4、基于模型的程序综合方法：离散事件系统建模与自动化操作

基于模型的程序综合方法：离散事件系统建模与自动化操作

1. 引言

在工业过程中，生成有效的操作程序和应急响应程序至关重要。一种常见的方法是基于自动机模型，通过一组事件序列（即所谓的“语言”）来表征系统行为。然而，传统的无时间自动机语言表达能力有限，需要更强大的建模工具，如定时自动机、Petri网和混合模型。

2. 化学过程的层次结构

为了便于实施操作程序，化学过程的组件可分为五个层次：可编程逻辑控制器（PLC）、执行器、系统配置、处理单元和在线传感器。

2.1 层次结构说明

• PLC ：执行控制动作，操纵执行器的状态。
• 执行器 ：改变系统中的物质和/或能量流。
• 系统配置 ：决定嵌入式单元的运行模式。
• 处理单元 ：进行具体的工艺操作。
• 在线传感器 ：测量系统状态并反馈给PLC。

2.2 简单液体存储系统示例

以一个简单的液体存储系统为例，液位高度由传感器在线监测，传感器信号（高液位LH和低液位LL）发送到PLC，以驱动进出管道上的控制阀（V - 1和V - 2）。初始时液位低且阀门关闭，可生成一个顺序功能图（SFC）来表示所需的循环程序。该系统的组件可对应到上述五个层次：PLC、电磁阀（V - 1和V - 2）、管道（P - 1和P - 2）、存储罐（T - 1）和液位传感器（S -