ЭТАПЫ разработки автоматизированных систем управления технологическими комплексами

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

ЗАВДАННЯ № 10

ЗАВДАННЯ № 9

Дан клас DinAr (Динамічний масив), який містить розмірність масиву та вказівник на масив, конструктор без параметрів (ініціалізує масив із шости елементів), конструктор ініціалізації (розмірність задається з клавіатури), конструктор копіювання, деструктор, функцію виведення елементів масиву.

Також у класі визначити:

§ функцію, яка вилучає елемент масиву, індекс якого вказує користувач;

§ функцію, яка сортовує масив по-зростанню;

§ функцію, яка сортовує масив по-зменьшенню;

§

Створити два об’єкта Ar1, Ar2 даного класу. Перший об’єкт ініціалізується конструктором без параметрів, другий – конструктором ініціалізації. Вивести два об’єкта на екран з коментарями.

Створити об’єкт Ar3 на основі об’єкта Ar2 даного класу. Вивести на екран.

Відсортувати об’єкт Ar1 даного класу по-зростанню, об’єкт Ar3 по-зменьшенню. Вивести два об’єкта на екран з коментарями.

В об’єкті Ar2 вилучити елемент масиву, індекс якого ввести з клавіатури.

Дан клас MasArray (Динамічний масив).У класі передбачити можливість добавлення нових елементів масиву при перевищенні розмірності масиву.

Клас повинен містити конструктор без параметрів (ініціалізує масив із п’яти елементів), конструктор ініціалізації (розмірність задається з клавіатури), конструктор копіювання, деструктор, функцію виведення елементів масиву.

Також у класі визначити:

§ функцію, яка вставляє новий елемент масиву у визначене місце;

§ функцію, яка вилучає елемент масиву, індекс якого вказує користувач;

§ функцію, яка сортовує масив по-зростанню;

Створити два об’єкта Ar1, Ar2 даного класу. Перший об’єкт ініціалізується конструктором без параметрів, другий – конструктором ініціалізації. Вивести два об’єкта на екран з коментарями.

Створити об’єкт Ar3 на основі об’єкта Ar2 даного класу. Вивести на екран з коментарями.

Із об’єкта Ar1 вилучити елемент масиву (задається з клавіатури) і втавити його в об’єкт Ar3. Вивести два об’єкта на екран з коментарями.

1. Що таке динамічний масив?
2. Який програмний код має конструктор ініціалізації динамічного масиву?
3. Який вигляд має функція, яка контролює розмірність динаміного масиву?

ЛІТЕРАТУРА

1. Шилд Г. «Самоучитель С++»Пер. с англ. – 3-е изд. –СПб: БХВ-Петербург,2002.-688с.

2. Глушаков, А.В.Коваль,С.В.Смирнов «Язык программирования С++» Харьков, «Фолио» 2003, 500с.

3. Х.М.Дейтел, П.Дж.Дейтел «Как программировать на С++» Пятое издание Пер. с англ. М.:ООО «Беном-Пресс»,2010.- 1456с:ил.

4. Павловская Т. А., Щупак Ю. А. «C++. Объектно-ориентированное программирование» Практикум, ООО «Питер Принт», 196105, Санкт-Петербург

8. Разработка алгоритма управления объектом

Для разработки алгоритма управления необходимо определить входные и выходные переменные в системе управления и значения, которые они могут принимать.

Входные переменные: dв - состояние датчика верхнего уровня SQ1 (1- замкнут, 0- разомкнут);

dн – состояние датчика нижнего уровня SQ2 (1- замкнут, 0- разомкнут);

Выходная переменная: N – включение насоса (0 – отключен; 1 – включен).

Алгоритм работы может быть изложен в четырех вариантах:

А) Текстовое описание

В цикле работы выделяем четыре такта:

1. – уровень ниже dн (насос работает, резервуар наполняется); SQ1=1, SQ2=1

2. - уровень выше dн, но ниже dв (насос работает, резервуар наполняется); SQ1=1, SQ2=0

3. – уровень достиг dв (насос отключился, жидкость расходуется, уровень понижается); SQ1=0, SQ2=0

4. – уровень ниже dв, но выше dн, (насос отключен, уровень понижается).SQ1=1, SQ2=0

5.

Б) В форме таблицы

Элемент системы	Такты предыдущие	Такты текушего цикла	Такты последующие
SQ1 (dв)		1 замкнут	1 замкнут	0 разомкнут	1 замкнут
SQ2 (dн)		1 замкнут	0 разомкнут	0 разомкнут	0 разомкнут
N		1 включен	1 включен	0 отключен	0 отключен

Выходная переменная N принимает разные значения при одинаковых значениях входных переменных (такты 2,4), но при различных их значениях в предшествующих тактах

1 и 3. Это является характерным для последовательного автомата. Для отработки требуемой последовательности необходимо учитывать предыдущий такт.

В) В форме блок-схемы, представленной на рис. 4.

Г) В виде логического уравнения, описывающего зависимость выходного управляющего воздействия N от комбинации входных сигналов датчиков dн и dв, а также от состояния выхода N” на предыдущем такте:

,

ЦСУА 4.10

ЦСУА 4.11

9. Выбор типа системы управления.

В связи с дискретной формой представления информации о управляемой величине - уровне жидкости, система может быть реализована только в виде дискретной или цифровой.

Пример синтеза жесткой системы (комбинационного автомата) управления насосом приведен в [Автоматизация типовых технологических процессов и установок: Учебник для вузов/ А.М.Корытин, Н.К. Петров, С.Н.Радимов, Н.К. Шапарев.- М.: Энергоатомиздат, 1988.-432 с. С.135.]

Для синтеза дискретных систем управления используется теория дискретных автоматизированных устройств - комбинационных и последовательных автоматов.

Под дискретным автоматизированным устройством понимают управляющее устройство, осуществляющее переработку априорной и текущей информации в управляющую, причем носителями информации являются дискретные по уровню и во времени сигналы. Это означает, что состояние сигнала каждого входа (выхода) автоматизированного устройства характеризуется двумя уровнями – минимальным, условно обозначаемым 0 (логический 0) и максимальным, обозначаемым 1 (логическая 1).

Дискретизация по времени означает, что в течение конечного интервала времени tе, именуемого тактом, состояние сигнала или их комбинации остается неизменным.

Дискретные управляющие устройства бывают комбинационными и последовательными. Первые характерны тем, что комбинация состояний выходных сигналов в данном такте определяется комбинацией входных сигналов.

При синтезе комбинационных автоматов используются метод Квайна, метод Вейча-Карно.

У последовательных автоматов, комбинация состояний выходов в текущем такте зависит от комбинации состояний входов в нем и от того, какая комбинация выходных сигналов была в предыдущем такте.

По характеру реакции на управляющее воздействие различают асинхронные автоматы, у которых изменение состояния выходов происходит сразу после изменения входных и синхронные у которых изменение состояния выходов происходит лишь в том случае, если после изменения входных сигналов поступит синхронизирующий импульс.

Для создания самого сложного дискретного автомата любого типа достаточно иметь элементы, реализующие операцию ИЛИ-НЕ (инверсия дизъюнкции), и операцию И-НЕ (инверсия конъюнкции).

Приведение логических уравнений к однотипным операциям производится с использованием следующих законов:

1. Логическое сложение (дизьюнкция)

X+0=X X+1=1 X+X=X X+ =1

2. Логическое умножение (конъюнкция)

X*0=0 X*1=X X* =0

3. Переместительный закон

X1+X2=X2+X1 X1*X2=X2*X1

4. Сочетательный закон

(X1+X2)+X3=X1+(X2+X3) (X1*X2)*X3=X1*(X2*X3)

4. Распределительный закон

X3*(X1+X2)=X3*X1+X3*X2 X1+X2*X3=(X1+X2)(X1+X3)

ЦСУА 4.12

5. Закон поглощения

X1*(X1+X2)=X1

6. Закон склеивания

(X1+X2)*(X1+ )=X1 X1*X2+X1* =X1

7. Закон де Моргана

X1+X2= X1*X2=

Контактная и бесконтактная схемы управления насосом представлены на рисунке

dв dн N

N’

dв

& N

dн

Применяя закон де Моргана можно получить уравнения для стандартных элементов И-НЕ, ИЛИ-НЕ и соответствующие им схемы

ЦСУА 4.13

10. Моделирование функционирования объекта при автоматическом управлении

Моделирование систем является очень эффективным средством для предварительной проработки схемных и программных решений на компьютере до приобретения оборудования и его монтажа на объекте. Хорошо проработанные модели позволяют в десятки раз сократить время наладки и исключить грубые ошибки.

Несложные системы можно моделировать с применением пакета Workbench. Для этих целей могут применяться также пакеты OrCAD9, DesignLab, Circuit Marker.

Наиболее мощным средством для моделирования систем управления с учетом характеристик элементов является пакет MatLab с дополнениями Toolboxes, в частности Simulink.

Дата добавления: 2015-01-03