Scheme și structuri de bază ale algoritmilor

Schema algoritmului este o reprezentare grafică a algoritmului, completată de elemente de înregistrare verbală. Fiecare punct al algoritmului este afișat pe diagramă cu o anumită figură sau bloc geometric. În acest caz, regula pentru executarea schemelor de algoritmi este reglementată de GOST 19.002-80 "Sistem unificat de documentare a programului" (Tabelul 1.21).







Blocurile de pe diagrame sunt conectate prin linii de fluxuri de informații. Direcția principală a fluxului de informații merge de sus în jos și de la stânga la dreapta (săgețile nu pot fi indicate), de jos în sus și de la dreapta la stânga - este necesară o săgeată. Numărul de linii de intrare pentru bloc nu este limitat. Linia de ieșire este una, cu excepția blocului logic.

Structurile principale includ următoarele: liniar, ramificat, ciclic (Figura 1.21).

Scheme și structuri de bază ale algoritmilor

Fig. 1.21. Exemple de structuri algoritmice:

a este un algoritm liniar; b - algoritm cu ramificare; c - algoritm cu un ciclu

Se numesc algoritmi liniari, în care acțiunile sunt efectuate secvențial unul după altul. Schema bloc standard a algoritmului liniar este prezentată în Fig. 1.21, a (calculul sumei a două cifre - A și B).

Un algoritm de ramificare este un algoritm care, spre deosebire de algoritmii liniari, conține o condiție, în funcție de adevărul sau falsitatea căruia se execută una sau o altă secvență de comenzi. Astfel, instrucțiunea de ramură constă în starea și două secvențe de instrucțiuni.

Un exemplu este un algoritm ramificat, reprezentat sub forma unei diagrame bloc (figura 1.21, b). Argumentele acestui algoritm sunt două peremennyeA, B, iar rezultatul - re-dine X. Dacă starea A> B este adevărat, atunci operație se realizează X: = A xB, altfel efectuat Kh = A + B. în rezultatele imprimate-Tate Valoarea variabilei X, pe care o primește atunci când execută una din seria de comenzi.

Cyclic este un algoritm în care o anumită secvență de operații (corpul unui ciclu) este efectuată de mai multe ori. Cu toate acestea, "în mod repetat" nu înseamnă "la infinit". Organizarea ciclurilor, care nu duce niciodată la oprirea punerii în aplicare a algoritmului, reprezintă o încălcare a cerinței eficacității sale - obținerea unui rezultat într-un număr finit de pași.

În ciclu, condițiile de bază includ blocul de verificare a condiției și corpul ciclului. Înainte de operarea ciclului, se efectuează asignarea inițială a valorilor la acele variabile care sunt utilizate în corpul ciclului.

Să considerăm un exemplu de algoritm pentru calculul factorialului, prezentat în Fig. 1.21 (cu ciclul "WHILE"). Variabila N dă valoarea numărului a cărui factorial este calculat. Variabila N1, care, ca urmare a executării algoritmului, ar trebui să primească valoarea factorialului, i se atribuie valoarea inițială 1. Variabila K este de asemenea atribuită valoarea 1. Ciclul va fi executat în timp ce condiția N> K este valabilă.

Descompunerea algoritmilor de control și colectarea de informații în sistemul tehnologic.

Direcția universal recunoscută în dezvoltarea arhitecturilor APCS moderne și avansate pentru APP este distribuită și controlul descentralizat al proceselor tehnologice.

Fiecare subsistem tehnologic sau instalație din sistem are o buclă locală de control (reglare, stabilizare), funcția căreia este menținerea unui anumit parametru în conformitate cu o valoare dată. Când apar evenimente noi (ieșirea unui anumit parametru dincolo de valoarea pragului), în multe situații practice există mai multe opțiuni pentru stabilizarea procesului. În cazuri simple, sistemul de control calculează noi valori de setare și le notifică operatorului care decide cu privire la aplicarea lor.







În cazuri complexe, acțiunile operatorului nu pot fi formalizate, iar rezultatul acestora depinde de experiența și abilitățile operatorului.

Procesul de rezolvare a unei probleme complexe este adesea redus la rezolvarea mai multor sub-sarcini mai simple. În consecință, atunci când dezvoltăm un algoritm complex, el poate fi împărțit în algoritmi separați, numiți algoritmi auxiliari. Fiecare algoritm auxiliar descrie soluția oricărei submăsuri.

Procesul de construire a unui algoritm prin metoda de paralelizare secvențială este după cum urmează. În primul rând, algoritmul este formulat în blocuri "mari" (comenzi) care pot fi înțelese greșit de executorul executiv (care nu sunt incluse în sistemul său de comandă) și sunt scrise ca apeluri la algoritmi auxiliari. Apoi, detaliile au loc și toți algoritmi auxiliari sunt distribuite în detaliu folosind comenzi care sunt ușor de înțeles pentru interpret.

Algoritmii pentru gestionarea și colectarea informațiilor într-un sistem tehnologic sunt împărțite în mod automat în șapte grupuri paralele de algoritmi (automate) (Figura 3.3).

Scheme și structuri de bază ale algoritmilor

Fig. Schema de control a sistemului tehnologic.

1. Protecție de urgență A1 descrie o situație, riscul nuclear sau incendii relevante și acțiuni (comenzi) la actuatoare (MI) pentru a preveni situația co-zdavsheysya [a, - (x) hL“, în circuitul din Fig. 3.2].

2 Protecțiile tehnologice A2 descriu situațiile care amenință - protecția echipamentului tehnologic și acțiunile (comenzile) asupra servomotoarelor menite să prevină distrugerea echipamentului [p (x)] - [7; - în circuitul din Fig. 3.2].

3. Blocările tehnologice A3 (cu un singur pas sau cu mai multe etape) determină acțiuni (operațiuni) asupra mecanismelor executive pentru a menține parametrii tehnologici (temperatură, presiune, debit etc.) la un anumit nivel sau într-un interval specificat. Un alt nume pentru algoritmi A3 este controlul software-logic.

4. Controlul la distanță de la acțiunile operatorului A4 și condițiile de implementare a acestora pe mecanismele executive prin comenzi de la operator.

5. Regulatoare A5 - mașini automate care mențin un anumit parametru tehnologic în conformitate cu sarcina (managementul) conform uneia dintre legi (P, PI, FID). Din punctul de vedere al realizării, automatele A5 sunt un set de proceduri computaționale care realizează o lege de reglementare dată (PI, FID etc.) și condițiile de pornire și oprire a controlerului.

6. Mașinile de generare a informațiilor despre evenimentele A6 sunt proceduri care specifică regulile pentru stabilirea faptului evenimentului pentru fiecare parametru, actuatorul și algoritmii de control A1-A5.

7. Mașini automate de diagnosticare Procedurile A7 care îndeplinesc funcțiile de diagnosticare locală primară a mecanismelor executive, a senzorilor, a proceselor locale.

Fiecare automotor A1-A5 este un set de proceduri de operare paralele, non-contradictorii, care generează acțiuni de control asupra dispozitivelor de acționare. Mașini A1 - A7, de asemenea, funcționează în paralel, iar efectele determinismul furnizate de arbitraj, în conformitate cu prioritatea în E-blocuri speciale, - prioritatea ultimelor mașini cu comandă vin în actuatori automate (IA) care gestionează operațiunile de actuatori elementare. Ultimile blocuri sunt aceleași pentru toate servomotoarele de același tip.

Schema generală de control al sistemului tehnologic. Fiecare A1 tomate la A5 independent de celelalte, privi în sus baza lor de date, care conține valorile curente ale semnalului de la semnalele senzorilor de obiect din alte sisteme de comandă sau de la operator, și calculează acțiunile de control preliminare pe propriile lor elemente de acționare, care vin pe mașini prioritare și ultima să genereze acțiuni de control sau să salveze cele anterioare.

Implementarea controlului la distanță în schema avută în vedere se realizează și la nivelul sistemului de management al sistemului tehnologic, prin urmare nu este indicat să se plaseze la nivelul (blocul) interfeței operatorului.

Procedurile A6 lucrează simultan cu celelalte mașini pentru a comunica sistemul tehnologic al sistemului de management al informațiilor cu alte componente ale ACS TP, pentru aceasta:

se stabilește schimbarea stării oricărei intrări discrete (ieșire) a funcției și se formează un mesaj (telegramă) corespunzător în sistemul de comunicare (eveniment discret);

modificarea oricărui parametru continuu (temperatură, presiune etc.) este fixată la o valoare specificată din punct de vedere al preciziei și se stabilește un eveniment parametric conform acestui fapt și se formează o telegramă corespunzătoare în sistemul de comunicații).







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: