Настройка PID-закона по скачку сигнала задания (RJMP)

Этот блок вычисляет настройки ПИ/ПИД регулятора. Для этого он обрабатывает два массива данных: массив значений входа объекта и его выхода. Их накопление начинается при смене задания регулятора на величину, превышающую 6% (от этой величины зависит точность вычисления настроек регулятора). Накопление прекращается, когда объект перейдет в установившееся состояние. Это означает, что выход объекта заданное число раз (значение входа N) не отличается от задания на величину, заданную входом DLT.

Этот блок работает в отладчике программ инструментальной системы, а также под управлением Adaptive Control МРВ, Adaptive Control Double Force МРВ и Adaptive Микро TRACE MODE в реальном времени.

Входы блока имеют следующее назначение:

PV– задание. При его изменении более чем на 6% и FLG= 100 (установившееся состояние) начинается накопление массивов;

QOB– вход, контролирующий выход объекта управления;

IOB– на этот вход подается вход объекта управления (управляющее воздействие);

N– вход, задающий число тактов пересчета для определения установившегося состояния. По умолчанию (при равенстве входа 0) это число равно 60 (минимальное значение – 40);

DLT– вход, задающий максимальное отклонение выхода объекта от задания для определения установившегося состояния. По умолчанию (при равенстве входа 0) это значение равно 0.8 (максимальное значение – 5, минимальное – 0.1);

SEL– выбор типа закона: 1 - ПИД, 0 - ПИ;

Выходы данного блока используются следующим образом:

Kp– коэффициент при пропорциональной составляющей;

Ki– коэффициент при интегральной составляющей;

Kd– коэффициент при дифференциальной составляющей;

STS– флаг результата последней обработки массивов:

0 – обработка массивов остановлена пользователем, т.е. в процессе обработки (значения от 99 до 1 на выходе FLG) пользователь изменил задание;

100 – успешное завершение обработки массивов;

101 – большое запаздывание объекта, но можно попытаться еще раз, минимизировав действие внешних возмущений в момент накопления массивов и увеличив скачок задания;

102 – много данных. Следует повторить настройку, увеличив период опроса;

103 – мало данных. Следует повторить настройку, уменьшив период опроса;

104 – отношение запаздывания к постоянной времени объекта не входит в допустимый диапазон (от 0 до 2), но можно попытаться еще раз;

FLG– флаг установившегося состояния объекта:

0 – объект не в установившемся состоянии, требуется либо дождаться этого состояния или скорректировать значения входов Nи DLT;

100 – объект находится в установившемся состоянии, скачок по заданию приведет к накоплению массивов и вычислению новых настроек регулятора;

99 … 0 – идет обработка накопленных массивов. Значение 100 на этом выходе в момент переходного процесса свидетельствует о накоплении массивов, и когда объект войдет в установившееся состояние, значение входа будет уменьшаться до нуля.

Значения входов PV, QOBи IOBследует задавать в процентах.

Для получения более точных настроек следует проделать серию опытов по смене задания.

При смене задания в процессе накопления массивов данные продолжают накапливаться. Однако в этом случае коэффициенты регулятора не вычисляются.

Оптимальная обработка блоков в программе будет следующей: контроль выхода объекта, вычисление управляющего воздействия, пересчет.

Блок может использоваться и при ручном управлении объектом. В данном случае надо привести объект в установившееся состояние. Далее следует на входе PVустановить значение входа QOB.Когда на выходе FLGпоявится 100, следует изменить задание и вручную подогнать объект к этому значению. После этого начнется обработка массивов и вычисление настроек регулятора.

Язык Техно LD

LD-программа представляет собой диаграмму последовательно выполняемых функциональных блоков. На рисунке показан вид программы в LD-редакторе.

Функциональный блок– это графическое изображение вызова встроенной функции Техно LD(LD-блока), функции (функции-блока), определенной пользователем, или FBD-блока.

Над блоком выводится имя связанной переменной.

Связанной переменной называется переменная, от значения которой зависит выполняемое блоком действие или значение которой устанавливается в процессе выполняемого блоком действия. Связанная переменная задается пользователем.

Если связанная переменная не задана, над блоком отображаются три звездочки:

В качестве изображения блока используется обозначение выполняемой этим блоком функции (|/| и (P)на рисунках). Отрезок слева обозначает вход блока, отрезок справа – выход. Все LD-блоки имеют один вход (in) и один выход (out).

Под блоком выводится его номер и, после двоеточия, номер следующего выполняемого блока. Номера блоков задаются последовательно при их размещении в рабочем поле редактора; номера следующих выполняемых блоков определяются автоматически при размещении других блоков и соединении входов и выходов блоков (образовании диаграммы). На блоке, который выполняется первым в программе, после его номера отображается символ В; на блоке, который выполняется последним, – символ Е:

Используемые в программе FBD-блоки, а также функции и функции-блоки отображаются на LD-диаграмме в виде, аналогичном виду функциональных блоков в FBD-редакторе.

Шиныизображаются на диаграмме в виде вертикальных линий. В Техно LDиспользуются две основныешины (левая и правая) и вспомогательныешины. Между основными шинами размещаются все функциональные блоки LD-программы; на вспомогательные шины могут замыкаться выходы блоков, расположенных один над другим.

Шины имеют следующее назначение:

значение левой основной шины всегда равно 1 (аналог положительной шины питания);

значение правой основной шины и вспомогательной шины формируется как логическая сумма (OR) значений выходов блоков, связанных с этой шиной

В процессе выполнения программы блоки пересчитываются последовательно в соответствии с их номерами. Значение правой основной шины и вспомогательной шины равно логической сумме значений выходов блоков, пересчитанных на текущий момент времени выполнения программы.

LD-программа может выступать в роли основной программы, функции и функции-блока.

Для создания LD-программы и подключения ее к проекту нужно выполнить следующие операции:

разместить необходимые функциональные блоки в рабочем поле LD-редактора;

задать необходимые связи (образовать LD-диаграмму);

задать аргументы, переменные и константы программы;

привязать входы/выходы LD-диаграммы к аргументам, переменным и константам программы и задать связанные переменные;

скомпилировать программу.

Редактирование LD-диаграмм производится аналогично редактированию FBD-диаграмм, за исключением работы с шинами, которые являются особенностью языка Техно LD.

Основные шины автоматически отображаются в рабочем поле LD-редактора при размещении первого LD-блока.

Для размещения вспомогательной шины нужно нажать ЛК на кнопке панели инструментов LD-редактора или выполнить команду Вертикальная шинаиз контекстного меню, установить курсор в нужное место диаграммы и нажать ЛК. Информация об основной/дополнительной шине отображается во всплывающей подсказке:

Для задания связей с шинами используется метод drag-and-drop, удаление таких связей производится аналогично удалению межблочных связей.

Разомкнутый контакт (| |)

Если var<> 0 и in<> 0, то out= 1.

Если var<> 0, а in= 0, то out= 0.

Если var =0, то out= 0.

Замкнутый контакт (|/|)

Если var =0, а in<> 0, то out= 1.

Если var =0 и in= 0, то out= 0.

Если var<> 0, то out= 0.

Контакт по положительному переходу (|P|)

Если in<>0, а varменяет свое значение с 0 на любое ненулевое, то на один (следующий) такт пересчета out=1. Во всех остальных случаях out=0.

Контакт по отрицательному переходу (|N|)

Если in<>0, а varменяет свое значение с любого ненулевого на 0, то на один (следующий) такт пересчета out=1. Во всех остальных случаях out=0.

Катушка (( ))

Если in<>0, var=out=1; если in=0, var=out=0.