Учебное пособие КТС

6. Оформление отчета

Отчет должен содержать:

1.Краткое содержание теоретического введения.

2.Основные сведения об алгоритме «НОР» – нуль- орган.

3.Схему конфигурации алгоритмов для модели системы ав- томатического регулирования с трехпозиционным регулятором.

4.Таблицы «Состав конфигураций», «Конфигурирование»

и«Параметры настройки».

5.Графики изменение величины рассогласования и измене- ние управляющего воздействия во времени и вывод.

7.Контрольные вопросы для самостоятельной подготовки

1.Какие виды переходных процессов можно получить при трехпозиционном регулировании?

2.В каком случае получается неколебательный переходный процесс? Дайте общее обоснование.

3.Как и какие параметры настройки трехпозиционного регуля-

тора оказывают влияние на период и амплитуду колебаний при трехпозиционном регулировании?

4.Разработайте модель системы трехпозиционного регулиро-

вания с объектом с самовыравниванием и без самовыравнивания

иисполнительным механизмом постоянной скорости.

5.В чем сходство и отличие между алгоритмами ПОР – поро- говый элемент и НОР – нуль-орган? В каких элементах систем ав- томатического регулирования можно использовать эти алгоритмы?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №8

Изучение алгоритмов интерфейсного ввода-вывода и построение закрытой сети «ТРАНЗИТ» на примере моделирования распределенной системы автоматического регулирования

Алгоритмы интерфейсного ввода – вывода

К алгоритмам организующим передачу по сети «ТРАНЗИТ» относятся – алгоритм ВИН(05) – ввод интерфейсный и алгоритм ИНВ(06) – интерфейсный вывод.

193

Алгоритм ВИН(05) – ввод интерфейсный

Алгоритм применяется в тех случаях, когда РЕМИКОНТ P-130 должен принимать сигналы, поступающие на вход его ин- терфейсного канала. Один алгоритм ВИН организует связь с од- ним абонентом-источником, от которого можно принимать несколь- ко (до 21) различных сигналов. Если необходима связь с несколь- кими абонентами -источниками, в контроллере используется не- сколько алгоритмов ВИН. Алгоритм ВИН применяется при включе- нии P-130 в кольцевую локальную сеть «Транзит».

Один алгоритм ВИН применяется для приема сигналов, по- ступающих от одного абонента-источника. Номер абонента-

источника задается на входа NИСТ при настройке алгоритма (рис. 73). Назначение входов – выходов алгоритма приведено в табл. 47.

От приемника	Код 05	m = 00 - 21	МВ - отсутств
интерфейса
NИСТ	01
			01	Y1
N1	02
			02	Y2
N2	03
			m Y
				m
Nm m +1
Рис.73. Функциональная схема алгоритма ВИН – ввод
		интерфейсный
		194

			Таблица 47
	Входы-выходы алгоритма ВИН
Номер	Обозначе-	Вх-Вых	Назначение
	ние
01	Nист	Вход	Номер источника
02	N1	“	Номер сигнала источника, посту-
			пающего на выход Y1 алгоритма
03	N2	“	Номер сигнала источника, посту-
			пающего на выход Y2 алгоритма.
....	.....	.....	......
m+1	Nm	“	Номер сигнала источника, посту-
			пающего на выход Ym алгоритма.
01	Y1	Выход	Сигнал источника с номером N1
02	Y2	“	Сигнал источника с номером N2
...	...	...	...
m	Ym	“	Сигнал источника с номером Nm

Каждый абонент-источник может передавать несколько сиг- налов. Алгоритм ВИН выделяет из общего пакета этих сигналов требуемые (до номеру) сигналы и размещает их на своих выходах Y1 … Ym. От одного абонента-источника могут приниматься m сиг- налов, при этом 0<=m<=21 и m задается модификатором. Выде- ленные на выходах Yi сигналы затем могут обрабатываться дру- гими алгоритмами, связанными по конфигурации с алгоритмом

ВИН.

Номер сигнала абонента-источника, выделяемого на выходе Yi , задается при настройке на входе Ni алгоритма. Например, если на выходах Y1, Y2 и Y3 должны быть выделены сигналы третьего абонента-источника, имеющие номера соответственно 5, 12 и 2, то устанавливаются параметры NИСТ=3, N1=5, N2=12, N3=2.

Для того чтобы связаться с другим абонентом-источником, задействуется другой алгоритм ВИН, у которого при настройке ус- танавливается требуемое значение NИСТ.

Алгоритм ИНВ(06) – интерфейсный вывод

Алгоритм применяется в тeх случаях, когда РЕМИКОНТ P-130 должен передавать какие-либо сигналы через канал интер- фейса. Алгоритм может передавать несколько (до 30) аналоговых или неупакованных дискретных сигналов. Максимальное число

195

упакованных дискретных сигналов, передаваемых через интер- фейс, равно 390.

Сигналы, которые требуется передать через интерфейс, должны быть предварительно путем конфигурирования сформи- рованы на входах Xi алгоритма. Число передаваемых сигналов 0<=m<=30 и задается модификатором (рис 74). Назначение входов

– выходов алгоритма приведено в табл. 48.

		Код 06	m = 00 − 30		МВ − отсут
	Х1	01				К интерфейсу
	Х 2	02				передатчика
	Х m	m

Рис.74. Функциональная схема алгоритма ИНВ – интерфейсный вывод

В информацион- ном пакете, переда- ваемом через ин- терфейс, сигналам приписываются но- мера, равные номе- рам соответствую- щих входов Xi . Так

сигнал на входе X1 получает номер 1, сигнал на входе X2 - номер 2 и т.д.

Весь пакет получает номер источника, и равный системному номеру контроллера, устанавливаемому в процессе его програм- мирования.

				Таблица 48
	Входы алгоритма ИНВ
Номер	Обозначение	Вх-Вых		Назначение
01	Х1	Вход		Сигнал № 1
02	Х2	“		Сигнал № 2
....	.....	.....		......
m	Хm	“		Сигнал № m

На входы Xi могут поступать как аналоговые, так и дискрет- ные сигналы в любом сочетании. С точки зрения числа переда- ваемых сигналов обычный (не упакованный) дискретный сигнал эквивалентен аналоговому сигналу. Для того, чтобы увеличить число передаваемых дискретных сигналов, они могут быть пред- варительно упакованы с помощью алгоритма шифрации ШИФ. В этом случае в рамках одного передаваемого сигнала можно пере-

196

дать до 13 дискретных сигналов. Таким образом, пользуясь упа- ковкой можно передать до 13*30=390 дискретных сигналов. На

приемной стороне упакованные дискретные сигналы должны быть распакованы с помощью алгоритма дешифрации ДЕШ. В одном контроллере задействуете» лишь один алгоритм ИНВ.

2. Постановка задачи

Используя разработанную в лабораторной работе №2 мо-

дель системы автоматического регулирования построить модель САР, распределив программу между двумя контроллерами и свя- зать эти контроллеры в сеть «ТРАНЗИТ» для организации замкну- того контура. Причем в одном контроллере реализовать регулятор и исполнительный механизм постоянной скорости, а во втором удаленный объект управления. Связь организовать используя ал- горитмы ИНВ и ВИН. Структурная схема модели САР имеет вид показанный на рис. 75.

ВИН

ПИ

ИМ

ИНВ

ВИН

ОУ

ИНВ

Сеть "ТРАНЗИТ"

Рис. 75. Структурная схема модели распределенной САР

лабораторной работы

Схема конфигураций алгоритмов модели САР приведена на рис. 76,а) и б), соответственно для контроллера моделирующего

объект управления и для контроллера реализующего регулятор и моделирующего исполнительный механизм.

	01 − ВИН05 − 01				02 − ФИЛ35 − −00				03 − МСШ 55 − 01				04− ЗАП39−10−00				05 − ИНВ 06 − 01
NИСТ		01	01			01	01			01	01			01	01			01
									КОБ				τОТС
N1					ТОБ
		02				02				02				05

Рис. 76 а). Схема конфигураций алгоритмов для контроллера, моделирующего объект управления.

197

		01 − ВИН05 − 01							02− РИМ21− −00				03 − ИМП61− −00						Х 04 − ПЕР57 − 02
NИСТ			01					X	01	01		U'		01	01		DБ		1	01
								З														01
																			С1
																				02
N1												ТПЕР					DН		Х2
				01										02						03
			02						02						02				С2
																				04
							05−ИНТ33− −00					06 − ОГР 47				07 − ИНВ 06 − 01
								01	01			01		01			01
											XВ
					ТИ							02
								02			XН
												03

Рис. 76 б). Схема конфигураций алгоритмов для контроллера,

реализующего регулятор и моделирующего цепь исполнительного механизма

По представленным схемам конфигураций составить табли- цы "Состав конфигураций", "Конфигурирование" и "Настройка" для каждого контроллера.

3.Порядок выполнения работы

1.Самостоятельно заполнить таблицы "Состав конфигура-

ций", "Конфигурация алгоблоков" и "Параметры настройки"

для каждого контроллера сети «ТРАНЗИТ».

2.В режиме "программирование" выполнить процедуры

"Алгоблоки", "Конфигурирование" и "Настройка". Системные

номера для каждого получить у преподавателя. Установить зада- ние регулятору 50%, перейти в режим "работа" и дождаться окон- чания переходного процесса.

3. Перейти в режим "программирование", увеличить зада- ние на 10%, вернуться в режим "работа" и зафиксировать пере- ходный процесс в системе на выходе объекта управления и поло- жение вала исполнительного механизма.

4. Для получения переходного процесса при возмущении со стороны нагрузки в режиме "программирование" в процедуре "Н.УСЛ" изменить значение выхода интегратора (положение вала

198

ИМ) на 15%, перейти в режим "работа" и зафиксировать переход- ный процесс".

5.На одном графике построить изменение выходной вели- чины объекта управления и положение вала исполнительного ме- ханизма для каждого вида переходного процесса.

6.По полученным графикам переходных процессов опреде- лить показатели качества.

7.По полученным результатам сделать выводы

4.Оформление отчета

Отчет должен содержать:

1.Краткие сведения о работе алгоритмов ВИН – ввод интер- фейсный и ИНВ – интерфейсный вывод.

2.Схему конфигурации алгоритмов для каждого контроллера сети «ТРАНЗИТ».

3.Заполненные таблицы "Состав конфигураций", "Конфигурация алгоблоков" и "Параметры настройки".

4.Графики переходных процессов.

5.Определение показателей качества переходных процессов.

6.Вывод по работе.

5.Контрольные вопросы для самостоятельной подготовки

1.Назначение настроечных входов алгоритма ВИН. Порядок их настройки. Приведите примеры по настройке алгоритма ВИН.

2.Сколько и какого типа сигналов может передавать контрол- лер в сеть «ТРАНЗИТ»?

3.Какое максимальное число контроллеров может быть вклю- чено в сеть «ТРАНЗИТ»?

4.Как в контроллере организовать прием сигналов из разных контроллеров сети «ТРАНЗИТ».

5.Как в сети «ТРАНЗИТ» организуется «неразрывность» ка-

нала передачи при выключении или отказе одного или нескольких блоков контроллера?

199

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №9

Изучение оперативного управления САР температуры нагревательной печи с ПИ-регулятором, имеющим исполнительный механизм постоянной скорости

Цель работы:

1.Изучить алгоритмы оперативного управления контуром регулирования.

2.Изучить команды оперативного управления и их реализа-

цию с помощью лицевой панели блока контроллера регулирующей модели

3.Исследовать переходные процессы в системе автоматиче- ского регулирования температуры нагревательной печи.

1. Алгоритмы оперативного управления контуром регулирования

Алгоритмы оперативного управления контурами регулирова-

ния содержаться только в библиотеке алгоритмов регулирующей модели блока контроллера. Эти алгоритмы предназначены для управления контуром системы автоматического управления с ли- цевой панели блока контроллера. К таким алгоритмам относятся: алгоритм обслуживания лицевой панели блока контроллера регу- лирующей модели – ОКО; алгоритм изменения вида и величины задания –ЗНД; алгоритм изменения вида управления – РУЧ; алго- ритм управления; алгоритм управления каскадным регулятором – ЗДЛ. Рассмотрим некоторые из этих алгоритмов.

Алгоритм ОКО(01) – оперативный контроль регулирования

Алгоритм применяется в том случае, если оперативное

управление контуром регулирования должно вестись с помощью лицевой панели контроллера. Каждый контур (от 1 до 4) обслужи- вается своим алгоритмом ОКО. Алгоритм позволяет с помощью клавиш лицевой панели изменять режим управления, режим зада- ния, управлять программным задатчиком, изменять выходной сиг- нал регулятора (в режиме ручного управления), изменять сигнал задания (в режиме ручного задатчика), а также контролировать сигналы задания и рассогласования, входной и выходной сигналы, параметры программы (при программном регулировании) и т. п.

Как правило, алгоритм ОКО применяется в сочетаниями с алгоритмами ЗДН, ЗДЛ, РУЧ, РАН, РИМ.

200

Алгоритм ОКО помещается только в алгоблоки с номерами от 1 до 4. Номер алгоблока, в который помещён алгоритм ОКО, определяет номер контура, обслуживаемого данным алгоритмом ОКО. При одном контуре алгоритм ОКО помещается в первый ал- гоблок, при двух контурах - в первый и второй алгоблоки и т. д.

Алгоритм имеет модификатор 0<=m<=15. Модификатор за- даёт вид и специфические параметры регулятора, а именно:

а) является регулятор обычным или каскадным; б) имеет регулятор аналоговый или импульсный выход;

в) предусматривается ли переход на внешнее задание; г) предусматривается ли режим дистанционного управления.

Если режимы каскадного управления, внешнего задания и дистанционного управления не предусматриваются, переключения в соответствующие режимы блокируются. Значение модификатора выбирается из табл. 49.

Таблица 49

Типы регуляторов, обслуживаемых алгоритмом ОКО

		Режимы			Модифи-
	Вид регулятора				катор
		Внешнего зада-	Дистанционного
		ния (ВНШ)		управле-
				ния(ДСТ)
	Обычный аналоговый	-		-	00
		-		+	01
		+		-	02
		+		+	03
	Обычный импульсный	-		-	04
		-		+	05
		+		-	06
		+		+	07
	Каскадный аналоговый	-		-	08
		-		+	09
		+		-	10
		+		+	11
	Каскадный импульсный	-		-	12
		-		+	13
		+		-	14
		+		+	15

Алгоритм ОКО имеет 10 или 15 входов. Если задан обычный регулятор (m<=7), имеется только 10 входов, если задан каскад- ный регулятор (m>=8), имеется 15 входов. Выходов алгоритм не имеет.

201

Путём конфигурирования входов определяется, какие сигна- лы принимаются в качестве сигналов оперативного управления.

Вход Хздн определяет сигнал, который является сигналом текущего задания и выводится на цифровой индикатор "ЗАДАНИЕ". Обычно этот вход подключается к основному выходу алго- ритма ЗДН.

Вход Хвх определяет сигнал, который является входным сигналом (регулируемым параметром) и выводится на цифровой индикатор избирательного контроля в позиции "ВХ". Обычно этот вход подключается к одному из выходов алгоритма ввода аналого- вого ВАА или ВАБ.

Вход Хε определяет сигнал, который является сигналом рассогласования и выводится на цифровой индикатор избиратель- ного контроля в позиции "ε". Обычно этот вход подключается к вы- ходу Уε алгоритма регулирования РАН или РИМ.

Входы W0 и W100 являются настроечными. Эти входы задают технические единицы, в которых индицируется сигнал задания, входной сигнал и сигнал рассогласования (для всех трёх парамет- ров задаются одни и те же технические единицы). Вход W0 задаёт значение, соответствующее 0% аналогового сигнала, а вход W100 - значение, соответствующее 100% сигнала. Текущее индицируемое значение WИНД сигнала задания ХЗДН, входного сигнала ХВХ и сиг- нала рассогласования Хε определяется из формулы:

WИНД = W0 + W100 - W0 × X 100

где Х - соответственно сигнал ХЗДН, ХВХ или Хε, выраженный в про- центах. Если эти сигналы предполагается индицировать в процен- тах, то устанавливается W0=0 и W100=100.

Вход ХРУЧ подключается к основному выходу алгоритма руч- ного управления РУЧ. Такое соединение обеспечивает изменение с лицевой панели режимов управления, а также ручное изменение выхода.

На вход ХВР (вход регулятора) подаётся сигнал, характери- зующий управляющее воздействие. Для аналогового регулятора это может быть тот же выход алгоритма РУЧ, к которому подклю- чается вход ХРУЧ, либо (при наличии датчика положения исполни- тельного механизма) - сигнал на одном из аналоговых входов, к которому подключен датчик положения. Для импульсного регуля-

тора на вход как правило подаётся сигнал от датчика положения исполнительного механизма.

202