- •2. ВКАЗІВКИ ДО ВИКОНАННЯ ОКРЕМИХ РОЗДІЛІВ ПРОЕКТУ
- •2.1. Розроблення алгоритмічної структури алгоритму керування
- •2.2. Вибір конфігурації контролера і схем підключення
- •2.2.1. Схема автоматизації
- •Всі завдання виконати на контролерах:
- •Завдання для курсової роботи
- •Технічна характеристика контролера
- •Моделі Ломіконта
- •Програма користувача складається з двох частин, перша з них називається заголовком ПрК, а друга – програмою керування. Програма керування пишеться на МІКРОЛі.
- •Формати і діапазони констант
- •Максимальна кількість змінних і їх нумерація
- •Замовлення змінних
- •Замовлення входів АЦП
- •Замовлення ТМГ
- •Замовлення імпульсних виходів
- •Технологічна клавіатура
- •Приклад прграми керування
- •Параметри класу В
- •При програмуванні алгоритму обов’язково враховується тип параметру. Подібні таблиці складаються до всякого фрагменту, де є звернення до алгоритму.
- •Блоковані змінні
- •І. МІКРОПРОЦЕСОРНИЙ КОНТРОЛЕР РЕМІКОНТ Р–130
- •Алгоритм
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
При програмуванні алгоритму обов’язково враховується тип параметру. Подібні таблиці складаються до всякого фрагменту, де є звернення до алгоритму.
2.6.4 Блокування змінних Блокування змінних є важливим інструментом оперативного втручання
оператора в процес управління. Блокована змінна є доступна оператору для коректування, зміни її значення в процесі виконання ПрК, а також є можливість організації ручного і дистанційного режиму управління виконавчими пристроями і механізмами на об’єкті керування, переходу на іншу програму керування, тощо. Тому органічно, що ПрК треба доповнити переліком блокованих змінних і розкрити функціональне навантаження кожної з них (табл. 2.16.)
Таблиця 2.16. – Приклад переліку блокованих змінних
Назва |
Функціональне навантаження в |
|
Місце прикладення |
|
змінної |
режимі локування |
Секція |
|
Фрагмент |
ВД043 |
Ручний задатчик регулятора |
001 |
|
45 |
АВ048 |
Режим дистанційного керування ВМ |
001 |
|
52 |
ДВ012 |
Дистанційне “ВКЛ” або “ВІДКЛ” |
002 |
|
41 |
|
навантаження. |
|
|
|
ТМ020 |
Зупинка, пуск, вставки часу |
004 |
|
44 |
Блокування змінних виконується в режимі “Пуск” оператором з пульта Ломіконта. Крім того, в цьому режимі є можливість змінювати коефіцієнти алгоритмів, виводити на пульт біжучі значення будь – яких змінних ПрК і т.д.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
2.7. Приклади синтезу типових контурів керування на ЛОМІКОНТІ До синтезу програм керування можна приступати після ознайомлення з
будовою, програмними та функціональними можливостями ЛОМІКОНТА. Особливу увагу треба звернути на вивчення мови МІКРОЛ і бібліотеки стандартних алгоритмів. Нижче показані приклади побудови найпоширеніших контурів регулювання і логічного керування.
2.7.1. Приклади синтезу контурів регулювання.
Для розв’язку задач регулювання використовуються такі бібліотечні
алгоритми: |
|
|
ПИ – А |
001 |
- ПІ – регулювання аналогове; |
ПИ – И |
002 |
- ПІ – регулювання імпульсне; |
ПИД – А |
003 |
- ПІД – регулювання аналогове; |
ПИД – И |
004 |
- ПІД - регулювання імпульсне; |
ПРЗ |
014 |
- програмний задатчик; |
Слід зауважити, що в цих алгоритмах на вхід регулятора подається сигнал розбалансу і передбачене динамічне балансування, входу і виходу, а також обмеження вихідного сигналу. Для нормального функціонування всякого контура регулювання засобами МІКРОЛа додатково необхідно запрограмувати вхід регулятора, а також передбачити його роботу в ручному і динамічному режимі.
Розглянемо деякі варіанти синтезу регуляторів. 1. Аналоговий стандартний регулятор.
Стандартний аналоговий регулятор реалізований таким фрагментом ПрК:
02 |
Т АЛГ 011 |
Тоді фільтрувати вхідний сигнал датчика, |
03 |
Т ВА 044 |
тоді знайти озбаланс |
|
= + АВ 031 |
=Хздн – Х |
|
- ВА 011 |
|
04 |
Т АЛГ 001 |
Тоді виконати алгоритм ПІ – регулювання, |
05 |
Т АЛГ 015 |
Тоді динамічне балансування виходу на |
|
|
виконавчий механізм при переходах з |
|
|
автоматичного режиму на ручний і |
|
|
навпаки. |
06 |
Т ТСІ.0.0 |
Тоді вивести технологічне повідомлення |
ПАРАМЕТРИ=”ВА001” |
|
|
РОЗБАЛАНС=”ВА044” |
|
Для повного розуміння даного прикладу привеленого параметри алгоритмів і перелік блокованих змінних у тій частині, яка необхідна для розуміння роботи програми.
Таблиця 2.17. Параметри алгоритмів
Секція |
Фрагмент |
|
Параметри |
|
|
|
Номер |
Позначення |
Значення |
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
000 |
02 |
Т АЛГ 011 |
1 |
Вхід |
+ ВА 001 |
|
|
|
2 |
Вихід |
+ ВА 011 |
|
02 |
Т АЛГ 001 |
1 |
Вхід |
ВА 044 |
|
|
|
2 |
Вихід |
АВ 045 |
|
02 |
Т АЛГ 015 |
1 |
Вхід |
ВА 045 |
|
|
|
2 |
Вихід |
АВ 001 |
Таблиці 2.18. – Перелік блокованих змінних
Назва |
Функціональне навантаження в |
|
Місце прикладення |
|
змінної |
режимі локування |
|
Секція |
Фрагмент |
АВ031 |
Ручний задатчик регулятора |
000 |
|
03 |
АВ045 |
Дистанційне керування виконавчим |
000 |
|
05 |
|
механізмом |
|
|
|
ПрК у своїй виконавчій частині забезпечує ввід аналогового сигналу ВА 001 з модуля АЦП через низькочастотний фільтр, реалізований алгоритм 011 знаходження розбалансу між завданням і параметром, що є входом ПІ – регулятора. Керуюча дія регулятора через алгоритм балансування 015 /зміна АВ 001/ і ЦАП виводиться на виконавчий механізм. Треба зауважити, що оператор з пульта має можливість змінювати завдання / блокована змінна АВ 031 / і дистанційно керувати виконавчим механізмом /блокована змінна ВА 045 /. При переходах з дистанційного режиму в автоматичний і навпаки алгоритм БЛН / 015 / забезпечує безударність переходів.
2. Імпульсний регулятор.
Програмна реалізація стандартного імпульсного регулятора нічим не відрізняється від аналогового регулятора, крім таких змін: замість алгоритмів ПИ- А та ПИД-А застосовують ПИ-И та ПИД-И: доповнити програму фрагментом присвоєння імпульсній змінній, що зв’язана з ЦИП2, значення змінної АВ 001 /виходу алгоритму БЛН/.
3. Каскадні регулятори Каскадні схеми регулювання складаються з двох і більше регуляторів, один з
них – провідний, а інші – ведені. Приклад аналогового каскадного регулятора реалізований такою програмою:
04 |
ВА |
064 |
Знаходження розбалансу на вході |
= + ВА |
025 |
|
|
|
- ВА |
001 |
ВА 001 – вхід аналоговий від датчика |
05 |
АЛГ 001 |
Виконати алгоритм ПІ – регулювання. |
|
06 |
АЛГ 030 |
Виконати алгоритм сумування СУМ. |
|
07 |
АЛГ 001 |
Виконати алгоритм ПІ – регулювання. |
|
|
|
|
/ведений регулятор/ |
Параметри алгоритмів:
Фрагмент – 05 АЛГ 001: вхід – ВА 064;
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
|
|
вихід – АВ 025..., |
Фрагмент – 06 |
АЛГ |
030: вхід 1 – АВ 025; К1 = 1; |
|
|
вхід 2 – ВА 033; К2 = 1; |
|
|
вхід 3 – ВА 002; К3 = 1; |
|
|
вихід – АВ 026..., |
Фрагмент – 07 |
АЛГ |
001: вхід – ВА 026; |
|
|
вихід – АВ 001..., |
Блоковані змінні |
|
ВА 025 – завдання провідному регулятору; ВА 033 – завдання веденому регулятору.
Каскадний регулятор реалізований таким чином. У фрагменті 04 визначається розбаланс для першого регулятора як різниця між завданнями ВА 025 та параметром ВА 001. Відпрацьована провідним регулятором керуюча дія поступає на суматор /алгоритм СУМ – 030/, де вона алгебраїчно сумується з завданнями веденого регулятора ВА 033 та значеннями другого параметра ВА 002. Сигнал розбалансу служить входом веденого регулятора, а величина сигналу управління присвоюється аналоговому виходу АВ 001, що має зв’язок з ЦАП.
4. Регулятори співвідношення та з введенням коректуючого сигналу. Регулятори даного типу реалізовуються подібно з застосуванням алгоритмів
сумування СУМ та регулювання – ПИ чи ПИД. Незначна відмінність є у використанні суматора при визначенні розбалансу контура регулювання. Так, для регулятора співвідношення суматор реалізує функцію:
Y=X1 – K2X2 ,
Де К2 – коефіцієнт співвідношення між параметрами Х1 та Х2 / в даному випадку параметр Х1 є провідним /.
А у регуляторі з корекцією суматор функціонує за законом:
Y=Xздн+K1Xк – X,
Де Хздн – сигнал завлання; Хк – сигнал корекції; КІ – ваговий коефіцієнт; Х – параметр.
5. Програмний регулятор Для побудови програмного регулятора треба використати алгоритм
програмного задатчика ПРЗ /014/. Завдання регулятору формується у вигляді кусочно – лінійної функції часу. Для одного алгоритму ПРЗ можна задати чотири вузли інтерполяції /ординату і час/ а якщо їх більше, тоді треба розбити програму на зони для кількох ПРЗ. При цьому засобами МІКРОЛа організовується переключення задатчиків. Приклад реалізації вхідної частини програмного регулятора поданий нижче.
01 |
В ТМ 02 |
Включити таймер ТМ 02 |
|
02 |
ТМ 02 |
Якщо час в таймері менший часової константи |
|
|
< T |
|
|
03 |
Т |
АЛГ 014 |
Тоді виконати алгоритм ПРЗ |
04 |
Т |
АВ 005 |
Тоді аналоговій змінній АВ 005 присвоїти |
|
|
= + 0001 |
значення 1 |
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
|
05 |
И АЛГ 014 |
|
|
Інакше використати алгоритм ПРЗ |
||
|
05 |
И АВ |
005 |
|
інакше аналоговій змінній АВ 005 присвоїти |
||
|
|
= + 002 |
|
значення 2 |
|||
|
07 |
АЛГ |
104 |
|
Виконати алгоритм 101/аналоговий перемикач/ |
||
|
10 |
ВА |
044 |
|
|
Знайти розбаланс на вході регулятора |
|
|
|
= +АВ 031 |
|
|
|
||
|
|
- ВА 001 |
|
|
|
||
|
11 |
АЛГ |
001 |
|
Виконати алгоритм ПІ – регулювання. |
||
Параметри алгоритмів: |
|
|
|
||||
|
Фрагмент – 03 |
Т АЛГ |
014: вхід – |
ТМ 02; |
|||
|
|
|
|
|
|
вихід – |
АВ 015..., |
|
Фрагмент – 05 |
Т АЛГ |
014: вхід 1 – АВ 015; |
||||
|
|
|
|
|
|
вхід 2 – ВА 016; |
|
|
|
|
|
|
|
вихід – АВ 031..., |
|
|
|
|
|
|
|
ключ – АВ 005; |
|
|
|
|
|
|
|
вихід – АВ 016..., |
|
|
Фрагмент – 11 |
АЛГ 001: вхід – ВА 044; |
|||||
|
|
|
|
|
|
вихід – АВ 001..., |
Регулятор працює у такий спосіб. Завдання ПІ – регулятору формується в часі двома програмними задатчиками. Плинність програми задається таймером ТМ 02. Програмні задатчики працюють послідовно:
Вінтервалі [ 0,T ] – перший;
Вінтервалі [ T, Tк ] – другий;
Перемикання задатчиків організовано за результатами перевірки таймера ТМ 02 /фрагмент 02/. Треба зауважити що часова константа Т рівна часу останнього інтерполяційного вузла першого програмного задатчика. Далі в програмі, як один із варіантів, використаний алгоритм ЗПР /104/, який виконує роль комутатора вихідних сигналів першого і другого задатчика. На вихід АВ 031 даного алгоритму надходить сигнал від того задатчика, номер якого поданий на ключ / зміна АВ 005
/.
2.7.2. приклади синтезу логічних програм Для створення логічних та циклічних програм керування, крім програмних
можливостей МІКРОЛа, про які було сказано раніше, можуть використовуватись алгоритми групових операцій з дискретними змінними, тобто
МЗД |
130 |
- групове управління дискретними змінними; |
МЕТ |
131 |
- групове “ЯКЩО - ТОДІ; |
МЕТ |
132 |
- групове “ЯКЩО по І - ТОДІ; |
МЕТ |
133 |
- групове “ЯКЩО по АБО - ТОДІ; |
МЕТ |
134 |
- групове “ЯКЩО по І; |
МЕТ |
135 |
- групове “ЯКЩО по АбО; |
Дані алгоритми вимагають, щоб всі вхідні і вихідні змінні у групі мали послідовні зростаючі номери. Наприклад, для масового відключення /включення/
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
дискретних виходів використовують алгоритм МЗД 130, що підтверджується таким фрагментом.
00 АЛГ 130 ! Виконати алгоритм МЗД. Параметри алгоритму:
Вихід – ДВ 001;
N – 7;
В/О – ОТКЛ.
Цей фрагмент відключає дискретні виходи з послідовними номерами від ДВ 001 до ДВ 007. Параметри алгоритму задають першу змінну масиву, кількість елементів у масиві і їх стан.
Інші алгоритми є привабливими при групових логічних перевірках дискретних змінних. Наприклад пусковий стан деякого агрегата /компресора , насосної станції, робота маніпулятора/ характеризується станом його багатьох дискретних датчиків. Згрупуємо ці логічні змінні за логічним станом “ВКЛ” та “ВІДКЛ” і прронумеруємо в порядку зростання номерів. Нехай стану “ВКЛ” відповідають змінні ВД001 ... ВД010, а стану “ВІДКЛ” – змінні ВД011 ... ВД015. Приведена нижче програма ілюструє пуск агрегата після перевірки стану дискретних датчиків, які контролюють всі його системи.
|
01 |
АЛГ 132 |
|
|
Виконати алгоритм |
|
|||
|
02 |
ВД |
016 |
|
|
Дискретній змінній ВД 016 |
|
||
|
|
= ДВ 010 |
|
|
|
Присвоїти значення ДВ 010 |
|
||
|
03 |
АЛГ |
132 |
|
|
Тоді виконати алгоритм МИТ |
|
||
|
04 Е В ДВ 021 |
|
|
|
Якщо включений вихід ДВ 021 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
05 |
Т ТСІ.0.0 |
|
|
|
Тоді вивести технологічне повідомлення |
|
||
|
|
ПУСК |
|
|
|
|
“ПУСК” |
|
|
|
06 |
И ТСІ.0.0 |
|
|
|
інакше - технологічне повідомлення |
|
||
|
АГРЕГАТ НЕ ГОТОВИЙ |
|
“АГРЕГАТ НЕ ГОТОВИЙ” |
|
|||||
|
07 |
И ВСК |
|
|
|
|
Інакше вийти з секції |
|
|
|
Параметри алгоритмів: |
|
|
|
|
|
|||
|
Фрагмент – 01 |
АЛГ |
132: |
вхід – |
ВД 001; |
||||
|
|
|
|
|
|
|
вихід – |
ДВ 010; |
|
|
|
|
|
|
|
|
N=8 |
||
|
|
|
|
|
|
|
В/О – 1 - “ВІДКЛД” |
||
|
|
|
|
|
|
|
В/О – 2 - “ВКЛ” |
||
|
Фрагмент – 03 |
АЛГ |
132: |
вхід – |
ВД 011; |
||||
|
|
|
|
|
|
|
вихід – |
ДВ 021; |
|
|
|
|
|
|
|
|
N=6 |
||
|
|
|
|
|
|
|
В/О – 1 - “ВКЛ” |
||
|
|
|
|
|
|
|
В/О – 2 - “ВКЛ” |
||
|
В алгоритмах МИТ здійснюється перевірка дискретних змінних ВД001 ... |
||||||||
ВД015, |
зв’язаних |
в |
єдиний логічний |
вираз через “І”. Якщо всі перевірки |
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
підтвердились, агрегат запускається дискретним виходом ДВ021 і на пульті появиться повідомлення “ПУСК”.
2.8. Приклади синтезу функціональних перетвореннь В системах автоматичного регулювання та логічного керування знаходять
широке застосування різноманітні функціональні перетворювачі: обчислювачі, статичні і динамічні компенсатори, функціональні логічні перетворювачі. Розглянемо реалізацію їх програмними засобами Ломіконта.
2.8.1. Математичні обчислювачі.
Для реалізації математичних обчислювачів є можливість застосувати такі бібліотечні алгоритми:
СУМ 030 – сумування; УД 031 – множення/ділення;
КОР 032 – кореневий пристрій; Для підвищення точності обчисленнь можна застосувати подібні алгоритми,
що мають подвійний формат або формат з плаваючою комою. Нехай треба синтезувати обчислювач з такою залежністю
|
x |
2 |
0.3 x |
|
y |
|
|||
1 |
|
2 |
||
|
|
|||
|
1.58 x |
x |
||
|
|
|
3 |
4 |
де х1, х2, х3, х4 – аналогові сигнали від датчиків; Нехай це будуть змінні ВА 001, ВА 002, ВА 003, та ВА 004/.
Один із варіантів обчисленнь реалізований програмою, поданою нижче.
01 |
АЛГ |
030 |
Обчислити вираз 0,3 Х2 |
|
|
|
|
02 |
АЛГ |
030 |
Обчислити вираз 0,58 Х3 |
|
|
|
|
03 |
АЛГ |
040 |
Обчислити вираз 0,58 Х3+Х3 |
з подвійним |
|||
|
|
|
форматом |
|
|
|
|
04 |
АЛГ |
040 |
Обчислити вираз 1,58 Х3+Х4 |
|
|
||
05 |
АЛГ |
042 |
Обчислити Х12 |
|
|
|
|
06 |
АЛГ |
040 |
Обчислити вираз Х12+0,3 Х2 |
|
|
||
07 |
АЛГ |
061 |
Перетворення |
значення |
чисельника |
в |
|
|
|
|
формат з плаваючою комою. |
|
|
||
10 |
АЛГ |
061 |
Перетворення |
результата |
обчисленнь |
||
|
|
|
знаменника в формат з плаваючою комою. |
||||
11 |
АЛГ |
052 |
Ділення чисельника на знаменник |
|
|||
12 |
АЛГ |
053 |
Добування |
кореня |
з |
поереднього |
|
|
|
|
результату. |
|
|
|
|
13 |
АЛГ |
04063 |
Результат обчисленнь |
перетворити |
у |
||
|
|
|
вигляді подвійного формату. |
|
|