Владимир Е. Зюбин

Автоматизированная линия розлива бутылок. Пример программы на языке Рефлекс. Постановка задачи.

 В качестве тестовой задачи, на которой демонстрируются и исследуются свойства различных методологий моделирования систем управления, принято использовать задачу автоматизации линии розлива жидкости в бутылки. 
Ниже приводится условие задачи в постановке [1].

Автоматизируемая система схематически изображена на рис. 1. 

Рис. 1. Автоматическая линия розлива бутылок.

Двух сегментный конвейер (1, 2) используется для перемещения бутылок. Первый сегмент (1) включается и отключается в соответствии с алгоритмом, приведенным чуть позже. Второй сегмент (2) по включению системы постоянно находится в работе. Кнопка управления системой (3) включает и отключает систему. Резервуар (4) содержит разливаемую жидкость. По условию задачи разливаемая жидкость находится в нагретом состоянии, температура жидкости поддерживается на уровне 100 °C. Хотя температура может поддерживаться типовым ПИД-регулятором, по условию задачи температура поддерживается паровым клапаном (5). При падении температуры жидкости ниже 100 °C этот клапан открывается и пускает в систему перегретый пар, который разогревает резервуар. Клапан закрывается по достижению температуры 110 °C. Датчик положения бутылки (6) служит для обнаружения бутылки в заданном положении и срабатывает, когда бутылка находится под соплом резервуара. Когда бутылка обнаружена, первый сегмент конвейера останавливается. Клапан разлива в бутылку (7), расположенный на дне резервуара, открывается при совпадении следующих четырех условий: а) обнаружена бутылка, б) эта бутылка пуста, в) в резервуаре есть жидкость, и г) температура жидкости больше или равна 100 °C. После его открытия жидкость через сопло заливается в бутылку. Количество жидкости в бутылке контролируется специальным фотодатчиком уровня жидкости (8) в бутылке, который срабатывает, когда бутылка заполнена. Уровень жидкости в резервуаре контролируется двумя датчиками: датчиком отсутствия жидкости (9) и датчиком полноты резервуара (10). Клапан пополнения резервуара жидкостью (11) открывается по срабатыванию датчика отсутствия жидкости (и выключается при срабатывании датчика полноты резервуара). Операции разлива в бутылки (клапан разлива в бутылку) и разогрева (паровой клапан) запрещены во время пополнения резервуара жидкостью (клапан пополнения резервуара). Температура жидкости измеряется аналоговым датчиком (12).

Также можно посмотреть анимированный gif-файл, демонстрирующий работу системы: анимированная работа системы (400 К+).

Такая вот система по условию. Лично у меня к этой систем имеется целая куча вопросов, например, почему запрещен разогрев жидкости и разлив в бутылки при пополнении резервуара, или почему разогрев включается только при падении температуры ниже 100 °C, почему рисунок несколько противоречит описанию (скажем, зачем там задатчик температуры) и т.п. 

Возможно, и у вас возникнут подобные вопросы. Но за что купил, за то и продаю. Поэтому предлагается считать, что это требования Технолога, которые простыми смертными не обсуждаются.

Перейдем теперь к обсуждению структуры процессов и далее к тексту программы.

Список литературы

 1. Shanmugham S.G., Roberts C.A. Application of graphical specification methodologies to manufacturing control logic development: a classification and comparison // Int. J. Computer integrated manufacturing. 1998. V. 11. No 2.