книги из ГПНТБ / Добролюбов, А. И. Автоматизация проектирования систем управления технологическими машинами

Продолжение

Размещение состояний несобственных реле осуществ­ ляется довольно просто: в ТУС с R= 1 фиксируются входные и выходные наборы, на которых реле меняют свои состояния, после чего в ТУС, куда вводятся несобст­ венные реле, отыскиваются строки, содержащие эти на­ боры. Полученные строки являются моментами внутрен­

цикл работы машины или рабочего органа и в соответст­ вии с этим промежуточные реле могут оставаться во включенном состоянии в конце цикла. При перенесении таких реле в ТУС, описывающую полный цикл работы, выбираются строки для их отключения, удовлетворяю­ щие следующие условия:

1) номер выбранной строки i больше номера строки, соответствующей последнему внутреннему переходу ТУС

3) активный вход i-й строки реализует переход:

(группа 23, 24, 25, 27) различны. Результатом реализа­ ции процедуры является подмножеств строк ТУС, за­ ключенных в противоречивых парах.

2. Определяются пары строк, противоречивых относи­ тельно выходов с обратной связью. Две строки противо­ речивы, если для этих строк наборы, составленные из состояния активного входа и состояний несобственных реле, совпадают, а состояния рассматриваемого выхода с обратной связью различны. Процедура реализуется для каждого выхода с обратной связью. Результатом реали-

110

пп. 1 и 2.

а) Если подмножество Р*к единично, то его элемент является номером строки внутреннего перехода и зано­ сится в подмножество N'.

б) В неединичных подмножествах выбираются строки внутреннего перехода согласно условиям (1) и (2).

в) Если состояние активного входа строки г-го внут­ реннего перехода повторяется в некоторой /-й строке, на­ ходящейся в интервале между i и (г—1)-м переходом1, то эти строки образуют пару противоречивых строк отно­ сительно промежуточных реле. Подмножество строк, за­ ключенных в этой паре, засылается в Pk и осуществля­ ется переход к п. За.

Поясним методику определения моментов переключе­ ния собственных реле на примере.

В табл. 26 приведена ТУС релейного устройства с не­ полным циклом работы. Выходы Zu Z2, Z3 не имеют об­ ратной связи. Требуется определить строки изменения собственных реле (моменты внутреннего перехода).

Реализовав п. 1 алгоритма, получим следующее мно­ жество подмножеств строк, заключенных в противоре­ чивых парах:

Р= -I {3}, {3, 4, 5, 6, 7}, {3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}, {4},

{4, 5, 6}, {5, 6, 7}, {5, 6, 7, 8; 9} {6}; {9}, {10} .

1 Для t= 1 ((—1)-м переходом является последний внутренний переход.

111

Над полученными подмножествами выполним опера­ цию П г, в результате которой получим подмножество строк внутреннего перехода

W'={3, 4, 6, 9, 10}.

Следующим этапом является определение числа про­ межуточных реле.

Для ТУС, описывающей неполный цикл работы ма­ шины или рабочих органов, определяется необходимое число промежуточных реле п по числу строк внутреннего перехода N :

Для ТУС, описывающей полный цикл работы, прове­ ряют, не включает ли подмножество строк любой проти­ воречивой пары, подмножество строк внутреннего пере­ хода N'. Если включает, то вводится дополнительно внут­ ренний переход, номер которого больше наибольшего

112

114

5. ПОЛУЧЕНИЕ И ОБЪЕДИНЕНИЕ СТРУКТУРНЫХ ФОРМУЛ АППАРАТОВ УПРАВЛЕНИЯ

Система управления технологической машиной, как уже отмечалось выше, состоит из взаимосвязанных час­ тей, образующих сложную иерархическую структуру. Отношение включения между отдельными частями СУ означает, что одни и те же выходные и промежуточные аппараты управления (АУ) могут входить в состав не­ скольких частей. Каждая часть СУ описывается одной ТУС, по которой получаются структурные формулы АУ. Для аппаратов, работа которых описана в ряде ТУС, требуется ,не только получить структурные формулы ап­ парата по каждой ТУС, но и решить задачу объединения этих структурных формул в одну формулу, удовлетво­ ряющую условиям работы аппарата в различных режи­ мах.

Структурную формулу аппарата с обратной связью (с памятью) можно представить в виде

где 1, 2,..., я-=- число включений (отключений) аппара­ та А в течение цикла работы СУ;

гА— формула включения; hA— формула отключения;

V — знак означает параллельное соединение; / \ — знак означает последовательное соеди­

нение.

Первая формула соответствует преобладанию отклю­ чения, а вторая — преобладанию включения аппарата А. Это означает, что при одновременном появлении вклю­

где qA— логическая функция.

Структурные формулы аппаратов с обратной связью получим из ТУС по следующему алгоритму.

115

1.Устанавливается i-я строка ТУС, в которой проис­ ходит переключение выходного АУ с памятью. Если ап­ парат включается, то будет получена формула включе­ ния гА, если отключается, то формула отключения hA.

2.Определяется наличие других строк,- в которых пов­ торяется состояние активного входного АУ г-й строки, а состояние рассматриваемого аппарата с памятью проти­ воположно (т. е. определяются противоречивые строки).

а) Если противоречивых строк нет, то формула rA(hA) включает в себя переменную, соответствующую контакту активного входа. Причем берется замыкающий контакт, если активный входной аппарат включился, и размыкающий контакт, если аппарат отключился.

б) Если есть противоречивые строки, то в формулу rA (hA) добавляются контакты промежуточных реле, раз­ личающих эти строки.

3. Полученные формулы включения гг- и выключения hi подставляются в выражение (6) или (7).

В описанном алгоритме используется принцип расши­ рения подмножества существенных аргументов (перемен­ ных). Этот принцип используется и при получении струк­ турных формул аппаратов без обратной связи. Существо принципа заключается в том, что вначале выделяется од­ на или несколько заведомо существенных переменных, обеспечивающих переключение выхода. Если по этим пе­ ременным есть противоречия, то добавляются новые пе­ ременные.

Описываемый ниже приближенный алгоритм получе­ ния по заданной ТУС структурных формул АУ без об­ ратной связи использует принцип расширения подмно­ жества аргументов и базируется на методике направлен­ ного поиска минимальных представлений булевых функ­ ций [5]. Для получения структурной формулы АУ без об­

3 — если состояние переменной изменяется при вклю­ чении либо отключении выхода;

116

£■={6 — если периоды включения переменной и вы­ хода совпадают или их состояния противо­ положны;

q — число периодов включения выхода.

2. Выбираем первый выход в ТУС и из состояний входных переменных, которым соответствуют единичные и нулевые состояния этого выхода, формируем таблицы

Hi° — число непрерывных нулевых, состояний пе­ ременной в Ml, начиная с первого состоя­ ния;

у ° — число нулевых состояний переменной в Ml; Vg1— число единичных состояний переменной в

МО.

4.Столбцы в таблицах Ml и МО упорядочиваются по мере убывания критерия В.

5.Определяется конъюнкция для первого единичного состояния выхода путем последовательного выбора пе­ ременных, начиная с первой, и сравнения состояний выб­ ранных переменных в Ml и МО. Формирование конъюнк­ ции закончено, как только совпадающих наборов в Ml и МО не обнаружено.

6.Из Ml вычеркиваются состояния (строки), реали­ зованные полученной конъюнкцией. Состояние считаем реализованным, если состояния всех переменных, вошед­

ших в коньюнкцию, равны состояниям этих переменных в первой строке Ml.

117