- научной достоверности, необходимой точности и современной трактовке изучаемых и исследуемых объектов, процессов и явлений;
- доступности, систематичности и последовательности;
- развития у обучаемых интереса и творческого подхода к изучаемому или исследуемому вопросу;
- прочности знаний, убедительности и эффективности.
4.3.2. Система АЛП должна обеспечивать:
- развитие у обучаемых необходимых навыков к самостоятельному проведению эксперимента;
- ознакомление обучаемых с современными методами, приемами и средствами научного и экспериментального познания;
- приобретение опыта обращения с современными техническими и программными средствами лабораторного и научного эксперимента;
- развитие творческой активности.
4.3.3. Разрабатываемая система АЛП должна обладать следующими основными свойствами:
- модульностью - способу построения оборудования и программного обеспечения из различных модулей в зависимости от требований соответствующей дисциплины, уровня преподавания и обучаемых, развития технического прогресса в данной области знаний и т.д. Состав модулей, соотношение между физическим и математическим моделированием определяется разработчиком;
- совместимостью - возможностью сопряжения с имеющимся и вновь создаваемым учебно - лабораторным и экспериментальным оборудованием, а также стандартной измерительной и вычислительной аппаратурой;
- универсальностью - возможностью использования системы АЛП для разного уровня образования с учетом профессионально - ориентированной направленности и междисциплинарных связей.
4.4. Требования к техническому обеспечению
4.4.1. Комплекс технических средств системы АЛП должен быть достаточным для выполнения всех функций системы АЛП, определенных техническим заданием.
4.4.2. В зависимости от педагогических и дидактических требований системы АЛП могут создаваться в виде:
- типовых комплектов оборудования для конкретной тематики;
- универсальных комплексов, оперативно перестраиваемых под конкретную тематику.
4.4.3. Средства технического обеспечения систем АЛП должны по возможности создаваться на базе серийно выпускаемых агрегатных средств измерений, автоматизации и вычислительной техники. Допускается разрабатывать новые средства технического обеспечения специально для конкретных систем АЛП, если отсутствуют необходимые серийные средства или если это экономически оправдано.
4.4.4. В состав технического обеспечения систем АЛП должны входить приборы и устройства, необходимые для проверки работоспособности системы АЛП.
4.4.5. Система АЛП должна разрабатываться с учетом эксплуатационных требований, определяемых в ГОСТ 22.261-82.
По согласованию с потребителем для конкретной системы АЛП допускается устанавливать группу рабочих условий применения по ГОСТ 22.261-82 в зависимости от конкретных условий эксплуатации.
Для систем АЛП, отдельные подсистемы которых предназначены для работы на значительном удалении друг от друга в различных условиях применения, допускается устанавливать различные группы рабочих условий применения и предельных условий транспортирования для каждой такой подсистемы в отдельности с учетом требований ГОСТ 18.145-81.
4.4.6. Время установления рабочего режима и продолжительность непрерывной работы системы АЛП и отдельных ее подсистем определяются разработчиком с учетом ГОСТ 22.261-82 и по согласованию с потребителем.
4.4.7. Комплекс технических средств системы АЛП должен удовлетворять требованиям к безопасности согласно ГОСТ 22.261-82.
4.4.8. При разработке требований к надежности системы АЛП следует учитывать надежность всех подсистем АЛП и надежность программного обеспечения.
4.5. Требования к программному обеспечению
4.5.1. Программное обеспечение систем АЛП должно базироваться на серийных, лицензионных программных продуктах.
4.5.2. Состав программного обеспечения конкретной системы АЛП определяется разработчиком на основе исходных педагогических и технических требований, а также технического задания на систему АЛП, утвержденных в установленном порядке.
4.5.3. Программное обеспечение систем АЛП должно быть адаптируемым к различным конфигурациям комплекса технических средств конкретной системы АЛП.
4.5.4. В состав программного обеспечения систем АЛП должны входить средства тестирования и проверки работоспособности отдельных подсистем АЛП.
4.5.5. В состав программного обеспечения систем АЛП должны входить средства отладки программ.
4.5.6. Программное обеспечение систем АЛП должно обеспечивать управление лабораторным экспериментом в реальном масштабе времени.
4.5.7. Программное обеспечение систем АЛП должно предусматривать возможность его развития и расширения с учетом перспектив развития системы АЛП.
4.6. Требования к методическому обеспечению
4.6.1. Методическое обеспечение систем АЛП должно быть гибким и позволять субъекту системы АЛП выбирать метод решения поставленной задачи, исходя из конкретных требований к результату и процедуре обработки данных.
4.6.2. Методы управления объектом, обработки и представления информации в однотипных системах АЛП должны быть максимально унифицированы.
4.6.3. При создании методического обеспечения систем АЛП следует использовать методы математического моделирования, имитационные модели объектов и процессов изучения, методы планирования эксперимента.
4.6.4. Методики обучения в системах АЛП должны быть основаны на современных способах представления компьютерной информации: графиках, мнемосхемах, виртуальных образах изучаемых объектов, анимации и т.д.
4.6.5. Состав методического обеспечения конкретной системы АЛП определяется разработчиком на основе исходных педагогических и технических требований, а также технического задания на систему АЛП, утвержденных в установленном порядке согласно требованиям и нормам РД 40.5-86.
4.7. Требования к метрологическому обеспечению
4.7.1. Метрологическое обеспечение систем АЛП обеспечивает достижение единства измерений, требуемой достоверности и точности.
4.7.2. При разработке требований к метрологическому обеспечению систем АЛП необходимо руководствоваться положениями и нормами, установленными в ГОСТ 22.261-82.
4.7.3. При использовании в составе систем АЛП средств измерений, соответствующих отечественным и международным стандартам, действующим на территории России, значения нормируемых метрологических характеристик устанавливаются в стандартах и (или) технических условиях на средства измерений конкретного вида (типа).
4.7.4. Процедура и методики поверки измерительных каналов системы АЛП определяются разработчиком и приводятся в эксплуатационной документации.
4.8. Требования к документации при создании системы АЛП
4.8.1. Стадии и этапы при создании систем АЛП устанавливаются по ГОСТ 34.601-90.
4.8.2. При разработке требований к документации необходимо руководствоваться положениями и нормами ОСТ ВШ 01.001-94.
4.8.3. Виды, наименование, комплектность и обозначение документов, разрабатываемых при создании систем АЛП, устанавливаются по ГОСТ 34.201-89.
4.8.4. Содержание документов, разрабатываемых при создании систем АЛП, определяется по РД 50-34.698-90.
5. Классификация систем АЛП
5.1. Системы АЛП классифицируются по следующим признакам:
- по назначению (целевое использование и характер решаемых задач);
- проблемно - тематической ориентации (область применения, отрасль знаний);
- территориальной удаленности объектов системы АЛП от пользователей (вид применяемой пользовательской сети);
- способу реализации изучаемого объекта системы АЛП.
5.2. По назначению выделяются следующие виды систем АЛП:
- специализированные;
- многоцелевые;
- исследовательские;
- тренажерные;
- иного назначения.
5.3. По проблемно - тематической ориентации выделяются следующие виды систем АЛП:
- естественно - научные;
- общетехнические;
- технологические;
- иного назначения.
5.4. По территориальной удаленности объектов системы АЛП от пользователей выделяются следующие виды систем АЛП:
- глобальные;
- национальные;
- региональные;
- локальные.
5.5. По способу реализации изучаемого объекта или процесса выделяются следующие виды систем АЛП:
- с использованием физических моделей;
- использованием имитационных (математических) моделей;
- использованием натурных физических объектов и процессов.
Приложение А
(справочное)
МЕЖДУНАРОДНЫЕ СТАНДАРТЫ ТЕХНИЧЕСКИХ
И ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ, КОТОРЫЕ МОГУТ БЫТЬ
ИСПОЛЬЗОВАНЫ ДЛЯ СОЗДАНИЯ СИСТЕМ АЛП
Одной из основных характеристик современных систем компьютерной автоматизации является стандартизация технологий и решений в части технических и программных средств.
Применение международных стандартов в системах автоматизации, в целом, и в системах АЛП, в частности, обеспечивает информационную, электрическую и конструктивную совместимость различных компонентов разрабатываемых систем.
Стандартизацию интерфейсов измерительных и управляющих систем, протоколов систем передачи данных, а также унификацию программного обеспечения для систем компьютерной автоматизации осуществляют нижеперечисленные организации.
Международные организации:
- Международная организация по стандартизации (МОС) - International Organization for Standardization (ISO);
- Международная электротехническая комиссия (МЭК) - International Electrotechnical Commission (IEC);
- Международный консультативный комитет по телефонии и телеграфии (МККТТ) - International Telegraph and Telephone Consultative Committee;
- Европейский институт телекоммуникационных стандартов (ЕИТС) - European Telecommunications Standards Institute.
Национальные организации и институты по стандартизации: ANSI (США), AFNOR (Франция), BSI (Великобритания), DIN (ФРГ), JISC (Япония), Госстандарт (Россия).
Профессиональные объединения и организации:
- Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике - Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE);
- Ассоциация электронной промышленности - Electronic Industry Association (EIA);
- Европейский Комитет стандартов по ядерной электронике - European Standard Committee on Nuclear Electronic (ESONE).
Среди групп стандартов и унифицированных средств программного обеспечения для систем компьютерной автоматизации выделяются следующие:
- стандарты на механическое и конструктивное исполнение элементов систем;
- стандарты на организацию измерительно - управляющих устройств и систем;
- стандарты на системы и устройства передачи данных (системы телекоммуникаций);
- стандартные операционные системы;
- сертифицированные инструментальные средства разработки прикладного программного обеспечения.
Наиболее часто из них используются следующие:
Стандарты на механическое и конструктивное исполнение:
- стандарт на конструктивное исполнение разъемов, плат, модулей, приборов, стоек для средств вычислительной и измерительно - управляющей техники - Евромеханика (EuroCard);
- стандарт на механические конструкции элементов промышленной автоматики - DIN.
Стандарты на организацию измерительно - управляющих устройств и систем:
- стандарт на интерфейс для цифровых измерительных приборов и устройств - приборный интерфейс IEEE-488.1 (другие названия: HP-IB, GP-IB, IEC-625.1, МЭК-625.1), отечественный стандарт - ГОСТ 26.003-80 (Канал общего пользования - КОП);
- стандарты интерфейсов и шин ввода / вывода для встраиваемых в компьютер устройств измерения и управления: ISA, EISA, PSXI, PCI, PCMCIA, PC-104;
- стандарты на магистрально - модульные измерительно - вычислительные и управляющие системы и комплексы: САМАС (КАМАК - ГОСТ 26.001-80), Multibus, VME, VXI, MXI, SCXI;
- стандарты для промышленных систем и контроллеров (PLC): Bitbus, CANbus, MODBUS, PROFIBUS, Fieldbus.
Стандарты на системы и средства передачи данных (системы телекоммуникаций):
- стандарты физических интерфейсов: RS-232 (ГОСТ 18145-81), RS-422 (ГОСТ 23675-79), RS-485;
- стандарты локальных компьютерных сетей: Ethernet, Arcnet, TRN;
- стандарты на сети специального применения: MIL 1553B, ARINC 429;
- глобальные международные компьютерные сети (например, Internet).
Стандартные операционные системы:
- операционные системы общего назначения: MS DOS, MS Windows, Windows-95, Mac OS, HP-UX, UNIX;
- операционные системы реального времени: OS-9/OS-9000, VMEexec, VxWorks, LynxOS, QNX.
Сертифицированные инструментальные средства разработки прикладного программного обеспечения:
- универсальные системы общего назначения: LabWindows, LabWindows/CVI, LabVIEW, BridgeVIEW, HP VEE;
- специализированные системы АСУ ТП и промышленной автоматики: Lookout, InTouch, WINOTOOLS, ISaGRAF, Real Flex, Trace Mode, Genesis и др.
Генеральный директор РНПО
"Росучприбор"
В.В.КРЫНКИН