По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 674.093:681.3 DOI:10.33920/pro-05-2306-04

Разработка логической модели управления процессом сушки шпона

Шифрин Б.М. Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет им. С.М. Кирова, кафедра математических методов в управлении, e-mail: mmu@spbftu.ru
Елисеев И.В. Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет им. С.М. Кирова, кафедра математических методов в управлении, e-mail: mmu@spbftu.ru

Одним из путей повышения качества и объемов продукции деревообработки является увеличение уровня автоматизации производства, что требует четкой формализации описания поведения соответствующих технологических процессов. В статье на базе автоматного программирования разработана логическая модель системы автоматического управления сушкой шпона в многозонной конвейерной сушилке, позволяющая повысить безопасность и эффективность процесса.

Литература:

1. Русак А.В. Разработка алгоритмов управления и ориентации мобильных роботов. Автореф. дисс. на соискание ученой степени к. т. н. — СПб., 2007.

2. Царев Ф.Н., Шалыто А.А. Групповое управление беспилотными летательными объектами на основе автоматного программирования. 1-я Российская мультиконференция по проблемам управления. Сборник докладов Четвертой научной конференции «Управление и информационные технологии». — СПГУ ЭТУ «ЛЭТИ», 2006. — С. 138–144.

3. Шифрин Б.М. Разработка модели управления механизмом подачи станка на базе SWITCH-технологии / Б.М. Шифрин, И.В. Елисеев, В.А. Соколова // Повышение эффективности лесного комплекса: материалы Восьмой всероссийской национальной научно-практической конференции с международным участием (Петрозаводск, 24 мая 2022 г.). — Петрозаводск: Петрозаводский государственный университет, 2022. — С. 204–206.

4. Шифрин Б.М. Разработка логической системы управления распиловкой / Б.М. Шифрин, И.В. Елисеев, А.И. Шалабот // Повышение эффективности лесного комплекса: материалы Седьмой всероссийской национальной научно-практической конференции с международным участием (Петрозаводск, 25 мая 2021 г.). — Петрозаводск: Петрозаводский государственный университет, 2021. — С. 207–209.

5. Валиева К.Л. Использование автоматного подхода при проектировании систем управления лесопильными потоками / К.Л. Валиева, И.В. Елисеев, Б.М. Шифрин // Актуальные проблемы развития лесного комплекса: материалы XVI Международной научно-технической конференции (Вологда, 5 декабря 2018 г.) / Ответственный редактор С.М. Хамитова. — Вологда: Вологодский государственный университет, 2019. — С. 120–123.

6. Елисеев И.В. Разработка логических систем управления технологическими процессами лесопиления пиломатериалов / И.В. Елисеев, Б.М. Шифрин, В.А. Соколова // Системы. Методы. Технологии. — 2018. — № 4 (40). — С. 157–162.

7. Шифрин Б.М. Применение SWITCH-технологии для разработки логической модели управления процессом сушки шпона / Б.М. Шифрин // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. — 2008. — № 185. — С. 186–194.

8. Шифрин Б.М. Применение SWITCH-технологии для разработки логической модели управления процессом загрузки шпона / Б.М. Шифрин // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. — 2009. — № 186. — С. 151–155.

9. Шалыто А.А. SWITCH-технология. Алгоритмизация и программирование задач логического управления. — СПб.: Наука, 1998.

10. Стерлин Д.М. Сушка в производстве фанеры и древесностружечных плит. — М.: Лесная промышленность, 1977.

11. Шифрин Б.М., Елисеев И.В. Программирование и основы алгоритмизации: учебное пособие. — СПб.: СПбГЛТА, 2007.

В настоящее время для алгоритмизации и программирования систем со сложным поведением активно разрабатывается SWITCH-технология, также называемая автоматным программированием. В частности, данный подход уже используется при проектировании программного обеспечения для мобильных роботов [1], беспилотных летательных объектов [2], а также в деревообработке [3–8].

Дело в том, что большинство агрегатов для сушки шпона в газовых сушилках по производительности, расходу топлива и электроэнергии имеют достаточно невысокие показатели вследствие недостатков конструкции и несовершенства систем управления. Применение технологии разработки систем логического управления на базе конечных автоматов может существенно повысить эффективность процесса сушки шпона.

Технология, основанная на многозначных переменных состояния и получившая название «SWITCH-технология», была предложена А.А. Шалыто для логического управления [9]. Именно в ней был впервые введен этап кодирования состояний, отсутствующий в традиционных технологиях программирования.

Для устранения самой возможности возникновения в программе непредусмотренных состояний следует еще на этапе проектирования явно определять все требуемые состояния и применять для их различения только одну многозначную управляющую переменную. После этого необходимо явно определить все возможные переходы между состояниями и построить программу так, чтобы она не могла сойти с проложенных «рельсов».

В качестве математической модели используют конечный автомат, базирующийся на понятии «состояние», в качестве графической нотации — графы переходов (ГП) автоматов, так как они сочетают в себе компактность и наглядность с гибкостью в плане введения дополнительных обозначений и внесения изменений. Применение ГП позволяет в явной графической форме ввести понятие «состояние» в практику алгоритмизации и программирования, а также в наглядной форме отразить динамику переходов автомата из одного состояния в другое при изменении входных воздействий с указанием значений всех выходных переменных, формируемых в каждом состоянии.

Для Цитирования:
Шифрин Б.М., Елисеев И.В., Разработка логической модели управления процессом сушки шпона. Безопасность и охрана труда в лесозаготовительном и деревообрабатывающем производствах. 2023;6.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: