Глава 3. Разработка программного обеспечения автоматизированной

системы управления давлением массы

3.1 Назначение и функции программного обеспечения

Программное обеспечение АСУ предназначено для реализации системы регулирования давлением бумажной массы перед размолом.

Программы разрабатывались в инструментальной системе TraceMode 5.

Имя проекта: Massa.

Встроенные в систему программы выполняют следующие функции:

• первичную обработку информации в контроллере: опрос масштабирование, фильтрацию измеряемого давления, контроль выхода его за минимально допустимую границу;

• вывод управляющих воздействий с контроллера;

Разработанные программы выполняют функции:

• формирование регулирующего воздействия с использованием ПИД-закона регулирования и блокировкой по состоянию насоса;

• вывод технологической информации на экран оператору;

• возможность дистанционного управления с АРМ-оператора заданием и режимом работы АСР давления (ручное/автомат);

3.2. Математическое описание алгоритмов контроля и управления

3.2.1 Первичная обработка информации

Первичная обработка технологической информации (опрос, масштабирование, фильтрация) осуществляется с периодом 1 сек.

Масштабирование сигналов измерителя давления и положения клапана выполняются с учетом их линейных градуировочных характеристик по формуле :

где : Y, - значения технологического параметра;

1. значения сигнала с измерителя, ma;

индексы min, max относятся к предельным значениям градуировочной характеристики измерителя.

В результате с учетом шкал измерителей масштабирование сигналов осуществляется по формулам:

где Р- измеренное давление пара, ати;

G- измеренное положение клапана, %;

1. сигнал с измерителя, ma.

Фильтрация измеренных значений давления массы проводится методом экспоненциального сглаживания:

где Р_F – фильтрованное значение давления;

k_F – настраиваемый коэффициент фильтрации, k_F =0 ÷1;

n- временной такт обработки.

В системе производится контроль выхода давления за границу технологического регламента (Р_min =4 ати) с сигнализацией этого события на операторской станции.

3.2.2 Формирование управляющего воздействия

В режиме автоматического регулирования при нормальной эксплуатации насоса расчет положения регулирующего клапана осуществляется с использованием ПИД- закона регулирования с зоной нечувствительности и ограничениями выходного сигнала (рис.3)

При выключении насоса осуществляется автоматическая блокировка, стоящего за ним регулирующего клапана: он закрывается.

В режиме ручного управления ПИД-регулятор отключается, положение клапана задается оператором и поступает по сети с АРМ.

3.3 Характеристика баз данных

3.3.1 База данных контроллера

База данных реального времени создается в редакторе базы каналов системы TraceMode5. Основные параметры каналов контроллера и АРМ оператора представлены в таблице 3.1 и таблице 3.2. Имена каналов присвоены с учетом позиции и обозначений технологических параметров на функциональной схеме автоматизации

(Характеристики каналов можно распечатать из системы TraceMode5 ).

Параметры базы каналов контроллера Таблица 3.1

Наименование параметра	Имя	Тип	Подтип	Значение	Период	Источник информации
Давление массы измеренное	PТ-1	I	Аналог	0-10 ати	1 сек	измеритель
Задание АСР давления	РС-1/Set	I	Связь	7-8 ати	1 сек	АРМ
Режим управления АСР	РC-1/Mode	I	Связь	0-Автомат 1-Ручное	1 сек	АРМ
Расчетное положение клапана	GC-1	O	Аналог	0-100 %	1 сек	ПИД регулятора
Положение клапана, заданное оператором	G-1/Set	I	Связь	0- 100 %	1 сек	АРМ
Состояние насоса	ST-1	I	Дискрет	1-включен 0-выключ	1сек

Параметры базы каналов АРМ Таблица 3.2

Наименование параметра	Имя	Тип	Подтип	Значение	Источник информации
Давление массы измеренное	PТ-1	I	Связь	0-10 ати	КНТ
Задание АСР давления	РС-1/Set	О	Связь	7-8 ати	оператор
Режим управления АСР	РC-1/Mode	О	Связь	0-Автомат 1-Ручное	оператор
Расчетное положение клапана	GC-1	I	Связь	0-100 %	КНТ
Положение клапана, заданное оператором	G-1/Set	О	Связь	0- 100 %	оператор
Состояние насоса	ST-1	I	Связь	1-включен 0-выключ	КНТ