Формализация словесных высказываний базируется на сведениях, содержащихся в техническом задании. Она должна выполняться в следующей последовательности:

первый этап – составление словесных алгоритмов управления, т.е. описание условий работы в отдельности для каждого из блоков управления, имеющих только один выходной сигнал;

второй этап – составление логических высказываний;

третий этап – формализованная запись алгоритмов управления в виде функций алгебры логики;

четвертый этап – математическая запись алгоритмов управления.

Первый этап выполняется совместно проектировщиком с заказчиком. На основе анализа технологического процесса и рассмотрения каждой технологической операции определяют последовательности работы оборудования, конкретизируют параметры и показатели, подлежащие учету и контролю, исследуют информационные связи с локальными и центральными системами управления, учитывают специфические особенности, предъявляемые к системе управления со стороны технологического оборудования. В итоге для каждого из блоков системы управления, имеющего только один выходной сигнал, определяют все входные сигналы, условия их изменения и взаимодействия с другими элементами и блоками системы управления. Одновременно учитывают или оговаривают вспомогательные режимы работы: аварийное отключение, ручное управление и т.д.

Функционирование отдельных блоков системы описывают от общего к частному: начинают с верхнего уровня иерархии системы управления, а затем, детализируя решаемые задачи на каждом уровне, заканчивают ее выходными устройствами.

Словесный алгоритм управления составляют для каждого из блоков с одним выходным сигналом в следующей последовательности:

- описывают назначение всех входных и выходного сигналов;

- описывают положения входных и выходного сигналов в исходном состоянии;

- согласно техническому заданию описывают изменения входных и выходного сигналов во всех рабочих режимах;

- вводят необходимые пояснения и ограничения на условия изменения всех сигналов в рабочих режимах и внештатных ситуациях;

- описывают требуемый порядок изменения сигналов при возможных аварийных ситуациях;

- отмечают сигналы блокировок и защиты, не учтенные в данном описании, и указывают этапы синтеза, на которых эти ограничения будут учтены в схеме управления.

Второй этап проектировщиком выполняется самостоятельно. Его назначение – абстрагироваться от произвольного стиля изложения условий работы системы управления, т.е. составить логические высказывания.

При составлении логических высказываний первоначально вводят условные буквенные и цифровые обозначения для всех входных и выходного сигналов. Затем дать описание всех применяемых обозначений, несмотря на их явную очевидность. Согласно положения математической логики, следует составить логические высказывания по словесному алгоритму управления, максимально используя условные обозначения и минимально применяя слова разговорной речи. На основе применения простых и сложных высказываний, ограниченного числа применяемых союзов условия работы дискретной системы выражаются в единообразной и удобной форме. Основное назначение этого этапа - абстрагирование от технологических особенностей автоматизируемого процесса.

На третьем этапе проверяют полноту и правильность задания алгоритма управления с позиций его реализации. Этот этап позволяет перейти от записи алгоритма управления в виде логических высказываний к его заданию в виде логических функций. На практике часто применяют способы задания логических функций в виде диаграмм состояний и таблиц истинности, с помощью которых проверяют полноту и правильность формализованного описания требуемых условий работы системы управления. На этом этапе не учитывают необходимые временные задержки при появлении и снятии сигналов.

На четвертом этапе выполняют математическую запись алгоритма управления, используя ДНФ или КНФ, их представление в виде алгебраических уравнений или цифровых эквивалентов.

В предыдущем материале в ряде примеров в той или иной мере были использованы основные положения этапа формализации словесных высказываний.