工业过程控制结构自动生成系统的开发.pdfVIP

第 2l卷第 4期 信 息 与 控 制 V0l_21．No．4 1992年 8月 InformationandControl Aug．．1gg2 工业过程控制结构 自动生成系统的开发 i 一 杨双华 王骥 王树青 (五 控鬲 磊 ， ，。o。z) ／ 摘要 本文给出了工业过程拉制结构 自动生成系统的总体结构和吾音f分【具有的主要功能r开发戚功 丁一十用 张 关键词：控胡系填结构综音专寨系统阜…禺台性分分析析工士业．I氆j獯 ，f’ 。 1 前言 近年来，国内外许多学者针对工业过程进行 了控制系统结构综合的研究 “ ，概括起来可 分为变量树法、自由度法、惯用控制模式法、耦台性分析法和结构矩阵分析法．部分学者研究了 专家系统方法 ]． 本文提出的工业过程控制结构 自动生成系统是指利用控制系统结构综合方法 ，按不同的 工艺条件和设计要求 自动生成过程控制结构的智能软件系统． 2 总体结构 一 般来讲，工业过程控制系统的过程可划分为如下 5步： (1)确定待设计的工艺过程；(2)确定控制 目标；(3)对每一操作单元综合并选择可能的控 制回路；(4)协调工艺过程中所有的控制回路；(5)输出设计结果． 通常(1)是以工艺流程 图的形成完成的，而 (5)则是向用户提供该工艺过程的控制流程 图． 因此 ，工业过程控制结构 自动生成系统必须配置强有力的图形接 口；该 自动生成系统还必须允 许用户向其提出各种不同的工艺条件和设计要求，即完成上述 (2)的功能，因此，还必须配有工 艺条件和设计要求输入接 口；(3)与 (4)屑于控制系统结构综合的具体实施，在工业过程控制结 构 自动生成 系统中采用专家系统完成上述功 能 ． 综上所述，过程控制结构 自动生成系统应 该 由三部分组成 ，即智能图形接 口、工艺条件 和设计要求输入接 口、用于控制系统结构练合 图 1 工业过程控制结构 自动生成系统 的专家系统(如图 1)． 3 智能图形接 口 智能图形接 口 是在 MSC5．0环境下开发成功的能运行于常有 CGA或 EGA 图形适 配器的IBM—PC系列机或兼容机的多功能图形接 口，基本框图如图 2所示． 屏幕操作模块支持智能图形接 口的全屏幕操作，将屏幕划分为多个窗 口，由光带选择相应 收稿 日期：1991—10--15，国家 自然科学基金资助项 目 杨双华等 工·业过程控制结构 自动生成系班的开发 的编辑命令和基本设备，由功能键选择编辑、咨询、选择设备、退出等系统指令、图形编辑模块 支持各种图形编辑能力，使用户在屏幕的图形显示窗 口下编辑各种工艺流程 图．三级图形库是 由独立的图形库建造模块构造的，包括了工业过程基本设备的一级标准图形，以及由基本设备 组成的表示简单操作单元的二级、三级图形、该智能图形接 口的智能性 以及与一般图形编辑器 的区别在于包含了联系文件 自动生成模块，该模块能 自动跟踪工艺流程图的编辑过程，并 自动 生成各种数据结构和联系文件，使专家系统能从这些数据结构和联系文件 中获取关于工艺过 程的组成 、各操作单元之间的联系等信息，供专家系统识别工艺流程时使用、通过建造联系文 件 自动生成模块 ，避免了计算机模式识别的复杂算法 ，解决了复杂工艺流程图的识别 问题． 图形 自动生成模块用来恢复工业过程工艺流程 图并且 自动生成控制流程