Лабораторні роботи Р-130 Документ Microsoft...

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ

«КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ»

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до виконання лабораторних робіт з курсу

“Автоматизація хімічних виробництв-2” Системи автоматичного керування

для напряму підготовки 6.050202

“Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології”

Допущено Вченою радою інженерно-хімічного факультету

Київ НТУУ «КПІ»

2012

2

Автоматизація хімічних виробництв. Системи автоматичного керування: Метод. вказівки до викон. лабораторних робіт для студентів, що навчаються за напр. підгот. «Автоматизація та комп’ют.-інтегр. технології» / Уклад.: Л. Р. Ладі-єва, П. М .Сташкевич, В. В. Колпаков, О. А. Козачок – НТУУ «КПІ», 2012. – 86 с.

Гриф надано Вченою радою ІХФ (Протокол № 8 від «24» вересня 2012 р.)

ЕЛЕКТРОННЕ НАВЧАЛЬНЕ ВИДАННЯ

АВТОМАТИЗАЦІЯ ХІМІЧНИХ ВИРОБНИЦТВ

СИСТЕМИ АВТОМАТИЧНОГО КЕРУВАННЯ

Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт для студентів напрямку підготовки

«Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології»

Укладачі: Ладієва Леся Ростиславівна, канд. техн. наук, доц.

Сташкевич Павло Миколайович, ст. викл.

Колпаков Володимир Володимирович, ст. викл.

Козачок Олександр Анатолійович, ст. викл.

Відповідальний

редактор А. І. Жученко, докт. техн. наук, проф.

Рецензент C. Г. Бондаренко, канд. техн. наук, доц.

У авторській редакції

3

ВСТУП

Одними з провідних галузей народного господарства є хімічна,

нафто-хімічна, електротехнічна, енергетична, скловарна, харчова, цемент-

на металургійна та ін. Проведення технологічних процесів в сучасний час

неможливо без застосування засобів автоматизації. Ці засоби автоматизації

мають багато варіантів виконання, одними із яких є мікроконтролерні за-

соби. Застосуванню мікроконтролерних засобів приділяється особлива

увага, як одним із найбільш універсальних. В даному методичному засобі

розглядається один із варіантів автоматизації об’єктів промисловості при

допомозі контролера «Реміконт Р-130». «Реміконт Р-130» – це компактний

малоканальний багатофункціональний мікропроцесорний контролер, який

застосовується для автоматичного регулювання та логічного керування те-

хнологічними процесами. Він дозволяє створювати як аналогові, так і

дискретні контури керування, за допомогою яких можна керувати як лока-

льними, так і більш складними об’єктами, якщо контролери об’єднані в

мережу «Транзит».

Даний методичний засіб призначений для студентів, які навчаються

за напрямом підготовки «Автоматизоване управління технологічними про-

цесами» та іншими суміжними напрямами і може бути використаний при

виконанні бакалаврських та магістерських робіт.

4

Лабораторна робота №1

Побудова пневматичного об’єкта керування та пі-

дключення його до ПІД-регулятора, створеного на

мікроконтролері «Реміконт Р-130»

Мета роботи. Вивчити принципи побудови пневматичних об’єктів

керування та навчитися їх підключати до мікроконтролера «Реміконт Р-

130».

Теоретичні відомості

Реміконт Р-130 – це компактний малоканальний багатофункціона-

льний мікропроцесорний контролер, який застосовується для автоматично-

го регулювання та логічного керування технологічними процесами. Він за-

стосовується в хімічній, електротехнічній, енергетичній, металургійній,

харчовій, цементній, склоробній та інших галузях промисловості.

Реміконт Р-130 має три моделі – регулюючу, логічну та непере-

рвно-дискретну.

Регулююча модель Реміконта Р-130 дозволяє вести локальне, кас-

кадне, програмне, супервізорне та багатозв’язане регулювання. Архітекту-

ра цієї моделі дає можливість вручну або автоматично включати, виключа-

ти, переключати та реконфігурувати контури регулювання, причому, роби-

ти це безударно. Разом з обробкою аналогових сигналів ця модель дозво-

ляє також обробляти логічні та дискретні сигналі та виробляти аналогові,

імпульсні та дискретні команди керування.

5

Логічна модель формує логічну програму крокового керування з

аналізом умов виконання кожного кроку, завданням контрольного часу на

кожному кроці та умовою або без ударним переходом програми на наступ-

ний крок. Разом з обробкою логічних сигналів ця модель дозволяє також

обробляти функціональні перетворення аналогових сигналів та виробляти

не тільки дискретні, але і аналогові сигнали.

Неперервно-дискретна модель дозволяє виконувати як аналогові,

так і дискретні перетворення сигналів.

Оперативне керування технологічним процесом здійснюється з ли-

цевої панелі контролера та дозволяє вручну змінювати режим роботи, за-

вдання, керувати ходом виконання програми, вручну керувати виконавчи-

ми пристроями, контролювати вхідні сигнали та здійснювати індикацію

помилок.

Центральний блок контролера БК-1 виконує такі функції: пряме і

зворотне перетворення аналогових і дискретних сигналів у цифрову фор-

му; обробку інформації, що надходить згідно з потрібними алгоритмами

керування, які об'єднані в систему заданої конфігурації; вироблення дис-

кретних аварійних сигналів; оперативний контроль і керування за допомо-

гою клавіш та індикаторів, розміщених на лицьовій панелі блоку.

БК-1 складається з основної і змінної частини. До основної частини

входять модуль контролю і програмування (МКП), модуль процесора

(ПРЦ), що має безпосередній зв'язок з акумуляторною батареєю і модуль

стабілізованої напруги (МСН), що забезпечує живленням весь контролер.

Змінну частину утворюють два молі пристроїв зв'язку з об'єктом УСОА і

УСОБ, куди може входити одна з трьох модифікацій модулів УСО: модуль

аналогових сигналів (МАС), модуль аналогових і дискретних сигналів

(МДА) та модуль дискретних сигналів (МСД). Виконання лицьової панелі

(ЛП) блока залежить від бібліотеки алгоритмів керування.

6

Блок контролера живиться від напруги постійного струму 24 В.

Датчики технологічних параметрів та виконавчі механізми підклю-

чаються за допомогою індивідуальних кабелів зв’язку.

Контролер може працювати з такими вхідними сигналами:

• сигнали від термопар ТХК, ТХА, ТПР, ТВР, ТПП;

• сигнали від термометрів опорів ТСМ, ТСП;

• уніфіковані аналогові сигнали постійного струму 0…5, 0…20,

4…20 мА; 0…10 В.

Зовнішні сигнали підключаються до контролера через два неза-

лежних канали А і Б. Ці канали можуть працювати як разом, так і по

одинці. При алгоритмічній обробці сигнали групи А і Б можуть «змі-

шуватись» в один загальний масив інформації.

Всі аналогові і дискретні входи і виходи контролера повністю

універсальні і не «прив’язані» до певних функцій контролера.

Виняток – два аварійних виходи, які автоматично спрацьовують

від засобів самодіагностики.

Аналогові входи гальванічно ізольовані від усіх інших кіл.

Термопари та термометри опору підключаються до мікро контро-

лера при допомозі спеціальних підсилювачів БУТ-10 та БУС-10,на виході

яких формується стандартний сигнал 0…5 мА, який далі при допомозі но-

рмуючого резистора перетворюється в сигнал 0…2 В. Стандартні анало-

гові сигнали підключаються за допомогою спеціальної клемної колодки

КБС-3 або нормуючих резисторів РН-1, за допомогою яких перетворюють-

ся також в стандартний діапазон 0…2 В. Тобто, безпосередньо підключені

до контролера всі аналогові входи мають бути 0…2 В.

Дискретні сигнали лежать в межах: логічний «0» − 0…7 В; логічна

«1» − 19…32 В (зазвичай 24 В). Вхідні дискретні сигнали завадозахисні з

пороговою напругою не менше 7 В.

7

На виходах Р-130 можуть бути сформовані такі керувальні сигнали:

• уніфіковані аналогові сигнали постійного струму 0…5, 0…20 та

4…20 мА;

• дискретні сигнали транзисторного виходу: максимальна напруга ко-

мутації 40 В; максимальний струм навантаження 0,3 А.

Аналогові виходи зв'язані попарно в межах однієї групи ,яка гальва-

нічно ізольована від інших кіл.

Дискретні виходи (транзисторний ключ) можуть працювати на ін-

дуктивне навантаження і захищені від короткого замикання. Вони також

гальванічно ізольовані в межах однієї групи.

Сильнострумовий релейний вихід може бути з максимальним стру-

мом комутації 2 А при максимальній напрузі навантаження 220 В ( два ре-

ле РПТ-8).

Крім того, сильнострумові вихідні дискретні сигнали формуються

на виході контролера за використання блока підсилювача потужності

БУМ-10. Підсилювач містить чотири незалежні реле (РПТ-8) з потужними

вихідними нормально розімкненими контактами.

Блок перемикання БПР-10 призначений для комутації аналогових

або дискретних сигналів і застосовується за необхідності зовнішньої кому-

тації, блокувань, перемикань.

Склад мікро контролера і допоміжних блоків наведено в таблиці 1.

Мікроконтролер має інтерфейсний канал, за допомогою якого до 15

мікроконтролерів Реміконт Р-130 можуть бути об’єднані в мережу «Тран-

зит». Зв’язок з зовнішніми пристроями здійснюється при допомозі ІРПС

або RS-232 інтерфейсу. Програмування контролера здійснюється за допо-

могою спеціального виносного пульта ПН-21 та дистанційно при допомозі

спеціального програмного забезпечення і блоку «Шлюз» RS-232 інтерфей-

су.

8

Таблица 1. Склад мікро контролера «Реміконт Р-130».

Запрограмована інформація зберігається при вимиканні живлення в спеці-

альній напівпостійній пам’яті ППЗП, яка має допоміжне джерело живлен-

ня 3,6…4,5В. Після вмикання живлення збережена інформація автоматич-

но переписується в оперативну пам’ять (блок алгоритмів) із ППЗП.

9

Р-130 має засоби самодіагностики, сигналізації та ідентифікації по-

милок.Схема поєднання блоків контролера Р-130 показана на рис.1.

В сучасний час випускається модернізований контролер Реміконт Р-130М,

який має збільшене число незалежних контурів регулювання і незалежних

логічних програм крокового керування до 8 (у Р-130 їх 4), використовує ін-

терфейси ІРПС, RS232, RS485 і здійснює підтримку протоколів

БЛОК КОНТРОЛЕРА БК-1

Змінна частина Основна частина Акуму-лятор

МСН-10

МАС або МДА або МСД

ЛП

МАС або МДА або МСД

МКП

ПРЦ-10

Роз’єми магістральні

УСО-А

УСО-Б

ЛП

БП

Пульт налагодження

ПН-1

Блок живлення БП-1

Клемно-блочні з’єднувачі КБС-1, КБС-2, КБС-3

Засоби зв’язку з об’єктом БУТ-10, БУС-10, БУМ-10, БПР-10,

Вхідні та вихідні сигнали КБС-1, КБС-2, КБС-3

~220 В50 Гц

Рис.1. Структурна схема поєднання блоків контролера «Реміконт Р-130».

«Транзит», Modbus, Ethernet TCP/IP. а також передбачено можливість ство-

рення бібліотек власних алгоритмів.Для модернізованого контролера роз-

робляється OPC сервер, який виконує функцію взаємодії з SCADA-

системами. Спрощену архітектура Р-130 і Р-130М показано на рис.2.

Виробники: 1. ВАТ «Завод Электроники и Механики», М. Чебоксари, Росія,E-MAIL: [email protected] , [email protected]. 2. ВО «Промприлад», м. Івано-Франківськ. 3. Приладобудівний завод, м. Полтава.

10

. Для можливості оперативного керування контурами регулювання

використовується лицьова панель, показана на рис.3.

Рис.3. Лицьова панель регулювальної моделі контролера.

Канали введення-виведення


Блок жи-влення

Модуль контролю та програ- мування

Модуль процесора

Модуль введення-виведення


Панель лицьова а

ІРПС

Рис.2. Спрощена архітектура контролерів Р-130 та Р-130М. б

Блок жи-влення

Перетво-рювач ін-тер-фейсу

Модуль процесора





COM1 RS232/ RS485 ІРПС

COM1 RS232/ RS485 ІРПС Ethernet

Панель лицьова

11

Вона містить світлодіодні лампові індикатори (ЛІ), світлодіодні

цифрові індикатори (ЦІ), шкальний індикатор і клавіатуру. У верхній час-

тині лицьової панелі розміщено п'ять лампових індикаторів 3, що контро-

люють помилки. Однорозрядний ЦІ 1(контур) показує номер контуру, з

яким працює в даний момент оператор. ЦІ 4 (завдання) виводить сигнал

завдання. Сім ЛІ в групі 6 (види контролю) вказують, яка інформація виво-

диться на нижній чотирирозрядний ЦІ 5. Шкальний індикатор 7 (вихід)

має 21 світлодіодний індикатор, який імітує аналогове значення сигналу на

виході контуру чи положення виконавчого механізму. Два ЛІ «��» і «��» у цій

групі 7 сигналізують про роботу імпульсного регулятора в напрямку “ме-

нше” чи “більше”. Чотири ЛІ 2 (режим керування) вказують, у якому ре-

жимі працює контур (каскадному КУ, локальному ЛУ, дистанційному ДУ

чи ручному РУ керуванні). Три ЛІ 8 (режим завдання) вказують, який ре-

жим завдання встановлено у контурі: ручне РЗ, програмне ПЗ чи зовнішне

ВЗ. Перелік параметрів групи 6, які контролюються по нижньому ЦІ 5, на-

ведено в таблиці 2.

Таблица 2. Параметри, які контролюються по нижньому ЦІ.

12

Клавіші клавіатури �,� дозволяють вибрати параметр, який треба

контролювати по нижньому ЦІ. При натисненні однієї з цих клавіш лампо-

вий індикатор з групи 6 зміщюється по колу відповідно вліво чи вправо і

показує, який параметр вибрано.

Сигнал завдання, вхідний сигнал (ВХ) та сигнал розузгодження (ε)

контролюються у однакових технічних одиницях. Масштаб технічних

одиниц програмується.

Оперативне керування контурами регулювання здійснюється з ли-

цьової панелі за допомогою 12 клавіш 9 (рис.1). Команди, які виконуються

за допомогою клавіш та їх комбінацій, наведено в таблиці 3.

Таблица 3. Команди оперативного керування контурами регулювання.

13

Продовження таблиці 3.

Для виконання операцій технологічного програмування, тестування

та настроювання використовується пульт настроювання ПН-1 . Він підк-

лючається до блока контролера (БК-1) за допомогою кабелю, що закінчу-

ється вилкою роз'єму . Після вище згаданих операцій він відключається.

Зовнішній вигляд цього пульта показано на рис.4. Пульт має спеціальний

роз'єм, через який підмикають зовнішню програмуючу напругу (до 13,6 В)

при записуванні інформації в ППЗП. ПН-1 містить лампові (світлодіодні)

(ЛІ), цифрові (ЦІ) індикатори та клавіатуру. ЛІ в групі 6 (помилки) сигна-

лізують про помилки контролера чи неправильні дії оператора, в групі 7

(процедура) – про те, які параметри контролюються і змінюються за допо-

могою ПН-1, у групі 4 (режим) – про режим роботи контролера (програму-

вання чи робота), в групі 8 (стан) – про стан алгоритмів керування (індика-

ція працює тільки в процедурі «ВЫХОД»).ЦІ використовується при тесту-

ванні, програмуванні та контролі сигналів і параметрів. Шість клавіш 5 за-

стосовуються для вибору режимі, процедур, параметрів, для зміни параме-

трів, запускання тестів та ін. Про наявність зовнішньої програмуючої на-

пруги при записуванні програми в ППЗП сигналізують ЛІ «UПР». Загаль-

14

ний перелік команд, що виконуються за допомогою ПН-1, наведено в таб-

лиці 4.

Рис.4. Пульт настроювання ПН-1.

Таблица 4. Команди, що виконуються за допомогою ПН-1.

15

Виконання команд за допомогою пульта настроювання ПН-1 вико-

нується наступним чином.

�+� − комбінація клавіш, яка використовується для переходу в

режим програмування. Про перехід у режим програмування свідчить за-

свічення ЛІ «прог».

У режимі програмування алгоритми керування не виконуються, і в

контролері можна змінювати всі запрограмовані параметри, алгоритми,

конфігурацію, константи тощо.

�+ − комбінація клавіш, яка застосовується для переходу в режим

роботи. Про перехід в режим роботи свідчить засвічення мигаючим світ-

лом ЛІ «робота». При відсутності відмови (ЛІ «відмова» не горить) часто-

та мигання буде 3 рази в 3 секунди. Якщо є відмова, то ЛІ «робота» мигає

з частотою приблизно один раз за одну – дві секунди.

У режимі робота можна контролювати сигнали та параметри, але

не які параметри, крім коефіцієнтів, змінювати не можна.

�, − клавіші вибору процедури. При натисненні однієї з цих

клавіш ЛІ, що світиться в групі «процедури», переміщується відповідно

вліво або вправо (по колу). Коли потрібна процедура буде вибрана, натис-

нута клавіша відпускається.

� − клавіша має подвійне значення: вона використовується для ви-

бору потрібного параметра і для вводу встановлених параметрів у пам’ять

(остання – тільки в режимі програмування).

У кожній операції по програмуванню, настроюванню та контролю

використовується декілька параметрів. Виклик цих параметрів на цифрові

індикатори (ЦІ) відбувається послідовно: при кожному натисненні � на ЦІ

визивається наступний параметр, який бере участь у цій операції. Цей па-

раметр при необхідності можна змінювати за допомогою клавіш �, �. Пі-

сля того, як всі параметри, що беруть участь у процедурі, будуть викликані

16

і встановлені, чергове (останнє) натискання клавіші � введе встановлені

параметри в пам’ять, залишаючи на ЦІ тільки перший параметр.

� − клавіша відміни. Натиснення цієї клавіші спрацьовує викликані

параметри, залишаючи на ЦІ лише перший параметр. Якщо клавіша натис-

кається до останнього натиснення клавіші �, то встановлені параметри в

пам’ять нее вводяться.

Виняток тут складає процедура установки коефіцієнтів в режимі

«робота»: коефіцієнти вводяться в пам’ять одразу після їх установки без

участі клавіші �, тому клавіша � не відміняє встановлені значення коефіці-

єнтів.

�, � - клавіші зміни параметрів. При натисненні клавіші � пара-

метри зменшуються, при натисненні клавіші � - збільшуються. Після на-

тиснення однієї з цих клавіш параметр змінюється спочатку повільно, по-

тім – швидше і далі ще швидше. Якщо клавішу відпустити і знову натис-

нути, швидкість зміни параметра знову стане низькою і далі знову буде

зростати.

У режимі програмування контролер вимкнено із системи керування

і можна змінювати всі параметри як контролера в цілому, так і алгоблоків.

У режимі «РОБОТА» можна контролювати сигнали і параметри, але змі-

нювати можна тільки коефіцієнти. Для програмування використовується

вісім процедур, які будуть розглянуті далі (лабораторна робота №2).

Пневматичний об’єкт керування будується на основі інерційної

ланки першого порядку та п’ятимембранного елемента порівняння

П2ЭС.3, який виконує роль виконавчого механізму. Для гальванічної

розв’язки між інерційною ланкою та наступними елементами схеми вико-

ристовується підсилювач потужності П2П.7. Схема підключення такого

пневматичного об’єкта до мікроконтролера «Реміконт Р-130)» наведена на

рис.5.

17

Ця схема складається з змінного пневматичного опору 1 (дросель

α), пневматичної ємності 2, п’ятимембранного елемента порівняння 3

(П2ЭС.3), задавача тиску (потужності) виконавчого механізму 4, задавача

сигналу збурення 5, тумблера збурення 6 (Т), манометра потужності вико-

навчого механізму 7, манометра сигналу збурення 8, підсилювача 9, пнев-

моелектричного перетворювача 10, мікроконтролера 11, електропневмати-

чного перетворювача 12. Сигнал зворотнього зв’язку від ПІД-регулятора,

побудованого на мікроконтролері, поступає у від’ємну камеру

п’ятимембранного елемента порівняння, створюючі сигнал компенсації,

зворотній по знаку сигналу збурення.

Рис.5. Схема підключення мікроконтролера «Реміконт Р-130» до пневма-тичного об’єкту керування.

ЗД1

ЗД2

М1

М2

4

Рпит.=1,4 кг/см2

α

«0»атм.

+

−-

А

Б

В

Г

N1

Nос

+

-

N1

Д

Е V П2П.7

ППЕ-6

1 2

3

Т 6

7

8

9 10

Реміконт Р-130

(ПІД-регулятор) ЕП-1324

11 12

5

18

Опис установки

Установка складається (дивись рис.6) з пневматичного стенда ЦНДІКА 1,

на якому створюється пневматичний об’єкт керування, шафи 2, в якій зна-

ходиться мікроконтролер з обладнанням, пневмоелектричного перетворю-

вача 3 (ППЕ-6), електропневматичного перетворювача 4 (ЕП-1324), мілі-

амперметру вихідного синалу 5, обчислювальної машини 6, пульта налаго-

дження 7, мікроконтролера 8, блока зв’язку з ЕОМ (шлюз RS-232) 9, блока

живлення 10.

Порядок виконання

На стенді ЦНДІКА зібрати дослідну установку пневматичного

об’єкта керування, яка наведена на рис.5.

1. Подати на установку електричне та пневматичне живлення.

2. За допомогою задавача потужності виконавчого механізму 4

(ЗД1) та задавача сигналу збурення 5 (ЗД2) встановити тиск

потужності (145 поділок зразкового манометра 7) та тиск збу-

рюючого впливу (20 поділок зразкового манометра 8).

1 2 4 6 10

Рис.6. Будова установки для дослідження мікрокон-тролера «Реміконт Р-130».

3 7 8 9 5

19

3. Перевірити за верхнім цифровим індикатором мікроконтролера

значення сигналу завдання (має бути 50%) та за нижнім цифро-

вим індикатором значення вхідного сигналу.

4. Тумблер 6 збурюючого впливу має бути у виключеному стані.

5. Перевести контролер в режим « АВТОМАТИЧНА РОБОТА»

за допомогою клавіши з позначкою .

6. Перевірити, як працює ПІД-регулятор, створений в

мікроконтролері.

7. За допомогою тумблера Т (поз.6 на рис.5) подати збурюючий

вплив та дослідити перехідний процес. Результати досліду занес-

ти в таблицю 4.

Таблица 5. Дослідження перехідного процесу по каналу збурення.

8. Змінюючи сигнал завдання, нанести збурення по каналу завдан-

ня і дослідити перехідний процес по каналу завдання. Результа-

ти дослідів занести в таблицю 5.

9. По результатам дослідів зробити висновки про якість перехід-

них процесів.

Таблица 6. Дослідження перехідного процесу по каналу збурення.

Оформлення звіту

Звіт повинен містити схему підключення мікроконтролера «Ремі-

конт Р-130» до пневматичного об’єкту керування (рис.5), опис установки і

Час після нанесения збурення, через 10 с.

0 10 20 30 40 50 60 … N

Показ цифрового ін-дикатора

Час після нанесення збурення, через 10 с.

0 1 0 20 30 40 50 60 … N

Показ цифрового ін-дикатора

20

результати експерименту, графіки перехідних процесів, а також висновки

що до якості отриманих перехідних процесів.

Контрольні питання

1. Яку будову має пневматичний об’єкт керування?

2. Що виконує функцію виконавчого механізму?

3. За допомогою чого пневматичний об’єкт підключається до мік-

роконтролера?

4. Який закон регулювання положено реалізовано в контролері?

5. Які існують показники якості перехідних процесів?

6. Який характер з точки зору стійкості мають отримані перехідні

процеси?

7. Які моделі контролера існують?

8. За допомогою чого здійснюється оперативне керування?

9. Як здійснюється програмування контролера? Яке призначення

пульта ПН-1?

10. Які існують типи вхідних сигналів?

11. Які вихідні сигнали?

12. За допомогою чого до контролера підключаються термоелект-

ричні перетворювачі та термометри опору?

13. Яка величина безпосередньо підключаємого до клем контроле-

ра стандартного сигналу і за допомогою чого вона досягається,

якщо на вхід контролера поступають звичайні уніфіковані сиг-

нали?

14. Чим контролер «Реміконт Р-130М» відрізняється від контролера

«Реміконт Р-130»?

21


Програмування контролера, його лицьової панелі

із застосуванням алгоритмів ОКО, ПІД-регулятора,

алгоритму аналогового вводу ВАА, алгоритму

аналогового виводу АВА, алгоритмів завдання

ЗДН та ручного керування РУЧ.

Мета роботи. Навчитися правильно програмувати певні алгоритми

керування на основі приведених та дослідити набрану структуру регулято-

ра за зміни коефіцієнтів налагодження ПІД-регулятора.


Для програмування мікроконтролера необхідно виконати вісім

процедур.

1. Процедура тестування. «Реміконт Р-130» має розвинені засоби

діагностики. Передбачено два виду діагностики: тестування та самодіагно-

стика.

Тестування виконується за ініціативою оператора. Всі операції,

зв’язані з тестуванням проводять в режимі програмування, тому в цей час

контролер відключено від контуру керування.

Самодіагностика виконується автоматично. Засоби самодіагности-

ки контролюють несправність апаратури та збій пам’яті, а також фіксують

помилкові дії оператора.

Несправність ділять на дві групи: відмови та помилки. При відмові

нормальна робота контролера неможлива. При помилці можно продовжу-

22

вати роботу, але в цій ситуації частина функцій (як правило не зв’язаних з

основними задачами керування) виконуватись не буде.

Засоби діагностики мають власні засоби індикації. На пульті нала-

годження - це два лампових індикатора (ЛІ) отказ (відмова) та ош (помил-

ка), а на лицьовій панелі – п’ять ЛІ: 0; 1; 2; 3; 4.

При роботі з пультом налагодження в разі відмови починає горіти

мигаючим світом ЛІ отказ (відмова), а в разі помилки – ЛІ ош (помилка).

При роботі з лицьовою панеллю ЛІ 0 фіксує як відмови, так і помилки. Го-

ріння ЛІ 1 – 4 сигналізує про інформаційні помилки, які означають, що у

відповідному до номера контурі регулювання сигнали вийшли за межі до-

пустимого або прийняли недопустимий стан.

Операцію тестування передбачено тільки для блока контролера.

Тестування виконується тільки в режимі програмування. При тестуванні

(як і в інших процедурах, з переходом в режим програмування) контролер

відключається від контуру керування і формується сигнал про відмову.

В контролері передбачено 19 тестів, які поділено на 5 груп:

а) тестування пам’яті;

б) тестування інтерфейсу;

в) тестування сторожа циклу;

г) тестування клавіатури та індикаторів;

д) тестування ПЗО (пристроїв зв’язку з об’єктом).

Тестування ведеться за допомогою пульта налагодження в проце-

дурі тест. В процесі тестування на цифровому індикаторі (ЦІ) встановлю-

ють номер тесту і натискають клавішу . Потім оцінюють результат тесту-

вання згідно з таблицею 7 та рисунками 7 та 8.

23

1

2

3 4

7

а)

5

6

8

б)

01

02

03

04

05

06

07

08

09

10

11

12

Рис.7: а) – послідовність висвітлення сегментів цифро-вих індикаторів при тестуванні; б) – нумерація клавіш при тестуванні клавіатури лицьової панелі.

№ тесту

Результат тестування

№ тесту

№ виходу в тест

Значення контрольного сигналу (для ЦАП – від 0 до 199,9%, для ЦДП – 0 або1). В тесті ЦДП у випадку коротко-го замикання навантаження при запису логічної 1 в це поле виводиться код 75.01 для групи А або код 75.02 для групи Б

а)

б)

Рис.8: а) – форма індикації при тестуванні пам’яті, інтерфейсу та сторожа циклу; б) – форма індикації при тестуванні ЦАП та ЦДП.

24

Таблица 7. Тестування блока контролера. Номер тесту

Назва тесту Результат тестування

00 Комплексний (всі мікрос-хеми ПЗП та ОЗП)

00 – тест пройшов; ≠ 00 – номер тесту, що не пройшов.

01 – 04 Мікросхеми ПЗП (відпові-дно 1 – 4)


05 – 08 Мікросхеми ОЗП (відпові-дно 1 – 4)


09 Стирання ППЗП (Полупос-тійного запам’ятовуючого

пристроя)

00 – ППЗП стерто або відсутне

09 – ППЗП не стерто

10 Інформація ППЗП

00 – інформація в ППЗП збережена 10 – інформація в ППЗП не збере-жена 20 – інформація в ППЗП не записа-на

11 Обмін по інтерфейсу 00 – канал інтерфейсу справний 11 – канал інтерфейсу не справний

12 Частота обміну по інтер-фейсу

Якщо результат буде 00 через 48 – 51 с після запуску тесту, то тест пройшов, інакше тест не пройшов. Під час проходження тесту буде мигати точка на нижньому ЦІ

13 Сторож циклу

Якщо приблизно через 1 с після за-пуску тесту ЦІ погасне, то тест пройшов. Якщо на нижньому ЦІ з’явиться код 13, то тест не прой-шов.

14 Пульт настроювання Результат контролюється за індика-торами пульта настроювання

15 Лицева панель Результат контролюється за індика-торами лицевої панелі

16 ЦАП, група А Результат контролюється на анало-говому виході

17 ЦАП, група Б Результат контролюється на анало-говому виході

18 ЦДП, група А

Якщо загрузка не має короткого за-микання (КЗ), то результат контро-люється на дискретному виході; якщо є КЗ, то на ЦІ буде світитися код 75.01

19 ЦДП, група Б Те саме, що для групи А, але при КЗ код буде 75.02

25

2. Процедура завдання приладних параметрів (ПРИБ). В цій про-

цедурі відбувається обнуління ОЗП, установка комплектності контролера,

установка дозволу або заборони на зміну алгоритмічної структури, устано-

вка часового діапазону, установка часу циклу, контролюється ресурс ОЗП,

установлюється номер бібліотеки алгоритмів, яка зашита в ПЗП.

Запис приладних параметрів здійснюється в режимі програмування

за допомогою пульта настроювання. Для переведення контролера в цей

режим треба одночасно натиснути на 1 – 2 секунди клавіши �� та ��. На

пульті настроювання почне мигати світлодіод «ПРОГР». Для повернення

контролера в режим «РОБОТА» треба одночасно натиснути клавіши та

��. Запис приладних параметрів показано в таблиці 8.

Таблиця 8. Запис приладних параметрів.

Обнуління (необхідно

зробити перед початком

програмування)

N1= 00 – заборона обну-

ління;

N1= 01 – дозвіл;

N2= 00 – обнуління.

Комплектність

N – код комплектності.

Заборона зміни алгорит-мічної структури, завдан-ня часового діапазону

N1= 00 – заборона зміни алгоритмічної структури; N1= 01 – дозвіл; N2= 00 – молодший часо-вий діапазон (с, хв.); N2= 01 – старший часовий діапазон (хв., год.).

Час циклу

Т = 0,2 …2,0 с – час циклу

03

,04

N1

00

0.2

02

00

N1

01

00

00

N2

01

15 N

00

00

N2

N1

N2

26


Ресурс першої області

ОЗП

N2 – ресурс у кілобайтах

Ресурс другої області ОЗП

N2 – ресурс у кілобайтах

Склад бібліотеки алгори-

тмів, версія

N1- номер бібліотеки;

N2 – номер версії

При виконанні процедури завдання приладних параметрів необхід-

но дотримуватись наступних правил.

Обнуління треба робити перед початком першого програмування.

Комплектність задає код модифікації контролера (наприклад 15):

перша цифра – входи групи А;

друга цифра – входи групи Б.

При забороні зміни алгоритмічної структури дозволяється зміню-

вати тільки параметри настройки та режим роботи інтерфейсу. В початко-

вому стані (після обнуління або вводу стандартної конфігурації) заборону

знято.

Часовий діапазон поділяється на молодший (сек. та хв.) та старший

(хв. та год.).

Час циклу, який дорівнює Т = 0,2…2 сек. змінюється з шагом 0,2 і

залишається однаковим для всіх алгоблоків.

Номер бібліотеки залежить від моделі контролера (див. додаток 3).

06

11

N1

01

05

10

N1

25

04

64

N1

21 N2

N2

N2

27

3. Процедура завдання системних параметрів(СИСТ). Ці пара-

метри задають:

1. Системний номер контролера.

2. Режим інтерфейсного каналу.

Системний номер задають, якщо контролер входить в мережу

«Транзит». До цієї мережі може входити до 15 контролерів.

Якщо контролер не підключено до мережі «Транзит», то його сис-

темний номер 00.

Інтерфейсний канал працює у двох режимах: інформаційному та

командному.

В інформаційному режимі можна запитати:

оперативні параметри; коефіцієнт; константи; помилки;

системний номер.

Змінювати ці параметри через інтерфейс неможна.

В командному режимі через інтерфейс можна запитати всі вище

згадані парамети, а також змінювати:

оперативні параметри;

коефіцієнти.

Процедура запису системних параметрів наведена в таблиці 9.

Таблица 9. Запис системніх параметрів. Операція Форма індикації Параметри

Системний номер

N = 00 … 15 – системний номер; N = 00 – контролер не входить в мережу «Тран-зит».

Режим інтерфейса

N = 01 – інформаційний режим; N = 02 – командний ре-жим.

01

02 N

00

00 N

28

4. Процедура запису алгоритмів. Оперативна пам’ять контролера

(ОЗП) розділена на 99 алгоблоків. В процедурі «АЛГ.» відбувається запов-

нення алгоблоків алгоритмами із бібліотеки алгоритмів, яка знаходиться в

ПЗП.

Задаються три параметри: сам алгоритм; його модифікатор та мас-

штаб часу. В окремому випадку модифікатор та (або) масштаб часу мо-

жуть бути відсутні.

Після обнуління стає доступним тільки перший алгоблок. Після то-

го, як в нього буде введено любий алгоритм (в тому числі і «пустий» з ко-

дом 00) доступним стає наступний алгоблок. Після заповнення конкретно-

го алгоблока алгоритмом можна повернутися в любий алгоблок з меншим

номером і змінювати в ньому алгоритми. В загальному випадку, якщо в

перші m алгоблоків було введено конкретні алгоритми (в т.ч. і з кодом 00),

то доступними для заповнення стають перші m + 1 алгоблоків. Після обну-

ління заповнення алгоблоків можна вести тільки підряд, починаючі з пер-

шого.

Для резервування алгоритмів вводиться код 00.

Процедура заповнення алгоблоків алгоритмами повинна виконува-

тись першою. При введенні нового алгоритма в алгоблок всі попередні

зв’язки входів – виходів даного алгоблока анулюються (стираються). Те

саме відбувається при зміні модифікатора чи масштабу часу.

Є два правила:

1. Будь-який алгоритм можна розмістити у будь-якому за номером

алгоблоці.

2. Один і той самий алгоритм можна помістити в різних алгобло-

ках, тобто використати багаторазово.

Але є винятки:

29

1. Алгоритми обслуговування лицьової панелі ОКО (або ОКЛ для

логічної чи ОКД для неперервно-дискретної моделей) записуються тільки

в перші чотири алгоблоки. У розміщенні алгоритмів ОКО і ОКЛ є особли-

вий зміст:

номер алгоблока, в якому розміщений алгоритм ОКО чи ОКЛ, ви-

значає номер контура (для ОКО) чи програми (для ОКЛ), які обслугову-

ються даним алгоритмом. Якщо число задіяних контурів чи програм мен-

ше ніж чотири, в перших чотирьох алгоблоках можна розміщювати буд-які

інші алгоритми. Якщо використовується один контур (програма), алгоритм

ОКО (ОКЛ) рекомендується розміщювати в першому алгоблоці, якщо два

контури, то – в першому і другому. Це ілюструє рис. 9.

Алгоритми ОКО чи ОКЛ, розміщені в алгоблоках, номер яких бі-

льше за чотири, не обслуговуються (тобто алгоритми працювати не бу-

дуть).

2. Для деяких алгоритмів є обмеження щодо кількості їх викорис-

тання в межах одного контролера. Так, алгоритм аналогового вводу групи

А можна використовувати один раз – цей алгоритм охоплює всі аналогові

входи групи А і його повторне використання позбавлене змісту. Аналогіч-

ні обмеження мають інші алгоритми вводу і виводу інформації.

Структура заповнення алгоблоків алгоритмами наведена в таблиці 10.

N=1 N=2 N=3 N=4 N=5

ОКО (ОКЛ)

ОКО (ОКЛ)

* * * • • •

Рис.9. Приклад розміщення алгоритмів для двох контурів (пограм): N – номер алгоблоку; * − будь-який алгоритм із бібліотеки.

30

Таблица 10. Заповнення алгоблоків алгоритмами. Форма індикації Параметри

N1= 00…99 – номер алгоблока; N2= (із бібліотеки) – номер алгоритма; N3=… - код модифікатора; N4= … - масштаб часу.

N4 Часовий діапазон

Масш-таб часу

Крапка в кінці числа на цифро-вому інди-каторі

с не горить 00 молодший

хв. горить

хв. не горить

01 старший

год. горить

Приклад заповнення алгоритмами алгоблоків при програмуванні

ПІД-регулятора (в бібліотеці программ – це РАН-регулятор) наведено в

таблиці 11.

Таблица 11. Програмування ПІД-регулятора. Запис на індикаторах пульта настрою-

вання ПН-21 Параметри

N1= 01– 1-й алгоблок; N2= 01– алгоритм оперативного контро-лю контурами регулювання (із бібліоте-ки − ОКО); N3= 03 − код модифікатора; N4= − − масштаб часу.

N1= 05 – 5-й алгоблок; N2= 07 – алгоритм аналого-цифрового перетворювача АЦП (із бібліотеки − ВАА ( ввід аналоговий групи А)); N3= 03 − код модифікатора; N4= − − масштаб часу.

01

N3

03

N4

N2 N1

01

05

N3

03

N4

N2 N1

07

01

N3

03

N4

N2 N1

01

31


N1= 07 – 7-й алгоблок; N2= 24 – алгоритм ручного завдання (із бібліотеки - ЗДН); N3= 01 − код модифікатора; N4= 01 − масштаб часу.

N1= 08 – 8-й алгоблок; N2= 20 – алгоритм ПІД-регулятора(із бі-бліотеки - РАН); N3= − − код модифікатора; N4= 01 − масштаб часу.

N1= 09 – 9-й алгоблок; N2= 26 – алгоритм ручного керування (із бібліотеки - РУЧ); N3= − − код модифікатора; N4= − − масштаб часу.

N1= 10 – 10-й алгоблок; N2= 11 – алгоритм цифро-аналогового перетворювача ЦАП (із бібліотеки − АВА ( аналоговий вивід групи А)); N3= − − код модифікатора; N4= − − масштаб часу.

5.Процедура конфігурування. В процедурі конфігурування

(КОНФ) визначається стан кожного входу алгоблоків. Кожний вхід може

знаходитись:

1. В зв’язаному стані.

10

N3

02

N4

N2 N1

11

09

N3

N4

N2 N1

26

08

01

N3

N4

N2 N1

20

07

01

N3

01

N4

N2 N1

24

32

2. У вільному стані.

Вхід вважається зв’язаним, якщо він є підключеним до одного із

виходів любого алгоблоку. В іншому випадку вхід вважається вільним.

На зв’язаний вхід сигнал поступає з виходу того алгоблока, з яким

даний алгоблок зв’язан.

На вільних входах сигнали встановлюють вручну у вигляді кон-

стант чи коефіцієнтів.

Константи задаються тільки в режимі програмування.

Конкретні значення параметрів настройки на вільних входах зада-

ють в процедурі настройка.

В початковому стані всі входи алгоблоків є вільними.

При конфігуруванні вільних входів також визначають, чи прихо-

дить сигнал на даний вхід прямо, чи інверсно.

Для неперервних сигналів інверсія – це зміна знаку.

Для дискретних сигналів інверсія – це зміна 0 на 1 і навпаки.

Таким чином, в процедурі конфігурація виконуються наступні опе-

рації:

1. Визначається стан входів – є вони вільні, чи зв’язані.

2. Зв’язаним входам задається номер алгоблока джерела та номер

виходу, з котрим зв’язаний даний вхід.

3. Для вільних входів визначають, задано на них константи чи кое-

фіцієнти.

4. Для всіх зв’язаних входів визначають, приходить сигнал на них

прямо, чи інверсно.

Структурна схема завдання конфігурації алгоблоків подано в таб-

лиці 12.

33

Таблица 12. Заавдання конфігурації алгоблоків.

Стан входу Вигляд інформації на індика-торах

Параметри

Зв’язаний

N1 – номер алгоблока – приймача сигналу; N2 – номер входу алгобло-ка – приймача; N3 ≠ 00 – номер алгоблока – джерела сигналу; N4 – номер виходу алгоб-лока – джерела; С – ознака інверсії; С= «темне поле» − без ін-версії; С = «−» − інверсія.

Вільний

N1, N2, С – те саме, що і для зв’язаних входів; N3 = 00 – ознака вільного входу; N4 = 00 – константа; N4 = 01 – коефіцієнт.

Проводити конфігурацію алгоблоків зручно, якщо користуватись

структурною схемою з’єднання алгоблоків. Приклад побудови структурної

схеми ПІД-регулятора для виконання процедури конфігурації ( «КОНФ»)

наведено на рис.10.

08

01

N3

00

N4

N2 N1

03

С

08

01

N3

07

N4

N2 N1

01

С

34

Деякі приклади конфігурування алгоблоків наведено в таблиці 13.

Таблица 13. Конфігурація ПІД (РАН) регулятора.

Конфігурація 1-го входу 1-го алгоблоку з алгоритмом ОКО з 1-м виходом 7-го алгоблоку з алгоритмом ЗДН.

01

01

N3

07

N4

N2 N1

01

С

ЗДН РАН (ПІД-р-р)

РУЧ АВА

(ЦАП)

ВАА (АЦП)

ОКО

01 01 01 02

01

01 01

01

02 02

02

03

04

05

06

07

8 20 01

07 24 01 01

09 26 10 11 02

05 07 03

01 01 03

ε

ε Руч.

Вих.

ЗДН

Вх.

Номер алгоблоку

Номер алгоритму із бібліотеки

Мо-дифі-катор

Масштаб часу

Рис.10. Структурна схема ПІД регулятора.

35


Конфігурація 2-го входу 1-го алгоблоку з алгоритмом ОКО з 1-м виходом 5-го алгоблоку з алгоритмом ВАА (АЦП).

Конфігурація 5-го входу 1-го алгоблоку з алгоритмом ОКО з 2-м виходом 8-го алгоблоку з алгоритмом РАН (ПІД-р-р).

Конфігурація 6-го входу 1-го алгоблоку з алгоритмом ОКО з 1-м виходом 9-го алгоблоку з алгоритмом РУЧ.

Конфігурація 7-го входу 1-го алгоблоку з алгоритмом ОКО з 1-м виходом 9-го алгоблоку з алгоритмом РУЧ.

Завдання константи на 1-му вході 5-го алгоблоку з алгоритмом ВАА (АЦП).

05

00

N3

00

N4

N2 N1

01

С

01

01

N3

09

N4

N2 N1

07

С

01

01

N3

09

N4

N2 N1

06

С

01

02

N3

08

N4

N2 N1

05

С

01

01

N3

05

N4

N2 N1

02

С

36


Завдання коефіцієнта на 1-му вході 7-го алгоблока з алгоритмом ЗДН (ручного завдання).

Конфігурація 1-го входу 8-го алгоблоку з алгоритмом РАН з 1-м виходом 7-го алгоблоку з алгоритмом ЗДН.

Конфігурація 2-го входу 8-го алгоблоку з алгоритмом РАН з 1-м виходом 5-го алгоблоку з алгоритмом ВАА (АЦП).

Конфігурація 2-го входу 9-го алгоблоку з алгоритмом РУЧ з 1-м виходом 8-го алгоблоку з алгоритмом РАН (ПІД-регулятором).

Конфігурація 2-го входу 10-го алгобло-ку з алгоритмом АВА (ЦАП) з 1-м вихо-дом 9-го алгоблоку з алгоритмом РУЧ.

10

01

N3

09

N4

N2 N1

01

С

09

01

N3

08

N4

N2 N1

02

С

08

01

N3

05

N4

N2 N1

02

С

08

01

N3

07

N4

N2 N1

01

С

07

01

N3

00

N4

N2 N1

01

С

37

6. Поцедура налагодження (настр.) дозволяє встановити константи

чи коефіцієнти на вільних входах. Константи задаються тільки в режимі

програмування, а коефіцієнти можуть задаватись як в режимі програму-

вання, так і в режимі робота. Якщо параметри налагодження не задаються,

то вони набувають початкових значень, які залежать від виду алгоритма.

Нагадуємо, що тип параметра налагодження – константа чи коефіцієнт за-

дається в процедурі конфігурація.

Правила встановлення та індикація параметрів налагодження наве-

дені в таблиці 14.

Таблица14. Встановлення параметрів налагодження. Вигляд інформації Параметри

N1 – номер алгоблока; N2 – номер входу; Х – значення константи або коефіцієнта.

Встановлювати вище зазначені параметри зручно, користуючись

структурною схемою того алгоритму, який записано в даний алгоблок.

Структурна схема алгоритму ВАА (ввід аналоговий групи А), який

програмно реалізує аналого-цифровий перетворювач, показана на рис.11.

Призначення параметрів, які записуються на входах та формуються

на виходах алгоритма ВАА, наведено в таблиці 15.

05

01 0.0

Х

N2 N1

01

38

Таблица 15. Позначення параметрів на входах та виходах алгоритму ВВА (ВАБ). № входу/виходу Позначення Вид Призначення

01 02 • • •

2m – 1 2m

Хзм. 1 Км. 1

• • •

Xзм. m Км. m

Входи

Зміщення каналу 1; коефіцієнт множення (діапазон)каналу 1;

• • •

зміщення каналу m; коефіцієнт множення (діапазон) каналу m

Код 07 (08) m = 00…08 МЧ(масшт. часу) - від-сутнє

К ∑

∑ К

∑ К

01 02

03 04

2m – 1 2m

Рис.11. Структурна схема ВАА (ВАБ).

Y1

Y2

Ym

01

02

m

Xзм.1

Xзм.2

Xзм.m

Kм.m

Км.2

Км.1

Від ан. вх. 1

Від ан. вх. 2

Від ан. вх. m

39

Продовження таблиці 15. 01 • • • m

Y1 • • •

Ym

Виходи

Аналоговий вихід каналу 1; •

• •

аналоговий вихід каналу m/

Значення вихідного сигналу визначається слідуючим чином:

Yвих. = (Хвх. + Хзм.)×Км. ,

де Хвх. – аналоговий вхідний сигнал, що поступає від АЦП на i-й

канал. Якщо корекція непотрібна, то Хзм. = 0, а Км.=1. Тоді:

Yвих. = Хвх.

В цьому алгоритмі використовуються неявні входи, які на функціо-

нальній схемі зображені пунктиром.

Вигляд алгоритму аналогового виводу групи А (АВА) та алгоритму

аналогового виводу групи Б (АВБ) показано на рис. 12. Ці алгоритми за-

стосовуються для зв’язку з апаратними засобами виводу, яким є цифро-

аналоговий перетворювач (ЦАП), який, в свою чергу, використовується

для зв’язку з зовнішніми засобами автоматизації. Алгоритм містить до 2-х

незалежних ідентичних каналів, число яких задає модифікатор 0 <m < 2.

Кожний канал зв’язаний з відповідним (за номером) аналоговим

виходом контролера. Цей зв’язок виникає «автоматично», як тільки алго-

ритм АВА (АВБ) вводиться в один з алгоблоків контролера.

Перед тим, як потрапити на основний вихід, вхідний сигнал мно-

житься на коефіцієнт (Км. m) і до добутку додається сигнал зміщення

(Xзм. m). Ці операції дозволяють компенсувати зміщення діапазону і нуля

ЦАП. Якщо корекція не потрібна, то встановлюють Км. = 1 і Хзм. = 0.

Алгоритму АВА в бібліотеці програм відповідає код 11, а алгорит-

му АВБ – 12.

40

Для можливості ручного чи дистанційного керування вихідним си-

гналом використовується алгоритм РУЧ, код якого в бібліотеці програм 26.

Структурна схема цього алгоритму наведена на рис.13. Цей алгоритм за-

стосовується для зміни режимів управління регулятора в поєднанні з алго-

ритмом ОКО. При цьому може працювати у складі як аналогового, так і

імпульсного регулятора.

Вибрати бажаний режим роботи дозволяють перемикачі П1 та П2 і

вузол ручного управління .Для переводу контролера в ручний режим керу-

вання вихідним сигналом треба натиснути клавішу �. При цьому сигнал

СРУЧ. буде дорівнювати 1, а вихідна лінія з’єднається з виходом вузла руч-

ного управління. Якщо сигнал СРУЧ. = 0, то контролер може бути переведе-

но в автоматичний режим. Для цього треба натиснути клавішу автоматич-

К ∑

Х1

Хзм.1

Км.1

01

02

03

до ан.вих.01

К ∑

Х2

Хзм.2

04

05

Км.2 06

до ан.вих.02

Код 11(12) m = 00…02 МЧ - відсутне

Рис.12. Структура алгоритму аналогово-го виводу АВА(АВБ).

41

ного режиму управління , при цьому контролер може потрапити в лока-

льний, каскадний чи дистанційний режим керування. Вихід контролера

Y(К) буде з’єднано з входом Х(К). чи входом ХДСТ(К). Із входом Х(К) вихід Y(К)

з’єднується в режимах ДУ і КУ, а із входом ХДСТ(К) – у дистанційному ре-

жимі (ДУ).За допомогою входу СРУЧ = 1 алгоритм може бути примусово

переключений у ручний режим. При цьому його переведення в автоматич-

ний режим (АВТ) блокується. Перехід в режим АВТ здійснюється тільки

вручну. При положенні перемикача П2 у положенні РУ сигнал DРУЧ = 1, у

протилежному разі DРУЧ = 0. Якщо DДСТ = 1, то перемикач П1 знаходиться

в положенні ДУ, а якщо DДСТ = 0, то П1 знаходиться в положенні ЛУ(КУ).

При завданні в алгоритмі ОКО аналогового регулятора вузол руч-

ного управління алгоритму РУЧ працює за принципом «більше-менше».

Якщо в алгоритмі ОКО задано імпульсний регулятор, то вузол ручного

Код 26 m - відсутне МЧ - відсутне

t

П1

П2 РУ

АВТ.

СРУЧ.

Х(К)

ХДСТ(к) DДСТ.

DРУЧ.

Y(К)

YЗАДАВАЧА

Рис.13. Структурна схема алгоритму РУЧ.

ЛУ

ДУ

КУ

42

управління формує константу (-100, -25, 0, 25 чи 100 %), що визначає се-

редню швидкість переміщення виконавчого механізму.

Для здійснення оперативного контролю регулювання з лицьової

панелі регулювальної моделі контролера використовується алгоритм ОКО

(код 01). Він використовується разом з алгоритмами ЗДН, ЗДЛ, РУЧ, РАН,

РИМ. Як зазначалось вище, алгоритм ОКО вміщується тільки в перші ал-

гоблоки з номерами від 1 до 4. Номер алгоблока, у який вміщено алгоритм

ОКО, визначає номер контуру. Алгоритм має модифікатор m = 0…15, який

визначає вид регулятора у складі автоматизованої системи регулювання

(АСР). Перелік модифікацій регулятора із зазначенням модифікатора наве-

дено в таблиці16.

Таблица 16. Перелік модифікацій та модифікаторів алгоритму ОКО. Режим

Вид регулятора (АСР) Зовнішнього

завдання

(ВНШ)

Дистанційного

керування

(ДСТ)

Модифікатор

Звичайний аналоговий

- - + +

- + - +

00 01 02 03

Звичайний імпульсний

- - + +

- + - +

04 05 06 07

Каскадний аналоговий

- - + +

- + - +

08 09 10 11

Каскадний імпульсний

- - + +

- + - +

12 13 14 15

43

Якщо який-небудь із режимів завдання чи каскадного регулювання

не передбачається, то перемикання в ці режими блокується.

Алгоритм ОКО має 10 чи 15 входів. Якщо m ≤ 7, то ОКО має 10

входів. А якщо m ≥ 8, то ОКО має 15 входів. Структурну функціональну

схему цього алгоритму зображено на рис. 14.

Значення вхідних сигналів чи параметрів алгоритму ОКО подано в

таблиці 17.

Код 01 m = 00…15 МЧ відсутній

Хздн

Хвх.

W0

W100

Хε

Керування завданням і індикація завдання, входу, розузгодження стандартного чи ведучого регу-ляторів в каскадному режимі.

01

02

03

04

05

Хруч

Хвр

Z

NZ

NОК

Ручне керування і індикація ви-ходу, довільного параметра та помилки.

06

07

08

09

10

Хздн

Хвх.л

W0.л

W100.л

Хε.л

Керування завданням і індикація завдання, входу, розузгодження веденого регулятора в локально-му режимі (тільки при m ≥ 8).

11

12

13

14

15

Рис.14. Структурна функціональна схема алгоритму ОКО.

44

Таблиця 17. Значення вхідних сигналів алгоритму ОКО.

№ входу Позначення Розмірність Діапазон зміни

Призначення сигналу чи пара-метра

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15

Хздн Хвх W0 W100 Хε Хруч Хвр Z NZ NОК Хздн.л Хвх.л W0.Л W100.Л Хε.л

% % техн. один. ″ % % % − − − % % техн. один. техн. один. %

-199,9…199,9 -199,9…199,9 -1999…8191 -1999…8191 -199,9…199,9 -199,9…199,9 -199,9…199,9 − 0…9 ≥ 0 -199,9…199,9 -199,9…199,9 -1999…8191 -1999…8191 -199,9…199,9

Сигнал завдання Вхідний сигнал 0% у технічних одиницях 100 % у технічних одиницях Сигнал розмежування (похибка) Сигнал ручного керування Вихідний сигнал регулятора Сигнал за бором, який необхід-но індицирувати при керуванні Тип сигналу на вході Z (табл.14) Помилка контуру Сигнал завдання неголовного регулятора в локальному режимі Вхідний сигнал неголовного ре-гулятора 0 % у технічних одиницях него-ловного регулятора 100 % у технічних одиницях не-головного регулятора Сигнал розмежування неголов-ного регулятора

Вхід Хздн. визначає сигнал поточного завдання («задание») і виво-

диться на верхній цифровий індикатор лицьової панелі.

Вхід сигнал Хвх. визначає вхідний сигнал змінної (регульованої)

величини і виводиться на нижній цифровий індикатор лицьової панелі. Він

підключається до одного із входів алгоритму вводу ВАА чи ВАБ.

Вхід Хε визначає сигнал розузгодження (помилки регулювання) і

виводиться на нижній цифровий індикатор контролю в позиції «ε». Зви-

чайно цей сигнал підмикається до виходу Yε алгоритмів РАН чи РИМ.

Входи W0 і W100 – настроювані, задають відповідні значення 0 % та

100 % аналогових сигналів завдання, входу та розузгодження в технічних

45

одиницях. Поточне значення WИНД. сигналів Хздн., Хвх. та Хε, що вира-

жені в процентах, виражається формулою:

.

Вхід алгоритму ОКО Хруч підмикається до основного виходу алго-

ритму РУЧ. Вхід Хвр підмикається до виходу керуючого сигналу регуля-

тора. На вхід Z подається будь-який за вибором сигнал, який необхідно ін-

дицирувати. Позначення тип сигналу задається на вході NZ і наведено в

таблиці 18.

Таблица 18. Позначення сигналів на вході NZ. Вхід NZ Тип сигналу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Дискретний Час, молодший масштаб Час, старший масштаб Швидкість, молодший масштаб Швидкість, старший масштаб Час імпульсу Масштабней коефіцієнт Коефіцієнт пропорційності Аналоговий Числовий

Вхід NОК (помилка контуру) використовується для контролю вихо-

ду сигналів за припустимий діапазон. Якщо NОК > 0, то на лицьовій панелі

засвічується один із чотирьох лампових індикаторів (світлодіодів) в пози-

ції «1 – 4» в зоні «ошибка», який відповідає діючому контуру регулювання.

Якщо NОК = 0, то індикатор в зоні «ошибка» не засвічується.

Перші десять входів задають параметри звичайного та каскадного

регуляторів. Для каскадного регулятора входи 01 – 05 задають параметри

ведучого регулятора, а входи 06 – 10 задають параметри регулятора в ці-

лому. Керування каскадної АСР в локальному режимі (ведений контур) ви-

значають входи 11 – 15.

XWW

WWинд ×−

+=100

01000

46

Вхід Хздн.л з’єднують з основним виходом алгоритму локального

задавача ЗДЛ. Контроль цього сигналу ведеться в режимі ЛУ по цифрово-

му індикатору «задание».

Входи Хвх.л та Хε.л визначають вхідний сигнал та сигнал розме-

жування неголовного регулятора в локальному режимі, при цьому світло-

діодні індикатори мають знаходитись на відмітках «ВХ.» та «ε».

Позначення входів W0Л і W100Л таке саме, як і входів W0 та W100.

Таким чином алгоритм ОКО дозволяє вивести на лицьову панель

блока керування вхідні, вихідні та інші сигнали.

Для створення аналогового ПІД-регулятора використовується ал-

горитм РАН (код 20).Додатково в цьому алгоритмі можна обчислювати си-

гнал розузгодження, здійснювати його фільтрацію, вводити зону нечутли-

востіта обмежувати вихідний сигнал за максимумом чи мінімумом. В ал-

горитмі регулятора є вузол настроювання, який за допомогою алгоритма

АРН дозволяє автоматично змінювати параметри регулятора. Функціона-

льна схема алгоритму РАН показана на рис. 15.

В склад регулятора входить кілька ланок.

Ланка розузгодження (визначення помилки регулювання) формує

сигнал:

ε = Х1 - КmХ2,

де Х1 – не масштабований технічний сигнал; Км – масштабний ко-

ефіцієнт; Х2 – масштабований вхідний сигнал.

Вхідний сигнал Х2 перед суматором попередньо фільтрується та ін-

вертується. При цьому фільтр реалізує рівняння першого порядку зі ста-

лою часу ТФ.

47

Ланка нечутливості із зоною εZ не пропускає на свій вихід сигнали,

значення яких знаходяться всередині встановленого значення цієї зони.

Сигнал на виході цієї ланки визначається:

εZ = 0 при |ε|<X∆/2,

εZ = |ε|signε при |ε|>X∆/2.

ПІД-ланка перетворює сигнал згідно з передаточною функцією

W(p) = KП{1+ 1/(Тір)+(КДТір)/[1+( КДТір)/8]2},

де KП, Ті, КД – відповідно коефіцієнт пропорційності, стала часу ін-

тегрування та коефіцієнт диференціювання, що визначає відношення ста-

лої часу диференціювання ТД до Ті. Рівні ланки обмеження встановлюють-

ся коефіцієнтами Хmax і Хmin. Крім двох вхідних сигналів Х1 і Х2 алгоритм

Код 20 m - відсутній МЧ = 00; 01

∑

t

Tф

Км

Х1(к)

Х2

Км = 1

Х∆=0,024 КП = -12

Ті = 0.03

КД = 0,020 Хmax=100%

ТФ = 0, 10

Хmin = 0%

CНАС = 0

ХНО = 0

К1 = 0,381

Х0

01

02

03

04

05

06

07

08

09

10

11

12

13

t

Tф.1 ХНО

роб. наст.

Y(k)

Dmax

Dmin

ε ПІД 01

настройка

02

03

04

Yε εZ

Рис.15. Функціональна схема алгоритму РАН (ПІД-регулятора).

Х∆; КП; Ті; КД; Хmax; Хmin.

48

має вісім настоюваних входів (03 – 13), що задають параметри настройки

алгоритму. Додатково настоюваними вхідними параметрами є:

СНАС – командний сигнал переходу в режим настройки;

ХНО – рівень сигналу на виході нуль органу;

К1 – коефіцієнт, що залежить від властивостей об’єкта.

При СНАС = 0 алгоритм переходить у режим роботи.

Алгоритм має чотири виходи. Вихід Y(k) є основним. На виході Yε

формується відфільтрований сигнал розузгодження. Два дискретних вихо-

ди Dmax і Dmin фіксують моменти настання обмеження вихідного сигналу

Y(k). Якщо сигнал Y(k) лежить у діапазоні Хmax і Xmin, то сигнали Dmax і

Dmin дорівнюють нулю (Dmax = Dmin= 0).

Позначення та призначення входів (вводів) та виходів (виводів) ал-

горитму РАН приведено в таблиці 19.

Таблица 19.Позначення та призначення входів та виходів алгоритму РАН. Вводи-виводи

№ Позначення

Вид Призначення

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13

Х1(к) Х2 Км ТФ Х∆ КП Ті КД Хmax Хmin CНАС ХНО К1

Вводи

Не масштабований вхід Масштабований вхід Масштабний коефіцієнт Стала часу фільтра Зона чутливості Коефіцієнт пропорційності Стала часу інтегрування Коефіцієнт диференціювання Рівень обмеження за максимумом Рівввень обмеження за мінімумом Командний сигнал настроювання Рівень сигналу на виході нуль органу Коефіцієнт, що залежить від властивостей об’єкта

01 02 03 04

Y(k)

Yε

Dmax

Dmin

Виводи

Основний вихід алгоритму Вихід сигналу розузгодження (похибки) Обмеження за максимумом Обмеження за мінімумом

49

Для можливості формування сигналу ручного завдання регулятору

використовується алгоритм ЗДН (код 24). Через цей алгоритм до регулято-

ра підмикаються також програмні задавачі й сигнал зовнішнього завдання.

Його функціональна схема зображена на рис.16.

Алгоритм містить вузол ручного завдання 1, динамічного балансу-

вання 2, перемикач програм 3 і виду завдання 4. Алгоритм має модифіка-

тор 0 < m < 40, який визначає число незалежних програмних здавачів, що

підмикаються до регулятора. При відсутності програмних здавачів встано-

Код 24 m = 00…40 МЧ = 00; 01

t t

1 2

∑ 01

02

03

04

05

06

07

08

09

10

11

12

13

01

02

03

04

05

06

m + 4m

Ссб

Сдб

Удб

Хвн(к)

Хпр.1

Хпр.2

Хпр.m

Yздн(к)

Dруз

Dвнш

Dпрг

Dкпв

Dпс

Dст

Dсбр

Dкп

Nп

Nуч

Nост

Tп

Рис.16. Функціональна схема алгоритму ЗДН.

Тільки при m > 0

ПЗ

РЗ

ВЗ

50

влюють модифімікатор m = 0. Зміна виду завдання ручне (РЗ), програмне

(ПЗ) чи зовнішнє (ВЗ) – здійснюється перемикачем 4. У режимі ПЗ сигнал

завдання надходить із входів Хпр.ί від програмних здавачів. У режимі ВЗ

завдання надходить зі входу Х вн(к), який може бути з'єднаний з виходом

будь якого алгоблоку. При ввімкненому статичному балансуванні (Ссб = 1)

вузол ручного задавача відмикається і відслідковує поточне завдання в ре-

жимах ПЗ і ВЗ чи початкове значення на виході Yздн(к).Після вимикання

ручного задавача останнє значення сигналу завдання запам'ятовується і

може бути змінено вручну. Якщо ввімкнено динамічне балансування

(Сдб=1), то при будь яких перемиканнях перемикача 4 вузол 2 виробляє

сигнал компенсації, за допомогою якого сигнал Yздн(к) у першу мить збе-

рігається незмінним. Далі сигнал компенсації буде зменшуватися до нуля з

постійною швидкістю, що задається входом Yдб. Вихідний сигнал Yздн(к)

таким чином плавно переходить (безударно) до поточного значення будь-

якого з видів завдання. Якщо Ссб = Ссд = 1, вузол ручного завдання (ре-

жим РЗ) працює з гідно з правилами статичного балансування, а в режимах

ПЗ і Взамін номера програми і вимикання алгоритму (режими ПЗ і ВЗ) дія-

тиме динамічне балансування.

Дискретні виходи Dруз, Dвнш, Dпрг призначені для індикації

встановленого виду завдання. Наприклад, якщо Dруз = 1, а Dвнш=Dпрг=

0,то завдання ручне.

У випадку m > 0 (увімкнено хоча б один програмний задавач) алго-

ритм ЗДН має також інші входи. Вихід Nп визначає номер програми, що

виконується (положення перемикача 3), а вихід Nуч – номер поточної ді-

лянки програми. Відлік часу, що залишився до кінця поточної ділянки про-

грами, встановлюється виходом Тп. Якщо в алгоритмах програмного зада-

вача ПРЗ задано число повторень Nпвт > 1, то після закінчення кожного

поточного повторення програми на один цикл роботи контролера (Т0 =

51

0,2…2 с) встановлюється дискретний сигнал (кінець повторень) Dкпв = 1.

Після закінчення останнього повторення сигнали Dкп= Dкпв = 1 постійно і

зберігають ці значення, доки програма не буде скинута (Dкп – кінець про-

грами). Якщо Nпвт = 1, то після закінчення програми Dкп= Dкпв = 1. Ви-

хід Nост визначає число повторень програми, що залишилися. Дискретні

сигнали Dпс, Dст, Dсбр дорівнюють логічній одиниці, якщо програма зна-

ходиться в стані пуску, зупинки і скидання. На виході Yруз формується си-

гнал, ідентичний сигналу ручного задавача. При m = 0 вихід Yруз має но-

мер 05, а при m > 0 – номер 14.

При побудові каскадного регулятора використовується алгоритм

завдання локальне ЗДЛ (код 25). Цей алгоритм дозволяє перемикати каска-

дний регулятор в локальний і здійснювати ручну зміну завдання веденого

регулятора в цьому режимі. Його функціональна структурна схема показа-

на на рис.17.

Код 25 m відсутній МЧ = 00; 01

t

Х (к)

Y (к)

Dлок 01

01

02

Рис.17. Функціональна схема алгоритму ЗДЛ.

ВЗ

РЗ

52

Алгоритм містить вузол ручного завдання і перемикач режимів ро-

боти (ЛУ – локальне керування і КУ – каскадне керування). Усхемах АСР

його вмикають між веденим і ведучим регуляторами. У режимі КУ сигнал

на вході Х(к) передається на його вихід Y(к). Звичайно вхід Х(к) підмика-

ється до виходу ведучого регулятора, а вхід веденого регулятора – до ви-

ходу Y(к). У режимі ЛУ завдання може змінюватись вручну за допомогою

клавіш лицьової панелі контролера. На дискретному виході Dлок встанов-

люється значення Dлок = 0 у режимі КУ і Dлок = 1 у режимі ЛУ.

Для керування процесами, які змінюються з часом використовуєть-

ся алгоритм програмного задавача ПРЗ (код 27). Він формує кусково-

лінійну функцію часу, яка може вміщувати до 47 відрізків. Для кожного

відрізка задається його тривалість у часі і кінцева ордината. Алгоритм до-

зволяє запускати, зупиняти і скидати програму, яка може виконуватись за-

дане число разів. Його функціональна схема зображена на рис. 18.

Вхідні сигнали Хі і Ті на настоюваних входах задають відповідно

кінцеві ординати і тривалість окремих ділянок на виході Y. У випадку ски-

Рис.18. Функціональна схема алгоритму ПРЗ.

53

дання сигнал Y на виході алгоритму має початкове значення Y0 = Х0. Як-

що вихід Y з'єднаний з одним із входів Хпр алгоритму ЗДН, то запускати,

зупиняти і скидати програму можна за допомогою клавіш лицьової панелі

контролера. Незалежно від зв'язку з алгоритмом ЗДН алгоритм ПРЗ може

бути переведений у стан пуску, зупинки та скидання дискретними сигна-

лами Сп, Сст і Ссбр, якщо ці сигнали приймуть значення «логічної одини-

ці». Сигнал Ссбр є пріоритетним, і при Сябр = 1 алгоритм ПРЗ не можна

перевести в інші стани ні за допомогою лицьової панелі, ні за допомогою

команд Сп = Сст = 1. Якщо одночасно буде Сп = Сст = 1, то буде викону-

ватись команда зупинки. Кількість повторень виконання програми задаєть-

ся командою Nпвт на вході. При Nпвт = 1 програма виконується один раз,

після чого переходить у стан КП (кінець програми) і вихідний сигнал

Dкп=1. Якщо Nпвт>1, то після того, як програма доходить до кінця, вона

автоматично переходить на початок і буде знаходитись у стані пуску, доки

не закінчиться задане число повторень. Після кожного закінчення програ-

ми сигнал Dкпв (кінець повторення) переходить у стан «логічної одиниці».

Інші виходи мають таке призначення: Nуч – поточний номер ділян-

ки програми; Тост – час, що залишився до закінчення поточної ділянки;

Nост – число повторень програми, що залишилось.

Dп, Dст, Dсбр – дискретні сигнали, що реєструють стан програми,

відповідно пуску, зупинки і скидання.

7.Процедура початкових умов «Н.УСЛ.» встановлює значення сиг-

налів на виходах алгоблоків, з якими алгоблоки почнуть працювати при

переході в режим «Робота». Якщо початкові умови не задаються, то після

першого вимикання блока контролера (БК) вони набувають значень, що

залежать від виду алгоритму. Здебільшого це нульові значення. Правила

встановлення початкових умов наведено в таблиці 20.

54

Таблица 20. Встановлення початкових умов. Формат індикації Параметри

N1 – номер алгоблока; N2 – номер виходу; Х – значення сигналу на виході (початкові умови).

8. Процедура «ППЗП» (операції з пам'яттю) дозволяє записати

повністю відлагоджену в ОЗП програму в ППЗП. Перед записуванням

ППЗП повинно бути стертим. Відновлення інформації в ОЗП, попередньо

записаної в ППЗП , виконується при збої ОЗП чи повній втраті інформації

в ОЗП (при вмиканні контролера). Регенерація ПЗП і ППЗП виконується

один раз за 1,5…2 роки. Це необхідно для усунення втрати інформації в

ПЗП і в ППЗП. Час записування в ППЗП не перевищує 5 хв., регенерація

ППЗП – 7 хв., а ПЗП – 30 хв.

Виконання операцій з пам'яттю за допомогою клавіш пульта нала-

годження ПН-1 в режимі «ПРОГ» показано в таблиці 21. За допомогою

клавіш �,� на цифровому індикаторі викликаються і встановлюються по-

трібні параметри. Після того, як всі параметри викликано і встановлено,

натискається клавіша і операція почне виконуватися. Коли операція за-

кінчується, на цифровому індикаторі всі поля, крім першого, гаснуть.

Таблица 21. Операція з пам'яттю. Операція Форма індикації Параметри

Запис інформаці з ОЗП в

ППЗП

00

Х

N2 N1

00

Х

N2 N1

55

Продовження таблиці 21. N2 N3 Операція

00 − Виходи всіх алгоблоків

01 − Приладні та системні па-раметри

02 N3=00 Структура всіх алгоб-локів

Відновлення інформації з

ППЗП в ОЗП

N3=00 Структура алгоблока N3

Регенерація ПЗП та

ППЗП

N2=00 – регенерація ПЗП

N2=01 – регенерація ППЗП

Якщо на лицьовій панелі контролера почне мигати ламповий інди-

катор (ЛИ) «0», то це буде значити, що є хоча б одна помилка із групи «от-

каз» чи «ошибка». ЛИ «0» можна квітувати, якщо натиснути клавішу �,

при цьому ЛИ «0» перейде в рівне горіння.

Для того, щоб виявити причину несправності, треба підключити

пульт налагодження і в режимі «РОБОТА» встановити процедуру «ОШ»

помилка.

Після однократного натискання клавіші не верхній ЦІ (цифровий

індикатор) виводиться сумарне число відмов та помилок, а на ниж-

ній ЦІ – код останньої за часом відмови чи помилки. Якщо натиснути і

утримувати клавішу �, то можна “продивитись” коди всіх несправностей

– вони послідовно (по колу) будуть з'являтись на нижньому ЦІ.

Якщо серед несправностей будуть несправності типа «відмова» та

(або) «помилка». то на пульті налагодження мигаючим світом загориться

01

N3

N2 N1

02

Х

N2 N1

56

ЛІ (ЛИ) «ОТКАЗ» («відмова») та (або) «ОШ» («помилка»). Ці індикатори

можна квітувати, натиснувши клавішу �, після чого вони переходять на

рівне горіння.

У режимі «РОБОТА» за допомогою ПН-1 контролюються помилки

оператора. При помилкових діях засвічується ламповий індикатор (світло-

діод) «ОШ» і на цифровому індикаторі з'являється код помилки. Цей код

засвічується тільки тоді, коли надається недозволена команда. Коли клаві-

ша, що викликала цю помилку відпускається, помилка зникає.

Крім того, в режимі «РОБОТА» можна контролювати приладні па-

раметри, системні параметри, вхідні та вихідні сигнали, параметри налаго-

дження на вільних входах алгоритмів, здійснювати процедуру калібруван-

ня.

При контролюванні приладних параметрів (процедура «ПРИБ») із

семи параметрів, записаних в режимі програмування, в режимі робота

здійснюється контроль перших чотирьох:

обнуління;

комплектності;

заборони зміни алгоритмічної структури та часового діапазону;

часу циклу.

При контролі часу циклу додатково по нижньому ЦІ можна визна-

чити час, який витрачається на розрахунок всіх алгоритмів.

Правила контролю приладних параметрів у режимі робота аналогі-

чні до правил їх установки в режимі програмування.

При контролі системних параметрів (процедура «СИСТ») в режи-

мі робота контролюються ті самі системні параметри, що і в режимі про-

грамування, а саме:

системний номер;

режим роботи інтерфейсного каналу.

57

Поза контролем в режимі робота можна змінювати режим роботи

інтерфейсного каналу, тобто переходити з інформаційного режиму в ко-

мандний і навпаки. Ця зміна розподіляється також і в тому випадку, коли

програма записана в ППЗП. Якщо при цьому виникне збій в ОЗП, автома-

тично відновиться той режим, який був записаний в ППЗП, і одночасно

сформується сигнал помилки.

Правила контролю системних параметрів в режимі робота аналогі-

чні до правил їх установки в режимі програмування.

При контролі вхідних сигналів (процедура «ВХ») контролюються

значення сигналів на будь-якому вході алгоблока. Якщо необхідно прокон-

тролювати сигнали, які надходять на вхід контролера, то вони контролю-

ються на відповідних виходах алгоритму вводу інформації. Якщо на вході

встановлена інверсія, то вхідний сигнал контролюється з урахуванням ін-

версії (тобто після інверсії).

Формат контролю вхідних сигналів представлено в таблиці 22.

Таблица 22. Контроль вхідних сигналів в режимі «РОБОТА». Представлення інформації Параметри

N1 – номер алгоблока

N2 – номер входу

Х – значення сигналу на вході.

При контролі вихідних сигналів (процедура «ВИХ») контролю-

ються значення сигналів на виходах алгоблоків. Контролювати сигнали

можна на будь-якому виході певного алгоблоку. Якщо необхідно проконт-

ролювати сигнали, що йдуть на вихід контролера, вони контролюються на

відповідних входах алгоритму виводу інформації.

Х

N2 N1

58

У процедурі «ВИХ» активізуються два лампових індикатори (ЛІ) –

«ОТКЛ» (відключення) та «ЗАПР» (заборона). Індикатори «ОТКЛ» та

«ЗАПР» сигналізують про стан алгоблоку лише після того, коли на ЦІ за-

світиться визваний номер алгоблоку, номер першого виходу і значення си-

гналу на першому виході. Якщо обидва ЛІ не світяться, то алгоритм вклю-

чений і умови заборони відсутні.Якщо світиться «ОТКЛ»,то алгоритм від-

ключений певною командою (наприклад, ланцюжок алгоблоків, в який

входить даний алгоблок, відключений перемикачем або переведений в ру-

чний режим). Якщо горить «ЗАПР», то є умови заборони сигналу в алгоб-

лоці у напрямку збільшення , або зменшення.

Формат індикації при контролі вихідних сигналів приведено в таб-

лиці 23.

Таблица 23. Індикація вихідних сигналів в режимі «РОБОТА». Представлення інформації Параметри

N1 – номер алгоблока

N2 – номер виходу

Х – значення сигналу на виході (початкові

умови).

В процедурі налагодження («НАСТР») контролюються параметри

налагодження на вільних входах алгоритму, причому можна контролювати

значення як констант, так і коефіцієнтів.

Якщо програма була записана в ППЗП і після цього коефіцієнти

змінилися, то при збої ОЗП контролер повернеться до початкового значен-

ня коефіцієнтів, які були записані у ППЗП, і при цьому сформується сиг-

нал похибки.

Х

N2 N1

59

При спробі у процедурі налагодження проконтролювати сигнали на

зв'язаних входах алгоблоків, формується ознака помилки оператора.

Правила контролю і наладки параметрів налагодження в режимі

«РОБОТА» такі ж, як і в режимі «ПРОГРАМУВАННЯ», але змінювати

можна тільки коефіцієнти, а константи змінюються тільки в режимі «ПРО-

ГРАМУВАННЯ».

В процедурі калібрування («КЛБР») встановлюється значення кое-

фіцієнта (але не константи) на вільних входах відповідно до потрібного

значення якого-небудь вихідного сигналу.

Калібрування також дозволяє скомпенсувати зсув нуля та діапазон

датчику або АЦП контролера.У цьому випадку змінюються коефіцієнти,

які визначають масштаб в алгоритмі аналогового вводу, а сигнал контро-

люється на виході цього ж алгоритма (або, якщо це необхідно, на виході

будь-якого іншого алгоритму, пов'язанного по конфігурації з алгоритмом

аналогового вводу). Інше використання калібрування – встановлення мас-

штабного коефіцієнту у алгоритмі додавання, при якому сигнал розузго-

дження буде дорівнювати нуль (налагодження регулятора співвідношен-

ня).

Процедура калібрування має дві операції: встановлення та налаго-

дження. У процесі встановлення задається, який коефіцієнт і в якому алго-

блоці буде змінюватися та який вихід в якому алгоблоці буде контролюва-

тись.У процесі налагодження виконується вимірювання коефіцієнтів.

Спочатку виконується операція встановлення. Після того, як на ЦІ

викликані всі параметри, натиснення клавіші ініціює перехід до операції

налагодження. Якщо в операції налагодження натиснути клавішу , то бу-

де повернення до операції встановлення.

60

Якщо при калібруванні буде зроблена спроба змінити коефіцієнт на

зв'язаному вході або змінити константу на вільному вході, виникне ознака

помилки оператора.

Значення коефіцієнтів, встановлених у процедурі калібрування,

можна визначити в процедурі налагодження.

Правила установки коефіцієнтів в процедурі калібрування надані в

таблиці 24.

Таблица 24. Процедура калібрування. Операція Представлення інформації Параметри

Установка

N1 – номер алгоблоку, в якому контролюється ви-хід; N2 – номер виходу; N3 – номер алгоблоку, в якому змінюється коефіці-єнт; N4 – номер входу; С – (літера) ознака устано-вки.

Настроєння

N1, N2 – те саме, що і в операції установки; Х3 – значення вхідного си-гналу.


1. На стенді ЦНДІКА зібрати дослідну установку пневматичного

об’єкта керування, яка наведена на рис.5.

2. Подати на установку електричне та пневматичне живлення.

3. Перевірити робочу спроможність установки, як це робилось в

лабораторній роботі №1.

Х3

N2 N1

N3

N4

N2 N1

С

61

4. Виконати процедуру тестування основних вузлів контролера

згідно 1-го пункта теоретичних відомостей цієї лабораторної роботи.

5. Виконати процедуру запису приладних параметрів згідно 2-го

пункта починаючи її з процедури обнуління ОЗП.

6. Записати системні параметри згідно пункта 3.

7. Записати в алгоблоки алгоритми ПІД-регулятора згідно з

пунктом 4.

8. Здійснити конфігурацію алгоблоків, в які записані алгоритми

ПІД-регулятора згідно пункта 5 (табл. 11).

9. Виконати процедуру налагодження згідно з пункта 6, задаючи

на входах і виходах алгоритму ПІД-регулятора відповідні коефіцієнти

(рис. 15).

10. Задати початкові умови згідно пункта 7, користуючись вказі-

вками викладача.

11. Провести перевірку роботи системи керування пневматичним

об’єктом з по новому запрограмованим ПІД-регулятором.

12. Здійснити дослідження запрограмованої системи керування

згідно вказівок викладача.


Звіт про лабораторну роботу повинен містити схеми побудови

контуру регулювання для безперервної моделі контролера з використан-

ням пневматичного об’єкту керування, всі таблиці згідно пунктів 1…7,

структурну схему регулятора (рис.10) та схему алгоритму ПІД-

регулятора (рис.15). Крім того, звіт має містити таблиці з результатами

дослідження регулятора (наприклад, як таблиці 5 і 6), протокол парамет-

рів вихідного (керуючого) впливу, параметрів, що регулюються, контро-

люються, сигналу розузгодження.

62

Контрольні запитання

1. Скільки процедур треба виконати, щоб запрограмувати конт-

ролер?

2. Яку кількість незалежних або взаємопов’язаних контурів регу-

лювання можна реалізувати на контролері?

3. Дайте характеристику вхідних сигналів, що підключаються до

контролера «Реміконт Р-130».

4. Як можуть змінюватись вихідні сигнали?

5. Яка різниця між алгоритмом і алгоблоком?

6. Яке призначення алгоритму РАН?

7. Яке призначення процедури «тестування»?

8. Що програмується у процедурі «приладних параметрів»?

9. Що задає процедура «системних параметрів»?

10. Що виконує процедура «запису алгоритмів»? Як вона здійс-

нюється?

11. Як здійснюється конфігурація алгоритмів в процедурі «кон-

фігурація»? Навіщо вона потрібна?

12. Процедура «налагодження». Запис параметрів та коефіцієнтів

на входах ПІД-регулятора.

13. Процедура «початкових умов».

14. Процедура «операції з пам’яттю».

15. Інші процедури. Чим процедури в режимі «РОБОТА» відріз-

няються від процедур в режимі «ПРОГРАМУВАННЯ»?

63


Побудова каскадної системи регулювання

Мета роботи – вивчення можливості побудови каскадної систе-

ми керування із застосуванням контролера «Реміконт Р-130».

Задача роботи – програмування каскадного регулятора співвід-

ношення. При виконанні роботи студенти вивчають методику програму-

вання каскадної системи регулювання.


Каскадний регулятор складається з регулятора що веде і ведеться.

В аналоговому каскадному регуляторі регулятори що веде і ведеться бу-

дуються на базі алгоритму РАН (рис.19).

Усі правила, що до побудови стандартних регуляторів справедливі

також для каскадних регуляторів. Різниця полягає в тому, що в алгоритмі

ОКО задається інший модифікатор. Для регуляторів, що представлені на

рис.19, модифікатор дорівнює 08. Крім того, в алгоритмі ОКО включають-

ся в роботу входи 11…15.

Призначення входів «ЗДН. Л», «ВХ. Л», «ε. Л» аналогічно призна-

ченню входів «ЗДН.», «ВХ.», «ε» з тією різницею, що сигнали подані на

другу групу входів виводяться на цифровві індикатори лицьової панелі в

каскадному режимі, а сигнали, що надходять на першу групу входів – в ло-

кальному режимі.

При переході в локальний режим функціювання регулятор, що ве-

де, безударно відключається, а завдання регулятору, що ведеться, встанов-

64

люється вручну за допомогою алгоритму ЗДЛ. Для того, щоб вказані пере-

ключення могли виконуватися, вхід «ЗДН. Л» алгоритму ОКО повинен бу-

ти безпосередньо (без проміжних алгоблоків) підключений до першого ви-

ходу алгоритму ЗДЛ.

Між алгоритмами ЗДН, РАН, ЗДЛ, РИМ, РУЧ при необхідності

можуть включатися інші алгоритми (додавання, множення-ділення, обме-

ження і тощо).

У каскадному регуляторі також задаються технічні одиниці, в яких

контролюються сигнали, при чому ці одиниці можуть бути різними для ре-

гулятора, що веде, та регулятора, що ведеться. Наприклад, на рис. 19 задані

технічні одиниці для регулятора, що веде 0 ( 0%) та 1200 ( 100%), а для ре-

гулятора, що ведеться – 10 (0%) та 50 (100%). В першому випадку це мо-

жуть бути, наприклад, градуси по Цельсію, в другому – тиск в атмосфера.

Рис.19. Схема каскадної АСР із застосовуванням алго-ритмів РАН.

л

65


1. Здійснити за допомогою пульта налагодження програмування

каскадної системи регулювання.

2. У режимі «РОБОТА» здійснити оперативне керування каскад-

ною системою регулювання.

3. Вибравши ручний режим керування, здійснити ручне керування

виконавчими механізмами.

4. Контролювати сигнали параметрів, що характеризують роботу

контура.

Оформленя звіту

Звіт про лабораторну роботу складається зі схеми побудови каска-

дної системи регулювання, вхідного, вихідного, регулюючого впливів, що

контролюються , сигналів завдання.


1. Яке призначення алгоритмів ЗДН та ЗДЛ?

2. Які входи включаються в роботу в алгоритмі ОКО при реалізації

каскадної системи регулювання?

66


Побудова регулятора співвідношення

Мета роботи – вивчити реалізацію регулятора співвідношення на

контролері «Реміконт Р-130».

Задача роботи – навчитись програмувати регулятор співвідношен-

ня.

При виконанні роботи студенти вивчають методику програмування

контура регулювання співвідношення двох потоків.


За схемою, поданою на рис. 20, будується регулятор співвідношен-

ня, в якому сигнал завдання використовується в якості сигналу зміщення.

Зміщення може бути отримано і без алгоритму ЗДН шляхом задавання

константи або коефіцієнта безпосередньо на першому вході алгоритму

РАН. У цьому випадку вхід «ЗДН» алгоритму ОКО може бути підключе-

ний до того сигналу, який в регуляторі співвідношення виконує функцію

завдання.

Якщо зсув непотрібний, вхідна частина регулятора співвідношення

виконується за схемою, наведеною на рис. 20. Параметр налагодження на

третьому вході алгоритму РАН встановлює потрібне співвідношення між

вхідними сигналами. Для того, щоб це співвідношення можна було корек-

тувати за допомогою пульта налагодження безпосередньо в режимі «РО-

БОТА», параметр налагодження має свій статус коефіцієнта.

67


1. Здійснити за допомогою пульта налагодження здійснити програ-

мування регулятора співвідношення.

2. В режимі «РОБОТА» здійснити оперативне керування контуром

регулювання.

3. Обрати режим керування, здійснити ручне керування виконав-

чим механізмом.

4. Вибрати вид завдання, здійснити ручну зміну сигналу завдання.

5. Контролювати сигнали параметрів, які характеризують роботу

контуру регулювання.


Звіт про лабораторну роботу повинен містити: схеми побудови ко-

нтуру регулювання співвідношення, протокол вхідних впливів, які регу-

люються і які регулюють.


1. Яке призначення алгоритму РУЧ?

2. Як задати співвідношення між вхідними сигналами з пульта на-

лагодження?

ВАА РАН (РИМ) Анал. вх. гр. А

06

01

02

01

02

ХЗДН

ХВХ.

К=0,8 ЗДН

ВХ.

01 ОКО

Y

Yε

Рис. 20. Вхідна частина регулятора співвідношення.

68


Побудова динамічної моделі

Мета роботи: моделювання динаміки об’єктів керування на конт-

ролері Р-130.

Задача роботи – програмування динамічних моделей об’єктів керу-

вання.

При виконанні роботи студенти вивчають методику програмування

динамічних властивостей об’єктів керування.


Використовуючи алгоритми динамічних перетворень, можна моде-

лювати складні динамічні об’єкти.

Наприклад, на рис. 21 зображена структура, яка реалізує передато-

чну функцію виду:

)1)(1()(

21 ++=

−

pTpT

epW

pτ

Знаменник цієї функції реалізовано за допомогою двох послідовно

включених алгоритмів фільтрації ФІЛ, чисельник – за допомогою алгори-

тму запізнення ЗАП.

Сталі часу Т1 і Т2 визначаються значенням коефіцієнтів, встановле-

них на вході 02 алгоритму ФІЛ, а величина часу чистого запізнення дорів-

нює τ = mT, де m – встановлене значення модифікатора алгоритму ЗАП,

Т – коефіцієнт, заданий на вході 02 цього алгоритму.

69

Для параметрів налагодження, які наведені на рис.21, передаточна функція

має вигляд:

)180)(120()(

12

++=

−

pp

epW

p

.

Порядок виконання роботи

1. Здійснити за допомогою пульта налагодження програмування

динамічних властивостей об’єкта керування.

2. У режимі «РОБОТА» контролера зняти перехідну характеристи-

ку об’єкта керування.


Звіт про лабораторну роботу повинен містити: схеми побудови ди-

намічної моделі; протокол зняття перехідної характеристики.


1. Які алгоритми використовуються для динамічних перетворень?

2. Яке призначення алгоритму ЗАП?

3. Яке призначення алгоритму ФІЛ?

4. Як визначаються сталі Т1 і Т2 та час чистого запізнення τ?

20с

01 01 01

02 02 02

03 03 03

10 11 12

80с 12с

ФІЛ ФІЛ ЗАП (m = 12)

Рис.21. Приклад динамічної моделі.

Х

70

Додаток 1.

БІЛІОТЕКА АЛГОРИТМІВ КОНТРОЛЕРА

Бібліотека алгоритмів контролера дозволяє розв’язувати складні

завдання автоматичного регулювання і логіко-програмного керування. Її

бібліотечні алгоритми мають входи, виходи і функціональне ядро. Входи

алгоритму бувають сигнальними і настроюваними. Сигнали, що надходять

на сигнальні входи, обробляються відповідно до призначення алгоритму, а

сигнали, що надходять на настроювані входи, керують параметрами на-

строювання алгоритму. Так, сигнал, що надходить на сигнальний вхід ін-

тегратора, інтегрується. Сигнал, що надходить на його настоюваний вхід,

визначає сталу часу інтегрування (дивись рис. Д.1).

Сигнальні і настроювані входи повністю «рівноправні», тобто ма-

ють однакову можливість конфігурування. Кількість входів і виходів алго-

ритму на фіксована і визначається його видом. Але, кількість входів не пе-

ревищує 99, а кількість виходів – 24. В деякому випадку алгоритм може не

мати входів чи виходів. Для алгоритмів, що утворюють групу зв’язкових

алгоритмів (вводу-виводу, прийому-передачі, оперативного керування) та

мають неявні входи і виходи, відсутня можливість конфігурування.

01

02

Х

Т

Y

Рис. Д.1. Входи – виходи інтегратора: Х – сигнальний вхід; Т – настоюваний вхід; Y – вихід.

∫

71

Як тільки один із таких алгоритмів розміщується у певний алгоб-

лок, його неявні входи та (або) виходи автоматично з’єднується з апарату-

рою, обслуговувати котру належить даному алгоритму.

Наприклад, як тільки в певний алгоблок буде поміщено алгоритм

аналогового вводу групи А, неявні входи цього алгоритму автоматично

з’єднуються з аналого-цифровим перетворювачем (АЦП), що оброблює

сигнали групи А, а на виходах цього алгоритму будуть сформовані «зага-

льнодоступні» сигнали, еквівалентні сигналам, які надходять на аналогові

входи контролера групи А. Тому, якщо на вхід певного функціонального

алгоритму потрібно подати вхідний аналоговий сигнал, цей вхід при про-

грамуванні слід з’єднати з відповідним виходом алгоритму аналогового

вводу (рис.10).

Неявні входи і виходи на функціональних схемах показують пунк-

тиром. Усі явні входи мають крізну нумерацію від 01 до 99, а виходи – від

01 до 24. У кожному конкретному алгоритмі число входів та виходів може

бути менше вказаних максимальних значень. Алгоритм з кодом 00 є «по-

рожнім». Алгоблок з «порожнім» алгоритмом не має входів – виходів, ні-

якої роботи не виконує та не впливає на роботу інших алгоблоків, але в

ОЗП займає певне місце, використовуючись для резервування та потребує

певного (невеликого) часу на обслуговування.

У загальному випадку бібліотечний алгоритм має три реквізи-

ти(параметри): бібліотечний номер (код), модифікатор (m) і масштаб час

(МЧ). Бібліотечний номер за допомогою двозначного десяткового числа

визначає властивості алгоритму. Модифікатор, зазвичай, задає число одна-

кових операцій, які може виконувати один алгоритм. Наприклад, у сумато-

рі модифікатор задає число прогумованих входів, у програмному задатчи-

ку – число ділянок програми і т.д. В окремих (досить рідких) випадках мо-

дифікатор задає набір певних параметрів. Наприклад, у алгоритмі операти-

72

вного контролю контуром регулювання модифікатор задає параметри кон-

туру – локальний контур чи каскадний, з аналоговим чи імпульсним регу-

лятором і т. д. Ряд алгоритмів (інтегрування, множення тощо) модифікато-

ра не мають. Масштаб часу мають алгоритми, пов’язяні з виконанням ча-

сових операцій (таймер, програмний задавач, регулювання та ін..). Масш-

таб часу задає одну з двох розмірностей для часових сигналів чи парамет-

рів. Якщо контролер в цілому настроєний на молодший діапазон, то масш-

таб часу індивідуально в кожному алгоблоці задає масштаб «секунди» чи

«хвилини». Для старшого діапазону масштаб часу задає «хвилини» чи «го-

дини». Алгоритми з однаковими номерами, розміщені в різних алгоблоках

можуть мати індивідуальні в кожному алгоблоці модифікатор та масштаб

часу. Наявність модифікатора та масштабу часу значно розширює можли-

вості алгоритмів. Наприклад, в одному алгоблоці може розміщуватися

програмний задатчик, який має декілька ділянок програми протяжністю

декілька секунд, а в другому алгоблоці може працювати такий самий про-

грамний задатчик, який має десятки ділянок програми з протяжністю кож-

ної ділянки в декілька сотень хвилин (рис. Д2).

Алгоритми, які зберігаються в бібліотеці програм, самі по собі ні-

якої функції не виконують. Для їх використання ці алгоритми треба поміс-

тити в алгоблоки ОЗП та сконфігурувати алгоблоки у відповідності з пра-

вилами технології програмування (дивись лабораторну роботу № 2). Існу-

ють два правила: будь-який алгоритм можна вміщувати в будь-який (за

номером) алгоблок; один і той самий алгоритм можна вміщувати в різні

алгоблоки. Але при початковому програмуванні алгоблоки треба заповню-

вати послідовно. Крім того, перші чотири алгоблоки заповнюються алго-

ритмами обслуговування лицьової панелі ОКО (ОКЛ, ОКД).

73

Діапазони зміни сигналів і параметрів настроювання для більшості

алгоритмів (алгоблоків) однакові і наведені в таблиці 23.

Таблиця 23. Види сигналів і параметрів та діапазон їх зміни.

1 2 3

t

XЗДН

5с 8с 4с

35

1 2

3 36

t

XЗДН

150 хв. 200 хв. 320 хв. 810 хв.

а)

б)

Рис. Д2. Вплив модифікатора і масштабу часу на роботу ПРЗ: а) – програмний задатчик з модифікатором 3 і масштабом часу «с»; б) – програмний задатчик з з модифікатором 36 і масштабом часу «хв.»

74

Бібліотеку утворюють такі групи алгоритмів: лицьової панелі, вво-

ду – виводу, регулювання, динамічних, статичних і аналого − дискретних

перетворень, логічних операцій, дискретного та групового безперервно –

дискретного керування. Склад бібліотеки приведено в таблиці 24.

Таблиця 24. Перелік бібліотеки алгоритмів регулюючої моделі «Реміконт Р-130». Алгоритми лицьової панелі

Код Шифр Найменування

01 ОКО Оперативний контроль регулювання

04 ДИК Дискретний контроль

Алгоритми вводу – виводу

05 ВИН Ввід інтерфейсний

06 ИНВ Інтерфейсний вивід

07 ВАА Ввід аналоговий групи А

08 ВАБ Ввід аналоговий групи Б

09 ВДА Ввід дискретний групи А

10 ВДБ Ввід дискретний групи Б

11 АВА Аналоговий вивід групи А

12 АВБ Аналоговий вивід групи Б

13 ДВА Дискретний вивід групи А

14 ДВБ Дискретний вивід групи Б

15 ИВА Імпульсний вивід групи А

16 ИВБ Імпульсний вивід групи Б

17 АВР Аварійний вивід

Алгоритми регулювання

20 РАН Регулювання аналогове

21 РИМ Регулювання імпульсне

24 ЗДН Завдання

25 ЗДЛ Завдання локальне

26 РУЧ Ручне керування

75

Продовження таблиці 24. 27 ПРЗ Програмний задавач

28 ИНЗ Інтегрувальний задавач

29 ПОК Пороговий контроль

30 АНР Автонастроювання регулятора

Динамічні перетворення

33 ИНТ Інтегрування

34 ДИФ Диференціювання

35 ФИЛ Фільтрація

36 ДИН Динамічні перетворення

37 ДИБ Динамічне балансування

38 ОГС Обмеження швидкості

39 ЗАП Запізнювання

Статичні перетворення

42 СУМ Підсумування

43 СМА Підсумування з масштабуванням

44 УМД Множення – ділення

45 КОР Корінь квадратний

46 МОД Модуль

47 КУС Кусково – лінійна функція

48 ОГР Обмеження

49 СКС Ковзне середнє

50 ДИС Дискретне середнє

51 МИН Мінімум

52 МКС Максимум

53 СИТ Середнє із трьох

54 ЭКС Екстремум

55 МСШ Масштабування

Аналого – дискретні перетворення

57 ПЕР Перемикач з дискретним керуванням

58 ПЕН Перемикач за номером

76

59 ПОР Пороговий елемент

60 НОР Нуль – орган

61 ИМП Імпульсатор

62 ЗАИ Заборона зміни

63 ЗАЗ Заборона знака

64 СЛЗ Спідкування – запам’ятовування

65 ЗПМ Запам’ятовування

66 БОС Блокування зворотного рахунку

67 ВОТ Виділення відключення

Логічні операції

70 ЛОИ Логічне «И»

71 МНИ Багатовходове «И»

72 ИЛИ Логічне «ИЛИ»

73 МИЛ Багатовходове «ИЛИ»

74 ИИЛ Виключаюче «ИЛИ»

75 МАЖ Мажорування

76 ТРИ RS - тригер

77 РЕУ Регістр з записом по рівню

78 РЕФ Регістр з записом по фронту

79 ВИФ Виділення фронту

Дискретне керування

81 ТМР Таймер

82 СЧТ Лічильник

83 ОДВ Одновібратор

84 МУВ Мультивібратор

85 ПЧИ Перемикач чисел

86 СЧИ Порівняння чисел

87 ВЧИ Виділення чисел

90 ШИФ Шифратор

91 ДЕШ Дешифратор

92 ЛОК Логічний контроль

77

Додаток 2.

ОСНОВНІ ТЕХНІЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОНТРОЛЕРА

«РЕМІКОНТ Р – 130»

Входи – виходи Кількість та номенклатура входів-виходів. 1. Аналогові вхідні сигнали:

а) уніфіковані …………………………….. 0…5 mA якщо RВХ = 400 Ом, 0…20 mA якщо RВХ = 100 Ом, 4…20 mA якщо RВХ = 100 Ом, 0…10 В якщо RВХ = 27 кОм;

б) термопари …………………… ХА, ХК, ПП, ПР, ВР (ГОСТ 3044 – 78); в) термометри опору ………………………..ТСП, ТСМ (ГОСТ 6651 – 78).

2. Цифрові параметри вхідних сигналів: а) роздільна здатність АЦП,%...........................................0,025 (12 розрядів); б) максимальна похибка АЦП після калібровки, %……………………...0,3; в) гальванічна розв’язка………………кожен вхід гальванічно ізольований

від інших входів та решти ланцюгів; г) максимальна нелінійність підсилювачів і термометрів опору, %.........0,1; д) додаткова похибка АЦП при вимірюванні

від зміни навколишньої температури на 10 ºС, % максимальне значення………….0,4, середнє значення………………..0,2;

е) максимальна похибка АЦП при зміні напруги живлення на ±10…15%, %.................................................0,1; ж) максимальна похибка підсилювачів для

термопар (відносно сигналу 10 мВ), % та термометрів опору (відносно ∆R = 10 Ом),% при зміні температури зовнішнього середовища на 10ºC…………...0,25, при зміні напруги живлення на ±10…15 %.............................................0,1.

3. Аналогові вихідні сигнали: а) уніфіковані ....................………………..0…5 mA при RН = 2 кОм,

0…20 mA при RН = 500 Ом, 4…20 mA при RН= 500 Ом;

б) роздільна здатність ЦАП, %....................0,05 (11 розрядів); в) максимальна похибка ЦАП після калібровки, % ……………………..0,5; г) гальванічна роз’язка………………….входи зв’язані попарно, кожна пара

ізольована від сусідньої пари та решти ланцюгів;

д) додаткова максимальна похибка ЦАП при зміні температури зовнішнього середовища на 10ºC, %............................................................................0,2;

е) додаткова максимальна похибка ЦАП при зміні напруги живлення на ±10…15 %, %.......................................................0,1.

4. Дискретні вхідні сигнали:

78

а) сигнал логічного «0», В……………………………………………… (0…7); б) сигнал логічної «1», В………………………………………………(18…30); в) вхідний струм при напрузі 24 В, мА .........................................................9; г) гальванічна розв’язка..............................входи зв’язані в групи по 16

входів, кожна група ізольована від інших ланцюгів.

5. Дискретні (імпульсні) вихідні сигнали: а) Транзисторний вихід:

Максимальна напруга комутації, В...................................................40; максимальний струм навантаження кожного виходу, А..............................................................................................0,3; максимальний сумарний струм навантаження одночасно ввімкнених виходів в межах однієї четвірки (з 1 до 4, з 5 до 8, і т.д.), А...................................................0,6; максимальний струм навантаження всіх одночасно ввімкнених виходів, А........................................................2; навантаження..........................................................активне, індуктивне; захист ввід короткого замикання в ланцюзі навантаження ............................................................наявний; гальванічна розв’язка..........................................виходи зв’язані в групи

по 16 виходів, кожна група ізольована від ін-ших ланцюгів.

б) Сильнострумовий релейний вихід: тип реле ............................................................................................РПТ-8; максимальна напруга комутації змінного (діюче ефективне значення) чи постійного струму, В.............................................................................................220; максимальний струм навантаження кожного виходу, А.................................................................................2; гальванічна розв’язка........................................виходи зв’язані попарно,

кожна пара ізольована від інших ланцюгів.

в) Слабкострумовий релейний вихід та аварійний вихід.............................................параметри комутації

відповідають парамет-рам реле РЕС 54 А.

Загальні функціональні параметри

Максимальна кількість алгоблоків......................................................................................99 Кількість алгоблоків в бібліотеці.........................................................................................76 Час циклу,с....................................................................................................................0,2...2,0 Похибка цифрово обробки інформації в % для операцій: підсумування, віднімання......................................................................................................0 множення, ділення.............................................................................................................0,01

79

видобуток кореня квадратного...........................................................................................0,1 Об’єм пам’яті, кбайт ПЗП.........................................................................................................................................32 ОЗП..........................................................................................................................................8 ППЗП.......................................................................................................................................8

Функціональні параметри регулюючої моделі

Максимальна кількість незалежних контурів...............................................................4 Вид регулятора в кожному контурі.........................................аналоговий, імпульсний Режим роботи кожного контура...............................................локальний, каскадний,

дистанційний, ручний Закон регулювання регулятора.....................................................ПІД, ПІ, ПД, Д Вид завдання в кожному контурі..................................................програмне, дистан-

ційне, ручне Контрольовані параметри.............................................................завдання, вхід, вихід,

значення довільного параметру, парамет-ри програми, помил-ки контуру

Параметри настроювання

Параметри ручного задатчика: спосіб установки........................................................................................більше-менше дискретність установки...........................................................................................0,025 час зміни на 100 %, с.....................................................................................................22 вид балансування........................................................................динамічний, статичний Параметри програмного задатчика: максимальна кількість програм одного контура (при умові, що загальна кількість алгоблоків не перевищує 99)..................................................40 максимальна кількість виконань ділянок однієї програми.........однократне, багато-

кратне, циклічне максимальна кількість багатократного повторення програми..............................8191 Команди керування програмою.....................................................вибір програми,

пуск, стоп, скинен-ня, перехід до на-ступної ділянки

Стан програми..................................................................................пуск, стоп, скинен-ня, кінець програми

Параметри, що контролюються......................................................номер програми, номер повторення , номер ділянки, час, що залишився до закінчення ділянки, стан програми

Керування виходом:

80

спосіб керування у ручному режимі...............................................більше – менше час зміни аналогового сигналу в ручному режимі ....................................................22 вирішальна здатність контролю стану виконавчого механізму, %

по цифровому індикатору........................0,025 по шкальному світлодіодному індикатору....5

Параметри інтерфейсу

Локальна мережа «Транзит»: технологія локальної мережі.................................................................................кільце вид інтерфейсу.........................................................................................................ІРПС частота обміну, кбіт/с.................................................................................................9.6 максимальна кількість контролерів в одній мережі, включаючи шлюзи, шт.. ...............................................................................15 максимальна відстань між сусідніми контролерами в мережі, м .........................500 вид кабелю.........................................................................................................вита пара захист мережі від відмови контролера..............................................................наявний гальванічна розв’язка...................................................................ланцюги інтерфейсу

ізольовані від інших ланцюгів

Зв’язок з абонентом при допомозі шлюза: вид інтерфейсу..........................................................................................................ІРПС максимальна відстань між абонентами та шлюзом, м:

ІРПС......................500 RS-232.....................15

частота обміну з абонентом, кбіт/с.......................................................................4.8, 9.6 вид кабелю...................................................................................................дві виті пари.

81

Додаток 3.

МОДИФІКАЦІЇ КОНТРОЛЕРА «РЕМІКОНТ Р – 130»

Таблиця 1.

82

Додаток 4.

Приблизна схема контролера «Реміконт Р-130»

БЛОК АЛГОБЛОКІВ

ЛИЦЬОВА

ПАНЕЛЬ

Апаратура

вводу

(АЦП

)

Апаратура

виводу

(ЦАП

)

ППЗП

ПЗП БЛОК

КЕРУВАННЯ

ВАА

ЗДН

РАН РУЧ

ВАА

ОКО

Рис. Д3. Спрощена схема контролера «Реміконт Р-130».

ε

83

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1. Бабіченко А. К., Промислові засоби автоматизації: навч.посіб.: У

2 ч./ А. К. Бабіченко, В. І. Тошинський, В. С. Михайлов та ін.; За заг.ред.

А. К. Бабіченка. – Х.: НТУ «ХПІ», 2003 р. – Ч. 2. Регулювальні і виконавчі

пристрої. – 658 с. – Бібліогр.: с 644 – 645. – 500. - ISBN 966-593-292-6.

2. В. В. Певзнер, Н. В. Лагода, Н. В. Никольская, Н. И. Прохорова:

Микропроцессорный контролер Ремиконт Р-130. М.: «НИИТеплоприбор»,

1990 г. – 339 с.

3. Методичні вказівки до лабораторних робіт з курсу «Автоматиза-

ція типових технологічних процесів» для студентів спеціальності «Авто-

матизація управління технологічними процесами»/ Уклад.: Л. Р. Ладієва,

В. В. Колпаков, О. А. Козачок. – КПІ, 1999. – 76 с.

84

ЗМІСТ

Вступ................................................................................................................3

1. Лабораторна робота №1. Побудова пневматичного

об’єкта керування та підключення його до ПІД-регулятора,

створеного на мікроконтролері «Реміконт Р-130».............................4

2. Лабораторна робота №2. Програмування

контролера, його лицьової панелі із застосуванням

алгоритмів ОКО, ПІД-регулятора, алгоритму

аналогового вводу ВАА, алгоритму аналогового

виводу АВА, алгоритмів завдання ЗДН та ручного

керування РУЧ....................................................................................21

3. Лабораторна робота №3. Побудова каскадної системи

регулювання ......................................................................................63

4. Лабораторна робота №4. Побудова регулятора

співвідношення...................................................................................66

5. Лабораторна робота №5. Побудова

динамічної моделі................................................................68

ДОДАТКИ

Додаток 1. БІЛІОТЕКА АЛГОРИТМІВ КОНТРОЛЕРА....................70

Додаток 2. ОСНОВНІ ТЕХНІЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ

КОНТРОЛЕРА «РЕМІКОНТ Р – 130»................................................77

Додаток 3. МОДИФІКАЦІЇ КОНТРОЛЕРА РЕМІКОНТ Р – 130»....81

Додаток 4. ПРИБЛИЗНА СХЕМА КОНТРОЛЕРА

«Реміконт Р-130»..............................................................................82

85

ЕЛЕКТРОННЕ НАВЧАЛЬНЕ ВИДАННЯ

АВТОМАТИЗАЦІЯ ХІМІЧНИХ ВИРОБНИЦТВ

СИСТЕМИ АВТОМАТИЧНОГО КЕРУВАННЯ

Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт для студентів напрямку підготовки

«Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології»

Укладачі: Ладієва Леся Ростиславівна, канд. техн. наук, доц.

Сташкевич Павло Миколайович, ст. викл.

Колпаков Володимир Володимирович, ст. викл.

Козачок Олександр Анатолійович, ст. викл.

Відповідальний

редактор А. І. Жученко, докт. техн. наук, проф.

У авторській редакції

Лабораторні роботи Р-130 Документ Microsoft...

Documents

Transcript of Лабораторні роботи Р-130 Документ Microsoft...