книги из ГПНТБ / Лоскутов В.И. Основы современной техники управления

Виндивидуальных измерительных приборах нелинейности компенсируются с помощью нелинейных шкал, коррегирующих устройств и индивидуальной градуировкой шкал при­ боров.

Вусловиях централизованного контроля линеаризация мо­ жет осуществляться путем применения индивидуальных линеаризаторов и путем использования централизованных функ­ циональных преобразователей. Конструкции последних обеспе­ чивают необходимую точность и быстродействие.

Вряде случаев операцию линеаризации с успехом может выполнять ЭВМ. В этом случае процесс сводится к непосред­ ственному вычислению измеряемой переменной, если функция Ух = Ц>{Р) задана аналитически, или с помощью аппроксимации функции, задаваемой в виде тарировочной кривой датчика или таблицы.

Опрос датчика в этом случае осуществляется с помощью коммутатора в строго установленной последовательности, за­ даваемой блоком программного управления.

Сглаживание значений переменных

Для уменьшения влияния шумов и случайных ошибок на значение контролируемой переменной при точных вычисле­ ниях применяются операции сглаживания вводимых в машину величин. Представим, что значения полезного сигнала и шума стационарны во времени, и операция сглаживания опреде­ ляется линейной зависимостью. Конечная точность в этом слу­ чае во многом зависит от наличия корреляции между сигна­ лом и шумом. Особенно хорошие результаты дает операция сглаживания в условиях равностоящих значений аргумента, что наиболее часто используется в технике автоматического управления с применением вычислительных машин.

К операции сглаживания вводимых в ЭВМ значений пере­ менных приходится прибегать в ряде других случаев и для по­ вышения точности вычислений.

Контроль за протеканием технологических процессов

Технологические процессы характеризуются определенной совокупностью переменных и рядом добавочных условий и ограничений для их протекания. Выбор граничных значений контролируемых переменных определяется нормами техноло­ гического режима по утвержденным регламентам производства. Для некоторых переменных значения уровней допустимых

149

отклонений определяются из условий безопасного ведения про­ цесса. Для переменных, значения которых пропорциональны величине интеграла с временными пределами, уровень допу­ стимого отклонения можно определять из задания макси­ мально разрешаемого воздействия на агрегат.

Контроль состояния технологических параметров и тех­ нико-экономических показателей для правильного и безава­ рийного ведения процесса основан на проверке выполнения соответствующих неравенств.

При регламентации верхней (хв) или нижней (хи) границы контролируемых величин проверяется одно из следующих не­

равенств:

где X — текущее значение параметра.

Если для переменной х заданы верхняя и нижняя границы, то проверке подлежат оба неравенства

х<Схв и х>хн.

При невыполнении хотя бы одного из них нарушается на­ ложенное на процесс ограничение.

Наличие ошибок в исходных данных, которые являются результатом неточности измерения и неправильного процесса образования информационных потоков, может несколько иска­ зить проверку неравенства.

Для устранения этого следует определять верхние и ниж­

менной.

Корректировка неравенства граничных условий введением добавочных значений ± Ах позволит защитить систему от лож ­ ных срабатываний при анализе значений переменной.

Масштабирование

Для проведения вычислений в арифметическом блоке ма­ шины все исходные данные и принятые числовые величины должны быть обработаны таким образом, чтобы потеря точ­ ности в получаемых результатах была наименьшей.

150

Достигается это с помощью правильного выбора масштабов как для исходной информации, так и для соответствующего диапазона числа, которым оперирует машина.

Масштабирование представляет собой совокупность при­ емов по выбору масштабов и масштабных множителей, при

где п — число разрядов, которыми оперирует машина.

Числа, близкие по абсолютной величине к нижней границе принятого интервала, будут представлены в машине с весьма низкой относительной точностью. При наличии какого-либо промежуточного результата, большего единицы, происходит переполнение разрядной сетки машины, а следовательно, и по­ теря точности вычислений.

Выбор масштабов чисел является необходимым условием для реализации формы представления чисел с фиксированной запятой в арифметических блоках ЭВМ.

1.Масштаб суммы равен масштабу каждого из слагаемых.

2.Масштаб произведения равен произведению масштабов сомножителей.

в вычислительный процесс для уравнения масштабов, назы­

ваются масштабными множителями.

Индивидуальные масштабы подбираются на основе прибли­ зительной оценки экстремальных значений переменных, вхо­ дящих в задачу.

151

Если допустимый диапазон изменения чисел в машине на­ ходится в пределах заданной величины а, т. е. | - а > х > — а , то результат при суммировании нескольких величин по модулю

к приведенным выше равенствам, получим нужное значение масштабов. При определении масштаба произведения двух ве­ личин Іі = г-р будем иметь

мп = мгмр.

Аналогично этому масштаб частного w = — в соответствии

При программировании задачи для машины с фиксирован­ ной запятой необходимо детально исследовать возможные об­ ласти местонахождения экстремумов переменных для различ­ ных начальных условий и выбор масштабов вести с учетом этих факторов.

Подбор и ввод групповых масштабов основан на опреде­ лении величин, значение которых при получении конечных результатов существенно больше остальных переменных. По­ лученные масштабные множители приписываются всем пере­ менным, участвующим в вычислительном процессе. Так,

п

s = X г,р,.

і=1

152

Выбирая из участвующих в вычислениях переменные п и РІ наибольшие по абсолютным значениям, масштабы полу­ чаются из условия

Mr\r\<a \

мр\р\<ьі •

Переходя затем к равенствам

получим

Ms = MrMp.

Полученное значение для масштаба Ms распространяют на все члены вычисляемой суммы.

Пользуясь групповыми масштабами, необходимо следить за тем, чтобы частные суммы не превысили некоторого числа, близкого к предельному.

Рассмотренный метод масштабирования чисел с фиксиро­ ванной запятой называется методом масштабных множителей.

На практике часто применяется другой метод, носящий

Х = 2рх при И < 1 ,

где X — цифровая часть изображаемого в машине числа;

р— двоичный масштаб или порядок.

Ввычислении будут участвовать величины х, а рх остаются неизменными.

При использовании метода постоянных масштабов вычис­ лительные процессы в машине упрощаются.

Кроме подбора масштабов, при вычислениях необходимо масштабировать величины исходной информации перед ее последующей переработкой в управляющей машине.

Масштабирование путем дополнительного преобразования сигнала у% иногда выполняется в аналоговой форме. Тогда для необходимого усиления выходного сигнала в качестве выход­ ного органа используются соответствующие усилители.

153

Первичная обработка документированной информации

Служебная и экономическая информация черпается из до­ кументов. Правильное и точное построение их форм является основой создания рационально организованного документообо­ рота и его соответствия принятым формам управления.

При механизированной обработке документов фиксирован­ ная в них информация должна переноситься на машинные но­ сители. Обычно это делается с помощью перфораторов с руч­ ным управлением (перфораторы карт, лент) или с помощью других специальных устройств.

Для удобства работы операторов и для снижения количе­ ства ошибок перфорируемые реквизиты в документе разме­ щаются в отдельной зоне в порядке их последовательной об­ работки и обводятся утолщенными линиями.

Текстовые графы обычно располагаются рядом с соответ­ ствующими им цифрами. Повторяющиеся признаки, одинако­ вые для многих документов, целесообразно располагать в от­ дельной зоне, например справа вверху документа. Группировочные признаки следует располагать в порядке «старшинства» или степени итогов (номер цеха, участка, бригады). Постоян­ ные признаки следует печатать типографским способом.

Первичные документы при переводе содержащихся в них данных на машинные носители теряют свою первоначальную форму.

Рационально разработанная классификация и принятый ме­ тод шифрования в АСУ данных в процессе унификации пер­ вичных документов почти полностью исключают их дублиро­ вание. В ряде случаев эффективной является замена разовых первичных документов на накопительные. Так, например, вместо разовых нарядов каждому рабочему начинает приме­ няться сменный рапорт, разовые накладные при сдаче каж ­ дого вида продукции заменяются накопительными ведомо­ стями и т. п.

Это сокращает объемы циркулирующей в системе инфор­ мации и улучшает систему документооборота.

В настоящее время первичная обработка документирован­ ной информации осуществляется с помощью специальных средств механизации и автоматизации применяемых при этом операций.

Наиболее трудоемкой работой при первичной обработке данных является перенос последних на машинный носитель. Наиболее эффективными в этом случае являются устройства,

154

позволяющие не только переносить информацию на машинный

казана схема с применением электрифицированной пишущей машинки. Перфоприставка машинки при формировании пер­ вичного документа позволяет воспроизводить в машинном коде регистрируемые данные на перфоленте.

ІІеріроприсіаока •

Аналогичная схема с применением фактурной машины по­ казана на рис. 30. Выбор перфоленты в качестве основного но­ сителя информации обусловлен тем, что перфоленты транспортабельнее перфокарт и могут непосредственно использоваться в телеграфных линиях.

Д л я указанных целей отечественной промышленностью вы ­ пускается вычислительно-алфавитная фактурная машинка с перфоприставкой типа ВА-345П. С ее помощью оформляются счета-фактуры, платежные требования, калькуляции, сметы и т. д.

При использовании в вычислительных центрах АСУ пер­ фокарт процесс переноса данных с документов и их кодирова­ ние производится с алфавитно-цифровых перфораторов и контрольников. Схема такой подготовки информации показана на рис. 31. Оператор набирает на клавиатуре перфоратора исход­ ные данные с первичного документа, которые пробиваются и кодируются на перфокартах. Затем массив этих карт пропускается через контрольник, на клавиатуре которого

155

осуществляется повторный набор той же информации. При не­ совпадении проверяемых данных обнаруженные в перфокар­ тах ошибки устраняются.

К Вычислительной пашине

Рис. 30. Схема обработки первичной информации с по­ мощью фактурной машины ВА-345П

f/ершокарто/

АтраВитньій

перфоратор

Перфокарты

Алфавитный

контрольной

Опера­

Первичные ^Оператор тор Періроиарты

документьі

Сортировочное

устройство

Рис. 31. Схема записи информации на перфокарты

Если в рассматриваемой схеме есть сортировальная ма­ шина, то перфокарты для их последующей обработки можно рассортировать и подобрать в необходимом порядке.

Недостаток указанной схемы состоит в необходимости по­ вторной обработки первичных документов.

156

На рис. 32 показана схема для первичной обработки иден­ тичных документов массового характера. Для этой цели при­ меняются специализированные машины, разработка и создание которых целесообразны при большом числе низовых звеньев системы и массовости самих документов.

Для первичной обработки документированной информации в процессе производства применяются регистраторы производ­ ства, обеспечивающие фиксирование производственных актов

К Вычислительной машине

Рис. 32. Схема обработки идентичных документов массового характера

одновременно на служебном документе и соответствующем перфоносителе.

Отечественной промышленностью разработано и освоено семейство регистраторов производства, рассчитанных на использование в автоматических системах управления различ­ ного назначения. Оно включает четыре модели: цифровой ре­ гистратор с выводом на перфоленту — ЦРП-1-Л, цифровой регистратор с выводом на перфокарты — ЦРК-1-К, цифровой регистратор с сумматором на перфоленту — ЦРСП, алфавитноцифровой регистратор производства — АЦРП. Все они созданы на базе единой номенклатуры агрегатируемых блоков с уни­ фицированным сопряжением.

Каждый из регистраторов производства рассчитан на руч­ ной ввод служебной информации с клавиатуры, автоматизиро­ ванный ввод данных из блока условно-постоянных признаков, автоматизированный ввод информации с перфокарт и перфожетонов. Одновременно обеспечивается вывод всех видов

157

получаемой информации на печатный документ и соответ­ ствующий перфоноситель.

В регистраторах предусматривается электрический вход и выход для приема и передачи данных по каналам связи.

Рис. 33. Формирование и первичная обработка информа­ ции без перфоносителей

Наличие устройства на базе считывателя с программной карты позволяет достаточно оперативно (путем перебивки перфокарты) перестраивать регистраторы производства на раз­ личные формы документов, повышать производительность и достоверность формирования данных.

Вопросу эффективности первичной обработки документиро­ ванной информации уделяется большое внимание. Ведутся

158