3 Создание программы пид-регулятора
Для узла контроллера создать программу ПИД с комментарием ПИД-регулятор. Для этого необходимо перейти к диалоговому окну FBD программа, нажав на иконке “Программы”.
Редактировать содержание созданной программы. Программа должна содержать два блока: блок рассогласования и блок ПИД-регулирования.
В окне РПД разместить последовательно блок вычитания (-), из раздела Арифметические, и блок PID, из раздела Регулирование.
Создать связь, соединив выход блока вычитания с входом INP блока PID.
Свободным входам и выходам блоков задать назначение и комментарии согласно таблице 5.
Таблица 5
Блок |
В/В |
Назначение |
Комментарий |
- |
AD |
Аргумент |
Задание |
- |
AS |
Аргумент |
Вход регулятора |
PID |
Q |
Аргумент |
Выход регулятора |
PID |
KP |
Аргумент |
Пропорциональность |
PID |
KD |
Аргумент |
Дифференцирование |
PID |
KI |
Аргумент |
Интегрирование |
Редактировать размещение блоков до появления на экране комментариев, перейти в окно РБК Объекты и сохранить проект.
Функции регулятора реализованы FBD-программой PID с двумя входными аргументами: Вход регулятора и Задание, и выходным аргументом – Выход регулятора.
Подключим программу ПИД через процедуру управления (см. рис 3). При этом только один выходной аргумент программы связывается со значением In текущего канала, а два входных аргумента программы связываются с реальными значениями двух других каналов: канала контролируемого технологического параметра и канала с величиной задания. Данный вариант реализации регулятора требует использования трех каналов узла.
Для подключения программы необходимо двойным нажатием ЛКМ на канале ПИД11 вызвать диалоговое окно реквизитов канала. Затем выбрать вкладку Управление и в раскрывающемся списке выбрать программу ПИД. Связать каналы с программой в соответствии с таблицей 6.
ПИД
Рисунок 3
Таблица 6
Аргумент программы |
Значение канала |
Выход регулятора |
Входное значение канала ПИД11 |
Задание |
Реальное значение канала Задание11 |
Вход регулятора |
Реальное значение канала входПИД11 |
Пропорциональность |
Реальное значение канала P11 |
Дифференцирование |
Реальное значение канала I11 |
Интегрирование |
Реальное значение канала D11 |
Аналогично подключить ПИД регуляторы к каналам ПИД12, ПИД13, ПИД14, ПИД15.
4 Создание программы случайного процесса rnd
Для узла типа MPB(M-Link) создать программу, генерирующую случайный процесс, как сумму синусоиды, случайного числа и среднего значения. Необходимо создать 3 канала с подтипом ПУСТОЙ. Задать соответствующие имена каналам (табл 7.)
Таблица 7
Номер канала |
Имя канала |
0 |
RND1 |
1 |
RND2 |
2 |
RND3 |
3 |
RND4 |
4 |
RND5 |
Перейти в диалоговое окно FBD программы. Создать новую программу. Программе задать имя RND, комментарий Случайный процесс и перейти к ее редактированию.
В окне РПД разместить последовательно блоки GSIN для генерации синусоиды и блок умножения (*) для управления ее амплитудой. Ниже разместить блок RND1 для генерации случайного числа, еще один блок умножения (*). За этими блоками разместить блок суммирования на четыре входа (+(4)).
Примечание: Функции GSIN и RND1 находятся в функциональном разделе Генераторы.
Прейти в режим редактирования связей и соединить:
- входы INP1 двух блоков умножения с выходами блоков GSIN и RND1;
- входа AD1 и AD2 блока сложения с выходами блоков умножения.
Свободным входам и выходам блоков задать назначение и комментарии согласно перечню (табл.8)
Таблица 8
Блок |
В/В |
Назначение |
Комментарий |
DSIN |
PT |
константа |
Период синуса |
Умножение за DSIN |
IN2 |
константа |
Амплитуда синуса |
Умножение за RND1 |
IN2 |
константа |
Амплитуда помехи |
Сложения (+(4)) |
AD3 |
аргумент |
Среднее |
Сложения (+(4)) |
SUM |
аргумент |
Случайная величина |
Редактировать размещение блоков до появления на экране комментариев, перейти в окно РБК Объекты и сохранить проект.
Эмуляция работы программы.
Задать значения входам модулей согласно перечню (табл.9)
Таблица 9
Блок |
Вход |
Комментарий |
Значение |
DSIN |
PT |
Период синуса |
10 |
Умножение за DSIN |
IN2 |
Амплитуда синуса |
5 |
Умножение за RND1 |
IN2 |
Амплитуда помехи |
2 |
Сложения (+(4)) |
AD3 |
Среднее |
50 |
Эмулировать выполнение программы в пошаговом и непрерывном режимах, контролируя значения входов и выходов, а также номера блоков. Перейти в окно Узлы и сохранить проект.
Подключить программу RND к каналу входПИД11 через процедуру трансляции. Связать аргументы программы со значениями каналов согласно табли-це 10.
Таблица 10
-
Аргумент программы
Значение канала
Среднее
Аппаратное значение тек. канала
Случайная величина
Реальное значение тек. канала
Аналогично подключить программу случайного процесса к каналам входПИД12, входПИД13, входПИД14, входПИД15.
Подключить программу RND к каналу RND1 через процедуру трансляции. Связать аргументы программы со значениями каналов согласно таблице 11.
Таблица 11
-
Аргумент программы
Значение канала
Среднее
Аппаратное значение тек. канала
Случайная величина
Реальное значение тек. канала
Подключить также программу RND к другим каналам: RND2, RND3, RND4, RND5.