Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лабораторный практикум ИПС1.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
17.09.2019
Размер:
2.23 Mб
Скачать

Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Аэрокосмический институт

Кафедра систем автоматизации производства

Методические указания

к лабораторному практикуму

Оренбург 2008

Содержание

1 Лабораторная работа № 1

Комбинационные дискретные агенты с одним исполнительным элементом..….4

1.1 Цель работы

1.2 Общие теоретические сведения

1.2.1 Принципиальная электрическая схема типовой СДУ

1.2.2 Схема алгоритма типовой СДУ

1.2.3 Таблица режимов работы типовой СДУ

1.2.4 Схема модели типовой СДУ в интегрированной среде VisSim

1.3 Задания для самостоятельного выполнения

2 Лабораторная работа № 2

Комбинационные дискретные агенты с двумя исполнительными элементами..11

2.1 Цель работы

2.2 Общие теоретические сведения

2.2.1 Принципиальная электрическая схема реверсивной СДУ

2.2.2 Таблица режимов работы реверсивной СДУ

2.2.3 Схема модели реверсивной СДУ в интегрированной среде VisSim

2.2.4 Схема алгоритма реверсивной СДУ

2.3 Задания для самостоятельного выполнения

3 Лабораторная работа № 3

Комбинационные дискретные агенты с многими исполнительными элементами…………………………………………………………………………16

3.1 Цель работы

3.2 Общие теоретические сведения

3.2.1 Принципиальная электрическая схема СДУ ПТЛ

3.2.2 Схема алгоритма СДУ ПТЛ

3.2.3 Таблица режимов работы СДУ ПТЛ

3.3 Задания для самостоятельного выполнения

4 Лабораторная работа № 4

Автоматизированный синтез комбинационных дискретных агентов………….22

4.1 Цель работы

4.2 Общие теоретические сведения

4.2.1 Таблица истинности КДА

4.2.2 Принципиальная электрическая схема КДА

4.2.3 Схема модели КДА в интегрированной среде VisSim

4.3 Задания для самостоятельного выполнения

5 Лабораторная работа № 5

Графовые модели и последовательные дискретные агенты ……………………27

5.1 Цель работы

5.2 Общие теоретические сведения

5.2.1 Графовая модель ПДА

5.2.2 Схема модели ПДА в интегрированной среде VisSim

5.3 Задания для самостоятельного выполнения

6 Лабораторная работа № 6

Автоматизированный синтез последовательных дискретных агентов с малым объемом памяти ……………………..……………………………………………..31

6.1 Цель работы

6.2 Общие теоретические сведения

6.2.1 Принципиальная электрическая схема системы управления насосом

6.2.2 Схемы алгоритмов работы системы управления насосом

6.3 Задания для самостоятельного выполнения

7 Лабораторная работа № 7

Моделирование надежности автоматизированных систем с параллельно последовательными и мостиковыми структурами…………………..…….…….37

7.1 Цель работы

7.2 Общие теоретические сведения

7.3 Задания для самостоятельного выполнения

8 Лабораторная работа № 8

Комбинационные аналоговые агенты: анализ и моделирование статического режима ……………………………………………………………….……….…….42

8.1 Цель работы

8.2 Общие теоретические сведения

8.3 Задания для самостоятельного выполнения

9 Лабораторная работа № 9

Автоматизированное решение интеллектуальных задач…...…….……….…….47

9.1 Цель работы

9.2 Общие теоретические сведения

9.3 Задания для самостоятельного выполнения

Список рекомендуемой литературы………………………………………………50

Предметный указатель……………………………………………………………..51

Лабораторная работа № 1 Комбинационные дискретные агенты с одним исполнительным элементом

1.1 Цель работы

Изучить структуру и блоки VisSim, научиться составлять модели и моделировать простейшие комбинационные агенты на основе систем дистанционного управления (СДУ) с одним исполнительным элементом.

Задачи:

1) Изучить принцип действия и режимы работы СДУ с одним исполнительным элементом;

2) Разработать различные формы моделей для моделирования СДУ с одним исполнительным элементом;

3) На основе программной модели выяснить выполнение всех функций в различных режимах работы исследуемой СДУ.

1.2 Общие теоретические сведения

Агентом называем некую субстанцию, обладающую искусственным интеллектом. По типу сигналов агенты подразделяют на аналоговые и дискретные, в первом типе сигналы непрерывные, а во втором – дискретные. Если комбинация выходных сигналов агента определяется только комбинацией входных, то такие агенты называют комбинационными. А если комбинация выходных сигналов агента определяется как комбинацией входных, так и последовательностью предыдущих состояний, то такие агенты называют последовательными.

В отраслевой автоматизации большое распространение получили системы дистанционного управления. СДУ выполняют следующие основные функции:

- пуск и останов электроприводов;

- реверсирование частоты вращения;

- защиту от токовых перегрузок;

- различные блокировки от ошибочных действий персонала;

- обеспечение заданной последовательности и продолжительности технологических операций;

- сигнализацию и др.

В любой СДУ имеются две основные электрические цепи:

- цепь главного тока или силовая;

- цепь вспомогательного тока или цепь управления.

Дополнительно системы оснащаются цепями блокирующих связей, сигнализации, автоматического контроля и регулирования.

Смысл дистанционного управления: воздействие оператора посредством соответствующих кнопок на длинную (до 100-150 м) слаботочную цепь приводит в движение электропривод различных технологических объектов, включенный в короткую силовую цепь главного тока. СДУ построены на основе электромагнитных аппаратов: реле, контакторов, магнитных пускателей, аппаратов ручного действия - кнопок управления: "Пуск", "Стоп", "Вперед", "Назад" и др.

Особенностью СДУ является то, что токи, протекающие по силовой цепи и зависящие от типа и назначения привода, значительны по величине, а токи, протекающие по цепи управления, в тысячу и более раз меньше (десятки и сотни мА).

Поскольку СДУ чаще реализуют на электрических элементах автоматики, то рассмотрим принципиальную электрическую схему, представленную на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 – Принципиальная электрическая схема типовой СДУ

Перечень элементов, входящих в принципиальную электрическую схему типовой СДУ представлен в таблице 1.1.

Таблица 1.1 – Элементы типовой СДУ

Цепь

Обозначение

Название

Силовая

А, В, С, 0

Фазы 4-х проводной промышленной сети переменного тока

QF1

Автоматический выключатель

KM1.1

Силовые контакты магнитного пускателя

КК

Биметаллические пластины теплового реле

М1

3-х фазный асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором

РМ

Рабочая машина

Управления

FU1

Предохранитель

SB1.1

Кнопка управления «Стоп»

SB1.2

Кнопка управления «Пуск»

КМ1

Катушка магнитного пускателя

КМ1.2

Контакт магнитного пускателя

HL1

Сигнальная лампа

КК1.1

Размыкающий контакт теплового реле

СДУ работает следующим образом. Для приведения системы в исходное состояние необходимо включить автоматический выключатель QF1. После чего напряжение появляется в цепи главного и вспомогательного тока, но электрический ток в них не протекает, т.к. они разомкнуты.

Режим пуска СДУ наступает в момент нажатия кнопки SB1.2. Тогда ток начинает протекать в цепи управления по следующему пути: фаза С- QF1 - FU1 – SB1.1 - SB..2 – KM1 - KK1 - QF1 - нулевой провод (0). КМ1 срабатывает, все замыкающие контакты его замкнутся и М1 подключится к сети. В режиме длительной работы SB1.2 отключена, но ток по-прежнему протекает в цепи управления, но только по замкнувшемуся контакту КМ1.2. В этом режиме СДУ работает все время, требующееся по технологическим требованиям. Режим "Остановки" в произвольный момент времени реализуется нажатием кнопки SB1.1, соответствующий контакт размыкает цепь управления, КМ отключается и электродвигатель М1 останавливается.

При коротком замыкании (К.З.) в силовой цепи срабатывает QF1 и отключает СДУ от сети А,В,С. При К.З. в цепи управления перегорает предохранитель FU1 - КМ, а затем и М отключаются. В случае токовой перегрузки биметаллические пластины теплового реле КК1 нагреваются и под действием пружины контакт КК1.1 размыкается, отключая этим КМ и М1.

Используя известные в алгебре логики правила, составим логический алгоритм управления в алгебраической форме. Для рассматриваемой СДУ его можно представить в виде системы двух логических уравнений:

где - операция конъюнкция, соответствующая последовательному соединению элементов в СДУ;

- операция дизъюнкция, соответствующая параллельному соединению элементов в СДУ;

- инверсная логическая переменная.

Другая форма представления алгоритма управления СДУ - графическая.

На рисунке 1.2 представлена схема алгоритма типовой СДУ.

Рисунок 1.2 – Схема алгоритма типовой СДУ

В таблице 1.2 представлены характерные режимы работы типовой СДУ.

Таблица 1.2 – Режимы работы типовой СДУ

Режим работы

Входные параметры

Выходные параметры

QF1

FU1

SB1

SB2

KM

1.1

KM

1.2

KK1

KK

1.1

KM1

M1

1 Исходный

1

1

1

0

0

0

1

1

0

0

2 Пуск

1

1

1

1

0

0

1

1

1

0

3 Длительная работа

1

1

1

0

1

1

1

1

1

1

4 Стоп

1

1

0

0

0

0

1

1

0

0

5 К.З. в силовой цепи

0

1

1

0

1

1

1

1

0

0

6 К.З. в цепи управления

1

0

1

0

0

0

1

1

0

0

7 Токовая перегрузка

1

1

1

0

1

1

1

0

0

0

На рисунке 1.3 представлена модель типовой СДУ, созданная в интегрированной среде VisSim.

Рисунок 2.3 – Схема модели типовой СДУ, созданная в интегрированной среде VisSim

Ссылки на файлы:

1.Модель типовой СДУ в интегрированной среде VisSim;

2. Программа, имитирующая работу типовой СДУ.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.