Прямое цифровое регулирование.
В случае прямого цифрового регулирования управляющий ЭВМ принимает на себя выполнение функций регулятора контура регулирования. ЭВМ может моделировать работу нескольких регуляторов R. При этом осуществляется прямое цифровое многофункциональное управление процессом S. Каждая функция регулятора моделируется управляющей ЭВМ последовательно во времени.
задатчик программ
точка сравнения
алгоритм управления процессом
выдача данных управления процессом
мультиплексор
экстраполятор нулевого порядка
исполнительный элемент
объект управления
ввод данных управляемого процесса
датчик значений, точка сравнений сигналов и регулятор (алгоритм управления) реализуется программно, а устройство сбора и регистрации измеренных величин и выдачи управляющих сигналов в виде программируемого функционального устройства. На входе вычислительной системы осуществляется опрос сигнала процесса. Они преобразуются в цифровые сигналы, и представляются в виде приведенных в масштабе значений. На выходе осуществляется выдача рассчитанных цифровых управляющих значений в соответствующие выходные каналы контуров управления и занесение их в регистр. Данная процедура осуществляется через мультиплексор, распределяющий управляющие сигналы по контурам. Преобразование цифрового сигнала управления u в исполнительный сигнал X осуществляется периферийным функциональным устройством в.
Микропроцессор как универсальный регулятор.
Применение МП-ов для решения обычных задач регулирования показывает, что этот цифровой регулятор обладает большей гибкостью, чем аналоговый. Поэтому можно осуществить цифровые многоцелевые регуляторы, которые при помощи стандартных алгоритмов и соответствующих аппаратных соединениях могут подключаться к сложным структурам систем автоматического регулирования.
На рисунке приведена структура автономного цифрового многоканального регулирования. Ввод и вывод осуществляется аналоговыми измерительными и исполнительными устройствами. Причем измерительный сигнал преобразуется в АЦП, а уставка процесса преобразования в ЦАП. С помощью такого многоцелевого регулятора можно обслуживать n отдельных регуляторов с ПИД алгоритмом. При соответствующей обработке входа-выхода в перефирии регулятора число n регулируемых контуров будет ограничиваться временем вычисления и считывания. Для n=2 время считывания составляет до 50 миллисекунд. В результате чего можно обслуживать 10 контуров регулирования.
Алгоритм программы запуска опроса объекта:
Уставки и параметры регулирующего алгоритма содержатся в памяти и их можно изменять. Уставки и программы алгоритма регулирования хранятся в памяти. Их можно изменять вручную или программно. Программа запуска выполняется для заданных начальных условий хранящихся в памяти. Данный регулятор на МП-ой базе позволяет использовать непрограмир-ный ЭВМ. Функции регулятора можно изменять.