Логическая задача управления

Логическая задача – это задача управления цикловой электроавтоматикой. Реализуется двумя способами:

 

• 
  программно в рамках системы ЧПУ;
• 
  с помощью программируемого контроллера.

Жизненный цикл логической задачи управления предполагает программирование, интерпретацию программы и ее исполнение. Современная тенденция состоит в упрощении первой фазы за счет визуального программирования, включая инструментальную поддержку, и в объектно-ориентированной реализации второй фазы.

Объектно-ориентированный подход использует понятия класса и объекта. Класс описывает тип оборудования, а объект - конкретный экземпляр. Для класса создаются шаблоны структур данных и методы работы с этими данными. В объекте класса по шаблону выстраиваются конкретные данные и приводится ссылка на обслуживающий их процесс. При появлении нового типа оборудования новый класс не разрабатывают с нуля, а подбирают наиболее близкий класс и вносят в него изменения. При этом повышается уровень унификации разработки, появляется возможность повторного использования и собственных функциональных модулей и готовых модулей других разработчиков, уменьшается вероятность ошибок при разработке сложных систем.

Методика описания цикла электроавтоматики включает следующие этапы:

 

• 
  разработка первичного автомата (верхнего уровня иерархии управления), который по своей сути является диспетчером основных режимов работы управляемого объекта;
• 
  разработка режима нерегулярных ситуаций (внутренний режим), который сохраняет корректность состояния объекта управления при любых переключениях основных режимов, а также гарантирует неизменное состояние объекта, если цикл пассивен;
• 
  выделение параллельно работающих автоматов;
• 
  разработка автоматов нижнего уровня иерархии управления.

Рассмотрим решение логической задачи на примере управления револьверной головкой токарного станка. Возможна работа в двух режимах:

 

• 
  автоматический, при котором обеспечивается вызов любой позиции револьверной головки;
• 
  ручной, например поворот на очередную грань.

Первичный автомат инициируется клавишей начального пуска. После этого происходит переключение в заданный режим управления (ручной или автоматический), при этом активизируются соответствующие режимные управляющие элементы панели оператора.

Далее система переходит в режим нерегулярных ситуаций. При этом идентифицируется текущее состояние револьверной головки, для этого определяется угол фактического поворота револьверной головки. Далее возбуждается команда разжима головки, затем команда вращения. При вращении головки вызывается алгоритм определения совпадения по углу с заданным положением грани РГ. В заданном положении формируется команда торможения. После остановки подается команда зажима РГ.

Выделим параллельные процессы (по принципу наличия собственного двигателя):

 

• 
  зажим-разжим РГ;
• 
  вращение-останов.

Сочетание этих параллельных процессов дает следующие возможные состояния:

зажим-разжим

 

• 
  корректный разжим (разжим в заданном положении РГ), инициирует процесс зажима;
• 
  корректный зажим (зажим в заданном положении РГ) инициирует процесс перехода в статическое состояние зажима;
• 
  некорректный разжим (разжим в неправильном положении РГ) инициирует процесс перехода в статическое состояние разжима;
• 
  некорректный зажим (зажим в неправильном положении РГ) инициирует процесс разжима головки;

вращение-останов

 

• 
  корректное вращение (нормальное вращение РГ в разжатом состоянии) инициирует процесс перехода в статическое состояние вращения;
• 
  некорректное вращение (включена команда вращения в зажатом состоянии РГ) инициирует процесс торможения РГ;
• 
  корректный останов (остановка РГ в правильном положении) инициирует процесс перехода в статическое состояние покоя;
• 
  некорректный останов (остановка РГ в неправильном положении) инициирует процесс пуска вращения.

Совместное рассмотрение этих двух процессов показывает, что система управления обеспечивает автоматический выход из любых некорректных ситуаций. Управляя условиями выхода из статических состояний, можно построить любой цикл автоматического или ручного управления.
^