Учебное пособие КТС

При этом команды «пуск» и "стоп" действуют по переднему фрон- ту (т.е. при переходе сигнала из состояния лог. 0 в лог. 1). Сигнал «сброс» является приоритетным, то есть при наличии лог. 1 на входе "сброс" алгоритм переходит в состояние "сброс" и не может бать переведен в другие состояния ни с помощью лицевой панели, ни с помощью дискретных команд на входе алгоритма. Однако, если алгоритм был переведен в состояние "сброс" с помощью ли- цевой панели, он может быть пущен дискретной командой "пуск" на входе алгоритма. Если команды "пуск" и "стоп" пришли на вход алгоритма одновременно, то выполняется команда "стоп".

Рис. 98. Формирование сигнала программным задатчиком

После выполнения последнего участка программа переходит в состояние "конец программы" (КП), при этом выходной сигнал Y замораживается. Если задано количество повторов NПВТ=1, про- грамма выполняется один раз, после чего переходит в состояние КП. При NПВТ>1 программа, дойдя до конца, автоматически пере- ходит в начало, оставаясь в состоянии пуска до тех пор, пока не закончится заданное число повторений. После каждого окончания программы дискретный сигнал DКПВ (конец повторения) на выхо- де алгоритма на один цикл переходит в состояние лог.1 и вновь возвращается в состояние лог.0, После того, как все повторения будут выполнены, программа переходит в состояние "конец программы" (КП), при этом сигнал DКПВ становится равным лог.1 и

253

остается в этом состояний до тех пор, пока программа не будет сброшена. Кроме того, в этом состоянии сигнал DКП (конец программы) также становится равным лог.1.

Остальные выходы имеют следующее назначение. NУЧ - те- кущий номер участка; ТОСТ – время, оставшееся до окончания те- кущего участка; NОСТ - оставшееся число повторений программы; DП, DСТ, DСБР - дискретные сигналы, индицирующие текущее со- стояние программы (соответственно "пуск", "стоп" и "сброс").

Если входной сигнал СП=1 и снимается сигнал сброса (т.е.

ССБР переходит из состояния ССБР=1 в состояние ССБР=0), то алго- ритм пускается (т.е. эта ситуация рассматривается как приход пе-

реднего фронта сигнала СП).

Если СП=1 и снимается сигнал останова (т.е. ССТ переходит из состояния ССТ=1 в ССТ=0) алгоритм остается в состоянии

«стоп».

Функциональная схема алгоритма ПРЗ – программный за- датчик приведена на рис. 99. Назначение входов – выходов алго- ритма приведено в табл. 60.

Tm 2m + 4

Xm 2m + 5

Рис. 99. Функциональная схема алгоритма ПРЗ – программный

задатчик

254

Таблица 60

Входы-выходы алгоритма ПРЗ

2. Техническая структура системы автоматического регулирования

Техническая структура САР включает:

1)Блок контроллера Р-130 регулирующей модели комплект- ности 15, который включает в себя:

УСО группы А : 8 аналоговых входов, 2 аналоговых выхода. УСО группы Б : 8 дискретных входов, 8 дискретных выходов;

2)Хромель – алюмелевую термопару – датчик температуры

впечи;

3)Клеммно блочный соединитель КБС – 21;

4)Клеммно блочный соединитель КБС – 23 с нормирующими

резисторами; 5) Лабораторную электрическую печь сопротивления;

255

6)Блок питания БП-21, использующийся для питания блока контроллера и внешних цепей;

7)Нормирующий преобразователь Ш705 – М1;

8)Пропорциональное исполнительное устройство РН-63;

9)Регистрирующий прибор Диск – 250 – 1221.

На рис.100 приведена структурная схема системы автомати- ческого регулирования температуры нагревательной печи. Прин- ципиальная электрическая схема системы автоматического регу- лирования температуры приведена на рис.101.

ТХА

БК (15)

Электриче- ская нагрева- РН-63

тельная печь

Сеть

Рис.100. Схема физической структуры системы автоматического

регулирования температуры нагревательной печи

3. Постановка задачи

Произвести исследования работы контура системы автома- тического регулирования температуры нагревательной печи с про- граммным изменением задания.

Схема конфигураций алгоритмов контроллера Р-130 контура управления приведена на рис. 102. Используя алгоритм ПРЗ – про-

граммный задатчик сформировать траекторию изменения задания контура во времени. Число временных участков используемых

программным задатчиком равно модификатору алгоритма ПРЗ m=7. Длительность каждого участка и его ордината приведены в табл. 61 по вариантам. Временной диапазон работы программного задатчика и время участка программы задан в минутах.

Самостоятельно заполнить таблицы «Состав конфигура- ций», «Конфигурация алгоритмов» и «Параметры настройки».

Алгоблоки 02-03 заполняются нулевыми алгоритмами имеющими библиотечный номер 00.

256

Параметры настройки РАН определить по экспериментально полученной кривой разгона и статической характеристики. В на-

стройке алгоритма РАН указать диапазон изменения регулируемой величины 0-100%. В настройке алгоритма ОКО указать, что 100% входного сигнала соответствует 600 0С.

В приборных параметрах контроллера установить комплект- ность 15.

Рис.102.Схема конфигураций алгоритмов контроллера Р-130

регулирования температуры нагревательной печи с программным задатчиком

4.Порядок выполнения работы

1.Задать конфигурацию алгоритмов контура регулирования

инастройки.

2.Снять статическую характеристику ОУ для чего:

2.1.Перейти на ручной режим работы и установить величину выхода регулятора 0%. Дождаться окончания переходного процес- са и записать установившееся значение температуры.

2.2.Повторить п.2.1. для 5%, 10%, и т.д. до 100% выходного сигнала регулятора.

258

2.3. Построить статическую характеристику ОУ в координа- тах «% выходного сигнала регулятора» - «температура печи, 0С».

3. Снять динамическую характеристику ОУ в окрестностях точки выходного сигнала регулятора, при котором температура нагревательной печи соответствует 200-400 0С для чего:

3.1 В ручном режиме управления выходом регулятора уста- новить величину выхода регулятора на такое значение, которому соответствует температура нагревательной печи 200 – 2500С и дождаться установления показаний на ДИСК-250;

3.2. Изменить величину выхода регулятора до значения, ко- торому соответствует температура нагревательной печи 350-4000С и снять кривую разгона записывая показания ДИСК-250 каждые 15-

30секунд.

4.Повторить п 2.1. и 2.2. изменяя выходную величину регу- лятора в обратную сторону.

5.Построить кривые разгона в координатах «Время, с» - «Температура печи, 0С».

6.По построенным кривым определить постоянную времени ТОБ и коэффициент передачи объекта КОБ, усреднить значения и

рассчитать настройки регулятора: коэффициент передачи регуля- тора КР, время интегрирования ТИ, коэффициент передачи диф- ференциальной части КД. Установить расчитанные настройки.

7.Перейти на автоматический режим работы блока контрол- лера, установить задание 100 0С (с лицевой панели контроллера) и дождаться окончания переходного процесса (регистрацию вести по индикатору «КОНТРОЛЬ» лицевой панели БК в режиме Вх).

8.Запустить программный задатчик и зафиксировать пере-

ходный процесс в системе автоматического регулирования при программном управлении заданием. Одновременно фиксировать величины; текущее задание (по индикатору лицевой панели «ЗА-

ДАНИЕ»), температуру нагревательной печи (по индикатору «КОНТРОЛЬ» в режиме «ВХ») и выходной сигнал регулятора (по шкальному индикатору)

9. На одном графике построить изменение во времени за- фиксированных величин.

259

Таблица 61

Длительность участков программы и ординаты для настройки программного задатчика

5. Оформление отчета

Отчет по выполненной лабораторной работе должен содер-

жать:

1.Краткое описание алгоритма ПРЗ – программный задатчик, режимов его работы и последовательность действий при управле- нии с лицевой панели.

2.Структурную, принципиальную электрическую схему САР. Схему конфигурации алгоритмов контура регулирования.

3.Таблицы "Состав конфигураций", "Конфигурирование алго- ритмов" и "Настройка алгоритмов".

4.Графики переходных процессов в системе автоматического регулирования при программном управлении заданием контура.

5.Выводы по работе.

260

9.БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1)Контроллеры малоканальные микропроцессорные Реми- конт Р-130. Техническое описание ДГТ2.399.000 ТО01, Чебоксары, 1989, -277с.

2) Автоматизация настройки систем управления / Ро- тач В.Я., Кузищин В.Ф., Клюев А.С. и др.: Под ред. Ротача В.Я. –М.: Энергоатомиздат, 1984. –с.272, ил.

3)Ципкин Я.З. Теория релейных систем автоматического регулирования. М.:Гостехтеоретиздат, 1995. –с.456

4)Глинков Г.М., Климовицкий М.Д. Теоретические основы автоматического управления технологическими процесами: Учеб. пособие для ВУЗов. М.:Металлургия, 1985. –с.305, ил.

261

262