
- •Задачи статистического и динамического анализа сау
- •Классификация объектов тепловой энергетики по параметру регулирования и их математическое описание.
- •Общий вид экспериментальных переходных кривых теплоэнергетических процессов. Обобщенная энергетическая форма уравнений динамики регулируемых объектов.
- •Понятие и основные сведения об алгоритме. Способы записи алгоритмов
- •Схемы и основные структуры алгоритмов
- •Декомпозиция алгоритмов управления и сбора информации в технологической системе.
- •Классификация процессов функционирования энергоблока аэс. Типовые алгоритмы управления
- •Типовые алгоритмы регулирования, типовые регуляторы и их динамические характеристики
- •Структурная схема унифицированного регулятора сцар.
- •Выбор схем регулирования типовых теплоэнергетических процессов и методы настройки типовых регуляторов.
- •Структура формирования технологического цикла. Общая последовательность
- •Комбинационные детерминированные модели технологического цикла.
- •Последовательностные детерминированные модели технологического
- •Комбинационные и последовательностные автоматы. Структура
- •Основные логические функции. Реализация основных логических функций на релейно-контактных схемах.
- •Основные логические элементы и их функции. Функционально полный набор логических элементов.
- •Минимизация логических функций методом матриц Карно.
- •Виды запоминающих устройств. Триггеры. Регистры.
- •Структура и принципы построения эвм.
- •Классификация эвм по сфере применения.
- •Структура и основные функции увм. Иерархическая структура асу тп.
- •Структура и функции традиционных асу тп аэс.
- •Структура и функции увс "Комплекс-Титан 2"
- •Основные недостатки традиционных асу аэс.
- •Обобщённая структура и функции информационно-управляющей
- •Человеко-машинный интерфейс (чми), реализованный в свбу асу тп аэс
- •Система регулирования мощности реактора. Режимы работы. Структура и
- •Центробежный регулятор частоты вращения турбины. Назначение,
- •Система регулирования уровня в парогенераторе.
- •Способы регулирования давления пара перед турбиной.
Схемы и основные структуры алгоритмов
Схема алгоритма — графическое представление алгоритма, дополняемое элементами словесной записи. Каждый пункт алгоритма отображается на схеме некоторой геометрической фигурой или блоком. При этом правило выполнения схем алгоритмов регламентирует ГОСТ.
Блоки на схемах соединяются линиями потоков информации. Основное направление потока информации идет сверху вниз и слева направо (стрелки могут не указываться), снизу вверх и справа налево — стрелка обязательна. Количество входящих линий для блока не ограничено. Выходящая линия — одна, за исключением логического блока.
К основным структурам относятся следующие — линейные, разветвляющиеся, циклические (рис. 1.21).
Рис. 1.21. Примеры структур алгоритмов:
a — линейный алгоритм; б — алгоритм с ветвлением; в — алгоритм с циклом
Линейными называются алгоритмы, в которых действия осуществляются последовательно друг за другом. Стандартная блок-схема линейного алгоритма приводится на рис. 1.21, а (вычисление суммы двух чисел — А и В).
Разветвляющимся называется алгоритм, который, в отличие от линейных алгоритмов, содержит условие, в зависимости от истинности или ложности которого выполняется та или иная последовательность команд. Таким образом, команда ветвления состоит из условия и двух последовательностей команд.
Примером может являться разветвляющийся алгоритм, изображенный в виде блок-схемы (рис. 1.21, б). Аргументами этого алгоритма являются две переменные А, В, а результатом — переменная X. Если условие А > В истинно, то выполняется операция X := А х В, в противном случае выполняется Х.= А + В. В результате печатается то значение переменной X, которое она получает при выполнении одной из серий команд.
Циклическим называется алгоритм, в котором некоторая последовательность операций (тело цикла) выполняется многократно. Однако «многократно» не означает «до бесконечности». Организация циклов, никогда не приводящая к остановке в выполнении алгоритма, является нарушением требования его результативности — получения результата за конечное число шагов.
В цикл в качестве базовых входят — блок проверки условия и тело цикла. Перед операцией цикла осуществляется начальное присвоение значений тем переменным, которые используются в теле цикла.
Рассмотрим пример алгоритма вычисления факториала, изображенный на рис. 1.21 (с циклом «ПОКА»). Переменная N получает значение числа, факториал которого вычисляется. Переменной N1, которая в результате выполнения алгоритма должна получить значение факториала, присваивается первоначальное значение 1. Переменной К также присваивается значение 1. Цикл будет выполняться, пока справедливо условие N > К.
Декомпозиция алгоритмов управления и сбора информации в технологической системе.
Общепризнанным направлением в развитии архитектур современных и перспективных АСУ ТП АЭС является распределённость и децентрализация управления технологическими процессами.
Каждая технологическая подсистема или установка в составе системы имеет контур локального управления (регулирования, стабилизации), функцией которого является поддержание некоторого параметра в соответствии с заданным значением. При наступления нового события (выхода некоторого параметра за пределы порогового значения) во многих практически важных ситуациях существует несколько вариантов стабилизации процесса. В простых случаях система управления вычисляет новые значения уставок и сообщает их оператору, который принимает решение об их применении.
В сложных случаях действия оператора не поддаются формализации и их результат зависит от опыта и искусства оператора.
Процесс решения сложной задачи довольно часто сводится к решению нескольких более простых подзадач. Соответственно при разработке сложного алгоритма он может разбиваться на отдельные алгоритмы, которые называются вспомогательными. Каждый такой вспомогательный алгоритм описывает решение какой-либо подзадачи.
Процесс построения алгоритма методом последовательной детализации состоит в следующем. Сначала алгоритм формулируется в «крупных» блоках (командах), которые могут быть непонятны исполнителю (не входят в его систему команд) и записываются как вызовы вспомогательных алгоритмов. Затем происходит детализация, и все вспомогательные алгоритмы подробно расписываются с использованием команд, понятных исполнителю.
Алгоритмы управления и сбора информации в технологически системе целесообразно разделить на семь параллельно работающих групп алгоритмов (автоматов) (рис. 3.3).
Рис. Схема управления технологической системой.
1. Аварийные защиты А1 описывают ситуации, соответствующие ядерной или пожарной опасности, и действия (команды) на исполнительные механизмы (ИМ), направленные на предотвращение создавшейся ситуации
2 Технологические защиты А2 описывают ситуации, угрожающие — сохранности технологического оборудования, и действия (команды) на исполнительные механизмы, направленные на предотвращение разрушения оборудования
3. Технологические блокировки А3 (одношаговые или многошаговые) определяют действия (операции) над исполнительными механизмами для поддержания технологических параметров (температуры, давления, расхода и т. д.) на заданном уровне или в задании пределах. Другое название алгоритмов А3 - программно-логическое управление.
4. Дистанционное управление от оператора А4 - действия и условия их осуществления над исполнительными механизмами по командам от оператора.
5. Регуляторы А5 - автоматы, осуществляющие поддержание некоторого технологического параметра в соответствии с заданием (управлением) по одному из законов (П, ПИ, ПИД). С точки зрения реализации автоматы А5 - это множество вычислительных процедур, реализующих заданный закон регулирования (П. ПИ, ПИД и т.д.) и условия включения и отключения регулятора.
6. Информационные автоматы формирования событий А6 - это процедуры, задающие правила установления факта события по каждому параметру, исполнительному механизму и алгоритмам управления A1 - A5.
7. Диагностические автоматы А7 - процедуры, осуществляющие функции первичной локальной диагностики исполнительных механизмов, датчиков, локальных процессов.
Каждый автомат А1 - А5 представляет собой набор параллельно непротиворечиво работающих процедур, вырабатывающих управляющие воздействия на исполнительные механизмы. Автоматы А1- А7 работают также параллельно, и детерминизм воздействия обеспечивается на основе арбитража в соответствии с приоритетами в специальных блоках,- приоритетных автоматах (ПА), команды от последних поступают в исполнительные автоматы (ИА), осуществляющие управление элементарными операциями исполнительных механизмов. Последние блоки одинаковы для всех исполнительных механизмов одного типа.
Общая схема управления технологической системой. Каждый автомат А1-А5 независимо от других просматривает собственную базу данных, содержащую текущие значения сигналов от датчиков объекта, сигналы от других систем либо команды от оператора, и по ним вычисляет предварительные управляющие воздействия на собственные исполнительные механизмы, которые поступают на приоритетные автоматы, а последние вырабатывают управляющие действия или сохраняют предыдущие.
Реализация дистанционного управления в рассматриваемой схеме осуществляется также на уровне управления технологической системой, поэтому помещать его на уровень (блок) операторского интерфейса нецелесообразно.
Процедуры А6 работают одновременно с остальными автоматами осуществляют информационную связь системы управления технологической системой с другими компонентами АСУ ТП.