Загрузка...

Графы операций на базе сетей Петри


Одно из назначений модели функционирования заключается в формировании задания на разработку устройства управления дискретным процессом. Управление дискретным процессом осуществляется устройством логического управления (УЛУ), которое получает на вход сигналы, свидетельствующие о наступлении условий для смены операций, а на выходе формируют воздействие на исполнительные органы технологического объекта, инициализирующие выполнение операций. УЛУ работает по асинхронному принципу. При изменении состояния входа в нем возникает переходной процесс, который всегда завершается установлением равновесия.

Под поведением УЛУ понимают мн-во последовательностей пар состояния входа j(x, z, h, b) и выхода g(y, F), считанных в момент установления равновесия. Такие последовательности называют вход-выходными последовательностями УЛУ.

Модель поведения УЛУ – это формальное описание его поведения, определяющее задание на последующий синтез и реализацию УЛУ программным или аппаратным способом. Несмотря на высокое распространение контроллеров еще исп-ся аппаратные управляющие устройства. В качестве модели поведения УЛУ будем использовать граф операции — сеть Петри, представляющую собой скелетную модель дискретного процесса, переходы которой помечены подмножествами состояний входа j(x, z, h, b). Позиции сети помечаются компонентами упорядоченных наборов, сопоставленных значениям g(y, F). Каждый переход tj в такой модели срабатывает, если он возбужден и состояние входа УЛУ принимает одно из значений приписанных переходу tj.

Модель поведения УЛУ

Пример графа операций:

Обозначения SA и SQ используются в эл-монтажных и гидравлических схемах вместо них можно вводить какие-то обезличенные номера.

SA — переключатели, SQ – дискретные датчики. Здесь есть как параллелизм, так и альтернативность. «1»=24 в. после срабатывания SQ1 начинается 2 параллельных процесса и в одном из них (SA1) происходит выбор одной из двух альтернативных ветвей. В наст время исп-ся не сети Петри, а SFC-(serial functional chart). Между ними есть однозначное соответствие.

Правильная пометка позиций и переходов должна отвечать ряду требований. При пометке позиций должна обеспечиваться непротиворечивость. Когда параллельным позициям (в парал. процессах) приписаны разные выходные переменные. (Pi??Pj, i?j) ® (g(Pi)?g(Pj)=0)

Правильная переключаемость, когда в графе операций для каждой позиции Рк , в которую из начальной позиции Pd?Mq, такой что g(Pd)?q ведет более одного простого маршрута, всем этим маршрутам соответствуют одинаковые изменения выходных переменных и в каждом простом контуре число включений каждой переменной равно числу ее включений.

При пометке переходов необходимо соблядать следующие правила:

-любые два перехода, которые возбуждены в одной маркировке и имеют по меньшей мере одну общую входную позицию, помечаются ортогональными булевыми функциями fi и fj, такими что, fi fj =q на всех значениях входного вектора. Для полного учета особенностей функционирования различного рода производственных объектов необходимо иметь возможность отображения в модели текущего контроля и прерываний процесса, а также представление наладочного режима и взаимопереходов между рабочим и наладочным режимами. Для удовлетворения этих условий рекомендуется использовать совокупности трех графов операций:

-управляющий граф,

-рабочий граф,

-граф наладки.

Управляющий граф

Управляющий граф

1 над переходом означает что условие тождественно истинно, как только завершается процесс, соответствующий предыдущей позиции переход срабатывает .

ветвь р4-р5 – режим запуска

ветвь р7-р7 – режим работы

р4-р6 некоторое начальные включения и отключения

р6-р7 режим нагрузки или работы запущен. При возникновении одного из аварийных условий х1-хn переход к р8 из лбщей позиции р8 юижмижм

р1- общая инициализация

р2 – переключательная позиция

р3- включение отключение гидропривода

р4- инициализация и разметка режима наладка

р5 – сопровождение режима наладка

р6- инициализация и разметка режима раьота

р8,р9 – удаление всех маркеров из сети

р10-р11- индикация авария 1 … авария n

р12 – аварийное отключение гидропривода.

Графы операций на базе сетей Петри

граф наладки

Pi-система булевых уравнений или система продукций типа если-то –иначе

Pj последовательность включений и выключений для осуществления наладочных движений

Загрузка...