关键字 |
| 状态机算法(ASM),状态转换表(STT),罗,Linked-State机器。 |
介绍 |
| 工业情报表明,一个系统的工业过程应该表现出良好定义的级别的自动化设计应确保:- |
| 一个¯·准确监控过程。 |
| 一个¯·自我诊断的故障。 |
| 在设计一个智能过程控制系统中,可以采用的设计方法。情报系统中建立的水平决定了机器的复杂性,决定了最合适的方法来使用。 |
| 一个简单的基于单片机的设计可以达到一个很好的自动化和智能水平,但会导致很多复杂性与更高层次的智慧。好减轻复杂系统的设计方法是把系统分成许多小系统(或模块)可以连接在一起给目的所需的系统。 |
二世。一个典型的过程控制系统: |
| 考虑系统的设计,其中感兴趣的参数是资源水平和温度。过程控制系统预计将配备一个基于单片机的液位和温度控制系统以及自动自我诊断功能。预计该系统为一个工业设置在储水箱供应的馈线柜水现在可以分发或收集在一个给定的温度。正如上面所说的,系统应配备一定程度的情报使其检测流程流中的发生错误的条件时,甚至提出可能的解决方案。即它将自我诊断功能。 |
| 上述系统的控制算法是由图1的ASM图表示。矩形框在图1的ASM图框与国家名称显示圆形铭文的数字在每个盒子。其他形式的输出显示的长方形的盒子像UMDLTRG VLVTST1, HTRTSTTRG和UTNKTRG条件输出每个触发retriggarable单稳态的计时器,它的输出是高所需的时间间隔。实际上,图1有6个国家的ASM图输出即UTNKEMPTY HVALVE 1, VLV1FLT、加热器和HVALVE 2。除了输出,也有四个条件输出即:——UTNKTRG UMDLTRG, VLV1TST HTRTSTTRG。重要的是要注意在这一点上,它是在这四个条件输出这个控制系统的智能和自诊断功能是固定的。 |
| 图1显示了ASM图的过程控制系统状态之间的链接路径明显表示。系统的状态代码生成的帮助下州地图如下所示表1 a和1 b。 |
| 注意:用卡诺图的帮助下,国家地图是通过插入状态名称连续在相邻细胞的编码选择等,只有一点变化水平的一个过程从一个状态控制系统,明确表示在生成的状态分配表1 b中。 |
三世。智能系统的状态转换表 |
| 正如我们已经提到的,每一个ASM图都有一个相同的表格表示称为状态转换表(STT)。智能控制系统的状态转换表提出了表2。这是中包含的信息的表格表示图1的ASM图。像往常一样,每个数据行表的列标题下对应的链接路径。实际上,正如28链接路径完全描述ASM图,所以也STT 28数据行,每一行链接路径。 |
| 上述系统的状态转换表有八个主要列如下;- |
| 1。列的链接路径以L1through L28。 |
| 2。输入合格列;UTNKL、UTNKRST UMDL、LTNKL VLVTM, LTNKMDL, VLV1RST, TEMPL, HTRTIME, TMPMDL, HTRRST UTEMP |
| 3所示。以通过ST10 ST0现状的名字。 |
| 4所示。现状代码DCBA = 0000、0001、0011 e.t.c。 |
| 5。下一个状态的名字以通过ST10 ST0。 |
| 6。下一个状态代码为D 'C ' b a e.t.c = 0001, 0011, 0001, 0000。 |
| 7所示。国家输出;——HVLVE1 UTNKEMPTY VLV1FLT、加热器、HTRFLT, HVALVE 2。 |
| 8。条件输出;- UTNKTRG、UMDLTRG VLV1TST HTRTSTTRG。 |
四、完全展开状态转换表的智能系统 |
| 表1的STT最少包含一个破折号的列数由输入限定符。这些破折号通常意味着两件事:- |
| 1。上面输入限定符列不相关的转换在破折号的链接路径出现了。 |
| 2。上面输入限定符标题dash可能是逻辑0在不影响材料的控制过程。 |
| 无论上述设计的影响,重要的是要适应所有可能的组合逻辑值,可以展示其自我设计,考虑到编程ROM,需要定义所有(地址)输入包括限定符是0或1,没有缓冲。 |
| 表4.9的状态转换表(STT)会完全展开时所有的破折号在每一行给出所有可能的组合的逻辑值,导致STT新行,每个组合的逻辑值一个破折号在这一行。这里的含义是,总共46080行必须充分扩大系统的状态转换表 |
| Ie。= (210 x 11) + (211 x 17) |
| = (1024 x 11) + (2048 x 17) |
| = 11264 + 34816 |
| 不需要的行= 46080 |
| 这是一个非常大的手工处理的行数当然提出了一个非常复杂的C类机器设计使用这种方法。即使软件方法是用于生成行和获得STT扩张,导致机器的复杂性可能会使它容易和避免设计错误以及困难的可维护性。 |
诉与状态机的方法 |
| 可以打破这个复杂的类C机由图一的ASM图简单机器类的一个类别,然后链接简单机器一起实现原文的整体操作复杂的机器。这台机器可以分为如下三个简单的机器,- |
| 1。上罐控制系统。 |
| 2。低柜控制系统。 |
| 3所示。加热器控制系统。 |
| 这三个简单的机器现在可以与每个完全自动化和智能发展足以处理诊断功能。三个可以联系在一起的效果构思早些时候的完整操作复杂的机器。 |
VI.THE上水箱控制系统 |
| 上罐控制系统的目的是监控的状态上坦克不断供应较低的分布与资源无论何时需要坦克。因此预计,系统应该能够监视的状态阀控制其供应和报告最终故障条件,也知道什么时候供应资源低柜。子系统的控制算法是由ASM图的图表链接路径包括在内。 |
| 图2显示了ASM上水箱的图表表示原始复杂系统控制单元的单元设计。 |
七世。的状态转换表上水箱控制系统 |
| 的状态转换表上水箱控制系统,这是一个等价的表格表示ASM图的图2表2中开发必要的列明确表示。 |
八世。扩展状态转换表上罐控制: |
| 像往常一样,基于芯片的设计方法,上面的STT上层槽控制,应该扩大,以适应所有可能状态的系统输出的基础上输入限定符。表3显示了上层槽扩大STT L5连杆轨迹的控制 |
第九。链接路径可寻址罗结构上部槽控制子系统 |
| 取得的位置地址和内容的位置上水箱控制系统形式的扩张STT,上箱控制系统的硬件实现现在可以使用链接路径实现的可寻址罗结构模型通过设置为只读存储器地址,地址位置下的价值(十六进制),一次在每个地址对应的值和存储位置(十六进制)列的内容。 |
| 图3显示了框图形式,链接路径可寻址罗结构将如何的硬件实现上水箱控制系统: |
| 相同的过程就像在6、7、8和9是重复的低柜控制系统以及加热器控制系统。这意味着控制算法,该算法状态机(ASM)图,状态转换表(STT)以及完全展开STT低槽和加热器系统开发和从那里的链接路径可寻址罗结构设计的硬件实现。 |
x低柜控制系统的控制算法 |
| 低柜控制系统与上层槽控制系统,这样它足够聪明,知道当它耗尽资源和需要提供的坦克。能够做到这一点,它配备了足够的情报来监视的状态上坦克以及自己的。它也有能力控制供水阀的开启和关闭的这种效应,能够进行诊断检查阀门的状况。给出了控制算法来实现这些功能的ASM图装具 |
| 图4显示了ASM的图表表示低柜控制单元的单元原始复杂的系统设计。还表示的各种状态和链接路径连接构成子系统的逻辑操作。 |
习低柜控制状态转换表 |
| ASM图的图4中,低槽控制的STT得到如表4所示。STT扩展和硬件实现完全一样的上层槽控制,使用链接路径可寻址罗结构模型。 |
十二。加热器控制系统; |
| 一旦准备好与资源低柜,整个系统的控制转移到加热部分的过程。加热器控制系统与其他子系统配备了足够的智力和自我诊断功能,确保加热器始终处于良好的工作状态。这种效应,加热器的控制算法控制系统提出了无花果的ASM图5在状态转换表,如表5所示。 |
| 图5显示了ASM的图表表示加热器控制单元的单元原始复杂的系统设计。 |
| 拥有发达的三个子系统作为三个独立的简单的机器,每个配备足够的智力和自我诊断功能,将确保原始复杂系统的完整功能,三个简单的机器现在可以连接在一起作为一个完整的系统。框图的合成与状态机如图6所示。 |
| 图6显示了合成系统的框图作为三个简单子系统逻辑联系在一起以实现最初目标系统。 |
十四。结论 |
| 详细复杂的工业过程控制系统的设计方法提出了显示机器的复杂性可以简化设计。增加控制系统的功能特性增加了复杂性的系统,在这样的情况下,是有可能这样的机器分解成子系统的简单机器现在可以连接在一起,实现全部潜能的最初目标系统。 |
| 作者提出了一个详细的例子展示给感兴趣的参数在一个典型的过程控制系统监测和控制的独立的简单控制系统现在联系在一起导致一个完整的过程控制系统。 |
| 尽管链路状态机方法在设计过程中控制系统显示多个系统的开发意义的更高的生产成本和资源使用,这是一个非常有效的方式处理机器的复杂性,很难处理 |
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