2.5. Розроблення алгоритму управління технологічним об’єктом.

Дослідження поставленої задачі показало, що для детального розуміння процесу, потрібно перш за все зрозуміти технологію сушіння деревини трьохступеневим камерним режимом сушіння. В процесі розробки проекту автоматизації було проаналізовано можливі стани системи, та фактори що викликають зміни. Охоплюючи весь технологічний процес і враховуючи пріоритети факторів впливу на стан системи було розроблено алгоритм роботи трьохступеневої камерної сушарки.

Отже в результаті впливу факторів, що змінюють стан системи мікроконтролерна система формує на каналах виводу дискретні значення, високого та низького рівнів, тим самим керуючи протікання процесу.

В момент завантаження пиломатеріалів система знаходиться в стані „повна зупинка процесу сушки”. В цьому стані не працюють повітряний та рідинний контур обігріву, електрокалорифер вимкнений, не здійснюється вентилювання в камері також зачинений клапан вентилювання, не ввімкнений витяжний вентилятор. Потім відбувається прогрів камери з пиломатеріалами, він триває з розрахунку 1 год. на 1см. деревини.

Наступним етапом є старт мікроконтролерної системи (надалі МКС) з пристроями збору інформації.

МКС формує запит на бажані значення вологості для кожного з трьох ступенів сушіння. Також виконується запит на значення вологості та температури в камері для трьох ступенів сушіння відповідно.

Після вводу оператором значення дається команда на початок процесу сушіння.

МКС зчитує значення вологості завантажених пиломатеріалів і на основі отриманої інформації установка переходить в режим сушіння по першому з трьох ступенів.

Сушіння в межах певного ступінню виконується до тих пір поки виконується умова ( Wd. < Wd.c.*) достатня для переходу на наступну ступінь.

Де: Wd. – вологість дошки в момент збору інформації,

Wd.c.* - бажана вологість дошки для даного ступеню сушіння (вводиться оператором на початку процесу сушіння).

Тепер детальніше опишемо алгоритм роботи установки в межах ступеню сушіння.

МКС отримує від давачів поточні значення температури в камері та вологості в камері (Tk, Wk). Дані значення температури і вологості порівнюються з тими які відповідають значенням що потрібно досягнути для даного ступеню сушіння. В результаті порівняння МКС формує керуючі сигнали на пристрої що регулюють температуру та здійснюють вентилювання камери тим самим зменшують вологість повітря в камері. При виконанні умови Tк < Tк.с.(*) вмикається електрокалорифер, в протилежному випадку МКС дає сигнал на вимкнення. Відкриття клапану вентилювання та включення вентилятору витяжки відбувається при виконанні умови Wк < Wк.с.(*).

Де: Tк - поточне значення температури в камері.

Tк.с.(*) – граничне значення температури в камері для даного ступеню сушки.

Wк – поточне значення вологості в камері

Wк.с.(*) - граничне значення вологості в камері для даного ступеню сушки.

В залежності від стадії сухості пиломатеріалів змінюється циклічність зміни станів системи та тривалість перебування в певному стані.

Запропонований алгоритм роботи трьохступеневої сушарки пиломатеріалів дозволяє здійснювати автоматичну роботу сушки, та адаптувати його до апаратних засобів збору технічних параметрів, також дозволяє створити просту програму, що мінімально затрачає ресурси мікроконтролера.

Для розробки програмного забезпечення в даній роботі використаємо програмний пакет-редактор FBD-програм «Альфа», який призначений для програмування функціональними блоками мікропроцесорних контролерів виробництва підприємства «Мікрол». Мова функціональних блоків (Function Block Diagram - FBD) призначена для розробки алгоритмів у вигляді діаграм функціональних блоків. Мова FBD є візуальною мовою програмування алгоритмів. Програма, створена цією мовою, називається FBD-програмою.

Функціональні можливості пакета:

Розробка FBD-програми для контролера у спеціальному редакторі. FBD-програма розробляється розміщенням функціональних блоків у робочому полі та з’єднанням їх в одну діаграму. У данному режимі є наступні можливості:

– вибір і розміщення функціональних блоків з відповідного функціонального розділу бібліотеки;

– ручний розподіл;

– програмування зв’язків;

– настроювання параметрів блоків.

2. Запис FBD-програм в контролер.

3. Читання FBD-програм з контролера, їх збереження в ком’ютері, перевірка, друк на принтері або редагування.

4. Емуляція і налагодження роботи програми.

Є кілька можливостей налагодження програм:

режим покрокової емуляції;

– безперервний режим. У ньому програма безупинно виконується із заданим періодом.

5. Додаткові сервісні можливості:

– подання FBD-програми у вигляді таблиці;

– друк програми користувача на принтері;

– автоматичний розподіл параметрів блоків у регістровій області пам’яті;

– перевірка програми;

– читання й запис параметрів блоків у регістровій області пам'яті;

– читання й запис параметрів функціональних блоків;

– ініціювання мережевого обміну;

– режим автоматичної нумерації блоків у програмі.