(4.1.1) Требования к структуре и функционированию системы

Требования к структуре и функционированию системыпункт технического задания на АС, разрабатываемого согласно ГОСТ 34.602. Как элемент иерархической структуры ТЗ может быть представлен так: Требования к системе (разд. 4) ⇨ ...в целом (подр. 4.1) ⇨ ...к структуре и функционированию (п. 4.1.1).Редакция от 13.12.2024.

Создан 25.03.2018 15:30:53

- ...к структуре и функционированию системы

Термины и определения

Структура — Совокупность элементов системы и связей между ними, которые определяются физическим принципом осуществления требуемой функции.

Примечания

  1. Структура отражает наиболее существенные взаимоотношения между элементами и их группами (устройствами, компонентами, подсистемами), которые мало меняются при изменениях в системе и обеспечивают существование системы и ее основных свойств.
  2. Структура остается неизменной в процессе функционирования, то есть при изменении состояния, поведения, совершения операций и любых других действий.

[из А.21 ГОСТ Р 56602–2015].

Функционирование — Изменение во времени различных состояний системы (элемента, устройства) [из А.27 ГОСТ Р 56602–2015].

Состав

2.6.1.1 В требованиях к структуре и функционированию системы приводят (требования):

  1. к переченю подсистем, их назначению и основным характеристикам, к числу уровней иерархии и степени централизации;
  2. к способам и средствам связи для информационного обмена между компонентами;
  3. к характеристикам взаимосвязей со смежными системами, к ее совместимости, в том числе указания о способах обмена информацией (автоматически, пересылкой документов, по телефону и т. п.);
  4. к режимам функционирования;
  5. по диагностированию;
  6. к перспективам развития, модернизации.

[из 2.6.1.1 ГОСТ 34.602–89].

(4.1.1.1) Перечень подсистем, их назначение и основные характеристики, требования к числу уровней иерархии и степени централизации

Перечень подсистем, их назначение и основные характеристики, требования к числу уровней иерархии и степени централизации системы — подпункт технического задания на АС, разрабатываемого согласно ГОСТ 34.602. В цепочке элементов иерархической структуры ТЗ выглядит так: Требования к системе (разд. 4) ⇨ ...в целом (подр. 4.1) ⇨ ...к структуре и функционированию системы (п. 4.1.1) ⇨ Перечень подсистем, их назначение и основные характеристики, требования к числу уровней иерархии и степени централизации (пп. 4.1.1.1). Редакция от 10.12.2024.

Создан 26.03.2018 9:27:22

- Перечень подсистем, их назначение и основные характеристики, требования к числу уровней иерархии и степени централизации

Термины и определения

Подсистема — Совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих элементов системы, обладающих как минимум свойством целостности, и способных выполнять относительно независимые функции, цели и задачи, направленные на достижение общей цели системы [из А.22 ГОСТ Р 56602–2015].

Функциональная подсистема АСУ — Подсистема АСУ, выделенная по функциональному признаку и представляющая собой совокупность элементов АСУ (технических, программных, эргатических), участвующих в выполнении некоторой функции системы [из 7 табл. прил. 1 ГОСТ 24.701–86].

Назначение — Ожидаемый результат функционирования объекта (системы, элемента системы) или выход процесса, определяемый через измеримые параметры их функционирования [из 3.1.11 ГОСТ Р 57306–2016].

Но лучше назначения Предназначенное использование — Использование, для которого предназначено оборудование, в соответствии с информацией, предоставленной производителем или которое предполагается по умолчанию в соответствии с проектом, конструкцией или функцией.

ПримечаниеПредназначенное использование также включает соответствие техническим требованиям, содержащимся в инструкции по эксплуатации, принимая во внимание разумно предсказуемое неправильное использование.

[из 3.4.8 ГОСТ Р 54147–2010]

Характеристика — Отличительное свойство.

Примечания

  1. Характеристика может быть присущей или присвоенной.
  2. Характеристика может быть качественной или количественной.
  3. Существуют различные классы характеристик, такие как:

    физические (например, механические, электрические, химические или биологические характеристики);

    органолептические (например, связанные с запахом, осязанием, вкусом, зрением, слухом);

    этические (например, вежливость, честность, правдивость);

    временные (например, пунктуальность, безотказность, доступность);

    эргономические (например, физиологические характеристики или связанные с безопасностью человека);

    функциональные (например, максимальная скорость самолета).

[из 3.5.1 ГОСТ ISO 9000–2011].

Согласно ГОСТ 2.105–95 4.1.6 Пункты, при необходимости, могут быть разбиты на подпункты, которые должны иметь порядковую нумерацию в пределах каждого пункта, например: 4.2.1.1, 4.2.1.2, 4.2.1.3 и т.д. [из 4.1.6 ГОСТ 2.105–95]. А далее предусмотрены только перечисления, но в «нотации» ворда они ассоциируются со списками — маркированными, нумерованными и т.д. Но мы будем оперировать заголовками 5–го уровня, используя давно всем известный прием детализации, и создадим их.

Далее:
4.1.1.1.1 Перечень подсистем
4.1.1.1.2 Назначение и основные характеристики подсистем
4.1.1.1.3 Требования к числу уровней иерархии
4.1.1.1.4 Степень централизации системы

4.1.1.1.1 Перечень подсистем

4.1.1.1.1 Перечень подсистем детально рассмотрен здесь, каждый может добавить к перечню необходимую подсистему или удалить избыточную, все зависит от специфики разрабатываемой системы.

4.1.1.1.2 Назначение и основные характеристики подсистем

4.1.1.1.2 Назначение и основные характеристики подсистем — для начала можно привести некоторые общие сведения о назначении подсистем в целом, см. рисунок.

- Назначение подсистем

Основные характеристики — это уже по каждой подсистеме отдельно, см. рисунок.

- Основные характеристики подсистем

4.1.1.1.3 Требования к числу уровней иерархии

- 4.1.1.1.3 Требования к числу уровней иерархии

4.1.1.1.3 Требования к числу уровней иерархии отлично просматриваются в том случае, когда разрисована структурная схема системы. В случае автоматизированной измерительно–информационной системы коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) уровней иерархии имеется целых три:

4.1.1.1.4 Степень централизации системы

4.1.1.1.4 Степень централизации системы — поиск термина «централизация» в ГОСТах ничего толкового не дал, зато Ожегов со Шведовой не подвели - Ржунимагу! (смайл)

ЦЕНТРАЛИЗАЦИЯ, ЦЕНТРАЛИЗОВАТЬ, –зую, –зуешь; –ованный; сов. и несов., что. Сосредоточить (–чивать) что–н. в одном центре, подчинить (–нять) одному центру (в 3 и 5 знач.). –. работу. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949–1992.

А что касается степени, то это есть мера, сравнительная величина чего–н. (источник тот же). Получается, что речь о том, насколько рассматриваемая система централизована.

В примере с АИИС КУЭ степень централизации можно рассматривать как в части сбора данных, так и в части самой структуры системы. В части сбора — показания счетчиков электроэнергии в виде результатов измерений поступают в УСПД (устройство сбора и передачи данных) по каждому объекту, где и консолидируются (по объектам), а затем по каналам связи передаются в программно–аппаратный комплекс (ПАК) ИВК.

Касательно степени централизации в части структуры, то тут тоже все очевидно. В случае АСУТП (она же SCADA в буржуйском варианте) можно было бы, к примеру, дистанционно, с уровня ИВК через все нижележащие уровни структуры, блокировать подачу электроэнергии злостным неплательщикам. Ну и решать ряд еще каких–либо задач и функций управления. И чем больше таких централизованных задач и функций предусмотрено, тем выше степень централизации.

(4.1.1.2) Требования к способам и средствам связи для информационного обмена между компонентами системы

Требования к способам и средствам связи для информационного обмена между компонентами системыподпункт технического задания на автоматизированную систему, разрабатываемого согласно ГОСТ 34.602. В цепочке элементов иерархической структуры техзадания выглядит так: Требования к системе (разд. 4) ⇨ ...в целом (подр. 4.1) ⇨ ...к структуре и функционированию системы (п. 4.1.1) ⇨ ...к способам и средствам связи для информационного обмена между компонентами (пп. 4.1.1.2). Чем же заполнять данный подпункт? Редакция от 10.12.2024.

Создан 26.03.2018 14:27:33

- 4.1.1.2 Требования к способам и средствам связи для информационного обмена между компонентами системы

Что можно позаимствовать из действующих стандартов? А вот что. Компонент — это Часть АС, выделенная по определенному признаку или совокупности признаков и рассматриваемая как единое целое [из 2.13 ГОСТ 34.003–90].

3 АСУП должна быть реализована в виде совокупности совместно функционирующих подсистем, взаимодействие между которыми должно происходить через общую (единую или распределенную) базу данных [из 3 прил. 2 ГОСТ 24.104–85].

1.1.5 В АСУ должна быть обеспечена совместимость между ее частями, а также с автоматизированными системами (АС), взаимосвязанными с данной АСУ. В случаях, когда АСУ или совокупность АСУ (АС) создана на базе вычислительной сети, для обеспечения совместимости между элементами такой сети должны быть применены системы протоколов многоуровневого взаимодействия [из 1.1.5 ГОСТ 24.104–85]. От АСУП и АСУ абстрагируемся и заменяем их мысленно на АС.

Из приведенных пунктов стандартов вытекает следующее:

И о каналах как способах и средствах связи. Ими могу быть:

  • интерфейсы RS–485/422, RS–232;
  • Ethernet–порты (для организации транспорта протоколов прикладного уровня через сеть на основе TCP/IP).
  • выделенные телефонные линия сети общего пользования;
  • GSM–сети связи;
  • ведомственные сети связи;
  • другие линии и сети связи, удовлетворяющие требованиям по надежности и скорости передачи данных;
  • и т.д. и т.п.

(4.1.1.3) Требования к характеристикам взаимосвязей системы со смежными системами, требования к ее совместимости, в том числе указания о способах обмена информацией

Требования к характеристикам взаимосвязей системы со смежными системами, требования к ее совместимости, в том числе указания о способах обмена информациейподпункт технического задания на автоматизированную систему, разрабатываемого согласно ГОСТ 34.602. В цепочке элементов иерархической структуры техзадания выглядит так: Требования к системе (разд. 4) ⇨ ...в целом (подр. 4.1) ⇨ ...к структуре и функционированию системы (п. 4.1.1) ⇨ ...к характеристикам взаимосвязей со смежными системами, требования к ее совместимости, в том числе указания о способах обмена информацией (пп. 4.1.1.3). Редакция от 10.12.2024.

Создан 28.03.2018 10:32:37

Далее:
4.1.1.3.1 Требования к характеристикам взаимосвязей системы со смежными системами
4.1.1.3.2 Требования к совместимости системы со смежными системами
4.1.1.3.3 Указания о способах обмена информацией

4.1.1.3.1 Требования к характеристикам взаимосвязей системы со смежными системами

- Требования к характеристикам взаимосвязей системы со смежными системами

Из толкового словаря

Указание, указания, ср. 1. только ед. Действие по глаг. указать в 1 и 2 знач. — указывать. Указание дороги. Указание на недостатки. 2. Инструкция, совет, наставление, замечание, разъясняющее что–н., указывающее, как действовать. По указанию из центра. Дать ряд практических указаний молодому работнику.

Способ, способа, м. 1. Тот или иной порядок, образ действий, метод в исполнении какой–н. работы, в достижении какой–н. цели. Работа производится следующим способом. Существуют разные способы. Никакими способами его не удалось убедить. : История развития общества есть, прежде всего, история развития производства, история способов производства: История ВКП(б). 2. Материальное средство, орудие для чего–н. (устар.). Не осталось никаких способов к жизни. ...

Толковый словарь Д.Н.Ушакова

Термины и определения

Характеристика — Отличительное свойство.

Примечания

  1. Характеристика может быть присущей или присвоенной.
  2. Характеристика может быть качественной или количественной.
  3. Существуют различные классы характеристик, такие как:

    физические (например, механические, электрические, химические или биологические характеристики);

    органолептические (например, связанные с запахом, осязанием, вкусом, зрением, слухом);

    этические (например, вежливость, честность, правдивость);

    временные (например, пунктуальность, безотказность, доступность);

    эргономические (например, физиологические характеристики или связанные с безопасностью человека);

    функциональные (например, максимальная скорость самолета).

[из 3.5.1 ГОСТ ISO 9000–2011].

Взаимосвязь — Свойство системы, обеспечивающее возникновение и сохранение структуры и целостных свойств системы [из А.28 ГОСТ Р 56602–2015], взаимосвязь открытых систем — Совокупность принципов организации взаимодействия между открытыми системами обработки данных в соответствии со стандартами Международной организации по стандартизации [из 11 ГОСТ 24402–88].

Взаимосвязь в стандартах определена вне контекста смежных систем, поэтому стоит понимать ее как взаимодействие и взаимную зависимость в самом общем смысле. Смежный тоже, понимаем его как находящийся непосредственно рядом, имеющий общую границу (из Ожегова).

Состав

1 АСУ ТП в промышленности и непромышленной сфере должна управлять технологическим объектом в целом и снабжать взаимосвязанные с ней системы достоверной технологической и технико-экономической информацией о работе технологического объекта управления (ТОУ) [из 1 прил. 1 ГОСТ 24.104–85].

Связанные документы

Не забываем и о рабочей документации, в данном случае о документе «Общее описание системы» (ПД по ГОСТ 34.201). В разделе «Описание взаимосвязей АС с другими системами» указывают:

  1. перечень систем, с которыми связана данная АС;
  2. описание связей между системами;
  3. описание регламента связей;
  4. описание взаимосвязей АС с подразделениями объекта автоматизации.

[из 2.11.4 РД 50–34.698–90]. Коль скоро в рабочей документации необходимо изложить перечисленную информацию, то в ТЗ обязательно должны быть требования к ней.

Итоговые требования

Итак, формулируем подпункт 4.1.1.3 (1) 4.1.1.3.1 Требования к характеристикам взаимосвязей системы со смежными системами.

АС должна обеспечивать взаимосвязь со смежными системами:

  • путем обмена достоверной технической, технологической и технико–экономической информацией со смежными системами, включая:
    • систему А;
    • систему Б и т.д.
  • путем организации (или применения существующих) широко распространенных каналов связи, в состав которых могут (или должны) входить:
    • беспроводные каналы связи (спутниковые, радиорелейные, сотовые, инфракрасные и иные);
    • проводные каналы связи (кабельные подземные и воздушные, оптико–волоконные, телефонные линии общего пользования и иные);
    • каналы любой другой физической среды, вплоть до голубиной почты.
  • соблюдением регламента связи, содержащим сведения об инициаторах связи, временные интервалы проведения связи, типы связи (по запросу или иначе), скорость обмена данными, объем и форматы передаваемых данных.

4.1.1.3.2 Требования к совместимости системы со смежными системами

- Требования к совместимости системы со смежными системами

1.1.5 В АСУ должна быть обеспечена совместимость между ее частями, а также с автоматизированными системами (АС), взаимосвязанными с данной АСУ. В случаях, когда АСУ или совокупность АСУ (АС) создана на базе вычислительной сети, для обеспечения совместимости между элементами такой сети должны быть применены системы протоколов многоуровневого взаимодействия [из 1.1.5 ГОСТ 24.104–85].

Что касается совместимости, то речь идет о совместимости автоматизированных систем, представляющей собой Комплексное свойство двух или более АС, характеризуемое их способностью взаимодействовать при функционировании.

Примечание — Совместимость АС включает техническую, программную, информационную, организационную, лингвистическую и, при необходимости, метрологическую совместимость.

[из 3.3 ГОСТ 34.003–90].

Формулируем подпункт 4.1.1.3 (2) 4.1.1.3.2 Требования к совместимости системы со смежными системами.

АС должна обеспечивать совместимость со смежными системами:

  • техническую (возможность взаимодействия технических средств);
  • программную (возможность работы программ одной системы в другой и обмена программами, необходимыми при взаимодействии АС);
  • информационную (возможность использования в них одних и тех же данных и обмена данными между ними), также см. (4) 5.3.3 РД 50–34.698–90, (6) 7.1.3 РД 50–34.698–90;
  • организационную (в части согласованности правил действия их персонала, регламентирующих взаимодействие этих АС);
  • лингвистическую (возможность использования одних и тех же языковых средств общения персонала с комплексом средств автоматизации);
  • метрологическую (в части точности результатов измерений, полученных в одной АС, позволяющей использовать их в другой).

Выглядит жестковато, не правда ли? Можно и проще, поскольку информационно–коммуникационные технологии давным давно уже реализуются в гетерогенных средах, см. 6.1.2 ГОСТ Р 55062–2012, поэтому:

4.1.1.3.3 Указания о способах обмена информацией

- Указания о способах обмена информацией

1.2.1 АСУ в необходимых объемах должна автоматизированно выполнять:

[из 1.2.1 ГОСТ 24.104–85].

В подпункте 4.1.1.3.3 Указания о способах обмена информацией актуально лишь последнее перечисление из списка, каким образом должен происходить обмен документами, сообщениями и т.п. Вариантов множество: от применения развитых телекоммуникационных сетей до Почты России 😂