- •4. Алгоритмы управления технологическими процессами
- •4.1. Алгоритмы информационно-измерительной системы асу тп
- •4.1.1. Алгоритмы масштабирования
- •4.1.2. Алгоритмы фильтрации
- •4.1.3. Алгоритмы вычисления среднего значения параметра
- •4.1.4. Алгоритмы определения достоверности информации
- •Алгоритмический модуль первичной обработки информации в информационно-измерительной системе асутп
- •Назначение и область применения
- •Математическое описание задачи
- •Признаки
- •Масштабирование сигнала с датчика
- •Фильтрация сигнала с датчика
- •Блок-схема алгоритма
- •Описание блок-схемы
- •4.2. Алгоритмы управления
Признаки
Таблица 4
№ п.п. |
Наименование признака |
Условное обозначение |
Значение |
Состояние |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
1 |
Признак достоверности информа ции |
Пр.Д |
0 1 |
Информация достоверна Информация недостоверна |
2 |
Признак шкалы датчика |
Пр.Ш |
0 1 |
Шкала линейная Шкала нелинейная (квадратичная) |
Сообщения Таблица 5
№ п.п |
Имя сообщения |
Содержание сообщения |
Примечание |
1 |
2 |
3 |
4 |
1 |
Сообщение о недостоверности информации |
«Информация с датчика недостоверна» |
Устанавливается флаг ошибки |
Масштабирование сигнала с датчика
Для масштабирования сигнала с датчика, имеющего линейную шкалу, используется формула:
Рб[i] = Рб min + (N[i] – Nmin) ( Рб max - Рб min)/( Nmax - Nmin),
где Рб [i] – текущее значение измеряемой переменной ( давление пара в барабане котла, МПа );
Рб min,Рб max – минимальное, максимальное значения шкалы датчика, соответственно, МПа;
Nmin, Nmax - минимальное, максимальное значения выходного кода аналого-цифрового преобразователя (АЦП);
N [i] – значение выходного кода АЦП, соответствующего текущему значению измеренного параметра - давления пара в барабане котла.
В случае использования датчика с нелинейной (квадратичной) шкалой для масштабирования используется формула:
____________________________________________
Рб [i] = √ Рб2 min + (N[i] - Nmin) (Рб2 max - Рб 2min) / (Nmax - Nmin)
Фильтрация сигнала с датчика
Для фильтрации сигнала с датчика используется фильтр экспоненциального сглаживания:
Рбф [i] = Kф *Рб [i] + (1 – Kф) * Рбф [i -1] ),
где Рбф [i] – текущее фильтрованное значение технологического параметра - давления пара в барабане котла;
Рб[i] – текущее измеренное (полученное после масштабирования) значение давления пара в барабане котла;
Рбф [i -1] - фильтрованное значение давления пара в барабане котла на предыдущем шаге;
Kф - коэффициент сглаживания (постоянная фильтра).
Блок-схема алгоритма
Описание блок-схемы
B1. Вход в алгоритм. Переход к B2.
B2. Ввод информационного сигнала с датчика из системы опроса датчиков. Переход к B3.
B3. Анализ достоверности информации с датчика по величине токового унифицированного сигнала. Если выполняется условие: 4 мА < I д < 20 мА - информация достоверна. Признак достоверности информации принимает значение "0". Переход к B4. Иначе, информация недостоверна и признак достоверности информации принимает значение "1".Переход к А4.
А4. Выдача сообщения о недостоверности информации с датчика давления пара в барабане котла: "Информация с датчика недостоверна". Переход к А5.
А5. Установить признак недостоверности информации. Пр.Д := 1. Переход к В9.
В4. Анализ признака шкалы датчика. Если признак шкалы датчика Пр.Ш = 0 - шкала датчика линейная. Переход к С5. Иначе, Пр.Ш = 1 - шкала датчика нелинейная. Переход к В5.
С5. Масштабирование сигнала датчика по формуле для линейных шкал:
Рб[i] = Рб min + (N[i] – Nmin) ( Рб max - Рб min)/( Nmax - Nmin). Переход к В6.
В5. Масштабирование сигнала датчика по формуле для нелинейных шкал:
____________________________________________
Рб [i] = √ Рб2 min + (N[i] - Nmin) (Рб2 max - Рб 2min) / (Nmax - Nmin) . Переход к В6.
В6. Фильтрация сигнала датчика с помощью фильтра. Расчет фильтрованного значения давления пара в барабане котла на текущем шаге:
Рбф [i] = Рбф [i -1] + Kф * (Рб[i] - Рбф [i -1] ). Переход к В7.
В7. Сохранение фильтрованного значения давления пара в барабане котла Рбф [i] в базе данных для данного параметра информационно-измерительной системы АСУТП. Переход к В8.
В8. Снять признак недостоверности информации с датчика давления пара в барабане котла: Пр.Д = 0. Переход к В9.
В9. Выход из алгоритма.
