Пример — пресс для пластика

Управление прессом для пластика — это пример типичной задачи компьютерного управления процессом.

Компьютер должен одновременно регулировать температуру (поддерживать ее постоянной) и координировать последовательность технологических опе­раций. Если применять обычные методы программирования, то задача структу­рирования программы становится неразрешимой. Поэтому требуется другой подход.

Рис 2.2. Пресс для пластика

Пресс для пластика представлен на рис. 2.2. Контейнер содержит расплавлен­ный пластический материал; температура пластика должна поддерживаться в пре­делах узкого диапазона. Управляющий компьютер периодически считывает теку­щую температуру и рассчитывает тепло, необходимое для ее поддержания на требуемом уровне. Тепло поступает от нагревательного элемента, управляемого компьютером. Время его работы согласовано с количеством тепла, которое необхо­димо подвести.

Нижняя часть пресса состоит из поршня, выталкивающего определенное количе­ство расплавленного пластика через насадку. Когда поршень находится в крайнем правом положении, цилиндр заполняется пластиком. Затем поршень быстро переме­щается влево, выдавливая требуемое количество пластика. Положение поршня конт­ролирует импульсный датчик, генерирующий определенное число импульсов на каждый миллиметр перемещения, а объем выдавливаемого пластического материала определяется числом импульсов за время перемещения. Движение поршня прекра­щается при достижении заданного числа импульсов.

Чтобы обеспечить приемлемую производительность, температура пластика дол­жна иметь заданное значение к тому моменту, когда поршень при движении вправо минует выходное отверстие контейнера.

Компьютерная система должна регулировать температуру и движение поршня одновременно. Значение температуры поступает в виде непрерывного сигнала от датчика. Положение поршня рассчитывается исходя из числа импульсов. Кроме того, еще два датчика генерируют двоичные сигналы при достижении поршнем край­него положения. Компьютер не содержит отдельного внутреннего интервального таймера и поэтому должен отсчитывать время с помощью счетчика сигналов от внешнего источника времени.