Построение структуры системы - Проектирование автоматизированной системы управления технологическим процессом производства простых полиэфиров
Физическое представление системы управления не может быть полным, если отсутствует информация о том, на какой технологической платформе она реализована. Поэтому после того, как основные функции системы определены, следует определиться с аппаратной частью проектируемой системы. На основании этого построим диаграмму топологии. Диаграмма топологии, изображенная на рисунке 3.2, является единой для системы в целом, поскольку должна всецело отражать особенности ее реализации.
Работа системы планируется на контроллере, соединенном с датчиками и исполнительными устройствами.
Центральным устройством системы управления, функционально связанным со всеми устройствами системы и управляющий ими, является контроллер, что соответствует определенным выше требованиям к системе.
Далее определяем, каким образом устройства, показанные на диаграмме топологии, взаимодействуют между собой. Для этого сначала разделим устройства в зависимости от выполняемых ими функций на категории (классы). Диаграмма классов представлена на рисунке 3.3, на которой:
Контроллер (класс Controller) - посылает запросы датчикам и исполняющим устройствам;
Таймер (класс timer) хранит время опроса датчиков;
Датчик высоты блока пены (класс sen_uroven) - измеряет высоту блока пены на транспортере;
Датчик скорости транспортера (класс sen_transporter) - измеряет скорость транспортера и выводит эту информацию на дисплей;
Задвижка подачи смеси на транспортер (класс zadvijka) Имеет два состояния: open и closed;
Двигатель транспортера (класс dvigatel) приводит в движение транспортер, может увеличивать и уменьшать скорость. Имеет состояния: ON, OFF, speedup, speeddown;
Датчик состояния процесса (класс sen_process) при остановке процесса (нажатию кнопки STOP), он сигнализирует об этом контроллеру;
Краны подачи компонентов (класс kran_"компонент" ). Краны подачи компонентов в смеситель;
Насосы подачи компонентов (класс nasos_"компонент"). Насосы подачи компонентов в смеситель.
Продолжением создания процесса будет диаграмма взаимодействия между объектами.
Кроме сценария поведения каждого объекта системы необходимо точно представлять взаимодействие этих объектов между собой, определение клиентов и серверов и порядка обмена сообщений между ними.
Обмен сообщениями происходит в определенной последовательности, и Sequence diagram позволяют получить отражение этого обмена во времени.
В течение работы сложной системы объекты, являющиеся клиентами, посылают друг другу различные сообщения, а объекты, являющиеся серверами, обрабатывают их. В простейшем случае можно рассматривать сообщение как вызов метода какого-либо класса, в более сложных случаях сервер имеет обработчик очереди сообщений, и сообщения им обрабатываются асинхронно, т. е. сервер накапливает несколько сообщений в очереди, если не может обработать их сразу.
На основе приема-передачи сообщений основана многозадачность Windows, а в нашем случае для простоты демонстрации создания приложения будем считать, что сообщения обрабатываются немедленно в той последовательности, в которой они выдаются клиентами. На рисунке 3.4 изображен фрагмент Sequence Diagram.
Легко заметить, почти все объекты, представленные на диаграмме, соответствуют устройствам на диаграмме топологии. Исключение составляет объект Timer, он является самостоятельно функционирующим объектом. Таймер в системе выполняет роль тактирующего устройства, которое через определенные промежутки времени "будит" систему посылкой сигнала get_period, выводя ее тем самым из состояния бездействия. При получении этого сигнала контроллер начинает опрос датчиков.
Второй, уже упоминавшийся тип диаграмм взаимодействия, - это Collaboration Diagram "сотрудничество". Диаграмма сотрудничества изображена на рисунке 3.5. Эта диаграмма отличается от предыдущей тем, что она не акцентирует внимание на последовательности передачи сообщений, она отражает наличие взаимосвязей вообще, то есть на этой диаграмме отражается наличие сообщений от клиентов к серверам.
Так как временная шкала не участвует в демонстрации сообщений, то эта диаграмма получается компактней и как нельзя лучше подходит для того, чтобы окинуть одним взглядом взаимодействие всех объектов диаграмма показывает взаимодействие между объектами, а не классами, то есть является мгновенным снимком объектов системы в некотором состоянии. Ведь объекты, в отличие от созданных на этапе проектирования классов, создаются и уничтожаются на всем протяжении работы программы. И в каждый момент имеется конкретная группа объектов, с которыми осуществляется работа. В связи с этим появляются такие понятия, как время жизни и область видимости объектов.
На диаграмме видно, что всем объектам классов: dvigatel, zadvijka, kran_"компонент", nasos_"компонент" контроллер посылает управляющие сигналы на выключение (OFF(); closed()) и включение (ON(); open()) соответствующих устройств. Датчикам sen_uroven, sen_process, sen_transporter контроллер (Controller) посылает запросы на выдачу соответственных значений. Контроллер, через интервалы времени задаваемые таймером m_period, производит обмен информацией с датчиками.
Каждая связь Link Message имеет свойства, позволяющие настроить область видимости для связанных объектов.
После того, как были определена принадлежность объектов тем или иным классам, детализируем каждый класс с целью определения свойств объектов системы:
- - Класс Timer содержит в себе переменную m_Period типа double, которая определяет интервал времени. Для защиты от доступа извне атрибут объявлен как private. Поэтому для задания этой переменной следует использовать функцию Set_period(), доступную для других объектов. - Класс dvigatel выполняет функции включения, выключения двигателя; увеличения и уменьшения скорости. Класс не содержит атрибутов, а содержит методы: speedup(); speeddown(); ON(); OFF(). - Класс zadvijka выполняет только функции открытия и закрытия, класс не содержит атрибутов, а содержит только два метода: open() и closed(). - Класс sen_uroven имеет атрибуты управления. m_sen_uroven - высота блока пены. Все переменные данного класса определены типом double. Для возвращения значений атрибутов используется единственная функция get_sen_uroven(). - Класс kran_"компонент" выполняет только функции открытия и закрытия, класс не содержит атрибутов, а содержит только два метода: open() и closed(). - Класс nasos_"компонент" выполняет только функции включения и выключения, класс не содержит атрибутов, а содержит только два метода: ON() и OFF(). - Класс sen_transporter имеет атрибуты управления. m_sen_transporter - измерение скорости транспортера. Все переменные данного класса определены типом double. Для возвращения значений атрибутов используется единственная функция get_sen_transporter (). - Класс Sen_process имеет атрибуты управления. m_sen_process - наличие или отсутствие факта остановки техпроцесса. Все переменные данного класса определены типом boolean. Для возвращения значений атрибутов используется единственная функция Get_sen_process(). - Класс Controller содержит в себе все параметры для производства поролона. Класс Controller должны иметь доступ к атрибутам других классов для обеспечения управления технологическим процессов. Из этого следует, что класс Controller зависит от других классов, или в терминах UML, находится с ними в отношении зависимости.
Похожие статьи
-
Определение требований к системе Прежде чем начать проектирование системы производства поролона нужно определить функции, которые будет выполнять...
-
Класс в Rational Rose -- это описание общей структуры (данных и связей) для дальнейшего создания объектов. Для того чтобы генератор Rational Rose имел...
-
Запуск системы производства поролона производится по команде оператора после того, как им были введены параметры протекания процесса. Перед запуском...
-
Для реализации системы требуется следующее оборудование: частотный преобразователь, промышленный контроллер, ультразвуковой датчик уровня, датчик...
-
Описание задачи проектирования Данная система предназначена для установки "Cannon Viking Maxfoam", которая в свою очередь предназначена для производства...
-
В САР поддержание заданного значения регулируемого параметра или изменение его по определенному закону обеспечивается аппаратурными средствами, имеющие...
-
Особенности проектирования систем управления ГПС - Виды автоматизированных производств
Состав и структура ГПС определяются содержанием выполняемого производственного процесса, который формируется на основе: конструктивно-технологических...
-
После описания звеньев системы определяем ее передаточную функцию, которая представляет собой произведение всех ПФ звеньев: (2.10) Подставляем в...
-
SIMATIC S7-300 - это модульный программируемый контроллер, предназначенный для построения систем автоматизации низкой и средней степени сложности. Данный...
-
Быстрое развитие информационных технологий на предприятиях, обусловлено необходимостью повышения конкурентоспособности производимой продукции, как на...
-
Системы диагностики и управление точности обработки - Виды автоматизированных производств
Любое спроектированное и изготовленное технологическое оборудование и его система ПУ в процессе эксплуатации должны находиться в работоспособном...
-
Системы автоматизированного проектирования (САПР) в настоящее время являются во многих случаях единственно возможными методами при конструировании новых...
-
Датчик Скорости MD-256 изображенный на рисунке 4.4 предназначен для работы с конвейерами. Рисунок 4.4 - Датчик Скорости MD-256 Он передает сигнал на...
-
Производительность поролона автоматизированной системы управления составляет 400 м3/час. Количество рабочих часов в году равно 2000 ч. В системе...
-
Технико-экономическое обоснование внедрения АСУ С целью уменьшения процента брака произведенного ППУ необходимо использовать прогрессивные...
-
Pointek ULS 200 - это бесконтактный ультразвуковой сигнализатор уровня с двумя точками переключения для регистрации уровня сыпучих веществ, жидкостей и...
-
Составление структурной схемы Конвейерная линия на установки "Cannon Viking Maxfoam" представляет собой ограниченное по краям пространство, вследствие...
-
Структура системы управления организацией Структура системы управления организацией - упорядоченная совокупность взаимосвязанных элементов, находящихся...
-
Пожары на конвейерных линиях представляют большую опасность для работающих и могут причинить огромный материальный ущерб. К основным причинам пожаров,...
-
Годовые амортизационные отчисления рассчитываются по формуле: Aатк = аатк(1+kтм2)Сктс, (6.9) Где, аатк - коэффициент амортизационных отчислений; Kтм2 =...
-
Для составления математической модели объекта проведем анализ всех составных элементов структурной схемы и рассчитаем параметры их передаточных функций....
-
Данное предприятие занимается производством 454080, г. Челябинск, пр. Ленина, 76 "Учебная техника и технологии" Отдел "ГАП и станки ЧПУ" Мазеин Петр...
-
В своем законченном идеальном виде ГПС являются высшей, наиболее развитой формой автоматизации производственного процесса. Можно сформулировать основные...
-
При линеаризации коэффициент при текущем напряжении определяется как производная от напряжения управления. Подставляя сюда установившееся значение...
-
При разработке проекта автоматизации в первую очередь необходимо решить вопросы выбора структуры управления. Под структурой управления понимается...
-
- годовые затраты на ремонтные работы КТС, равны 15% от годовых амортизационных отчислений: СР=0,15 ААТК=0,1535233=5284,95 руб. (6.11) Расчет годовых...
-
Анализ условий труда Анализ условий труда на участке производства поролона, приводит к заключению о потенциальной опасности данного участка. Суть...
-
Введение - Автоматика и автоматизация технологических процессов
Курс "Системы управления технологическими процессами" ("Автоматика и автоматизация технологических процессов") направлен на изучение вопросов управления...
-
Классификация автоматизированных систем (АС) Условно модель любой целесообразной деятельности можно представить как систему, состоящую из объекта...
-
Системный подход позволяет найти оптимальное, в широком смысле, решение задачи Проектирования за счет всестороннего, целостного рассмотрения, как...
-
Рассмотрим конкретные задачи, которые роботы решают в настоящее время на промышленных предприятиях. Их можно разделить на три основных категории :...
-
Для управления установкой нами запроектирован микропроцессорный контроллер АК2 - РС301А, производства компании "Danfoss" (Дания). Общие сведения Основное...
-
В инженерной практике принято промышленные холодильные камеры описывать линейным дифференциальным уравнением 1-го порядка с постоянными коэффициентами....
-
Системный анализ многоуровневых иерархических структур Современный этап развития автоматизации производства характеризуется внедрением сложных систем...
-
Заключение - Проектирование производства и систем управления мини-пекарень
Продукцией предприятия в первый год его работы является несколько рзаличных сортов хлебобулочных изделий. Предприятие строится в городе Томске. Выбор и...
-
Организация ГПС и ГА П. Процесс развития автоматизации на промышленных проводился в ряд этапов. На первом этапе проводилась автоматизация отдельных...
-
Расчет площади, необходимой для размещения производственного оборудования, представлен в таблице 4. Таблица 4 Площадь для размещения производственного...
-
Системы управления - Виды автоматизированных производств
Управление металлорежущими станком можно представить как воздействие на его механизмы и устройства для выполнения требуемого технологического процесса...
-
Системы оценки качества хлеба - Технологический процесс производства хлеба
В зависимости от вида муки хлеб бывает ржаной, ржано-пшеничный и пшеничный. По рецептуре теста хлеб подразделяют на простой, улучшенный и сдобный. По...
-
Технология производства Основным сырьем для производства хлебопродуктов является мука, вода, соль и дрожжи. Это те компоненты, без которых ничего не...
Построение структуры системы - Проектирование автоматизированной системы управления технологическим процессом производства простых полиэфиров