ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные принципы логики в управлении процессами химической технологии из "Методы кибернетики в химии и химической технологии Издание 3 1976" В процессе решения задач управления и оптимизации химического производства поиск оптимальных вариантов использования оборудования во многих случаях приходится сочетать с целым рядом операций переключения. Эти операции выполняются в соответствии с некоторой оптимальной стратегией переключения, которая формулируется в виде алгоритма управления. [c.54] Алгоритм управления должен предусматривать выполнение ряда условий, связанных с применением оборудования в различных технологических режимах (режимы пуска и остановки аппаратов, режимы нормальной эксплуатации, аварийные режимы). [c.54] Выбор оптимальной стратегии переключений, основанный на1 анализе возможных ситуаций, возникающих в ходе использования оборудования в разных режимах, формулируется первоначальна в форме словесного предписания или технологического регламента. [c.54] Технологический регламент является той исходной предпосылкой, на базе которой строится автомат, реализующий заданную стратегию переключений. Однако существование технологического регламента в форме словесного предписания недостаточно для того, чтобы непосредственно по нему синтезировать автомат. Необходима определенная степень формализации записи технологического предписания в терминах, пригодных для использования в технике управления. [c.54] На возможность применения терминов алгебры логики для описания действий технических устройств впервые было обращено внимание в связи с рассмотрением электрических релейно-контактных схем. В настоящее время стало очевидным, что аппарат алгебры логики должен использоваться во всех случаях, когда про-яязводится описание решений и стратегий в виде двух взаимно исключающих альтернатив (например, либо применение контактного аппарата в рабочем режиме, либо остановка его для регенерации катализатора). [c.55] Сложность и емкость возникающих на практике задач управле-иия, большой объем информации, которым нужно располагать при использовании управляющих систем, ставит инженеров перед не-юбходимостью применения математического аппарата алгебры логики как средства решения задач алгоритмизации процессов переключения. В соответствии с этим возникла настоятельная необходимость ознакомить читателя с практическими аспектами приложения алгебры логики — с задачами алгоритмизации процессов управления в химическом производстве. [c.55] В настоящем разделе проблема алгоритмизации переключения с применением методов алгебры логики рассмотрена на примере решения типовой задачи управления контактными аппаратами, широко распространенными в химической промышленностг. В этой же главе приведены основные сведения об элементах математической логики, нужные для понимания существа разбираемой проблемы. Более подробные сведения о содержании предмета математической логики в объеме, соответствующем прикладному аспекту ее применения, можно найти в специальных источниках. [c.55] Задачи переключения оборудования. Среди задач, возникающих при решении проблем оптимизации и автоматизации химического производства, существенное место занимают задачи переключения оборудования. Широкая распространенность таких задач в химии обусловлена спецификой химического производства, в котором важная роль отводится аппаратам периодического действия. [c.55] Логическое управление. Перечисленные задачи переключения оборудования обычно реализуются при помощи автоматов, которые относятся к категориям систем, объединяемых термином си- стемы логического управления . [c.56] Под логическим управлением подразумевается обеспечение при помощи автомата заданной логической зависимости между сигналами от датчиков, подающих информацию о состоянии объекта, и управляющими воздействиями на исполнительные механизмы. [c.56] Любой автомат, как и всякая физическая система, характеризуется двумя факторами а) схемой управления, которая в аналитическом виде может быть представлена системой уравнений алгебры логики, и б) способом реализации этой схемы, который, в свою очередь, зависит от вида и конструкции используемых в автомате элементов (электронных, электромеханических, пневматических и других устройств релейного типа). [c.56] В качестве информации о процессе применяются сигналы двух уровней, условно обозначаемых символами О и Ь (см. с. 15). Два уровня сигнала соответствуют двум возможным состояниям параметра. [c.56] Такая форма представления информации о процессе отвечает специфике задач автоматического цуска и защиты оборудования, поскольку отработка управляющих воздействий в системах переключения производится при условии перехода объекта в новое состояние. Этот переход фиксируется при достижении параметрами, характеризующими состояние объекта, некоторого установившегося критического значения. [c.56] Таблицы включений. При управлении процессом каждому набору значений входных сигналов ставятся в соответствие определенные дискретные значения выходных, или управляющих, сигналов у, у2,.--,ук. Взаимосвязь входных и управляющих сигналов можно выразить при помощи таблиц включений, одна из которых. .для случая трех входных и одного выходного параметров представлена в виде табл. 1-4. [c.57] Зависимость между значениями входных и выходного сигналов, выраженная в табл. 1-4, характери зует определенную стратегию переключения и поэтому может рассматриваться как алгоритм управления. [c.57] Доказательство проведем построением (табл. 1-8) непосредственно по уравнению воспользовавшись при этом таблицами включений, соответствую щими трем элементарным операциям. Полученный результат тождествен данным, представленным в табл. 1-4. [c.58] Системы управления с памятью. Однако большинство встречающихся на практике логических автоматов относится к категории систем управления с памятью, в которых набор выходных сигналов, вырабатываемых в некоторый отрезок времени, зависит не только от входных сигналов, поданных в тот же момент, но и от сигналов, поступивших ранее. Эти предшествующие внешние воздействия фиксируются в автомате путем изменения его внутреннего состояния. Реакция такого автомата определяется как поступившим набором входных сигналов, так и его внутренним состоянием в данный момент. [c.59] Отличительными признаками системы уравнений (1,37) является наличие в правой части символов выходных сигаалов у. Значения сигналов г/ь г/г. .., Ум определяют внутреннее состояние автомата в момент изменения какого-либо из входных сигналов Х). [c.60] Ячейка памяти. Простейшим автоматом, реализующим алгоритм с обратной связью, является блок, включающий элементарную ячейку памяти. Она осуществляет функцию запоминания на выходе поступившего ранее сигнала I после того, как на входе ячейки снова установится сигнал 0. [c.60] Из рассмотрения уравнения ячейки памяти следует, что между значениями входных параметров ЛГ1 и Хг и функций у нет жесткой однозначной связи, характерной для систем, не обладающих памятью. [c.60] Вернуться к основной статье