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