Методическое пособие 314

•платы управления шаговыми двигателями PCL-839;

•платы АЦП PCL-818H;

•плата ЦАП PCL-727;

•плата связи CON1;

•устройство распределительное.

Блок IPC-610 предназначен для размещения:

•плат дискретного вывода PCL-734;

•плат дискретного ввода PCL-733;

•плат управления шаговыми двигателями PCL-839;

•плат АЦП PCL-818H;

•платы ЦАП PCL-727;

•платы связи CON1.

Плата дискретного вывода PCL-734 имеет 32 гальванически изолированных канала дискретного вывода. Каждый канал обеспечивает нагрузку до 200мА при выходном напряжении от 5 до 40 В. Работа каналов программируется персональным компьютером.

Плата дискретного ввода PCL-733 имеет 32 гальванически изолированных канала дискретного ввода. Входными сигналами являются источники постоянного тока в диапазоне +5 В…+24 В. Входные сигналы обрабатываются платой и вводятся в персональный компьютер.

Платы управления шаговыми двигателями PCL-839 являются контроллерами для одновременного управления шаговыми двигателями. Плата работает под управлением персонального компьютера.

Плата АЦП PCL-818Н обеспечивает обработку аналоговых сигналов в диапазоне 0,625 В, 1,25 В, 2,5 В,5 В и 10 В. Плата работает под управлением персонального компьютера. Плата имеет 16 каналов обработки аналоговых сигналов в IPC-610.

Плата ЦАП PCL-727 предназначена для преобразования цифровой информации, поступающей из персонального компьютера, в аналоговый сигнал 5 В, 0 5 В, 0 10 В. Плата

71

имеет 12 каналов аналогового вывода с индивидуально программируемым диапазоном выходного сигнала.

Плата связи CON1 предназначена для связи управляющей ПЭВМ с платой расширения блока IPC-610. Она включает в себя буферные приемопередатчики КР1533АП6, которые обеспечивают развязку шины ISA ПЭВМ и платы расширения от канала связи.

3.4.2. Описание интеллектуального интерфейса

Программа Plazma150A.exe функционирует на IBM PCсовместимом компьютере в операционной системе Windows ХР. Программа запускается двойным щелчком по ярлыку «Плазма 150А», расположенному на рабочем столе.

Окно программы имеет 3 панели: «Программа», «Работа» и «Диагностика». В нижней части окна расположены элементы индикации и управления, видимые всегда: номер партии, окно сообщений об ошибках, кнопки «Продолжить», «Стоп» и «Закрыть».

Большинство элементов управления имеют всплывающую подсказку, появляющуюся через несколько секунд после наведения курсора мыши.

Для обработки пластин необходимо определить параметры обработки, расположенные на панели «Программа». Кнопка «Загрузить» позволяет установить параметры обработки из ранее подготовленного файла технологической программы. На стадии подготовки и отладки программы обработки необходимо ввести эти параметры вручную. Введенная программа сохраняется в файле кнопкой «Сохранить».

Программа может работать в одном из следующих режимов.

1.Работа – обработка пластин по технологической про-

грамме.

2.Полный прогон – осуществляется полное перемещение пластин без обработки (камера разгерметизирована).

72

3.Прогон «Загрузчик – Шлюз – Приемник» (З-Ш-П) – пластины с загрузчика помещаются в шлюз и извлекаются из шлюза в приемник.

4.Прогон «Загрузчик – приемник» (З-П) – пластины с загрузчика перемещаются в приемник

5.Стоп – ручное управление (режим диагностики). Смена режима работы программы осуществляется

кнопками, расположенными на панели «Работа». Включение режимов 1, 2, 3 или 4 возможно только из состояния «Стоп».

Панель «Программа» используется для подготовки, сохранения и загрузки технологической программы обработки пластин. Все числовые значения, за исключением значения «Детектор окончания процесса», целочисленные. «Детектор окончания процесса» – плавающее число с десятичной точкой в диапазоне 0..1.

При изменении любого параметра технологической программы активируется кнопка «Принять». До нажатия на эту кнопку действуют ранее установленные значения.

В окне «Управление генератором» вводятся строки, начинающиеся с символов Т, М или Р (настройка, согласование и пауза соответственно). Регистр (верхний/нижний) и кодировка (латинская/кириллица) не имеют значения. За символами Т и М следуют значение напряжения в милливольтах, за символом Р – задержка в миллисекундах. В одной строке можно разместить через запятую значения для настройки и согласования, в этом случае установка обеих значений будет происходить одновременно.

Значения параметров в группе «Начальные установки» сохраняются при выходе из программы Plazma150A и восстанавливаются при следующем запуске программы.

На панели «Работа» расположены:

•кнопки выбора режима работы;

•окно отображения основных режимов обработки пла-

стины;

• мнемосхема движения пластин;

73

•индикаторы наличия напряжений, воды и сжатого

воздуха;

•панель информационных сообщений;

•счетчик обработанных пластин и счетчики по каждо-

му виду прогона (Полный, З-Ш-П, З-П);

• кнопка «Останов».

Назначение кнопок выбора режимов работы описано в разделе «Начало работы». (Кнопка «Стоп» на панели «Работа» дублирует кнопку «Стоп» в правой нижней части экрана).

В окне отображения режимов работы выводятся значения заданные и фактические значения параметров обработки пластины. Нумерация пластин на мнемосхеме движения пластин в режиме «Работа» начинается заново (с номера 1) при смене кассеты.

Цвет необработанной пластины – светло-коричневый, цвет обработанной пластины – серебристый.

При отсутствии контролируемых напряжений и энергоносителей соответствующий индикатор закрашивается сиреневым цветом и включается мерцающий режим надписи.

На панели информационных сообщений отображаются время и номер обрабатываемой пластины, а также выводятся сообщения о нарушениях режимов обработки. Панель вмещает до 50 строк текста.

Кнопка «Останов» приостанавливает работу манипулятора до нажатия на кнопку «Продолжение»

Панель «Диагностика» служит для отображения состояния всех устройств установки во всех режимах и для ручного управления установкой в состоянии «Стоп». В режимах прогона и работы элементы управления, расположенные на этой панели, неактивны, за исключением выбора графика.

Для работы с элементами управления, расположенными на панели «Диагностика», необходимо ознакомиться с техническим описанием установки. Назначение кнопок указано надписью на кнопке или рядом с ней.

74

Элементы индикации, расположенные на панели «Диагностика», обеспечивают постоянное отображение всех про- граммно-доступных датчиков. Дискретные сигналы отображаются зеленым (есть сигнал) или сиреневым (нет сигнала) цветом.

Парные датчики верхнего/нижнего положения механизмов расположены один под другим рядом с соответствующим элементом управления (кнопкой). «Верхние» датчики клапанов «Камера», «Реактор» и «Байпас» индицируют включение клапанов, «нижние» – выключение.

Датчики дискретных сигналов, расположенные на панели «Диагностика», имеющие форму прямоугольника, соответствуют концевым датчикам шаговых двигателей.

Большинство кнопок панели являются кнопками с фиксацией положения («нажата» – «отпущена»). Исключение составляют кнопки управления двигателями (шаговыми, моторами загрузчика/приемника и моторами управления настройкой и согласованием генератора).

Состояние кнопок с фиксацией не изменяется в режимах прогона и работы и при выходе в «Стоп» может не соответствовать состоянию соответствующих датчиков (и устройств). В этом случае для выполнения необходимого действия требуется повторно нажать на кнопку.

Кнопка выключения «Выкл.» (Группа «Генератор», подгруппа «В.Ч.») имеет «скрытую» функцию: если установлен флажок «Авт. согл.», то при отжатии кнопки (т.е. при включении В.Ч.) отрабатывается последовательность согласования/настройки, записанная в окне «Управление генератором» панели «Программа».

При наведении курсора мыши на график появляется вертикальная линия, позволяющая определить время появления любой точки на графике.

В режиме диагностики сообщения о недопустимых действиях оператора появляются в информационных панелях, при этом ошибочные действия блокируются.

75

В режиме прогона или работы сообщения об ошибках появляются в окне, расположенном в нижней части экрана. При появлении ошибки активируется кнопка «Продолжить», нажатие на которую вызывает повторение операции и повторную проверку условия возникновения ошибки.

Если программа находится в режиме работы или прогона, необходимо перейти в режим «Стоп», для чего нажать кнопку «Стоп». Время перехода в режим «Стоп» может составлять до трех минут. После перехода в состояние «Стоп» нажимается кнопка «Закрыть».

Контрольные вопросы

1.Классы задач, которые решают экспертные системы, применяемые в электроэнергетике.

2.В каких случаях разрабатывают экспертные системы?

3.Какие задачи выполняют разработчики экспертной

системы?

4.В каком виде представляются данные в продукционной системе? Как представляется продукция?

5.Какой вид имеет продукционная система?

6.Какова последовательность действий интерпретатора?

7.Из каких компонентов состоит экспертная система?

8.Какие компоненты присутствуют в составе экспертной системы для общения с внешним миром?

9.Как классифицируются экспертные системы по назначению и по степени зависимости от внешней среды?

10.Какие экспертные системы различают по типу использования и по сложности решаемых задач?

11.Как классифицируются экспертные системы по стадии создания?

12.Чем определяется целесообразность и возможность создания экспертной системы?

13.Из каких этапов состоит разработка экспертной си-

стемы?

76

14.Какова последовательность вывода в экспертных

системах?

15.В чем заключается процесс поиска решений в пространстве состояний?

16.Что представляет из себя граф при поиске решений

впространстве состояний?

17.Какие вершины выделяются в графе?

18.В виде каких слоев обычно представляется граф поиска решений?

19.Какими исходами может заканчиваться поиск ре-

шений?

20.Как осуществляется поиск решения в ширину и в

глубину?

21.Что называется факторизованным пространством?

22.Как осуществляется поиск решения в фиксированном множестве пространств?

23.В чем заключается поиск решения в изменяющемся множестве пространств?

24.В чем состоит ограничение и принцип наименьших свершений?

25.В каких случаях ведется поиск решения в альтернативных пространствах?

26.Как осуществляется поиск решения в альтернативных пространствах?

27.Определение интеллектуального интерфейса.

28.Состав интеллектуального интерфейса.

29.Режимы работы программы интеллектуального ин-

терфейса.

30.Подготовка, сохранение и загрузка технологической программы.

31.Отображение режимов работы.

32.Отображение всех программно-доступных датчиков

системы.

33.Сообщения интерфейса о недопустимых действиях оператора и о возникающих ошибках.

77

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Процесс проектирования интеллектуальных систем в электроэнергетике, характеризующихся неопределенностью и нестационарностью параметров, непрерывно совершенствуется. В центре внимания инженеров оказываются интеллектуальные технологии нечеткой логики, нейросетевых структур и экспертных систем.

Нечеткая логика, моделируя способ мышления человека, организует приближенную стратегию управления, которая не требует знания точной модели объекта управления, его параметров, и позволяет достигать цели управления в режимах отработки больших воздействий, когда проявляются нелинейности объекта управления.

Нейросетевая структура, имеющая возможность обучения на требуемый принцип функционирования, может оперативно настраиваться на достижение заданных целей и требуемых параметров качества управления при минимальных энергетических затратах.

Современное развитие промышленных технологий обеспечивает возможность серийного производства типовых нечетких контроллеров и унифицированных нейропроцессоров.

Данное учебное пособие содержит сведения, составляющие в совокупности основу знаний электроэнергетика в области интеллектуальных технологий. Изучив книгу, читатель сможет разрабатывать системы нечеткого управления, строить функций принадлежности, синтезировать правила нечеткого вывода; разрабатывать нейронные сети, выбирать функции активации, проводить обучение и использование нейронных сетей; моделировать приводы с нечеткими регуляторами в системе MATLAB; разрабатывать структуру экспертных систем и осуществлять поиск решений в пространстве состояний.

Перспективным и значимым для теории и практики является дальнейшее развитие интеллектуальных технологий в научных исследованиях, проектировании и управлении.

78

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Интеллектуальные системы автоматического управления [Текст] / под ред. И. М. Макарова, В. М. Лохина. – М.: Физматлит, 2001. – 576 с.

2.Юревич, Е. И. Управление роботами и робототехническими системами [Текст]: учеб. пособие / Е. И. Юревич. – СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2001. – 168 с.

3.Леоненков, А. В. Нечеткое моделирование в среде MATLAB и fuzzyTECH [Текст] / А. В. Леоненков. – СПб: БХВ-Петербург, 2005. – 736 с.

4.Круглов, В. В. Нечёткая логика и искусственные нейронные сети [Текст]: учеб. пособие для студентов вузов / В. В. Круглов, М. И. Дли, Р. Ю. Голунов. – М.: Физматлит, 2001. – 224 с.

5.Методы робастного, нейро-нечеткого и адаптивного управления [Текст]: учебник / под общ. ред. Н. Д. Егупова. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. – 744 с.

6.Ефремов, Д. А. Методы искусственного интеллекта

вробототехнике [Текст]: учеб. пособие / Д. А. Ефремов. – Воронеж: ВГТУ, 2009. – 106 с.

7.Терехов, В. М. Системы управления электроприводов

[Текст]: учебник для студентов вузов / В. М. Терехов, О. И. Осипов. – 2-е изд., стер. – М.: Академия, 2006. – 304 с.

8.Кабиров, И. М. Возможности применения нейросетевых технологий для прогнозирования электроснабжения [Текст] / И. М. Кабиров // NovaInfo. Физико-математические науки. – 2017. – № 67-2. – C. 1-2.

9.Бровкова, Б. В. Системы искусственного интеллекта в машиностроении [Текст]: учеб. пособие / Б. В. Бровкова. – Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2004. – 119 с.

10.Фишов, А. Г. Экспертная система анализа коммутационного состояния и переключений электрической сети [Текст] / А. Г. Фишов, Д. В. Горевой, А. В. Петрищев // Электроэнергетика: сб. науч. трудов. – Новосибирск: НГТУ, 2002.

–Ч. 1. – С. 103-111.

79

80