Об алгоритмах обнаружения событий систем автоматического управления и промышленной автоматики

Снимаемую с датчиков информацию о событиях, характеризующих функциониро­вание объекта управления, обрабатывают по различным алгоритмам, зависящим от типа входных сигналов:

В — «бинарные сигналы» систем автоматического управления и промышленной автоматики;

GE — «больше или равно эталону» систем автоматического управления и промышленной автоматики;

LE — «меньше или равно эталону» систем автоматического управления и промышленной автоматики;

Z — «зона» систем автоматического управления и промышленной автоматики;

V — «количественная оценка события» систем автоматического управления и промышленной автоматики.

Алгоритмы обнаружения событий записываются на языке МАЛ. Запись алгоритмов состоит из разделов.

Описание структурной схемы алгоритма дается в разделе СХЕМА, а функции блоков расшифровываются в разделе ОПИСАНИЕ. В (Т Запись 1.2 означает, что выход блока № 1 связан со входом блока № 2. Для обозна­чения переключающихся связей используют­ся логические операторы ПРОВЕРКА.

Поскольку в АСУ ТП приходится обслуживать в реальном времени поток разнородных в семантическом значении данных систем автоматического управления и промышленной автоматики, обрабатываемых по одному из рассмотренных алгоритмов в зависимости от типа данных, используется адаптивный процессор, в реализуемый при работе управляющей вычислительной машины (УВМ) в мультипрограммном режиме, когда в памяти одновременно находятся несколько рабочих программ, составленных по рассмотренным выше алгоритмам. При этом процессор систем автоматического управления и промышленной автоматики адаптируется к семантике исходных данных, выбирая ту или иную программу обработки.  Здесь имеет место информационное управление процессором, поскольку именно входная и заявка, подлежащая обработке, инициирует и включение той или иной программы обработки. При этом заявка вначале поступает на классификатор заявок, затем на главный диспетчер заявок, который отправляет ее на диспетчеров выбора режимов (алгоритмов) обработки согласно рассмотренным типам систем автоматического управления и промышленной автоматики.

Практическая реализация информацион­ного управления адаптивным процессором связана с использованием специальных информационно-управляющих слов (ИУС), имеющих структуру.

Алгоритмы анализа ситуаций систем автоматического управления и промышленной автоматики

Алгоритмы анализа ситуаций обеспечивают распознавание и классификацию ситуаций, возникающих в процессе эксплуатации объекта систем автоматического управления и промышленной автоматики, и выявляют соответствующие последним классы допустимых управляющих воздействий. При этом вырабатываются рекомендации по ликвидации нарушений в ходе процесса и выделяются параметры, по которым в данной ситуации следует оптимизировать производство.

Временные булевые функции строятся с использованием следующих основных oпeраторов систем автоматического управления и промышленной автоматики.

Задержка - функция р задержана на К единиц времени.

Происходить. Пусть Р — высказывание, р — значение истинности выказывания Р, тогда Н(Р) определяем, как высказывание «переключатель Л был включен в момент времени, предше­ствующий t.

До. Высказывание «до Р» обозначает «р еще не произошло».

После. Высказывание «после Р» означает «не' р, но Р произошло».

Приход. Обозначим высказывание приход через Ё и будем трактовать его как «р

Хранение. Обозначим высказывание хра­нение через L и определим его как «не р

Пока. Используется в том случае, когда необходимо, чтобы рассматриваемое выра­жение после появления переменной о, но не­зависимо от ее значения, в дальнейшем сохраняло бы на выходе значение 1 до тех пор, пока сохраняет значение 1 переменная b.

Упомянутые операторы временной булев­ской алгебры систем автоматического управления и промышленной автоматики реализуются специальными подпрограммами-функциями, входящими в состав системного программного обеспече­ния ПЛК.

Пример составления алгоритма анализа ситуаций рассмотрим применительно к АСУ ТП передвижного рольганга, предназначен­ного для передачи труб с линий сварки на линии отделки. Функции АСУ ТП следую­щие:

• определять направление движения передвижного рольганга и автоматически управлять приво­дом передвижения;
• включать ускорение, определять мо­менты перехода на пониженную скорость, обеспечивающую точный автоматический останов рольганга у вызвавшей линии;
• автоматически управлять рольгангами сварки, отделки и передвижным рольгангом при приеме и выдаче труб.

Алгоритмы подготовки советов и рекомендаций систем автоматического управления и промышленной автоматики

 

К этой группе относятся алгоритмы пер­вичной переработки информации, ее инте­грирования, сжатия. При использовании ПЛК в режиме «советчика» сохраняются местные устройства автоматики и защиты. Советы машины формируются в виде рекомендаций для обслуживающего персонала (оператора), который может этими рекомен­дациями пренебречь и поступать по своему усмотрению. Управление механизмами объекта систем автоматического управления и промышленной автоматики осуществляется по командам, ко­торые формируются человеком с помощью различных управляющих органов (кнопки, манипуляторов, переключателей и т. п.) как с пультов управления, входящих в состав АСУ ТП, так и расположенных на объекте. Выполнение быстродействующих управляю­щих воздействий (например, сигналов ава­рийной защиты) возлагается на местные устройства автоматизации.

Алгоритм подготовки и принятия решений систем автоматического управления и промышленной автоматики

 

Алгоритм подготовки и принятия реше­ния строится по следующей схеме.

АЛГОРИТМ РЕШЕНИЕ СХЕМА СТАРТ.

ОПИСАНИЕ:

1: ПОЛУЧЕНИЕ ИСХОДНОЙ ИНФОРМА­ЦИИ ОТ УПРАВЛЯЕМОГО ОБЪЕКТА;

2: АНАЛИЗ ИНФОРМАЦИИ;

3: ВЫЯВЛЕНИЕ ПРОБЛЕМНОЙ СИТУА­ЦИИ;

4: ФОРМИРОВАНИЕ ЦЕЛЕЙ;

5: ПОСТРОЕНИЕ МОДЕЛИ СИСТЕМЫ;

6: ФОРМИРОВАНИЕ КРИТЕРИЯ И (ИЛИ) ПРЕДПОЧТЕНИЯ;

7: ПОИСК ПРОЦЕДУРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДА­ЧИ;

8.ВЫБОР РЕШЕНИЯ;

9.КОРРЕКТИРОВКА РЕШЕНИЯ;

10: РЕАЛИЗАЦИЯ РЕШЕНИЯ.

Алгоритмы вспомогательные систем автоматического управления и промышленной автоматики

 

Для обеспечения надежности выполнения программ АСУ ТП используются следую­щие методы увеличения алгоритмической избыточности контроля:

1. Счетные методы контроля: двойной счет;

«усеченные» алгоритмы систем автоматического управления и промышленной автоматики;

просчет программы систем автоматического управления и промышленной автоматики с выходом на контрольный результат;

счетный контроль систем автоматического управления и промышленной автоматики с получением кон­трольных сумм;

счет записей систем автоматического управления и промышленной автоматики;

перекрестный контроль систем автоматического управления и промышленной автоматики.

2. Математические методы проверок:

способ подстановки;

использование метода корреляционных связей систем автоматического управления и промышленной автоматики;

метод «вилок»;

метод статистического прогноза систем автоматического управления и промышленной автоматики.

3. Логические методы контроля:

контроль по отклонениям;

контроль заданной последовательности ГО-       записей;

контроль за временем решения задач на

ПЛК и периодичностью выдаваемых результатов.

4. Сложные методы контроля:

метод контрольных испытаний пультов управления систем автоматического управления и промышленной автоматики;

метод контрольных программ пультов систем автоматического управления и промышленной автоматики;

контроль методом следствия.

Алгоритмы диспетчиризации по своему назначению должны организовать работу АСУ ТП в реальном масштабе времени. На­пример, для АСУ ТП чистовой группы кле­тей широкополосных станов горячей прокат­ки алгоритмы диспетчеризации систем автоматического управления и промышленной автоматики  должны обесценить выполнение следующих функций: управление технологическим процессом про­катки в функции положения металла; орга­низацию временной задержки на включение отдельных алгоритмов; организацию цикли­ческого включения отдельных алгоритмов; проведение программного контроля исправ­ности контрольно-измерительных приборов;

организацию счета времени прохождения металлом определенных участков технологической линии; организацию обмена информа­цией между ПЛК, пультами и шкафами управления систем автоматического управления и промышленной автоматики и внешними абонентами.

При работе ПЛК и шкафов управления в АСУ ТП часто используется переключение с одной ветви программы на другую в зависимости от при­оритета заявок. Рассмотрим алгоритм диспетчеризации систем автоматического управления и промышленной автоматики с абсолютными приоритетами.