Граф переходов и состояний.

В общем виде граф переходов или состояний представляет собой следующее изображение:

Граф переходов составляется на основании словесной формулировки алгоритмов управления, а также введения обозначения сигналов в следующей последовательности:

1. Определяется начальное состояние объекта, из которого начинается процесс управления, и для него вводится начальное состояние на графе переходов, обозначаемое кружком "О". Для этого состояния определяются значения всех выходных сигналов УЛУ, а также соответствующие им состояния ИМ объекта и элементов на пульте управления (ПУ). Все начальные состояния выходных сигналов приписываются в начальном состоянии графа переходов с помощью введенных раннее обозначений.

2. Определяется очередность состояний объекта и необходимое для этого изменение состояний ИМ. Каждый переход из начального состояния в последующие изображается направленной линией, связывающей изображение этих состояний. Стрелка, указывающая направление перехода, обычно изображается в средней части линии. Над стрелкой указывается логическое условие, при выполнение которого осуществляется данный переход, т.е. переход разрешается, когда логическое условие перехода принимает единичное значение. Если из данного состояния возможны несколько переходов, то все они изображаются направленными переходами с соответствующими условиями переходов, при этом все условия должны быть взаимоисключающими, т.е. не должно выполняться более одного условия в данный момент времени (иначе это будет противоречить требованию однозначности алгоритма).

3. Чтобы избежать избыточного числа состояний на графе переходов, каждое новое состояние вводится только тогда, когда аналогичного состояния на графе не вводилось.

Аналогичными или идентичными состояниями графа переходов называют состояния, в которых формируются одинаковые выходные сигналы для объекта и ПУ.

4. Построение графа переходов продолжается до тех пор, пока все последовательности состояний не образуют замкнутые циклы или подграфы. Наличие или появление тупиковых состояний, из которых нет переходов в другие состояния, свидетельствует, как правило, либо об ошибках построения графа переходов, либо о не полноте или ошибочности исходных данных, приведенных в словесной формулировке алгоритма. В этом случае необходимо доопределить и замкнуть граф соответствующим переходом.

Пример.

Выполнить этап системного проектирования УЛУ.

1. Постановка задачи логического управления.

ТЕ-технологическая емкость; НА-насосный агрегат с электроприводом М; ЗД-задвижка с электроприводом; ОК- общий коллектор.

Необходимо автоматизировать управление данным объектом, т.е. насосом и задвижкой в соответствии с требуемым алгоритмом управления.

2. Словесная формулировка требуемого алгоритма управления.

При достижении жидкостью в технологической емкости верхнего уровня необходимо включить двигатель насоса. При достижении на выходе насоса заданного давления открыть задвижку.

При достижении жидкостью нижнего уровня необходимо закрыть задвижку и выключить двигатель насоса.

Если в процессе откачки произойдет перегрев подшипников насоса или давление в общем коллекторе упадет ниже заданного значения, необходимо отключить насос, закрыть задвижку и включить сигнализацию.

3. Выбор датчиков и исполнительных механизмов, обозначения сигналов.

Датчики:

датчики уровня;

датчик давления на выходе насоса в общем коллекторе;

датчик температуры в подшипниках насоса;

датчик состояние задвижки (открыта или закрыта).

ИМ:

двигатель насоса;

электропривод задвижки;

аварийная сигнализация сигнализации.

Входные сигналы:

ВУ, НУ – достижение верхнего, нижнего уровня; – падение давления в общем коллекторе ниже допустимого; Р – достижение заданного давления на выходе насоса; ЗО, ЗЗ – состояние задвижки (открыта, закрыта); – сигнал сброса аварийной сигнализации; Т – превышение температуры в подшипниках .

Выходные сигналы:

- включение двигателя насосного агрегата; U- включение привода ЗД на открытие; U- включение привода ЗД на закрытие; I- включение сигнализации на ПУ.

4.

5. Составление структурной схемы системы управления.