UltraLogik – система программирования контроллеров АСУ ТП: Учебное пособие, страница 14

 Алгоритм работы следующий. При  пропорциональном регулировании 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. Из-за  невозможности  задать слишком большой коэффициент пропорциональности  Kp, для устранения погрешности регулирования,  остаточное  рассогласование  накапливается в интеграторе  и  суммируется  с выходом пропорционального регулятора. Интегратор  имеет  вход  предустановки Ival, т.е. в него можно записать начальное значение. Размер интегрированной остаточной погрешности может быть ограничен  как  в  положительную, так и в отрицательную сторону значениями переменных Imax и Imin соответственно. Положительная  погрешность регулирования накапливается в интеграторе, если регулируемый параметр Inp  меньше значения  стабилизации  Ref,  и, наоборот, отрицательная, если Inp больше Ref. Для масштабирования накопленной  в интеграторе  погрешности регулирования есть коэффициент Ki.

FBD программа показана на рис. 67.

Рис. 67

Дифференциатор

Библиотека REGULATION

Элемент Differential

Внешний вид и назначение выводов показаны на рис. 68, где Inp (FLOAT) - входной сигнал, dT (TIMER) - приращение времени, Out (FLOAT) - выход дифференциатора. Алгоритм работы следующий. Отсчеты для дифференциатора берутся с дискретностью не менее 0.01 секунды. Дифференцирование производится по следующей формуле:

Out = (Inp-Prev)/dT,

где Out - выход дифференциатора, Inp - значение текущего отсчета, Prev - значение предыдущего отсчета, dT - время между предыдущим и текущим отсчетами.

FBD программапоказана нарис. 69. Диаграмма работы представлена на рис. 70. В секции INIT, которая выполняется один раз при первом проходе,  инициализируется таймерная переменная Т и переменной Prev присваивается значение переменной Inp. Отсчёты берутся за промежуток времени, не меньший, чем dT(dT не может быть 0s). Время между последними отсчётами Т1. Значение на выходе дифференциатора: Out=(Inp-Prev)/T1. Значение последнего отсчёта в Prev. 

Пропорционально-интегрально-дифференциальный регулятор

Библиотека REGULATION

Элемент PID_Regul

Внешний вид и назначение выводов показаны на рис. 71, 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, Ival (FLOAT) - предустановка значения интегратора, Kd   (FLOAT) - коэффициент дифференциатора, dT (TIMER) - приращение времени для дифференцирования, Dlt  (FLOAT) - остаточное рассогласование, Out  (FLOAT) - выход регулирования.

Алгоритм работы следующий. При  пропорциональном регулировании 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. Из-за  невозможности  задать слишком большой коэффициент пропорциональности  Kp, для устранения погрешности регулирования,  остаточное  рассогласование  накапливается в интеграторе  и  суммируется  с выходом пропорционального регулятора. Интегратор  имеет  вход  предустановки Ival, т.е. в него можно записать начальное значение. Размер  интегрируемой  остаточной погрешности может быть ограничен  как  в  положительную, так и в отрицательную сторону значениями переменных Imax и Imin соответственно. Положительная  погрешность регулирования накапливается в интеграторе, если регулируемый параметр Inp  меньше значения  стабилизации  Ref,  и, наоборот, отрицательная, если Inp больше Ref. Для масштабирования накопленной  в интеграторе погрешности регулирования есть коэффициент Ki. Для  устранения  нежелательных колебаний в контуре управления  желательно знать тенденцию изменения регулируемого  параметра.  Для этого переменная Inp дифференцируется за время, заданное значением переменной dT. Полученный  дифференциал дает представление о скорости и направлении  изменения  регулируемого  параметра.  Его  можно масштабировать коэффициентом Kd. На выход регулятора подается  разностный  сигнал между выходом PI_Regul и продифференцированным значением Inp.

FBD программа показана на рис. 72.

3.3. Описание библиотеки модулей серии ADAM

Библиотека имеет  в своем составе широкий круг преобразователей. Рассмотрим некоторые из них.

Преобразование 0-20мА в коды для 5024

Элемент mA_Code

Внешний вид и назначение выводов показаны на рис. 73, где mA (FLOAT)   - входное значение в миллиамперах, Code (INTEGER) - выходное значение в кодах ЦАП ADAM-5024.

Алгоритм работы следующий. Элемент предназначен для преобразования входного значения, выраженного в миллиамперах, в коды цифроаналогового преобразователя  модуля  ADAM-5024. Выходное значение может быть в пределах от 0 до 20 мА, что соответствует кодам ЦАП от 0 до 4095.

В FBD программе (рис. 74) переменная mA ограничивается диапазоном от 0 до 20. Полученное значение умножается на коэффициент пропорциональности и преобразуется в тип Integer.

Рис. 74

Преобразование 0-10V в коды для 5024

Элемент V_Code

Внешний вид и назначение выводов показаны на рис. 75, где V (FLOAT)   - входное значение в вольтах, Code (INTEGER) - выходное значение в кодах ЦАП ADAM-5024.

 Алгоритм работы следующий.  Элемент предназначен для преобразования входного значения,  выраженного в вольтах, в кодах цифро-аналогового преобразователя  модуля ADAM-5024. Входное значение может быть в пределах от 0 до 10 вольт, что соответствует  кодам ЦАП от 0 до 4095.

В FBD программе (рис. 76) переменная V ограничивается диапазоном от 0до 20. Полученное значение умножается на коэффициент пропорциональности и преобразуется в тип Integer.

Рис. 76