3. Вап(12)Ввод аналоговый помехозащищенный *

Назначение.

Алгоритм применяется для связи функциональных алгоритмов с аппаратными средствами аналогового ввода (АЦП). Номер слота контроллера, куда установлен модуль аналогового ввода, указывается модификатором типа МТ.

Каждый алгоритм обслуживает до 8 аналоговых входов. Число обслуживаемых входов m устанавливается модификатором размера МР.

Помимо связи с АЦП, алгоритм ВАП позволяет корректировать диапазон входного аналогового сигнала в двух точках, калибруя его по выбранной шкале (процентов, технических единиц и т.п.), а также фильтровать сигнал.

Описание алгоритма.

Алгоритм содержит несколько идентичных независимых каналов, число которых задается значением МР.

Каждый канал связан с соответствующим (по номеру) аналоговым входом контроллера. Эта связь образуется “автоматически”, как только алгоритм ВА вводится в один из алгоблоков контроллера. К входному аналоговому сигналу добавляется сигнал смещения Хсм и полученная сумма умножается на коэффициент Км. Эти операции позволяют компенсировать смещение нуля и диапазона как АЦП, так и датчика, подключенного к контроллеру, а также выбрать необходимую шкалу параметра.

Выходной сигнал канала равен:

Yi=(Xан.вх,i + Xсм,i) *Kм,i

где Хан.вх,i  аналоговый входной сигнал, поступающий от АЦП на i-й канал.

Время обслуживания одного канала аналогового ввода равно 40 мс. Время обновления аналоговых сигналов на выходе алгоритма равно 0,04*m (с), однако это время при любом m не может быть меньше времени цикла, с которым работает контроллер.

После коррекции осуществляется фильтрация сигнала следующим образом.

В каждом i-ом цикле ввода сигнала определяется величина его изменения Х_i и скорость его изменения V_i:

Х_i=(X_i-X_i-1); где Х_i  значение входного сигнала в текущем цикле;

Х_i-1  значение входного сигнала в предыдущем цикле.

1. Если величина изменения входного сигнала не больше заданной Х, т.е. |Х_i|Х, то входной сигнал передается на выход без изменения, то есть Y_i=X_i, и запоминаются значения Х_i‑1=Х_i и X_i-1=X_i, при этом D_i=0, N_i=0.

2. Если в каком-либо цикле ввода обнаружено, что |Х_i|Х, то предполагается возможность помехи и выходной сигнал начинает формироваться как интерполяция предыдущего значения предыдущей скоростью, т.е. Y_i=Y_i-1+Х_i-1, при этом запускается измерение длительности Тп этой ситуации. Выходной сигнал в каждом цикле ввода рассчитывается как Y_i=Y_i-1+Х_i-1 до тех пор, пока одновременно выполняются отношения |Х_i|Х и Тп  Т. В противном случае, при |Х_i|Х или ТпТ выходной сигнал Y начинает опять отслеживать входной сигнал, т.е. то есть Y_i=X_i и X_i-1=X_i, при этом Di=1 в случае, если Тп  Т.

Таким образом, изменение входного сигнала со скоростью, больше допустимой, рассматривается алгоритмом как помеха, которая “вырезается” из входного сигнала путем интерполяции его значения прежней скоростью, если длительность этого изменения меньше заданного Т, что фиксируется значением Di=1. Если длительность такого изменения сигнала больше заданного Т, то это изменение рассматривается алгоритмом как естественное и передается на выход алгоритма с задержкой времени Т.

В штатном варианте алгоритма величина Х=1 %, величина Т=0,32 с.

Сигнал D является сборкой сигналов Di.

Выходы Ni являются тестовыми выходами алгоритма, фиксирующим следующие ситуации.

Значение Ni	Причина
0	0.5%Yi100%
1	Yi <0.5% (возможен обрыв линии связи)
2	Yi>100%

Выход N определяет общее число неисправных каналов со значениями Ni=0 и Ni=1.

Модификатор размера МР=00-08, модификатор типа МТ=01-19. Масштаб времени отсутствуют.

Входы-выходы алгоритма ВАП приведены ниже.

Входы-выходы алгоритма ВАП

Номер	Обозначение	Вх-Вых	Назначение
01	Х	Вход	Величина допустимого скачка сигнала
02	Т	“	Допустимая длительность помехи
03	Хсм1	“	Смещение канала 1
04	Км1	“	Диапазон канала 1
05	Хсм2	“	Смещение канала 2
06	Км2	“	Диапазон канала 2
....	.....	.....	......
2m+1	Хсм,m	“	Смещение канала m
2m+2	Км,m	“	Диапазон канала m
01	D	Выход	Признак помех в каналах алгоритма
02	N		Тестовый признак алгоритма
03	Y1		1-ый выходной сигнал
04	D1	“	Признак помехи 1-го входного сигнала
05	N1	“	Тестовый признак 1-го входного сигнала
...	...	...	...
3m	Ym		m-ый выходной сигнал
3m+1	Dm		Признак помехи m-го входного сигнала
3m+2	Nm		Тестовый признак m-го входного сигнала