Моделирование системы автоматического регулирования в среде программирования контроллеров Kongraf

Министерство образования Российской Федерации

Филиал государственного образовательного учреждения

Высшего профессионального образования

«Московский энергетический институт

(технический университет)»

в г. Волжском

Кафедра Автоматизации технологических процессов

Семестровая работа

Моделирование САР в среде программирования контроллеров KONGRAF.

                                                                               Работу выполнил:

                                                                                                          студент группы АТП-2-01

                                                                               Субач А.Н.

                                                                                                           Проверил преподаватель:

                                                                                   Грязнов И.В.

Волжский 2004

Содержание

      Введение

1.  Задание………………………………………………………………..4

2.  Принцип работы схемы………………………………………………5

3.  Реализация проекта в Kongraf …………………………………………...6

4.  Используемые функциональные блоки ………………………….…8

5. Приложение…………………………………………………………..19

Введение

В данной работе рассматривается моделирование системы автоматического регулирования в среде программирования контроллеров Kongraf.

Инструментальная система (ИС) Kongraf предназначена для проектирования алгоритмов управления объектами, автоматизированными при помощи комплекса КОНТАР.

Программа предоставляет возможность на доступном языке функциональных блоков запрограммировать свою задачу или выбрать наиболее близкое решение из предлагаемого набора типовых проектов.

       В приложении представлена САР реализованная в ИС Kongraf.

1.  Задание

Смоделировать САР структуры, изображенной на рис. 1.

Рис. 1. Система автоматического регулирования уровня жидкости.

2.  Принцип работы схемы

        Целью данной САР является регулирование уровня жидкости в емкости.

        На данной схеме L – уровень жидкости в емкости; Pn – давление в емкости, которое ограничивается специальными клапанами; Fп и Fпв – расходы жидкости на входе и на выходе; ЗУ – задающее устройство.

        В этой схеме ОУ будет являться ДИН. ЗП моделирует реальность объекта.

        Контур регулируется ПИД – имп, который представляет импульсный ПИД регулятор, на входе создается 0 или 1. При 1 происходит открытие наливного клапана, при 0 – клапан находится в постоянном положении. Вытекание жидкости из емкости поддерживается постоянным.

        Уо – величина нужного уровня.

        Так же в схеме имеется генератор гармонических колебаний, который включается при подаче на L1 единицу и при достижении сигнала U определенного значения.

3.  Реализация проекта в Kongraf

Среда программирования контроллеров Kongraf использует язык функциональных блоков FBD, определенный в Международном стандарте IEC 1131-3 (языки для программируемых контроллеров).

ИС содержит обширную библиотеку алгоритмических блоков, достаточную для того, чтобы решать сравнительно сложные задачи автоматического регулирования. Однако, функциональные блоки, выполняющие функции звена ДИН отсутствуют, вместо него будем использовать интегратор.

Гармонические колебания представляют собой синусоидальный сигнал с определенной амплитудой и частотой.

Симуляция процесса подставлена на рис. 2 (при сигнале L1 – 0) и на рис. 3 (при сигнале L1 – 1).

Рис.2.

Рис. 3.

Для моделирования нашей САР используем контроллер МС8.

Контроллеры измерительные МС8 являются основным элементом комплекса модульных устройств КОНТАР (КМ800). Предназначены для реализации алгоритмов автоматизированного управления различными процессами.

Идеология построения MC8 позволяет использовать его как в качестве автономного контроллера, так и объединять большое количество контроллеров в локальные сети и сложные иерархические системы, осуществлять управление и сбор информации от разнообразных источников (датчиков температуры, давления, расхода, тепло-, водо-, электросчетчиков и т.п.) передачу ее пользователю по единому каналу связи, в том числе с использованием сети Internet.

Схемы реализации САР представлены в приложении.

4. Используемые функциональные блоки

Умножение

Параметры

Имя	Вх/Вых	Тип	Примечание
X[1]	Вход	веществ.	Множитель 1
X[2]	Вход	веществ.	Множитель 2
Y	Выход	веществ.	Произведение

Массивы

Имя	Dimention
X	Вход	2 по умолчанию, возможные значения от 2 до 255 (N)

Информация по использованию

Умножение вещественных чисел.
Y = X[1] * X [2] * … * X [N]

Произведение N вещественных чисел Xi (I = 2…N), которые действительны на входах блока в текущем цикле работы алгоритма, определяет значение Y(t). В следующем цикле ФБ “Умножение” сформирует произведение новых значений на входах Xi блока.

Сумматор вещественных чисел

Параметры