Статична характеристика шім.

Т_імп - тривалість імпульсів на виході ШІМ від вхідного аналогового сигналу;

t_min – тривалість імпульсу обмежень для зменшення частоти спрацювання ВМ і відповідно його зношування.

Тривалість імпульсу обчислюють за формулами:

Реалізуємо ШІМ з такими параметрами:

t_період =4c; t_max=4c; t_min=0.5c;

На протязі першого періоду ( 0-4с ) розрахункова тривалість імпульсів є меншою від Т_min, тому імпульси не формуюються. При t =4c вхід ШІМ “Y” зростає до 5, розрахункова тривалість імпульсів:

Розрахунок тривалості імпульсу при Y=10 виконується після завершення 3-ого періоду( t=12с ) хоча зміна сигналу Y відбулася раніше.

Для того щоб відокремити імпульси max тривалості в ШІМ після завершення такого імпульсу реалізують паузу, тривалість якої є параметром настроювання. Ще однією функцією паузи є розділення в часі імпульсів позитивної і негативної діяльності.

В алгоритмах ШІМ передбачають формування гальмівних імпульсів. Гальмівний імпульс формується після закінчення імпульсу на лінії протилежної полярності. Він забезпечує швидке гальмування двигун них ВМ внаслідок формування магнітного поля зворотного напрямку.

Загальне правило вибору тривалості імпульсів:

Реалізація системи регулювання з адаптивним регулятором на контролері Реміконт р-130

Це малоканальний контролер, який компонується під час замовлення. Контролер має 2 пристрої зв’язку з об’єктом: ПЗО групи А, ПЗО групи Б.

В складі контролера застосовують модулі ПЗО семи типів:

1. 8 аналогових входів, 2 аналогових виходи

2. 2 аналогових входів, 4 дискретних виходи

3. 16 дискретних входів,

4. 12 дискретних входів, 4 дискретих виходи

5. 8 дискретних входів, 8 дискретих виходів

6. 4 дискретних входів, 12 дискретих виходів

7. , 16 дискретних виходів

Контролер програмується мвою близькою до стандартної мови функціональних блоків.

Пам'ять контролера має віртуальну структуру, яка організована наступним чином:

1. Програмна пам'ять розбита на матрицю , кожна комірка в цій матриці називається алгоблок. В один алгоблок можно помістити один алгоритм. Алгоблок має набір входів і виходів.

2. В постійний запам'ятовуючий пристрій записана бібліотека алгоритмів. Користувач неможе змінювати алгоритми чи додавати їх в бібліотеку.

Програмування контролера здійснюється наступним чином:

1. Із бібліотеки вибирають потрібні алгоритми та встановлюють їх в алгоблоки.

2. Конфігурують ( з’єднують ) входи і виходи алгоритмів.

3. Настроюють параметри алгоритмів.

4. Запускають програму в роботу.

В ведення програми в контролер починається із вибору алгоритмів із бібліотеки та розміщення їх в алгоблоках, це виконують за допомогою введення з пульта оператора цифрової послідовності, яка складається з:

Програма контуру регулювання з імпульсним виходом та алгоритмом автонастроювання параметрів регулятора

В програмі застосовуються такі алгоритми:

1. ОКО – алгоритм оперативного контролю. Алгоритм зв’язує сигнали контуру регулювання із індикаторами ліцьової панелі контролера. Крім цього алгоритм забезпечує керування контуром з клавіатури на панелі контролера. Значення модифікатора 04 визначає, що алгоритм працює із імпульсним регулятором без зовнішнього задавача, без зовнішнього блоку ручного управління. Х_здн – завдання W₀, W₁₀₀ – межі шкали в інженерних одиницях У_е – сигнал розузгодження Х_руч – вихід алгоритму ручного управління Х_вр – сигнал від давача положення ВМ

2. ВАА – вхід аналоговий групи А. Призначений для зв’язку вихідних регістрів ПЗО групи А із змінними в програмі, для масштабування вхідних аналогових сигналів. Х_зм – зміщення нуля вхідного сигналу К_м – зміна нахилу характеристики

3. ЗДН – задавач реалізує три режими завдання: локальне, дистанційне або програмне. Із модифікатором 00 – алгоритм формує локальне завдання, яке змінюють з клавіатури на панелі контролера.

4. РІМ – регулятор імпульсний. Реалізує ПІД закон регулювання і спільно з алгоритмом імпульсного виходу ІВБ реалізує двополярний імпульсний вихід. Т_ф – стала часу фільтра К_м – параметри фільтра зона нечутливості К_п – коефіцієнт пропорційності Т_і – час інтегрування С_нас – дискретний вхід для переключання алгоритму в режим настроювання параметрів. При переході в режим настроювання послідовно до ПІД модуля підключається нелінійний елемент та фільтр. Х_но – амплітуда виходу НЕ Алгоритм не модифікується, 00 – це масштаб часу

5. РУЧ – спільно з алгоритмом ОКО реалізує: а) Переключення режиму АР і навпаки. б) Зміна виходу в ручному режимі.

6. ІВБ – імпульсний вихід групи Б. Реалізує широтно-імпульсний модулятор та передає значення дискретних виходів ‘більше’, ‘менше’ на ПЗО групи Б. Т₁ - мінімальна тривалість імпульсів на виходах

7. АНР – автонастроювання регулятора. С_пс – дискретний вхід для пуску алгоритму пошуку параметрів. К₂, К₃ – безрозмірні коефіцієнти Д_кін – дискретний вихід, прапорець закінчення і-тої ітерації пошуку параметрів настроювання регулятора. N_біж – номер біжучого періоду авто коливного процесу. У_к, Т_к – амплітуда і період автоколивного процесу. Д_опт – дискретний вихід, прапорець оптимальних параметрів настроювання. К_п, П – обчисленні значення параметрів настроювання ПІ-регулятора.

Сигнал регульованої величини ( температури ) оброблений алгоритмом ВАА подається на вхід регулятора імпульсного РІМ та на вхід алгоритму ОКО для відтворення на індикаторах в нормальному режимі роботи. Алгоритм РІМ реалізує ПІД закон регулювання та формує сигнал регулюючої дії Y, цей сигнал перетворений в імпульсну форму за допомогою алгоритму ІВБ подається на імпульсний ВМ з двигуном постійної швидкості обертання. Зміну завдання регулятору здійснюють з клавіатури на панелі контролера та алгоритмів ЗДН і ОКО.

На другий вхід подається сигнал від давача положення. Після того, як оператор встановлює для алгоритму РІМ С_нас=1 і для АНР С_пс=1, контур переходить в режим пошуку параметрів регулятора, оскільки в контур регулювання вводиться НЕ та фільтр, то на виході Y формується автоколивний процес, який аналізує алгоритм АНР. Після дослідження 3-5 періодів авто коливного процесу алгоритм АНР встановлює одиницу на виході Д_кін, та встановлює обчислене значення К_р, Т_і на виході 6, 7 АНР.

Побудова структурних та функціональних схем АСКТП.

Побудова структурних схем.

Структурні схеми в АСКТП будуються для того щоб показати структуру керуючого комплексу, розміщення основних частин керуючого комплексу, структуру багатоконтурних систем регулювання.

В цій дисципліні при зображені структурних схем будемо розглядати тільки апаратну структуру АСКТП.

Приклад побудови структурної схеми в супервізорній АСКТП.

Структурна схема супервізорної АСКТП

КЕОМ – керуюча електронна обчислювальна машина

ЛР – локальний регулятор

БУ – блок ручного управління

ОП – обчислювальний пристрій

Приклад структурної схеми системи керування, в який КЕОМ працює в режимі прямого керування процесом.

Структурна схема АСКТП із прямим керуванням процесом та імпульсним виконавчим механізмом.

Побудова функціональних схем автоматизації.

На ФСА показують технологічну схему процесу. При цьому технологічну схему спрощують і показують тільки те обладнання, яке необхідне для розуміння ходу технологічного процесу, а також обладнання зв’язане із засобами автоматизації.

Всі технологічні комунікації показують жирними лініями. Всі лінії зв’язків між засобами автоматизації показують тонкими лініями. При побудові ліній зв’язку між засобами автоматизації допускається перетинати цими лініями зображення технологічних комунікацій, однак не дозволяється перетинати зображення технологічних апаратів.

Лінії зв’язку між засобами автоматизації мають бути прокладені найкоротшим шляхом та з мінімальною кількістю зламів та перетинів. Для спрощення зв’язків між засобами автоматизації ФСА на основі мікропроцесорних керуючих засобів виконують табличним способом.

В стрічці «прилади на місці» зображуємо позначеня тих приладів, які розміщені на технологічних площадках, але механічно незв’язані із технологічним обладнанням.

« Прилади на щиті » зображують прилади, необхідні для оперативного керування процесом та відображання інформації про процес.

Функції КЕОМ:

1. Регулювання: в цій стрічці відзначаємо реалізацію П, ПІ, ПІД законів регулювання з аналоговим чи з імпульсним входом.

2. Дискретне керування: відмичають реалізацію реалізацію позиційного регулювання або керування технологічними апаратами для забезпечення їх послідовності включення, чи певних логічних алгоритмів роботи обладнання.