UltraLogik – система программирования контроллеров АСУ ТП: Учебное пособие, страница 13

Расчёт выходного значения ведётся при Т1 более или равной S01. Выходной сигнал Out вычисляется по формуле:

Out=Out+(Inp-Out)/N,

где N=T/T1+1.       

Рис. 52

Рис. 51

Диаграмма работы показана на рис. 52.

ВЧ фильтр первого порядка (1)

Библиотека FREQTIME

Элемент  НPF1

Внешний вид и назначение выводов показаны на рис. 53, где Inp (FLOAT) - входное значение, T (TIMER) - постоянная времени фильтра, Out (FLOAT) - выходное значение.

Алгоритм работы. Постоянная времени T определяет время, в течение которого значение переменной Out достигнет значения, отличающегося от 0 на 1/e часть величины скачка значения переменной Inp: e = 2.7182818285; 1/e = 0.36787944117; 1-1/e = =0.63212055883.

В FBD программе (рис. 54) при инициализации блока значение переменной Inp копируется в Out. Локальная таймерная переменная Т1 измеряет промежуток времени между отсчётами. Расчёт выходного значения ведётся при Т1 больше или равной S01. Выходной сигнал Out вычисляется по формуле:

Out=Inp-Lpf, где Lpf=Lpf+(Inp-Lpf)/N, N=T/T1+1.

Диаграмма работы показана на рис. 55.

			Рис. 55
	Рис. 54

 

Компаратор с гистерезисом

Библиотека REGULATION

Элемент HRegul

Внешний вид и назначение выводов показаны на рис. 56, где Inp    (AUTO) - регулируемый параметр, Ref    (AUTO) - значение стабилизации, Range  (AUTO) - величина зоны нерегулирования, Out (BOOLEAN) - выход  на регулирование.

Алгоритм работы следующий. Выход Out примет значение TRUE, когда значение переменной Inp больше Ref, и FALSE - если меньше. В зоне от  Ref-Range до Ref+Range регулирование не ведется. Все  выводы,  имеющие  тип  AUTO,  могут  иметь типы INTEGER или FLOAT, но обязательно должны быть одного типа  и  явно объявлены снаружи библиотечного блока.

В FBD программе(рис. 57) проводится вычисление зоны регулирования : min=Ref-Range,   max=Ref+Range. Out примет значение TRUE в двух случаях: если Inp больше max; если Inp больше или равно min и Out=TRUE. Диаграмма работы показана на рис. 58.

Рис. 57

Непрерывное среднее

Библиотека REGULATION

Элемент AVR

Внешний вид и назначение выводов показаны на рис. 59, где Inp (AUTO) - входное значение, N (AUTO) - количество отсчетов для усреднения, Out (AUTO) - среднее из N отсчетов.

Алгоритм работы следующий. Расчет ведется по формуле Out = Out + (Inp-Out)/N. N должно быть целым числом больше 0. Выводы AUTO могут иметь тип INTEGER, TIMER или FLOAT, но обязательно должны быть одного типа и явно объявлены снаружи блока.

В FBD программе (рис. 60) в секции инициализации выходному значению Out присваивается значение переменной Inp. Значение переменной Out вычисляется по формуле Out=Out+(Inp-Out/N).

Пропорциональный регулятор

Библиотека REGULATION

Элемент P_Regul

Внешний вид и назначение выводовпоказаны на рис.61, где Inp (AUTO) - регулируемый параметр, Ref (AUTO) - значение стабилизации, Kp  (AUTO) - коэффициент пропорциональности, Dlt (AUTO) - выход рассогласования, Out (AUTO) - выход регулирования.

Алгоритм работы следующий. Все выводы, имеющие тип AUTO,могут иметь типы INTEGER или  FLOAT,  но обязательно должны быть одного типа и явно объявлены снаружи библиотечного блока. Разность (рассогласование) между значением регулируемого  параметра и заданным значением стабилизации Dlt умножается на коэффициент пропорциональности Kp и используется в качестве регулирующего воздействия. Out = =Dlt * Kp. Остаточное рассогласование тем меньше, чем больше Kp. Следует  иметь  в  виду, что в результате неизбежного фазового  сдвига в контуре регулирования Kp не может быть слишком большим, иначе система самовозбудится. FBD программа показана на рис. 62.

Интегратор

Библиотека REGULATION

Элемент Integrator

Внешний вид и назначение выводов показаны на рис. 63, где Inp (FLOAT) - входной сигнал, Out (FLOAT) - выход интегратора.

 Алгоритм работы следующий. Отсчеты для интегратора берутся с дискретностью не менее 0.01 секунды. Интегрирование производится по следующей формуле (метод трапеций):

  Out = Out+(Inp+Prev)/2·dT, где Out - выход интегратора, Inp - значение текущего отсчета, Prev - значение предыдущего отсчета, dT - время между предыдущим и текущим отсчетами.

В FBD программе рис. 64, в секции INIT, которая  выполняется один раз  при первом проходе, инициализируется таймерная переменная Т и переменной Prev присваивается значение переменной Inp.

Отcчёты берутся за промежуток времени, не меньший, чем сантисекунда (0.01). Промежуток времени между последними отсчётами в dT.

Приращение сигнала: dX = Inp –Prev.

Значение переменной на выходе интегратора:

Out = Out + [(dX/2+Prev) · dT].

Значение последнего отсчёта  Inp в Prev.

Диаграмма работы показана на рис. 65.

Рис. 64                                                                      Рис. 65

Пропорционально-интегральный регулятор

Библиотека REGULATION

Элемент PIRegul

Внешний вид и назначение выводов показаны на рис. 66, где Inp  (FLOAT) - регулируемый параметр, Ref  (FLOAT) - значение стабилизации, Kp   (FLOAT) - коэффициент пропорциональности, Ki   (FLOAT) - коэффициент интегратора, Imin (FLOAT) - минимальное значение интегратора, Imах (FLOAT) - максимальное значение интегратора, Dlt  (FLOAT) - остаточное рассогласование, Out  (FLOAT) - выход регулирования, Ival (FLOAT) - предустановка значения интегратора.