Разработка ПИД-регулятора и его частных разновидностей. Проект для SCADA‑системы GeniDAQ, страница 3

Поле Постоянная фильтра (Filter Constant) может содержать коэффициент фильтрации шумов, которые могут присутствовать во входном сигнале обратной связи ПИД-регулятора. При нулевом значении в данном поле фильтрация отсутствует. При максимальном значении, равном 1,0, эффект фильтрации становится наиболее выраженным.

Поле Уставка (Setpoint) предназначено для ввода желаемого значения стабилизируемого параметра.

Если на поле Динамическая уставка (DynamicSetpoint) подается сигнал от другого функционального блока, то уставка ПИД-регулятора будет динамически изменяться в процессе исполнения стратегии.  Если динамическая уставка активна, статическая игнорируется.

Формула ПИД-алгоритма:

U(n) = P*e(n)+P*I*TsS[ВГД1] e(k)+((P*D)/(6*Ts))*(e(n)+3(e(n-1)-e(n-2))-e(n-3))

Где:

•    U(n) выход ПИД блока в момент времени n;

•    P: пропорциональный коэффицент;

•    I: интегральный коэффициент;

•    D: Дифференцальный коэффициент;

•    e(n): ошибка в момент времени n;

•    Ts: период сканирования задачи в минутах.

Элементы, используемые в редакторе форм отображения:

·  текстовая строка (TextString) предназначен для вывода на экран монитора статической символьной строки, которая определяется на этапе разработки стратегии (см. [1], стр. 90);

·  цифровой индикатор (Numeric String) предназначен для отображения значения параметра на выходе присоединенного функционального блока стратегии (см. [1], стр. 42);

·  временной график (RealtimeTrendGraph)  предназначен для отображения в окне формы отображения временной зависимости одной или нескольких переменных стратегии (см. [1], стр. 43);

·  кнопка с двумя состояниями (BinaryButtonDisplay)  позволяет передавать свое состояние из формы отображения в задачу; при нажатии кнопки с двумя состояниями производится передача логической 1 (или логического 0) связанному с ней блоку тэг (см. [1], стр. 79).

·  растровое изображение с динамизацией по условию (Conditional Bitmap Item)

Данный элемент отображения имеет один входной канал, допускающий прием целых чисел в диапазоне от 0 до 7. Каждому значению может быть поставлен в соответствие файл растрового изображения (bmp). При исполнении стратегии поступление значений от 0 до 7 на вход элемента отображения будет приводить к загрузке и отображению соответствующего растрового изображения, что позволяет реализовывать эффект анимации.

Рис.3.2. Диалоговое окно настройки элемента Растровое изображение с динамизацией по условию

Поле Имя файла растрового изображения (Bitmap File Name) позволяет ввести путь к файлу растрового изображения, которое предполагается поставить в соответствие значению на входе элемента отображения. Нужно выбрать в списке, расположенном в нижней части диалоговой панели, значение на входе элемента отображения, которому требуется поставить в соответствие растровое изображение, ввести полный путь и имя файла или нажать кнопку Обзор... диалоговой панели, после чего произвести поиск и выбор требуемого файла. Далее следует нажать кнопку Ввод диалоговой панели, после чего имя файла растрового изображения появится в списке напротив текущего выбранного значения.

3.2. Проектирование задач

В данном проекте было использовано одно окно редактора задач в котором размещены элементы необходимые для реализации математической модели объекта первого порядка, разработанного и библиотечного ПИД-регуляторов. Альтернативный вариант - использование 3 окон задач: для математической модели и для каждого из регуляторов. Но в этом случае понадобились бы виртуальные тэги для связи регуляторов и объекта. Поэтому был выбран вариант с одним окном редактора задач – это решение также позволяет уменьшить общее число используемых элементов.

Состав функциональных блоков задачи изображен на рис.3.3.

Рис.3.3. Состав функциональных блоков задачи

Блоки Бейсик-сценариев SCR2 и SCR3 необходимы для реализации алгоритмов работы ПИД-регулятора и математической модели объекта.