Тема 1. Программная реализация моделей микропроцессорных автоматических систем регулирования

Самостоятельная подготовка

Для успешного усвоения материала темы необходимо по пособию[3] изучить назначение, функциональную структуру и особенности работы следующих алгоритмов микропроцессорного контроллера (МПК) Ремиконт Р – 130:

• ввода – вывода:

1. ввод дискретный группы А(Б) (ВДА(Б));

2. импульсный вывод группы А(Б) (ИВА(Б));

• динамического преобразования информации:

1. интегрирование (ИНТ);

2. дифференцирование (ДИФ);

3. фильтрация (ФИЛ);

4. динамическое преобразование (ДИН);

5. ограничение скорости (ОГС);

6. запаздывание (ЗАП);

• статического преобразования информации:

1. суммирование (СУМ);

2. суммирование и масштабирование (СМА);

3. умножение – деление (УМД);

4. корень квадратный (КОР);

5. модуль (МОД);

6. кусочно – линейная функция (КУС);

7. ограничение (ОГР);

8. скользящее среднее (СКС);

9. дискретное среднее (ДИС);

10. минимум (МИН);

11. максимум (МКС);

12. средний из трёх (СИТ);

13. экстремум (ЭКС);

14. масштабирование (МСШ);

• аналого – дискретного преобразования:

1. переключатель с дискретным управлением (ПЕР);

2. переключатель по номеру (ПЕН);

3. пороговый элемент (ПОР);

4. нуль – орган (НОР);

5. импульсатор (ИМП);

6. запрет изменения (ЗАИ).

• логических операций:

1. логическое (ИЛИ);

2. многовходовое ИЛИ (МИЛ);

3. триггер (ТРИ);

4. выделение фронта (ВЫФ);

– дискретного управления – счётчик (СЧТ).

Кроме того, необходимо по пособию [3] повторить назначение и структуру стандартных конфигураций (СК) ,,Регулятор аналоговый’’ (РЕГА) и ,,Регулятор импульсный’’ (РЕГИ), а также характеристики входящих в них алгоритмов.

Лекция 1. Программная реализация моделей объектов управления на микропроцессорном контроллере Ремиконт Р –130

1. Передаточные функции теплоэнергетических объектов

Динамические свойства подавляющего большинства тепло –энергетических объектов с самовыравниванием могут быть аппроксимированы передаточной функцией вида [4]:

(1.1)

Динамические свойства объектов, не обладающих самовыравниванием, могут быть аппроксимированы передаточной функцией вида:

(1.2)

1.2 Структура конфигурации, реализующая модель объекта регулирования на мпк

Реализацию модели объекта регулирования рассмотрим для примера:

(1.3)

Структура конфигурации модели объекта приведена на рисунке 1.1.

Для задания ступенчатого воздействия на вход модели объекта применён алгоритм переключения с дискретным управлением (алгоблок 10). Необходимое значение входного воздействия может быть задано на вход х₁ этого алгоритма в виде константы или коэффициента. В рассматриваемом примере при подаче на вход управления С₁ единичного сигнала подключается управляющее воздействие х₁=50%. При отсутствии управляющего сигнала управляющее воздействие равно 0 %.

Коэффициент передачи объекта реализован с помощью алгоритма масштабирования (а.б.11).

Апериодические звенья, составляющие знаменатель передаточной функции (1.3) реализованы с помощью трёх алгоритмов фильтрации (а.б.12 – 14).

Звено чистого запаздывания е^–р реализовано с помощью алгоритма запаздывания (а.б.15).

Период проталкивания Т выбран равным 2с, что обеспечивает достаточно высокую разрешающую способность при использованных постоянных времени.Тогда, для реализации =20с достаточно десяти по-

следовательно включённых ячеек памяти алгоритма ЗАП (m = 10). Таким образом, достаточно одного алгоритма ЗАП. Для реализации управления от внутреннего таймера необходимо установить С_реж=0.

Контроль воздействия на входе модели объекта и её выходного сигнала можно производить по цифровому индикатору лицевой панели контроллера, для чего использован алгоритм оперативного контроля (а.б.01). Кроме того, выходной сигнал модели с помощью связного алгоритма (а.б.17) выведен на аналоговый выход 01 УСО гр.А и может контролироваться и регистрироваться внешним прибором.

Для реализации модели объекта без самовыравнивания (1.2) рассмотренная структура должна быть дополнена интегратором, который можно включить перед алгоритмом запаздывания.

10 ПЕР 57-01 11 МСШ 55-01 12 ФИЛ 35--00 13 ФИЛ 35--00 1 14 ФИЛ 35--00 15 ЗАП 39-10-00 17 АВА 11-01

Аналоговый

Х₁

С₁ С_реж выход 01 гр.А

01 ОКО 01-00

Вх

ВР

Рисунок 1.1 – Структура конфигурации модели объекта с самовыравниванием