ГОСТ Р МЭК 61131-7-2017

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО

                                 ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ




                                         НАЦИОНАЛЬНЫЙ                ГО С ТР
                                            СТАНДАРТ
                                          РОССИЙСКОЙ
                                                                     МЭК 61131-7—
                                           ФЕДЕРАЦИИ                 2017




                             КОНТРОЛЛЕРЫ ПРОГРАММИРУЕМЫЕ

                                                 Часть      7


                             Программирование нечеткого управления

                                            (IEC 61131-7:2000, ЮТ)



                                             Издание официальное




                                                        Москва
                                                    Стандартинформ
                                                         2017




техническое проектирование

ГОСТ Р МЭК 61131-7—2017


                                       Предисловие
     1 ПОДГОТОВЛЕН Негосударственным образовательным частным учреждением дополнительного
профессионального образования «Новая инженерная школа» (НОЧУ «НИШ») на основе собственного
перевода на русский язык англоязычной версии указанного в пункте 4 стандарта, который выполнен
Российской комиссией экспертов МЭК/ТК 65. и Федеральным государственным унитарным предпри­
ятием «Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации и сертификации в машино­
строении» (ВНИИНМАШ)

    2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 306 «Измерения и управление в про­
мышленных процессах»

     3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому ре­
гулированию и метрологии от 15 сентября 2017 г. № 1127-ст

      4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту МЭК 61131-7:2000 «Контроллеры
программируемые. Часть 7. Программирование нечеткого управления» (IEC 61131-7:2000 «Programma­
ble controllers — Part 7: Fuzzy control programming». IDT).
      Международный стандарт разработан Техническим комитетом МЭК ТК 65 «Измерение, управле­
ние и автоматизация в промышленных процессах».
      При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных между­
народных стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в
дополнительном приложении ДА

     5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ



     Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона
от 29 июня 2015 г. Ш 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об из­
менениях к настоящему стандарту публикуется в ежегод>юм (по состоянию на 1 января текущего
года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений
и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае
пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет
опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные
стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в ин­
формационной системе общего пользования — на официалыюм сайте Федерального агентства по
техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)




                                                                       © Стандартинформ. 2017

     Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и рас­
пространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническо­
му регулированию и метрологии
II

ГОСТ Р МЭК 61131-7—2017


                                                                      Содержание
1 Область применения........................................................................................................................................... 1
2 Нормативные ссылки........................................................................................................................................... 1
3 Термины и определения.................................................................                                                                              1
4 Интеграция в программируемый контроллер.........................................                                                                                    2
5 Язык нечеткого управления FCL........................................................................................................................3
   5.1 Обмен программами нечеткого управления............................................................................................ 3
   5.2 Элементы языка нечеткого управления....................................................................................................4
   5.3 Пример FCL................................................................................................................................................ 12
   5.4 Продукционные правила и ключевые слова языка нечеткого управления (FCL)........................... 12
6 Соответствие...................................................................................................................................................... 16
   6.1 Классы соответствия языка нечеткого управления FCL.......................................................................16
   6.2 Контрольный перечень данных................................................................................................................18
Приложение А (справочное) Теория.................................................................................................................20
Приложение В (справочное) Примеры............................................................................................................. 32
Приложение С (справочное) Промышленный пример: кран для контейнеров.......................................... 34
Приложение D (справочное) Пример использования переменных в блоке правил..................................44
Приложение Е (справочное) Условные обозначения, аббревиатуры и синонимы...................................46
Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов
                 национальным стандартам......................................................................................                                ......47

ГОСТ Р МЭК 61131-7—2017


                                           Введение
      Теория нечеткой логики применительно к вопросам управления называется нечетким управлени­
ем. Нечеткое управление представляет собой технологию, которая позволяет расширить возможности
промышленной автоматики и пригодна для решения задач уровня управления, выполняемых, как пра­
вило. программируемыми контроллерами.
      Нечеткое управление, скорее, основано на практическом применении знаний, представленных в
так называемых базах лингвистических правил, чем на использовании аналитических моделей (эмпи­
рических или теоретических). Применение нечеткого управления возможно при наличии специальных
знаний, которые могут быть представлены математически. При этом становится возможным использо­
вание имеющихся знаний для усовершенствования технологических процессов и выполнения различ­
ных задач. Например, для:
      - управления (замкнутые или разомкнутые системы, одна или несколько переменных в линейных
или нелинейных системах);
      - настройки параметров систем в интерактивном или автономном режиме;
      - классификации и распознавания образов;
      - принятия решений в режиме реального времени (отправить изделие на станок А или Б?):
      - помощи операторам в принятии решения или при регулировании параметров;
      - обнаружения и диагностики неисправностей систем.
      Широкий спектр вариантов применения и естественный подход, основанный на приобретенном
человеком опыте, делает нечеткое управление основным инструментом, который должен стать стан­
дартом для потребителей программируемых контроллеров.
      Кроме того, нечеткое управление может комбинироваться с классическими методами управления.
      Применение нечеткого управления может иметь преимущества в тех случаях, когда отсутствует
точная модель технологического процесса, аналитическую модель сложно рассчитывать в режиме ре­
ального времени или трудно разработать в принципе.
      Другим преимуществом нечеткого управления является возможность непосредственного исполь­
зования опыта, приобретаемого потребителем. Кроме того, отсутствует необходимость моделировать
весь контроллер с использованием нечеткого управления, так как в некоторых случаях нечеткое управ­
ление применяется для интерполяции между последовательностью локально линейных моделей, для
динамической адаптации параметров линейного контроллера, превращающих его в нелинейный, или,
наоборот, для концентрации на определенной, требующей оптимизации функции имеющегося контрол­
лера.
      Нечеткое управление является многозначным управлением, которое не ограничивается значе­
ниями «истина» и «ложь». Поэтому нечеткое управление полезно при создании модели эмпирических
знаний, определяющей, какие управляющие воздействия должны выполняться при заданном наборе
входных сигналов.
      Современная теория и уже внедренные системы нечеткого управления существенно различаются
в части терминологии (определения), функций (функциональные возможности) и практической реали­
зации (инструментарий).
      Нечеткое управление применяется как при решении небольших и простых задач, так и в сложных
проектах. Чтобы охватить все варианты использования, в настоящем стандарте функции соответству­
ющей системы нечеткого управления отображаются в определенных классах соответствия.
      Базовый класс определяет минимальный набор функций, который должен обеспечиваться всеми
совместимыми системами. За счет этого упрощается обмен программами нечеткого управления.
      Дополнительные стандартные функции определяются в расширенном классе. Программы нечет­
кого управления, использующие такие функции, могут быть перенесены между системами с использо­
ванием такого же набора функций только полностью, в противном случае возможен лишь частичный
обмен. Настоящий стандарт не требует, чтобы все совместимые системы выполняли все функции рас­
ширенного класса, однако допускает возможность (частичного) переноса и предотвращение использо­
вания нестандартных функций. Поэтому совместимая система не должна предлагать нестандартные
функции, которые могут быть выполнены с использованием стандартных функций базового и расши­
ренного классов.
      Чтобы не исключать системы, применяющие свои сложные функции из числа соответствую­
щих настоящему стандарту и не препятствовать процессу дальнейшего развития, настоящий стан­
дарт разрешает применять дополнительные нестандартные функции, которые не охвачены базовым
IV