручная операция	+	-	+	+	-
	Подготовка	+	+	+	+	-
	Решение	-	+	+	-	-
	Параллельные действия	-	+	+	+	-
	Граница цикла	-	+	+	-	-
Символы линий
Основные
	Линия	+	+	+	+	+
Специфические
	Передача управления	-	-	-	+	-
	Канал связи	+	-	+	+	+
	Пунктирная линия	+	+	+	+	+
Специальные символы
	Соединитель	+	+	+	+	+
	Терминатор	+	+	+	-	-
	Комментарий	+	+	+	+	+
	Пропуск	+	+	+	+	+

Примечание. Знак "+" указывает, что символ используют в данной схеме, знак "-" - не используют.

ani-studio.narod.ru

ГОСТ 19.701-90 - ЕСПД. Схемы алгоритмов, программ, данных и систем. Обозначения условные и правила выполнения.

1.2. Схемы могут использоваться на различных уровнях детализации, причем число уровней зависит от размеров и сложности задачи обработки данных. Уровень детализации должен быть таким, чтобы различные части и взаимосвязь между ними были понятны в целом.

1) схемах данных;

2) схемах программ;

3) схемах работы системы;

4) схемах взаимодействия программ;

5) схемах ресурсов системы.

1.4. В стандарте используются следующие понятия:

1) основной символ - символ, используемый в тех случаях, когда точный тип (вид) процесса или носителя данных неизвестен или отсутствует необходимость в описании фактического носителя данных;

2) специфический символ - символ, используемый в тех случаях, когда известен точный тип (вид) процесса или носителя данных или когда необходимо описать фактический носитель данных;

2. ОПИСАНИЕ СХЕМ

2.1. Схема данных

2.1.1. Схемы данных отображают путь данных при решении задач и определяют этапы обработки, а также различные применяемые носители данных.

2.1.2. Схема данных состоит из:

1) символов данных (символы данных могут также указывать вид носителя данных);

3) символов линий, указывающих потоки данных между процессами и (или) носителями данных;

4) специальных символов, используемых для облегчения написания и чтения схемы.

2.2. Схема программы

2.2.1. Схемы программ отображают последовательность операций в программе.

2.2.2. Схема программы состоит из:

2) линейных символов, указывающих поток управления;

3) специальных символов, используемых для облегчения написания и чтения схемы.

2.3. Схема работы системы

2.3.1. Схемы работы системы отображают управление операциями и поток данных в системе.

2.3.2. Схема работы системы состоит из:

1) символов данных, указывающих на наличие данных (символы данных могут также указывать вид носителя данных);

4) специальных символов, используемых для облегчения написания и чтения блок-схемы.

2.4. Схема взаимодействия программ

2.4.1. Схемы взаимодействия программ отображают путь активации программ и взаимодействий с соответствующими данными. Каждая программа в схеме взаимодействия программ показывается только один раз (в схеме работы системы программа может изображаться более чем в одном потоке управления).

2.4.2. Схема взаимодействия программ состоит из:

1) символов данных, указывающих на наличие данных;

2) символов процесса, указывающих на операции, которые следует выполнить над данными;

3) линейных символов, отображающих поток между процессами и данными, а также инициации процессов;

4) специальных символов, используемых для облегчения написания и чтения схемы.

2.5. Схема ресурсов системы

2.5.2. Схема ресурсов системы состоит из:

1) символов данных, отображающих входные, выходные и запоминающие устройства вычислительной машины;

2) символов процесса, отображающих процессоры (центральные процессоры, каналы и т.д.);

4) специальных символов, используемых для облегчения написания и чтения схемы.

Примеры выполнения схем приведены в приложении.

3. ОПИСАНИЕ СИМВОЛОВ

3.1. Символы данных

3.1.1. Основные символы данных

3.1.1.1. Данные

Символ отображает данные, носитель данных не определен.

3.1.1.2. Запоминаемые данные

Символ отображает хранимые данные в виде, пригодном для обработки, носитель данных не определен.

3.1.2. Специфические символы данных

3.1.2.1. Оперативное запоминающее устройство

Символ отображает данные, хранящиеся в оперативном запоминающем устройстве.

3.1.2.2. Запоминающее устройство с последовательным доступом

Символ отображает данные, хранящиеся в запоминающем устройстве с последовательным доступом (магнитная лента, кассета с магнитной лентой, магнитофонная кассета).

3.1.2.3. Запоминающее устройство с прямым доступом

Символ отображает данные, хранящиеся в запоминающем устройстве с прямым доступом (магнитный диск, магнитный барабан, гибкий магнитный диск).

3.1.2.4. Документ

Символ отображает данные, представленные на носителе в удобочитаемой форме (машинограмма, документ для оптического или магнитного считывания, микрофильм, рулон ленты с итоговыми данными, бланки ввода данных).

3.1.2.5. Ручной ввод

Символ отображает данные, вводимые вручную во время обработки с устройств любого типа (клавиатура, переключатели, кнопки, световое перо, полоски со штриховым кодом).

3.1.2.6. Карта

Символ отображает данные, представленные на носителе в виде карты (перфокарты, магнитные карты, карты со считываемыми метками, карты с отрывным ярлыком, карты со сканируемыми метками).

3.1.2.7. Бумажная лента

Символ отображает данные, представленные на носителе в виде бумажной ленты.

3.1.2.8. Дисплей

Символ отображает данные, представленные в человекочитаемой форме на носителе в виде отображающего устройства (экран для визуального наблюдения, индикаторы ввода информации).

3.2. Символы процесса

3.2.1. Основные символы процесса

3.2.1.1. Процесс

Символ отображает функцию обработки данных любого вида (выполнение определенной операции или группы операций, приводящее к изменению значения, формы или размещения информации или к определению, по которому из нескольких направлений потока следует двигаться).

3.2.2. Специфические символы процесса

3.2.2.1. Предопределенный процесс

Символ отображает предопределенный процесс, состоящий из одной или нескольких операций или шагов программы, которые определены в другом месте (в подпрограмме, модуле).

3.2.2.2. Ручная операция

Символ отображает любой процесс, выполняемый человеком.

3.2.2.3. Подготовка

Символ отображает модификацию команды или группы команд с целью воздействия на некоторую последующую функцию (установка переключателя, модификация индексного регистра или инициализация программы).

3.2.2.4. Решение

Символ отображает решение или функцию переключательного типа, имеющую один вход и ряд альтернативных выходов, один и только один из которых может быть активизирован после вычисления условий, определенных внутри этого символа. Соответствующие результаты вычисления могут быть записаны по соседству с линиями, отображающими эти пути.

3.2.2.5. Параллельные действия

Символ отображает синхронизацию двух или более параллельных операций.

Пример.

3.2.2.6. Граница цикла

Символ, состоящий из двух частей, отображает начало и конец цикла. Обе части символа имеют один и тот же идентификатор. Условия для инициализации, приращения, завершения и т.д. помещаются внутри символа в начале или в конце в зависимости от расположения операции, проверяющей условие.

Пример.

3.3. Символы линий

3.3.1. Основной символ линий

3.3.1.1. Линия

Символ отображает поток данных или управления.

При необходимости или для повышения удобочитаемости могут быть добавлены стрелки-указатели.

3.3.2. Специфические символы линий

3.3.2.1. Передача управления

Символ отображает непосредственную передачу управления от одного процесса к другому, иногда с возможностью прямого возвращения к инициирующему процессу после того, как инициированный процесс завершит свои функции. Тип передачи управления должен быть назван внутри символа (например, запрос, вызов, событие).

3.3.2.2. Канал связи

Символ отображает передачу данных по каналу связи.

3.3.2.3. Пунктирная линия

Символ отображает альтернативную связь между двумя или более символами. Кроме того, символ используют для обведения аннотированного участка.

Пример 1.

Если один из ряда альтернативных выходов используют в качестве входа в процесс либо когда выход используется в качестве входа в альтернативные процессы, эти символы соединяют пунктирными линиями.

Пример 2.

Выход, используемый в качестве входа в следующий процесс, может быть соединен с этим входом с помощью пунктирной линии.

3.4. Специальные символы

3.4.1. Соединитель

Символ отображает выход в часть схемы и вход из другой части этой схемы и используется для обрыва линии и продолжения ее в другом месте. Соответствующие символы-соединители должны содержать одно и то же уникальное обозначение.

3.4.2. Терминатор

Символ отображает выход во внешнюю среду и вход из внешней среды (начало или конец схемы программы, внешнее использование и источник или пункт назначения данных).

3.4.3. Комментарий

Символ используют для добавления описательных комментариев или пояснительных записей в целях объяснения или примечаний. Пунктирные линии в символе комментария связаны с соответствующим символом или могут обводить группу символов. Текст комментариев или примечаний должен быть помещен около ограничивающей фигуры.

Пример.

3.4.4. Пропуск

Символ (три точки) используют в схемах для отображения пропуска символа или группы символов, в которых не определены ни тип, ни число символов. Символ используют только в символах линии или между ними. Он применяется главным образом в схемах, изображающих общие решения с неизвестным числом повторений.

Пример.

4 ПРАВИЛА ПРИМЕНЕНИЯ СИМВОЛОВ И ВЫПОЛНЕНИЯ СХЕМ

4.1. Правила применения символов

Пример.

4.1.6. В схемах может использоваться описание символов - любая другая информация, например, для отображения специального применения символа с перекрестной ссылкой, или для улучшения понимания функции как части схемы. Описание символа должно быть расположено справа над символом.

Пример.

Символ с полосой Подробное представление

4.2. Правила выполнения соединений

Пример.

4.2.3. Две или более входящие линии могут объединяться в одну исходящую линию. Если две или более линии объединяются в одну линию, место объединения должно быть смещено.

Пример.

4.2.4. Линии в схемах должны подходить к символу либо слева, либо сверху, а исходить либо справа, либо снизу. Линии должны быть направлены к центру символа.

4.2.6. Ссылки к страницам могут быть приведены совместно с символом комментария для их соединителей.

Пример.

Внешний соединитель Внутренний соединитель

4.3. Специальные условные обозначения

4.3.1. Несколько выходов

4.3.1.1. Несколько выходов из символа следует показывать:

1) несколькими линиями от данного символа к другим символам;

2) одной линией от данного символа, которая затем разветвляется в соответствующее число линий.

Примеры.

4.3.2. Повторяющееся представление

4.3.2.2. Когда несколько символов представляют упорядоченное множество, это упорядочение должно располагаться от переднего (первого) к заднему (последнему).

4.3.2.3. Линии могут входить или исходить из любой точки перекрытых символов, однако требования п. 4.2.4 должны соблюдаться. Приоритет или последовательный порядок нескольких символов не изменяется посредством точки, в которой линия входит или из которой исходит.

Пример.

5. ПРИМЕНЕНИЕ СИМВОЛОВ

Си м вол	Наименование символа	Схема данных	Схема программы	Схема работы системы	Схема взаимодействия программ	Схема ресурсов системы
Символы данных
Основные
	Данные	+	+	+	+	+
	Запоминаемые данные	+	-	+	+	+
Специфические
	Оперативное запоминающее устройство	+	-	+	+	+
	Запоминающее устройство с последовательной выборкой	+	-	+	+	+
	Запоминающее устройство с прямым доступом	+	-	+	+	+
	Документ	+	-	+	+	+
	Ручной ввод	+	-	+	+	+
	Карта	+	-	+	+	+
	Бумажная лента	+	-	+	+	+
	Дисплей	+	-	+	+	+
Символы процесса
Основные
	Процесс	+	+	+	+	+
Специфические
	Предопределенный процесс	-	+	+	+	-
	Ручная операция	+	-	+	+	-
	Подготовка	+	+	+	+	-
	Решение	-	+	+	-	-
	Параллельные действия	-	+	+	+	-
	Граница цикла	-	+	+	-	-
Символы линий
Основные
	Линия	+	+	+	+	+
Специфические
	Передача управления	-	-	-	+	-
	Канал связи	+	-	+	+	+
	Пунктирная линия	+	+	+	+	+
Специальные символы
	Соединитель	+	+	+	+	+
	Терминатор	+	+	+	-	-
	Комментарий	+	+	+	+	+
	Пропуск	+	+	+	+	+
Примечание. Знак «+» указывает, что символ используют в данной схеме, знак «-» - не используют.

1. Схема данных

2. Схемы программы

Пример 1.

Пример 2.

3. Схема работы системы

4. Схема взаимодействия программ

5. Схема ресурсов системы

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Государственным комитетом СССР по вычислительной технике и информатике

РАЗРАБОТЧИКИ

А.А. Мкртумян (руководитель разработки); А.Л. Щерс д-р техн. наук; А.Н. Сироткин, канд. ист. наук; Л.Д. Райков, канд. техн. наук; А.В. Лобова; межведомственная Рабочая группа по разработке стандартов ЕСПД

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 26.12.90 №3294

3. Настоящий стандарт разработан методом прямого применения международного стандарта ИСО 5807-85 «Обработка информации. Символы и условные обозначения блок-схем данных, программ и систем, схем программных сетей и системных ресурсов»

4. ВЗАМЕН ГОСТ 19.002-80, ГОСТ 19.003-80

СОДЕРЖАНИЕ

katalog-snipov.ru

Устройство и принцип работы системы Common Rail

Все акции

Схема и детали системы

Высокое давление 230-1800 бар.

Давление в обратной магистрали форсунок, 10 bar.

Давление в напорной магистрали, Давление в обратной магистрали.

1. Подкачивающий топливный насос. Осуществляет постоянную подкачку топлива в напорную магистраль.

2. Топливный фильтр с клапаном предварительного подогрева.

Клапан предварительного подогрева препятствует при низких температурах окружающей среды засорению фильтра кристаллизующимися парафинами.

3. Дополнительный топливный насос.

Подаёт топливо из напорной магистрали к топливному насосу.

4. Сетчатый фильтр.

Предохраняет насос высокого давления от попадания инородных частиц.

5. Датчик температуры топлива.

Измеряет текущую температуру топлива.

6. Насос высокого давления (ТНВД).

Создаёт давление, необходимое для работы системы впрыска.

7. Клапан дозирования топлива.

Регулирует количество топлива, которое необходимо подать в аккумулятор высокого давления.

8. Регулятор давления топлива.

Регулирует давление топлива в магистрали высокого давления.

9. Аккумулятор давления (топливная рампа).

Накапливает под высоким давлением топливо,необходимое для впрыска во все цилиндры.

10. Датчик давления топлива.

Измеряет текущее давление топлива в магистрали высокого давления.

11. Редукционный клапан.

Поддерживает давление в обратной магистрали форсунок системы впрыска на уровне 10 бар. Такое давление необходимо для работы форсунок.

12. Форсунки.

Система впрыска Common Rail Система впрыска Common Rail представляет систему впрыска топлива для дизельных двигателей с аккумулятором высокого давления. Термин «Common Rail» означает «общая балка или рампа» и служит для обозначения общей топливной рампы (аккумулятора давления) для всех форсунок ряда цилиндров.

В данной системе процесс впрыска отделён от процесса создания высокого давления. Необходимое для системы впрыска высокое давление создаётся с помощью отдельного топливного насоса высокого давления (ТНВД). Топливо, находящееся под высоким давлением, накапливается в аккумуляторе давления (топливной рампе) и через короткие топливопроводы высокого давления подаётся к форсункам. Управление системой впрыска Common Rail осуществляется системой управления двигателя Bosch EDC.

Система впрыска Common Rail располагает большими возможностями для регулирования давления и параметров впрыска в соответствии с режимом работы двигателя. Это создает хорошие предпосылки для удовлетворения постоянно растущих требований к системе впрыска в плане улучшения экономичности, снижения токсичности ОГ и шумности двигателя.

Форсунки В данной системе впрыска Common Rail используются пьезоэлектрические форсунки. Управление форсунками осуществляется исполнительным механизмом, основанном на использовании пьезоэлемента. Скорость переключения такого механизма во много раз выше, чем у форсунки с электромагнитным клапаном. Кроме того, масса подвижной иглы у распылителя пьезоэлектрической форсунки примерно на 75 % меньше, чем у форсунки с электромагнитным приводом. Это обеспечивает пьезоэлектрическим форсункам следующие преимущества: * короткое время переключения * возможность произвести несколько впрысков в течение рабочего такта

* точность дозировки впрыска

Работа пьезофорсунки Common Rail

И для интереса. Как изготавливается форсунка Common Rail Piezo на заводе.

Процесс впрыска

Высокая скорость переключения пьезоэлектрической форсунки позволяет гибко и с высокой точностью управлять фазами впрыска и дозировать подачу топлива. Благодаря этому управление процессом впрыска топлива может осуществляется в точном соответствии с потребностью двигателя в определённый момент времени. За время такта может быть произведено до пяти отдельных впрысков.

ТНВД Насос высокого давления представляет собой одноплунжерный насос. Привод насоса осуществляется через зубчатый ремень коленвала с частотой, равной частоте оборотов двигателя. ТНВД предназначен для создания в топливной магистрали давления до 1800 бар, необходимого для работы системы впрыска. С помощью двух кулачков, развёрнутых на приводном вале на 180°, скачок давления формируется синхронно с впрыском во время рабочего такта конкретного цилиндра. Это обеспечивает равномерную нагрузку привода насоса и снижает колебания давления в области высокого давления.

Для снижения трения при передаче усилия от приводных кулачков к плунжеру насоса между ними установлен ролик.

Устройство насоса высокого давления

Схематическое представление насоса высокого давления.

Вернутся к началу страницы

zet-avto.ru

Схема работы системы

ЛР2

Схемы алгоритмов, программ данных и систем

Тема №11 -АЛГОРИТМИЗАЦИЯ В АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМАХ

ГОСТ 19.701-90 - ЕСПД. Схемы алгоритмов, программ, данных и систем. Обозначения условные и правила выполнения.

2. ОПИСАНИЕ СХЕМ

3. ОПИСАНИЕ СИМВОЛОВ

4 ПРАВИЛА ПРИМЕНЕНИЯ СИМВОЛОВ И ВЫПОЛНЕНИЯ СХЕМ

5. ПРИМЕНЕНИЕ СИМВОЛОВ

Устройство и принцип работы системы Common Rail

Смотрите также

Быстрый поиск

Меню