17.Выбор аппаратн. Ср-в авт-и опасн.Пром.О. Fieldbus

С труктура искробезопасной fiеldbus-системы можно представить:

В зав-ти от типа fiеldbus-системы в кач-ве связанного оборудования могут применяться: - сегментный соединитель (если Profibus-Pa); - усилитель мощности (если Foun-dation).

Связанного оборудования – эл. Обор-е, кот. содержит как искробезопасные, так и искроопасные цепи, причем оборудование выполнено так, что искроопасные цепи не могут оказать отрицательное влияние на искробезопасные цепи. Применяемые полевые устройства явл. взрывозащищенным эл.обор-е. При описании связанного обор-я пром. сети Profibus-Pa и Foun-dation упомянуты не случайно: они наиб. часто применяются в АСУТП предприятий хим., нефтехим., газовой промышленности. Физ. уровень этих сетей соот. стандарту IEC 61158-2, что обеспечивает искробезопасноть при работе во взрывоопасной среде. Достоинство такого физ. уровня – передача сигналов данных и питание приборов осуществляется через обычную витую пару, а недостаток – очень низкая передача данных, приводящая к чрезвычайно длительным временным задержкам во многих применениях, особенно при использовании систем удаленного ввода-вывода. В рез-те этого применяются RS-485 в искробезопасном исполнении в системах удаленного ввода-вывода, разворачиваемых во взрывоопасной зоне класса 1.

Оценка искробезопасности для RS-485: Обычно в распределенных системах управления применяется метод доступа к сети «ведущий-ведомый».Это значит, что ведущее устройство передает сообщение, кот. посылается во во взрывоопасную зону посредствам соответствующего оборудования. По сети это оборудование передает во взрывоопасную зону мощность и является источником энергии. Ведомое устройство (прибор) подтверждает полученное сообщение или посылает инфо по удаленному запросу. В случае подтверждения сообщения ведомое устройство передает мощность в среду передачи и в этот момент времени фактически является источником энергии.

С другой стороны, сетевое устройство функционирует не тольков режиме передачи, но и в режиме получения текущего сообщения, являясь, т. о., приемником. Следовательно, оценка напряжения, тока и мощности, необходимая для подтверждения искробезопасности, должна быть распространена на все возможные режимы работы и направления передачи сообщения. Но можно учитывать только max вых. напряжение, которое на соед. устройствах искробезопасных цепей эл.оборудования в случае приложения max напряжения, и max вх. напряжение , которое может быть приложено к соединительным устройствам искробезопасных цепей эл.оборудования без нарушения его искробезопасности.

Проблемой передающих линий является индуктивность и емкость. По стандарту для доказательства искробезопасности разрешется использовать отношение индуктивности и сопротивления. Для этого нужно проверить 3 условия: 1) рассмотренная система имеет распределенные системы индуктивности и емкости; 2) резисторное ограничение тока присутствует в связанном оборудовании и в каждом полевом устройстве; 3) отношение значений внутренней емкости и max емкости, кот. может быть подключена к соед. устройствам связанного оборудования и каждого полевого устройства, должно быть меньше 0,01. Если условия выполняются – искробез-ть может быть посчитана на основе L/R. Затем определяется L/R max и сравнивается с фактическим.

19. ПИД-рег-р относится к наиб. Распространенному типу. 90-95 % рег-ров находятся сейчас в эксплуатации, используют ПИД-алгоритм. «+»: прстота построения и промышленного использования, ясность функционирования, пригодгость для решения практических задач, низкая стоимость. Среди ПИД_рег-ров 64% приходятся\ на одноконтурные рег-ры и 36% -- на многоконтурные.

После появления дешевых микропроцессоров и АЦП в промышленности ПИД-рег-рах используется автоматическая настройка параметров, адаптивные алгоритмы, нейронные сети. Усложнились ПИД-рег-ры – появились с двумя степенями свободы, с принципом разомкнутого управления в сочетании с обратной связью.

Классический ПИД: R – рег-р, P – объект рег-я, r – упарвляющее воздействие, e – сигнал рассогласования, u – вых. величина рег-ра, y – регулируемая величина.

В ых. вел-на описывается:

По преобразованию Лапласа

Частные случаи: п-, ПИ-, ПД-рег-ры.

ПИД и его частные случаи явл. теоретическими идеализациями реальных регуляторов, поэтому для их практического воплощения нужно учесть ограничения, накладываемые реальными условиями применения. Постоянно растущие требования рынка к качественным показателям ПИД -- появление новых модификаций ПИД:

Регулятор с весовыми коэффициентами при установке . В классическом ПИД е равен разности r и y.Но качество рег-я можно увеличить если е вычислять отдельно для П-, Д-, И- составляющих

Где b, c – настроечные весовые коэффициенты. Весовой коэффициент при И- отсутствует—для нулевой ошибки в установленном режиме.

Рег-р с формирующим фильтром для сигнала установки: Фильтр. Ставится перед рег-ром.

Принцип разомкнутого упр-я в ПИД: «+»: высоеая скорость реагирования на внешние возмущения, не может быть неустойчивой. «-»: невозможность получить высокую точность при неизвестных возмущениях и низкойточности модели объекта. Основным принципом применения разомкнутого упр-я в ПИД явл. разделение разделения задачи проектирования на 2 части: 1) обеспечение робастности и ослабление влияние шумов и внешних возмущений – решается с помощью параметров К, Тi, Тd; 2) обеспечение заданной реакции на управляющее воздействие. Рег-ры обеспечивающие возможность независимого решения этих 2-х задач – рег-ры с 2-мя степенями свободы.