3.1.5.6 Двопозиційне ітераційне регулювання з обмеженням швидкості

У деяких моделях сучасних мікропроцесорних регуляторів використовується закон двопозиційного ітераційного регулювання.

Основні програмовані параметри ітераційного регулятора наступні:

N – ступінь обмеження швидкості зміни параметра, наприклад N = 0.15, TPV – період часу між відліками обчислення ітерацій, TPV = 0.15 сік, Н – ширина зони гістерезису.

Принцип і опис роботи двопозиційної ітераційної системи регулювання температури в печі за допомогою нагрівача, описується таким чином:

Якщо Е ≥ 0 – вимкнути нагрівач (використовується зворотний тип регулювання). Якщо Е < 0 – включити нагрівач, де:

Е – відхилення регулювання, що обчислюється за формулою: Е = (PVi – SP) + (PVi – PVi-1) * N PVi, PVi-1 - відліки значення параметра (температури) віддалені на TPV секунд (наприклад, 3 сік), SP – значення заданої точки (завдання) регулятора

N - ступінь обмеження швидкості зміни параметра, наприклад N = 2. Чим більше це значення, тим більше обмеження швидкості.

Якщо обмеження швидкості відсутнє, тобто N=0, то Е = PVi – SP. Обмеження швидкості знижує значення перерегулювання поблизу заданої точки, відключаючи нагрівач з попередженням. Але це може уповільнити час виходу на задану точку при розігріванні печі, або при її регульованому охолодженні.

3.1.6 Переваги і недоліки двопозиційних регуляторів

3.1.6.1 Переваги мікропроцесорних двопозиційних регуляторів

До достоїнств більшості мікропроцесорних регуляторів відносяться:

простота використання і простота налаштування регулятора на об’єкти регулювання

цифрова індикація регульованої величини і заданої точки (завдання)

· світлодіодна індикація вихідних сигналів, що управляють

· можливість підключення зовнішньої заданої точки (завдання)

· у одному приладі реалізовано декілька регуляторів (від 2 до 8)

наявність вбудованого мікропроцесора дозволяє швидко адаптувати регулятор (змінюючи його структуру) під конкретний обє’кт управління за допомогою нескладних операцій конфігурації

збереження значень заданих точок (завдань) і інших настроювальних параметрів в цифровому вигляді в незалежній пам'яті (у аналогових регуляторах подстроєчні резистори міняють свої параметри з часом, при підвищених температурах, вібрації, що приводить до ненадійної роботи).

3.1.6.2 Додаткові функціональні можливості двопозиційних регуляторів

У сучасних мікропроцесорних регуляторах, наприклад, регуляторах виробництва підприємства МІКРОЛ, можуть існувати різні функціональні і сервісні можливості:

вибір напряму дії регулятора

установка різних видів і значень гістерезису (див. розділи 3.1.3, 3.1.5)

· масштабування шкал вимірюваних параметрів в технологічних одиницях

· підвищення точності вимірювання за рахунок використання цифрового методу лінеаризації

можливість використання декількох регуляторів з різними заданими точками по одному параметру

•можливість створення програмних регуляторів (за допомогою програмних задатчиків), що передбачають нагріваючи, витримку і охолодження із заданою швидкістю, перехід від однієї заданої точки на іншу за часом (по таймеру) і/або іншому параметру

можливість використання імпульсних (динамічних) вихідних сигналів (типу «пуск-стоп») по двопозиційній логіці управління - для управління електродвигунами насосів, приводів і ін.

можливість використання безпечного управління.

Можливість програмування даних режимів і використання різних параметрів дозволяє створити велику кількість різноманітних двопозиційних систем регулювання.

Крім того, мікропроцесорні регулятори володіють додатковими сервісними функціями:

наявність інтерфейсного каналу зв'язку (з комп'ютером і з іншими контролерами) надає можливість контролю або зміни конфігурації параметрів регулятора

об'єднання регуляторів в розподілені контрольно-вимірювальні системи

· реєстрація і архівація параметрів на комп'ютері.

Слід зазначити, що двопозиційні регулятори часто використовують для допоміжних потреб, а не для безпосереднього регулювання. Наприклад:

•якщо об’єктом управляє ПІД регулятор (з аналоговим або імпульсним виходом), двопозиційний регулятор може включати додатковий контур нагріву або охолоджування для прискорення виходу процесу на режим

•двухпозиційний регулятор може забороняти вентиляцію при дуже низькій температурі на вулиці або відсутності центрального опалювання.