ЛЕКЦИЯ №15

В АСУ ТП на нижних уровнях иерархии управления находятся подсистемы автоматического управления и регулирования технологическими агрегатами и отдельными параметрами. Функциональная структура типового контура автоматического регулирования приведена на рис. 15.1.

Рис. 15.1. Функциональная схема типового контура регулирования

В данной лабораторной работе рассматривается контур управления температурой в электрической нагревательной печи. Объектом управления является печь, выходная величина которой – температура – измеряется при помощи термопары или термосопротивления.

Для стабилизации значения температуры в STEP 7 при построении контура управления на базе ПИД, ПИ регуляторов рекомендуется использовать блок (TCONT_CP), который реализует функции указанных регуляторов.

Вызов блока регулятора

Схема, изображенная на рис. 15.2, показывает вызов управления в FBD. А в таблице 15.1. приведено описание некоторых параметров блока ПИД-регулирования (TCONT_CP).

Рис. 15.2. Схема TCONT_CP

Таблица 15.1. Описание используемых в

работе параметров блока TCONT_CP

Параметр	Назначение	Тип	Описание
PV_IN	INPUT (Вход)	EAL	Вход переменной процесса (“Process Variable In”). Начальное значение может быть установлено на данном входе или может быть подключена внешняя переменная процесса в формате чисел с плавающей запятой.
SP_INT	INPUT (Вход)/ OUTPUT (Выход)	EAL	Внутреннее значение сигнала установки (“Internal Setpoint”). Вход “Internal Setpoint” используется для задания уровня сигнала уставноки.
MAN	INPUT (Вход)/ OUTPUT (Выход)	EAL	Управляющая переменная, введенная вручную (“Manual Value”). При автоматическом режиме корректируется до значения управляющей переменной.
MAN_ON	INPUT (Вход)/ OUTPUT (Выход)	OOL	Переключатель на работу в ручном режиме (“Manual Operation On”). Если параметр “Manual Operation On” установлен, то управляющая переменная, введенная вручную (MAN), устанавливается в качестве значения управляющей переменной. 0 – автоматический режим; 1 – ручной режим.
LMN	OUTPUT (Выход)	REAL	Управляющая переменная (“Manipulated Variable”). Действующее значение управляющей переменной в формате числа с плавающей запятой подается на одноименный выход: Manipulated Variable.
QPULSE	OUTPUT (Выход)	OOL	Выходной импульсный сигнал (“Output Pulse”). ШИМ-модулированное импульсное представление управляющей переменной на выходе: Output Pulse.

Порядок конфигурирования блока,

реализующего ПИ-закон регулирования:

1) Создать организационный блок OB35; открыть его и из справочника Overviews взять компонент FB58 TCONT_CP CONTROL по ветви Libraries / Standard Library / PID Control Blocks (см. рис. 15.3).

Рис. 15.3. Выбор блока, реализующего ПИ-закон регулирования,

из справочника Overviews

2) Необходимо выделить место в памяти контроллера для ПИ-регулятора. Для этого надо создать блок данных DB58.

Рис. 15.4. Окно параметров блока данных DB58

3) После того как создали DB58, в OB35 в заголовке блока TCONT_CP выбрать “PID” (см. рис. 15.5).

Рис. 15.5. Привязка блока ПИ-регулирования (TCONT_CP) к DB58

4) Открыть блок DB58 и ввести значения требуемых параметров (рис. 15.6).

Рис. 15.6. Окно ввода значений параметров блока данных DB58

Общий обзор битовых инструкций.

Битовые логические инструкции работают с двумя числами - 1 и 0. Эти две цифры образуют базис системы счисления, называемой двоичной системой. Цифры 1 и 0 называются двоичными цифрами (binary digits) или просто битами. При работе со схемами, использующими контакты и катушки, значение 1 означает активное состояние или протекание тока, а 0 – неактивное состояние или отсутствие протекания тока.

Битовые логические инструкции интерпретируют состояния сигналов 1 и 0 и комбинируют их по правилам булевой логики. Эти комбинации дают результат 1 или 0, называемый Результатом Логической Операции (RLO).

---| |--- Нормально открытый контакт (Адрес)

Нормально открытый контакт будет замыкаться при состоянии бита, указанного в качестве <адреса>, равном 1. Если состояние сигнала по указанному адресу равно 1, то контакт замкнут, и результат логической операции (RLO) равен 1. Если состояние сигнала по указанному адресу равно 0, то контакт разомкнут, и команда дает результат логической операции (RLO) равный 0.

---| / |--- Нормально замкнутый контакт (Адрес)

Нормально замкнутый контакт) будет замыкать цепь при состоянии бита, указанного в качестве <адреса>, равном 0. Если состояние сигнала по указанному адресу равно 0, то контакт замкнут, и результат логической операции (RLO)равен 1. Если состояние сигнала по указанному адресу равно 1, то контакт разомкнут, и команда дает результат логической операции (RLO) равный 0.

XOR: Логическая инструкция исключающее ИЛИ.

Для логической функции “Исключающее ИЛИ” (XOR) должна быть составлена следующая комбинация нормально открытых и нормально закрытых контактов:

--|NOT|-- Инверсия результата логической операции

---|NOT|--- Инструкция инверсия результата логической операции выполняет изменение на противоположное значение результата логической операции RLO.

---() Выходная катушка

Выходная катушка работает как катушка в цепи управления релейно-контактной схемы. Если к катушке подводится ток (RLO = 1), бит <адрес> устанавливается в "1". Если к катушке не подводится ток (RLO = 0), бит <адрес> устанавливается в "0". Выходную катушку можно установить только на правом конце логической цепи. Возможно использование нескольких выходных катушек (максимум 16). Вы можете инвертировать выход с помощью инструкции---|NOT|---.

Зависимость от главного управляющего реле MCR (Master Control Relay) Эта зависимость имеет место только при размещении выходной катушки внутри активированной зоны главного управляющего реле. Внутри зоны действия MCR, если функция MCR активирована и ток протекает на выходную катушку, бит адреса устанавливается на подводимое к нему значение RLO. Если функция MCR деактивирована, логический "0" записывается в выходной адрес независимо от подводимого к нему RLO.

---(#)--- Коннектор

---(#)--- Коннектор – это промежуточный присваивающий элемент, сохраняющий RLO в указанном битовом <адресе>. Этот промежуточный элемент запоминает результат логической операции предыдущей логической цепочки. При последовательном соединении с другими контактами ---(#)--- работает как обычный контакт. Элемент ---(#)--- никогда не может ставиться один перед катушкой, в конце сегмента или в конце открытой ветви. Инверсный ---(#)--- можно получить с помощью элемента ---|NOT|--- (инверсия RLO).

Зависимость от MCR Функция MCR влияет только при расположении коннектора внутри MCR зоны. Внутри активированной зоны MCR, при ее включении, адрес принимает значение подводимого RLO. Внутри деактивированной зоны MCR логический "0" записывается в указанный адрес независимо от подводимого RLO.

---(R) Сброс бита

Катушка сброса Команда сброса выполняется только тогда, когда RLO предыдущей инструкции = 1 (ток поступает на катушку). При протекании тока (RLO = "1"), указанный над катушкой <адрес> сбрасывается в "0". При RLO = "0" (катушка не запитана) инструкция не изменяет статуса указанного операнда. В качестве <адреса> может также использоваться таймер (T) для сброса его значения в "0" или счетчик (C) для сброса его в "0".

Зависимость от главного управляющего реле (Master Control Relay) Зависимость от главного управляющего реле (MCR)проявляется только при нахождении катушки сброса внутри активированной MCR зоны. При этом если главное управляющее реле MCR включено и ток протекает через катушку сброса, адресуемый бит сбрасывается в "0". Если главное управляющее реле MCR выключено, инструкция не изменяет статуса указанного операнда, независимо от протекания тока через катушку.

---(S): Установка бита

Катушка установки. Инструкция Установить бит исполняется только тогда, когда RLO предыдущей инструкции равен 1. Если RLO равен 1, эта инструкция устанавливает указанный адрес в 1. Если RLO равен 0, то инструкция не влияет на указанный адрес, который остается неизменным.

Зависимость от главного управляющего реле (Master Control Relay) Зависимость от главного управляющего реле (MCR)проявляется только при нахождении катушки установки внутри активированной MCR зоны. При этом, если главное управляющее реле MCR включено и ток протекает через катушку установки, адресуемый бит устанавливается в "1". Если главное управляющее реле MCR выключено, инструкция не изменяет статуса указанного операнда, независимо от протекания тока через катушку.

Дата добавления: 2014-10-15