5.4.4.3.1. Список специальных функций

В списке сокращение «Rem» указывает возможность сохранения значения функции. Список специальных функций:

1. Таймеры

   1. Задержка включения (REM)

   2. Задержка отключения (REM)

   3. Задержка включения и отключения (REM)

   4. Задержка включения с сохранением (REM)

   5. Интервальное реле (импульсный выход) (REM)

   6. Интервальное реле с запуском по фронту (REM)

   7. Асинхронный генератор импульсов (REM)

   8. Генератор случайных импульсов

   9. Выключатель лестничного освещения (REM)

   10. Многофункциональный выключатель (REM)

   11. Семидневный таймер

   12. Годовой таймер

2. Счетчики

   1. Реверсивный счетчик (REM)

   2. Счетчик рабочего времени (REM)

   3. Пороговый выключатель

3. Аналоговые

   1. Аналоговый пороговый выключатель

   2. Аналоговый дифференциальный выключатель

   3. Аналоговый компаратор

   4. Контроль аналоговых значений

   5. Аналоговый усилитель

   6. Аналоговый мультиплексор

   7. Широтно-импульсный модулятор (PWM)

   8. Блок аналоговых вычислений

   9. Линейно нарастающий аналоговый сигнал

   10. ПИ-регулятор (REM)

4. Прочие

   1. Реле с блокировкой (REM)

   2. Импульсное реле (REM)

   3. Тексты сообщений

   4. Программный выключатель (REM)

   5. Регистр сдвига (REM)

   6. Обнаружение ошибок аналоговых вычислений

5.4.4.3.2. Примеры специальных функций

Задержка включения. Отсчет времени Ta запускается при изменении состояния входа Trg с 0 на 1, где Ta – текущее время модуля. Если состояние входа Trg остается равным 1 по крайней мере в течение заданного времени T, выход устанавливается в 1 по истечении этого времени. Если состояние входа Trg возвращается к 0 до истечения времени T, то время сбрасывается.

Выход сбрасывается в 0, когда сигнал на входе Trg становится равным 0. Временная диаграмма показана на рис. 5.12.

Рис. 5.12. Временная диаграмма функции задержки включения

Задержка отключения. На выходе Q устанавливается значение hi сразу же после появления сигнала hi на входе Trg. Текущее время Ta в модуле запускается при изменении состояния вход Trg с 1 на 0, причем выход остается установленным. Выход Q сбрасывается в 0 с задержкой отключения, когда Ta достигает значения, заданного для параметра T , т.е. когда Ta = T. Время Ta перезапускается при включении и отключении входа Trg.

Вход сброса (R) позволяет обнулить время Ta и выход до момента достижения времени Ta. Временная диаграмма показана на рис. 5.13.

Рис. 5.13. Временная диаграмма функции задержки отключения

Если не включено сохранение, выход Q и истекшее время сбрасываются после аварии питания.

Выключатель лестничного освещения. Фронт на входе запускает отсчет заданного времени с возможностью повторного запуска. Выход сбрасывается после истечения этого времени. До истечения этого времени может быть выдан предупреждающий сигнал для предупреждения о приближающемся отключении.

Сигнал на входе Trg запускает отсчет времени отключения лестничного освещения. Предварительно необходимо установить время задержки отключения (T), время подачи предупреждающего сигнала (T!), длительность предупреждающего сигнала (T!L). Активизировать, при необходимости, функцию сохранения. Время задержки отключения T, время предупреждения T! и длительность предупреждения T!L могут быть задаваться текущим значением других уже запрограммированных функций.

Временная диаграмма работы выключателя показана на рис.5.14.

Рис. 5.14. Временная диаграмма выключателя освещения

Реверсивный счетчик. Функция считает число изменений состояния входа Cnt из «0» в «1», обратный переход не учитывается. Для быстрых счетчиков используются входы I 3, I 4, I 5 и I 6 (только LOGO! 12/24 RC/RCo и LOGO! 24/24o), при этом максимальная частота следования импульсов равна 5 кГц. Другие входы обеспечивают типовое значение 4 Гц.

Направление счета задается сигналом на входе Dir. Устанавливается порог включения (параметр «On») и порог отключения (параметр «Off »), диапазон значений от 0 до 999999. Начальное значение, от которого начинается прямой или обратный счет задается параметром «StartVal».

Выход Q устанавливается или сбрасывается в зависимости от текущего значения Cnt и заданных пороговых значений. Сигнал на входе R сбрасывает внутреннее значение счетчика в 0. Временная диаграмма работы счетчика показана на рис. 5.15.

Рис. 5.15. Временная диаграмма реверсивного счетчика

Аналоговый пороговый выключатель. Выход устанавливается и сбрасывается в зависимости от двух настраиваемых пороговых значений.

Аналоговый сигнал для анализа подается на вход Ax, используются аналоговые входы AI 1÷AI 8, аналоговые флаги AM 1÷AM 6, номер блока функции с аналоговым выходом или аналоговые выходы AQ 1 и AQ 2.

Усиление задается параметром «A» в диапазоне значений ±10,00. Параметр «B» задает смещение нуля в диапазоне значений ±10000. Порог включения и отключения задаются параметрами «On» и «Off», соответственно, диапазон значений каждого параметра ±20000. Число разрядов после десятичной точки устанавливает параметр «p», который принимает значения 0, 1, 2, 3. Временная диаграмма работы аналогового порогового выключателя показана на рис. 5.16.

Рис. 5.16. Временная диаграмма аналогового порогового выключателя

Аналоговый компаратор. Выход устанавливается или сбрасывается в зависимости от разности сигналов Ax – Ay и двух настраиваемых пороговых значений. Аналоговые сигналы, разность между значениями которых требуется анализировать, подаются на входы Ax и Ay.

Задаются параметры «Усиление»и «Смещение», порог включения «On» и порог отключения «Off». Временная диаграмма работы компаратора показана на рис. 5.17.

рис. 5.17. Временная диаграмма аналогового компаратора

ПИ-регулятор. Регулятор можно использовать как пропорциональный, как интегральный или пропорционально-интегральный.

Установка режима регулятора выполняется по входу «A/M» автоматический режим – 1, ручной режим – 0. Для сброса выхода AQ используется вход R. Пока этот вход установлен, вход «A/M» отключен и на выходе AQ устанавливается значение 0. Аналоговое значение параметра технологического процесса подается вход «PV». Установка заданного значения производится параметром «SP», диапазон значений от –10 000 до +20 000. Параметр «KC» задает усиление в диапазоне значений от 00,00 до 99,99. Время интегрирования задается параметром «TI» в диапазоне от 00:01 до 99:59 мин. Направление действия регулятора определяется параметром «Dir», который принимает значения «+» или «–». Параметр «Mq» определяет значение выхода AQ в ручном режиме, диапазон значений от 0 до 1000. Минимальное и максимальное значение PV задается параметрами «Min» и «Max», соответственно. Диапазон значений: от –10000 до +20000. Параметром «A» задается усиление в диапазоне ±10,00. Параметр «B» задает смещение в диапазоне ±10,00. Параметром «p» задает число знаков после десятичной точки – 0, 1, 2 или 3.

Если параметр «KC» имеет нулевое значение, функция «P» (пропорциональное регулирование) не будет выполняться; если параметр «TI» имеет значение 99:59 мин., функция «I» (интегральное регулирование) не выполняется.

Природа, характер и скорость изменения AQ определяются параметрами «KC» и «TI». Представленный на рис. 5.18 ход изменения AQ является только примером. Регулирующее действие является непрерывным, поэтому на диаграмме представлена лишь часть процесса.

Рис. 5.18. Временная диаграмма работы регулятора

(1) Возмущение вызывает снижение PV, и поскольку Dir направлено вверх, AQ увеличивается до тех пор, пока PV снова не будет соответствовать SP.

(2) Возмущение вызывает снижение PV, и поскольку Dir направлено вниз, AQ уменьшается до тех пор, пока PV снова не будет соответствовать SP. Нельзя изменять направление (Dir) в процессе выполнения функции. Изменение показано здесь только в иллюстративных целях.

(3) Когда AQ сбрасывается в 0 при помощи входа R, PV изменяется. Это связано с тем, что PV увеличивается, что, в свою очередь, вызывает уменьшение AQ, когда Dir направлено вверх.

Если на входе A/M устанавливается 0, специальная функция выдает на выходе AQ значение, заданное параметром Mq.

Если на входе A/M устанавливается 1, включается автоматический режим. В качестве интегральной суммы принимается значение Mq, и функция регулятора начинает вычисления.

Обновленное значение PV используется для вычислений в следующих формулах. Обновленное значение PV = (PV × усиление) + смещение.

Если обновленное значение PV = SP, то специальная функция не изменяет значения AQ.

• Dir = вверх (+) (точки 1 и 3 на временной диаграмме)

• Если обновленное значение PV > SP, то специальная функция уменьшает значение AQ.

• Если обновленное значение PV < SP, то специальная функция увеличивает значение AQ.

• Dir = вниз (–) (точка 2 на временной диаграмме)

• Если обновленное значение PV > SP, то специальная функция увеличивает значение AQ.

• Если обновленное значение PV < SP, то специальная функция уменьшает значение AQ.

При появлении возмущения AQ продолжает увеличиваться или уменьшаться до тех пор, пока обновленное значение PV не будет снова соответствовать SP. Скорость изменения AQ определяется параметрами KC и TI.

Если входное значение PV превышает значение параметра Max, обновленное значение PV устанавливается равным значению Max. Если PV становится меньше значения параметра Min, обновленное значение PV устанавливается равным значению Min.

Если на входе R устанавливается 1, выход AQ сбрасывается. Пока вход R установлен, вход A/M отключен.

Установлен фиксированный интервал дискретизации, равный 500 мс.

Широтно-импульсный модулятор (PWM). Функция широтно-импульсного модулятора выполняет преобразование аналогового входного значения Ax в импульсный цифровой выходной сигнал. Длительность импульса пропорциональна аналоговому значению на входе Ax. Настраиваемые параметры: A – усиление в диапазоне значений ±10,00; B – смещение нуля в диапазоне ±10000; T – период времени, через который выполняется модуляция цифрового выхода; p – число знаков после десятичной точки, значения 0, 1, 2 или 3.

Выход Q устанавливается и сбрасывается в течение определенной части каждого интервала времени в соответствии с отношением стандартизованного значения Ax к диапазону аналогового значения.

Функция считывает значение сигнала на аналоговом входе Ax, которое умножается на значение параметра A, к результату прибавляется параметр B:

(Ax × усиление) + смещение = текущее значение Ax.

Функциональный блок вычисляет отношение фактического значения Ax к диапазону. Блок устанавливает состояние высокого уровня на выходе Q в течение такой же части интервал времени T, и устанавливает состояние низкого уровня на выходе Q на оставшуюся часть интервала времени. Пример временной диаграммы приведен на рис. Х.Х

Аналоговое значение 500 (диапазон 0÷1000) в качестве значения Ax должно быть преобразовано в последовательность цифровых сигналов. Заданный пользователем интервал времени T составляет 4 секунды. На цифровом выходе функции PWM сигнал 2 секунды имеет высокое значение, 2 секунды низкое значение, до тех пор, пока на входе En сохраняется высокий уровень.

Рис.5.19. Временная диаграмма функции PWM

Правило расчета:

Q = 1 в течение (Ax – Min) / (Max – Min) интервала времени T, когда Min < Ax < Max

Q = 0 в течение PT – [ (Ax – Min) / (Max – Min) ] интервала времени T.

В данной формуле Ax обозначается фактическое значение Ax, вычисленное с учетом усиления и смещения.