БИБЛИОТЕКА АЛГОРИТМОВ ДЛЯ СРЕДЫ ISaGRAF TIL PRO Std

Утвержден
ДАРЦ.70015-12 31 01-1-ЛУ
TECON - TECHNICS ON!®
БИБЛИОТЕКА АЛГОРИТМОВ ДЛЯ
СРЕДЫ ISaGRAF
TIL PRO Std v.1.2
Описание применения
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
Листов 100
Москва, 2008
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
© ЗАО ПК “Промконтроллер”, 2008
При перепечатке ссылка на ЗАО ПК “Промконтроллер” обязательна.
TECON – TECHNICS ON!®, ТЕКОНИК®, TeNIX®, TCtask® – зарегистрированные товарные знаки ЗАО
«ТеконГруп».
Все другие названия продукции и другие имена компаний использованы здесь лишь для идентификации
и могут быть товарными знаками или зарегистрированными товарными знаками их соответствующих
владельцев. ЗАО ПК «Промконтроллер» не претендует ни на какие права, затрагивающие эти знаки.
ЗАО ПК «Промконтроллер» является владельцем авторских прав на TIL PRO Std v.1.2 в целом, на оригинальные технические решения, примененные в данном продукте.
Изготовитель оставляет за собой право вносить изменения в программное обеспечение, улучшающие
характеристики изделия.
Юридический адрес:
Почтовый адрес:
ул. Красноказарменная, д. 12, стр. 9,
Москва, 111250, Россия,
ЗАО ПК «Промконтроллер»
тел./факс: +7 (495) 7304112
факс: +7 (495) 7304113
e-mail: support@tecon.ru
http:// www.tecon.ru
ул. Б.Семеновская, д. 40, стр. 18,
Москва, 107023, Россия,
ЗАО ПК «Промконтроллер»
тел./факс: +7 (495) 7304112
факс: +7 (495) 7304113
e-mail: support@tecon.ru
http:// www.tecon.ru
v 1.2.6 /01.06.08
2
Библиотека алгоритмов для среды ISaGRAF
TIL PRO Std v.1.2
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
АННОТАЦИЯ
В данном документе приводится описание работы и применения алгоритмов для среды исполнения и разработки пользовательских приложений ISaGRAF компании ICS
Triplex ISaGRAF Inc.
Алгоритмы библиотеки TIL PRO Std v.1.2, разработанные на языке программирования
ANSI C, функционируют в рамках целевой задачи ISaGRAF, размещаемой в программируемых контроллерах ЗАО ПК «Промконтроллер».
Описание применения
3
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
СОДЕРЖАНИЕ
1
НАЗНАЧЕНИЕ .......................................................................................................................................................... 7
2
СОСТАВ...................................................................................................................................................................... 8
3
УСЛОВИЯ ПРИМЕНЕНИЯ ................................................................................................................................. 10
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
4
ПРОЦЕДУРА УСТАНОВКИ .................................................................................................................................... 10
ПРОЦЕДУРА УДАЛЕНИЯ ...................................................................................................................................... 10
ПРОЦЕДУРА ИМПОРТА БИБЛИОТЕКИ TIL PRO STD В СРЕДУ РАЗРАБОТКИ ISAGRAF WORKBENCH......... 10
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БИБЛИОТЕКИ В РЕЖИМЕ ИМИТАЦИИ РАБОТЫ КОНТРОЛЛЕРА ......................................... 11
ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ .................................................................................................................... 12
ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ ..................................................................................................................................... 12
ОПИСАНИЕ АЛГОРИТМОВ............................................................................................................................... 14
4.1
T_KLF – АЛГОРИТМ «КУСОЧНО-ЛИНЕЙНАЯ ИНТЕРПОЛЯЦИЯ».................................................................... 14
4.1.1
Описание работы........................................................................................................................................ 15
4.2
T_OPR – АЛГОРИТМ «УСЛОВНЫЙ ОПЕРАТОР» ............................................................................................... 17
4.2.1
Описание работы........................................................................................................................................ 17
4.3
T_BAN_V – АЛГОРИТМ «ЗАПРЕТ ИЗМЕНЕНИЯ СИГНАЛА» ............................................................................. 18
4.3.1
Описание работы........................................................................................................................................ 18
4.4
T_BAN_S – АЛГОРИТМ «ЗАПРЕТ ИЗМЕНЕНИЯ ЗНАКА СИГНАЛА».................................................................. 20
4.4.1
Описание работы........................................................................................................................................ 20
4.5
T_LIMIT – АЛГОРИТМ «ПОРОГОВЫЙ КОНТРОЛЬ СИГНАЛА»........................................................................ 21
4.5.1
Описание работы........................................................................................................................................ 21
4.6
T_FLTA – АЛГОРИТМ «ФИЛЬТРАЦИЯ» (АПЕРИОДИЧЕСКОЕ ЗВЕНО ПЕРВОГО ПОРЯДКА) ........................... 22
4.6.1
Описание работы........................................................................................................................................ 22
4.6.2
Первое обращение к алгоритму................................................................................................................. 22
4.7
T_BAL, T_BAL1 – АЛГОРИТМЫ «БАЛАНСИРОВКА» (ПО АПЕРИОДИЧЕСКОМУ И ЛИНЕЙНОМУ ЗАКОНАМ)
23
4.7.1
Описание работы........................................................................................................................................ 23
4.7.2
Первое обращение к алгоритму................................................................................................................. 24
4.8
T_SLG – АЛГОРИТМ «СЛЕЖЕНИЕ» (ОГРАНИЧЕНИЕ СКОРОСТИ)................................................................... 25
4.8.1
Описание работы........................................................................................................................................ 25
4.8.2
Первое обращение к алгоритму................................................................................................................. 25
4.9
T_INT – АЛГОРИТМ «ИНТЕГРИРОВАНИЕ» ....................................................................................................... 26
4.9.1
Описание работы........................................................................................................................................ 26
4.9.2
Первое обращение к алгоритму................................................................................................................. 26
4.10
T_DIFF – АЛГОРИТМ «ДИФФЕРЕНЦИРОВАНИЕ»......................................................................................... 27
4.10.1
Описание работы.................................................................................................................................... 27
4.10.2
Первое обращение к алгоритму............................................................................................................. 27
4.11
T_IZO – АЛГОРИТМ «ИЗОДРОМ» (ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО –ИНТЕГРАЛЬНОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ).............. 28
4.11.1
Описание работы.................................................................................................................................... 28
4.11.2
Первое обращение к алгоритму............................................................................................................. 28
4.12
T_INPUT – АЛГОРИТМ «ОБРАБОТКА ЗНАЧЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПАРАМЕТРА» ........................... 29
4.12.1
Описание работы.................................................................................................................................... 30
4.12.2
Обработка границ шкалы ...................................................................................................................... 30
4.12.3
Фильтрация пиков................................................................................................................................... 31
4.12.4
Ограничение скорости............................................................................................................................ 31
4.12.5
Сглаживание входного сигнала ............................................................................................................. 31
4.12.6
Апертурное прореживание .................................................................................................................... 31
4.12.7
Первое обращение к алгоритму............................................................................................................. 32
4.13
T_PID – АЛГОРИТМ «АНАЛОГОВОЕ ПИД-РЕГУЛИРОВАНИЕ».................................................................... 33
4.13.1
Автоматический режим работы алгоритма...................................................................................... 34
4.13.2
Полузона нечувствительности ............................................................................................................. 34
4.13.3
Балансировка входа при переходе в режим Automatic......................................................................... 34
4.13.4
Обеспечение безударности по выходу при переходе в режим Automatic........................................... 35
4.13.5
Ограничение выхода в режиме Automatic............................................................................................. 35
4.13.6
Дистанционный режим работы алгоритма........................................................................................ 35
4.13.7
Первое обращение к алгоритму............................................................................................................. 35
4.14
T_PID2 – АЛГОРИТМ «АНАЛОГОВОЕ ПИД-РЕГУЛИРОВАНИЕ».................................................................. 37
4.14.1
Описание работы алгоритма ................................................................................................................ 38
4
Библиотека алгоритмов для среды ISaGRAF
TIL PRO Std v.1.2
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
4.14.2
Вычисление управляющего воздействия регулятора........................................................................... 38
4.15
T_PDD2 – АЛГОРИТМ «ИМПУЛЬСНОЕ ПИД-РЕГУЛИРОВАНИЕ» ............................................................... 41
4.15.1
Автоматический режим работы алгоритма...................................................................................... 41
4.15.2
Полузона нечувствительности ............................................................................................................. 42
4.15.3
Балансировка входа при переходе в режим Automatic......................................................................... 42
4.15.4
Обеспечение безударности по выходу при переходе в режим Automatic .......................................... 42
4.15.5
Дистанционный режим работы алгоритма........................................................................................ 42
4.15.6
Первое обращение к алгоритму............................................................................................................. 42
4.16
T_PDD2_SHIM – АЛГОРИТМ «ИМПУЛЬСНОЕ ПИД-РЕГУЛИРОВАНИЕ СО ВСТРОЕННЫМ АЛГОРИТМОМ
ШИМ» 43
4.16.1
Автоматический режим работы алгоритма...................................................................................... 44
4.16.2
Расчет значения выходного воздействия регулятора ........................................................................ 44
4.16.3
Описание встроенного алгоритма ШИМ............................................................................................. 45
4.16.4
Полузона нечувствительности ............................................................................................................. 46
4.16.5
Балансировка входа при переходе в режим Automatic......................................................................... 46
4.16.6
Обеспечение безударности по выходу при переходе в режим Automatic .......................................... 46
4.16.7
Дистанционный режим работы алгоритма........................................................................................ 46
4.16.8
Первое обращение к алгоритму............................................................................................................. 46
4.17
T_PDP – АЛГОРИТМ «ИМПУЛЬСНОЕ ПД-РЕГУЛИРОВАНИЕ»..................................................................... 47
4.17.1
Описание работы алгоритма................................................................................................................ 48
4.17.2
Дистанционный режим работы алгоритма........................................................................................ 49
4.17.3
Рабочий режим регулятора................................................................................................................... 49
4.17.4
Режим полной предустановки............................................................................................................... 50
4.17.5
Режим частичной предустановки........................................................................................................ 51
4.18
T_PDT – АЛГОРИТМ «ПД – РЕГУЛИРОВАНИЕ C КОРРЕКЦИЕЙ ЗАДАНИЯ ПО КВАДРАТИЧНОЙ
ПОЛИНОМИАЛЬНОЙ ЗАВИСИМОСТИ» .................................................................................................................... 52
4.18.1
Описание работы алгоритма................................................................................................................ 53
4.18.2
Принудительное ограничение задания.................................................................................................. 54
4.19
T_SHIM – АЛГОРИТМ «ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯ» ............................................................. 55
4.19.1
Описание работы ................................................................................................................................... 55
4.19.2
Полузона нечувствительности ............................................................................................................. 56
4.19.3
Формирование минимального импульса................................................................................................ 56
4.19.4
Первое обращение к алгоритму............................................................................................................. 56
4.20
T_BUK – АЛГОРИТМ «УПРАВЛЕНИЕ РЕГУЛИРУЮЩИМ КЛАПАНОМ»....................................................... 57
4.20.1
Описание работы ................................................................................................................................... 57
4.20.2
Первое обращение к алгоритму............................................................................................................. 57
4.21
T_BUD – АЛГОРИТМ «УПРАВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ» ................................................................... 58
4.21.1
Описание работы ................................................................................................................................... 58
4.21.2
Первое обращение к алгоритму............................................................................................................. 59
4.22
T_BUZ1 – АЛГОРИТМ «УПРАВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ ЗАПОРНОЙ АРМАТУРЫ РУЧНОЕ, ПО
СИГНАЛАМ ЗАЩИТ И БЛОКИРОВОК» ............................................................................................................................ 60
4.22.1
Описание работы ................................................................................................................................... 61
4.22.2
Первое обращение к алгоритму............................................................................................................. 62
4.23
T_BUZ2 – АЛГОРИТМ «УПРАВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ ЗАПОРНОЙ АРМАТУРЫ РУЧНОЕ»................ 63
4.23.1
Описание работы ................................................................................................................................... 64
4.23.2
Первое обращение к алгоритму............................................................................................................. 65
4.24
T_AVR_C2 – АЛГОРИТМ «АВТОМАТИЧЕСКОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ РЕЗЕРВА ДВУХ СЕТЕВЫХ НАСОСОВ» ........ 66
4.24.1
Описание работы ................................................................................................................................... 67
4.24.2
Первое обращение к алгоритму............................................................................................................. 67
4.25
T_AVR_C3 – АЛГОРИТМ «АВТОМАТИЧЕСКОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ РЕЗЕРВА ТРЕХ СЕТЕВЫХ НАСОСОВ» ........ 68
4.25.1
Описание работы ................................................................................................................................... 69
4.25.2
Первое обращение к алгоритму............................................................................................................. 69
4.26
T_AVR_C4 – АЛГОРИТМ «АВТОМАТИЧЕСКОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ РЕЗЕРВА ЧЕТЫРЕХ СЕТЕВЫХ НАСОСОВ». 71
4.26.1
Описание работы ................................................................................................................................... 72
4.26.2
Первое обращение к алгоритму............................................................................................................. 73
4.27
T_AVR_U2 – АЛГОРИТМ «АВТОМАТИЧЕСКОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ РЕЗЕРВА ДВУХ НАСОСОВ ПО УРОВНЮ» ... 74
4.27.1
Описание работы ................................................................................................................................... 74
4.28
T_AVR_U3 – АЛГОРИТМ «АВТОМАТИЧЕСКОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ РЕЗЕРВА ТРЕХ НАСОСОВ ПО УРОВНЮ» .... 76
4.28.1
Описание работы ................................................................................................................................... 77
4.29
T_4PUMPS – АЛГОРИТМ «АВТОМАТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ГРУППОЙ ИЗ ЧЕТЫРЕХ
НАСОСОВ»................................................................................................................................................................... 78
4.29.1
Описание работы ................................................................................................................................... 79
4.29.2
Плановое переключение насосов............................................................................................................ 81
Описание применения
5
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
4.30
T_4PNO – АЛГОРИТМ «АВТОМАТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ГРУППОЙ ИЗ ЧЕТЫРЕХ НАСОСОВ С
ЗАДВИЖКОЙ» ............................................................................................................................................................. 83
4.30.1
Описание работы.................................................................................................................................... 84
4.30.2
Управление задвижкой ........................................................................................................................... 85
4.31
T_VCB – АЛГОРИТМ «КОНТРОЛЬ СИГНАЛОВ СОСТОЯНИЯ ЗАДВИЖКИ» .................................................. 87
4.31.1
Описание работы.................................................................................................................................... 87
4.31.2
Первое обращение к алгоритму............................................................................................................. 87
4.32
T_VCM – АЛГОРИТМ «КОНТРОЛЬ СИГНАЛОВ СОСТОЯНИЯ ДВИГАТЕЛЯ (ЗАТВОРА)».............................. 88
4.32.1
Описание работы.................................................................................................................................... 88
4.32.2
Первое обращение к алгоритму............................................................................................................. 88
4.33
T_D2_2K – АЛГОРИТМ «ВЫБОРКА И КОНТРОЛЬ ДИСКРЕТНЫХ СИГНАЛОВ»............................................ 89
4.33.1
Описание работы.................................................................................................................................... 89
4.33.2
Первое обращение к алгоритму............................................................................................................. 89
4.34
T_D2_3 – АЛГОРИТМ «ВЫБОРКА ДИСКРЕТНЫХ СИГНАЛОВ» ..................................................................... 90
4.34.1
Описание работы.................................................................................................................................... 90
4.34.2
Первое обращение к алгоритму............................................................................................................. 90
4.35
T_A2_2K – АЛГОРИТМ «КОНТРОЛЬ НЕИСПРАВНОСТИ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ»................................. 91
4.35.1
Описание работы.................................................................................................................................... 91
4.35.2
Первое обращение к алгоритму............................................................................................................. 92
4.36
T_ALARM – АЛГОРИТМ «ОБРАБОТКА АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЙ» ............................................................... 93
4.36.1
Описание работы.................................................................................................................................... 93
4.37
T_CYCLE – АЛГОРИТМ «ЦИКЛ ЦЕЛЕВОЙ ЗАДАЧИ» ................................................................................... 95
4.37.1
Описание работы.................................................................................................................................... 95
ПРИЛОЖЕНИЕ А (СПРАВОЧНОЕ) ПЕРЕЧЕНЬ СТАНДАРТНЫХ ФУНКЦИЙ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ
БЛОКОВ ISAGRAF .......................................................................................................................................................... 97
ПРИЛОЖЕНИЕ Б (ОБЯЗАТЕЛЬНОЕ) ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ АЛГОРИТМОВ БИБЛИОТЕКИ
TIL PRO STD ..................................................................................................................................................................... 99
6
Библиотека алгоритмов для среды ISaGRAF
TIL PRO Std v.1.2
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
1 НАЗНАЧЕНИЕ
Библиотека алгоритмов TIL PRO Std v.1.2 предназначена для работы в составе целевой
задачи
ISaGRAF,
размещаемой
в
программируемых
контроллерах
ЗАО ПК «Промконтроллер». При создании пользовательских программ управления
технологическими процессами алгоритмы библиотеки могут использоваться в виде
стандартных функций (функциональных блоков) среды ISaGRAF, как дополнение к
существующему набору алгоритмов (см. таблицы А.1 и А.2 приложения А).
Применение данной библиотеки позволяет:
- функционально наращивать целевую задачу ISaGRAF в целях наиболее интенсивного использования операционной платформы;
- повысить производительность контроллеров, используемых при решении задач автоматизации технологических процессов;
- осуществлять более удобную, быструю и не требующую значительных затрат разработку пользовательских приложений.
Описание применения
7
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
2 СОСТАВ
В библиотеку TIL PRO Std v.1.2 включены алгоритмы, реализующие функции регулирования, статических и динамических преобразований, индивидуального и группового
управления исполнительными механизмами, контроля и выборки сигналов, а также
доступа к системе (см. таблицу 1).
Таблица 1 – Перечень алгоритмов и обозначение соответствующих им блоков
в среде ISaGRAF Workbench
Описание
Обозначение
Функции статических преобразований
1 Кусочно-линейная интерполяция
T_KLF
2 Условный оператор
T_OPR
3 Запрет изменения сигнала
T_BAN_V
4 Запрет изменения знака сигнала
T_BAN_S
5 Пороговый контроль сигналов
T_LIMIT
Функции динамических преобразований
6 Фильтр (апериодическое звено первого порядка)
T_FLTA
7 Балансировка (по апериодическому закону)
T_BAL
8 Балансировка (по линейному закону)
T_BAL1
9 Слежение (ограничение скорости)
T_SLG
10 Интегрирование
T_INT
11 Дифференцирование
T_DIFF
12 Изодром (дифференциально-интегральное преобразование)
T_IZO
13 Обработка значения технологического параметра (границы,
T_INPUT
фильтрация пиков, сглаживание, и т.д.)
Функции регулирования
14 Аналоговый ПИД регулятор
T_PID
15 Аналоговый ПИД регулятор
T_PID2
16 Импульсный ПИД регулятор
T_PDD2
17 Импульсный ПИД регулятор со встроенным алгоритмом ШИМ T_PDD2_SHIM
18 Импульсный ПД-регулятор
T_PDP
19 Импульсный ПД-регулятор с коррекцией задания по квадраT_PDT
тичной полиномиальной зависимости
Функции управления исполнительными механизмами
20 Широтно-импульсная модуляция
T_SHIM
21 Управление клапаном
T_BUK
22 Управление электродвигателем
T_BUD
23 Управление электроприводом запорной арматуры ручное, по
T_BUZ1
сигналам защит и блокировок
24 Управление электроприводом запорной арматуры ручное
T_BUZ2
Функции группового управления
25 Автоматическое включение резерва двух сетевых насосов
T_AVR_C2
26 Автоматическое включение резерва трех сетевых насосов
T_AVR_C3
27 Автоматическое включение резерва четырех сетевых насоT_AVR_C4
сов
28 Автоматическое включение резерва двух насосов по уровню
T_AVR_U2
29 Автоматическое включение резерва трех насосов по уровню
T_AVR_U3
8
Библиотека алгоритмов для среды ISaGRAF
TIL PRO Std v.1.2
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
Продолжение таблицы 1
Описание
Обозначение
30 Автоматическое управление группой из четырех насосов
T_4PUMPS
31 Автоматическое управление группой из четырех насосов и
T_4PNO
задвижки
Функции контроля и выборки сигналов
32 Контроль состояния задвижки
T_VCB
33 Контроль состояния двигателя
T_VCM
34 Выборка и контроль дискретных сигналов «два из двух»
T_D2_2K
35 Выборка дискретных сигналов «два из трех»
T_D2_3
36 Анализ на достоверность аналоговых сигналов «два из двух»
T_A2_2K
37 Обработка аварийных ситуаций
T_ALARM
Системные функции
38 Цикл целевой задачи
T_CYCLE
Описание применения
9
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
3 УСЛОВИЯ ПРИМЕНЕНИЯ
В случае оформления Пользователем заказа на покупку библиотеки TIL PRO Std алгоритмы библиотеки активируются в ядре целевой задачи ISaGRAF, которая находится
в постоянной памяти контроллера и запускается при инициализации контроллера.
В случае, если при оформлении заказа на покупку контроллера библиотека не была
указана в карте заказа, алгоритмы библиотеки активированы не будут.
Пользователь может самостоятельно активировать алгоритмы библиотеки TIL PRO
Std при наличии у него уникального ключа активации (символьного кода), предоставляемого Производителем контроллера при дополнительном заказе соответствующей
опции для каждого контроллера. Дополнительная информация по самостоятельной
активации библиотеки алгоритмов TIL PRO Std указана в документации на соответствующий контроллер.
Для использования алгоритмов библиотеки TIL PRO Std при разработке прикладного
проекта алгоритмы должны быть импортированы Пользователем в среду разработки
приложений ISaGRAF Workbench, запускаемой в инструментальном РС программиста
автоматизации. В комплект поставки, помимо данного описания применения, входит
лазерный диск (CD-ROM) с программой установки библиотеки алгоритмов.
3.1 ПРОЦЕДУРА УСТАНОВКИ
Вставьте поставочный диск в CD привод. После этого, через некоторое время автоматически начнётся процесс установки. Если по каким-то причинам программа установки
не запустилась, активизируйте её вручную, запустив на выполнение исполняемый
файл TIL PRO Setup.exe, находящийся в директории Autorun поставочного диска.
Установка библиотеки TIL PRO Std производится с помощью стандартного инсталлятора Windows. Все инструкции в ходе установки сделаны на русском языке.
Программа установки библиотеки алгоритмов TIL PRO Std установит на персональный
компьютер пользователя файлы определения библиотеки алгоритмов, а также файл
интерактивной справки, позволяющий получать информацию о функциональных блоках библиотеки непосредственно из среды разработки ISaGRAF Workbench.
По окончанию процедуры установки библиотеки TIL PRO Std необходимо произвести
процедуру импорта алгоритмов библиотеки в среду разработки ISaGRAF Workbench.
3.2 ПРОЦЕДУРА УДАЛЕНИЯ
Удаление файлов библиотеки TIL PRO Std с дискового пространства компьютера производится стандартным принятым в ОС Windows способом.
Для того чтобы удалить файлы библиотеки TIL PRO Std нажмите кнопку Пуск, выберите команды Настройка и Панель управления и дважды щелкните значок Установка и
удаление программ, далее выберите программу TIL PRO Std и удалите её.
3.3 ПРОЦЕДУРА ИМПОРТА БИБЛИОТЕКИ TIL PRO STD В СРЕДУ РАЗРАБОТКИ
ISAGRAF WORKBENCH
Предполагается, что полное определение программируемого логического контроллера
(ПЛК), поставляемое с контроллером уже импортировано в проект. Импорт алгоритмов
библиотеки в среду ISaGRAF Workbench может быть осуществлен следующими способами:
10
Библиотека алгоритмов для среды ISaGRAF
TIL PRO Std v.1.2
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
первый способ:
− открыть программой Блокнот (notepad.exe), или любым другим редактором текстовых файлов, файл импорта библиотеки «TIL_PRO_Std.txt», находящийся на жестком диске компьютера в папке «Import» директории инсталляции библиотеки;
− заменить в шестой строке сверху, которая выглядит, как «[targetUpdate] SIMULATOR», название целевой задачи SIMULATOR на актуальное название использующейся целевой задачи (относительно названий целевых задач см. приложение Б).
Сохранить файл;
− запустить на исполнение инструментальную среду ISaGRAF Workbench. Создать в
ней новый проект (или открыть уже существующий). Перейти в режим «Архитектура
связи». В главном меню ISaGRAF Workbench выбрать «Файл»-«Импорт»«Определение ПЛК». В открывшемся окне «Открыть» выбрать ранее сохраненный
файл импорта библиотеки и нажать кнопку «Открыть»;
− дождаться появления информационного окна с сообщением «The importation is finished», свидетельствующего об успешном завершении процесса импорта. Затем,
кликнув правой клавишей мыши в поле существующего ресурса, выбрать в контекстном меню пункт «Свойства». В открывшемся окне «Ресурс: свойства» открыть
вкладку «Целевая система/Код». В выпадающем списке «Целевая система» выбрать пункт с названием используемой целевой задачи и нажать кнопку «ОК».
второй способ:
− запустить программу TDBuild.exe, расположенную в директории «Bin» каталога установки среды ISaGRAF PRO Workbench;
− из пункта меню Файл/Открыть открыть файл TIL_PRO_Std.tdb, находящийся на
жестком диске компьютера в папке «Import» директории инсталляции библиотеки.
Выделить все доступные/необходимые компоненты библиотеки TIL PRO Std;
− из пункта меню Построить/Послать в файл запустить на выполнение функцию
создания файла обновления определения контроллера. Следовать указаниям на
экране монитора. По ходу выполнения указать имя актуальной целевой задачи (см.
приложение Б);
− дождаться сообщения о создании файла обновления определения контроллера и
выйти из программы TDBuild.exe. Провести все операции, описанные в первом способе, за исключением изменения файла TIL_PRO_Std.txt, заменив поставочный
файл импорта сгенерированным в программе TDBuild.exe;
− после того, как все это будет проделано, в списке блоков инструментальной среды
ISaGRAF PRO появятся блоки из библиотеки TIL PRO Std.
3.4 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БИБЛИОТЕКИ В РЕЖИМЕ ИМИТАЦИИ РАБОТЫ КОНТРОЛЛЕРА
Среда разработки ISaGRAF Workbench предоставляет возможность отладки
ного проекта с использованием режима имитации (Моделирования) работы
лера. Перед отладкой проекта ISaGRAF в режиме имитации, при создании
использовались алгоритмы библиотеки TIL Pro Std, необходимо произвести
ствий:
прикладконтролкоторого
ряд дей-
− произвести импорт алгоритмов библиотеки в среду разработки ISaGRAF Workbench
(см. п. 3.3);
Описание применения
11
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
− содержимое папки «To Simul» поставочного диска необходимо скопировать в директорию «Simul» каталога установки среды ISaGRAF Workbench;
− кликнув правой клавишей мыши в поле существующего ресурса, выбрать в контекстном меню пункт «Свойства». В открывшемся окне «Ресурс: свойства» открыть
вкладку «Целевая система/Код». Установить параметр «Код для симуляции» и нажать кнопку «ОК»;
− скомпоновать разработанный проект ISaGRAF. Из пункта меню
ка/Моделирование запустить режим имитации работы контроллера.
Отлад-
3.5 ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ
Восстановленные в ISaGRAF Workbench алгоритмы библиотеки TIL PRO Std v.1.2
представляют собой законченные функциональные блоки, имеющие возможность
многократного вызова из программы пользователя, создаваемой при помощи редакторов языков FBD, LD, ST и IL среды разработки приложений ISaGRAF.
Функциональные блоки алгоритмов библиотеки обеспечивают вызов и возврат констант, внутренних и внешних переменных основных типов программных объектов базы
данных ISaGRAF, представленных в таблице 2.
Таблица 2 – Основные типы переменных в среде ISaGRAF
Обозначение в
ISaGRAF
BOOL
SINT
REAL
TIME
STRING
DINT
Наименование типа параметров
Логическая величина (TRUE-FALSE)
Короткая целая величина (1 байт)
Действительная (с плавающей запятой)
величина
Временная величина
Строка символов
Длинная целая величина (4 байт)
Наименования параметров функциональных блоков, созданных на основе указанных
алгоритмов, достаточно лаконичны и отличны от идентификаторов зарезервированных ключевых слов ISaGRAF.
3.6 ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ
Алгоритмы библиотеки TIL PRO Std v.1.2 имеют некоторые особенности работы в режиме ON_LINE:
-
время цикла вызова и возврата параметров функциональных блоков алгоритмов
равно времени цикла работы ядра целевой задачи ISaGRAF, величина которого
определяется конфигурацией контроллера, количеством устройств связи с объектом (УСО) и каналов ввода/вывода, объемом прикладной программы пользователя
и т.д.;
-
во внутренней памяти алгоритмов, реализующих обработку переменных по времени, используется признак первого включения, при инициализации которого производятся настройки динамических звеньев и необходимых величин под текущие (заданные) значения входных параметров, чтобы обеспечить условия безударности
включения алгоритмов;
12
Библиотека алгоритмов для среды ISaGRAF
TIL PRO Std v.1.2
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
-
алгоритмы регулирования могут работать в двух режимах: автоматическом
(Automatic) и дистанционном или ручном (Manual), причем, при переводе алгоритма
из одного режима работы в другой (и наоборот) выполняются операции по обеспечению безударности данных переключений.
На этапе разработки прикладной программы целесообразно однократное использование алгоритмов, реализующих системные функции (см. таблицу 1).
Описание применения
13
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
4 ОПИСАНИЕ АЛГОРИТМОВ
4.1 T_KLF – АЛГОРИТМ «КУСОЧНО-ЛИНЕЙНАЯ ИНТЕРПОЛЯЦИЯ»
Алгоритм производит нелинейное преобразование входного сигнала по заданной кусочно-линейной зависимости.
Обозначение функционального блока T_KLF в редакторе FBD среды разработки приложений ISaGRAF приведено на рисунке 1. Входные и выходные параметры алгоритма T_KLF приведены в таблице 3.
IN
T_KLF
Y0
X1
Y1
X2
Y2
X3
OUT
Y3
X4
Y4
X5
STAT
Y5
X6
Y6
X7
Y7
X8
Y8
Рисунок 1 – Функциональный блок T_KLF
14
Библиотека алгоритмов для среды ISaGRAF
TIL PRO Std v.1.2
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
Таблица 3 – Входные и выходные параметры алгоритма T_KLF
Обозначение
IN
Y0
Тип
Описание параметра
REAL
REAL
X1
Y1
X2
Y2
X3
Y3
X4
Y4
X5
Y5
X6
Y6
X7
Y7
X8
Y8
OUT
STAT
REAL
REAL
REAL
REAL
REAL
REAL
REAL
REAL
REAL
REAL
REAL
REAL
REAL
REAL
REAL
REAL
REAL
BOOL
Входной аналоговый сигнал
Значение выходного сигнала, в случае не выполнения условия интерполяции, в ед. IN
Абсцисса 1 узла интерполяции, в ед. IN
Ордината 1 узла интерполяции, в ед. IN
Абсцисса 2 узла интерполяции, в ед. IN
Ордината 2 узла интерполяции, в ед. IN
Абсцисса 3 узла интерполяции, в ед. IN
Ордината 3 узла интерполяции, в ед. IN
Абсцисса 4 узла интерполяции, в ед. IN
Ордината 4 узла интерполяции, в ед. IN
Абсцисса 5 узла интерполяции, в ед. IN
Ордината 5 узла интерполяции, в ед. IN
Абсцисса 6 узла интерполяции, в ед. IN
Ордината 6 узла интерполяции, в ед. IN
Абсцисса 7 узла интерполяции, в ед. IN
Ордината 7 узла интерполяции, в ед. IN
Абсцисса 8 узла интерполяции, в ед. IN
Ордината 8 узла интерполяции, в ед. IN
Выходной аналоговый сигнал
Признак выполнения условия интерполяции
4.1.1
Описание работы
При выполнении условия
Х1 <= X2 <= X3 <= X4 <= X5 <= X6 <= X7 <= X8
(1)
алгоритм осуществляет кусочно-линейную интерполяцию в соответствии с зависимостью, изображенной на рисунке 2, а выходной сигнал STAT устанавливается в TRUE.
OUT
(X3;Y3)
(X4;Y4)
(X7;Y7) (X8;Y8)
(X5;Y5) (X6;Y6)
(X2;Y2)
0
IN
(X1;Y1)
Рисунок 2 – Функция, реализуемая алгоритмом T_KLF
Кусочно-линейная функция образуется девятью отрезками, семь из которых имеют
протяженность и наклон, зависящие от заданных значений Х1..Х8 и Y1..Y8, а два
крайних отрезка - горизонтальные.
Описание применения
15
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
Если входной сигнал IN окажется между двумя заданными абсциссами узлов, то выход
OUT формируется по закону линейной зависимости между этими двумя узлами. Если
сигнал совпадает с абсциссой узла, то выходу OUT присваивается значение ординаты
этого узла. Если сигнал IN окажется меньше Х1 или больше Х8, то выход OUT устанавливается равным ординатам, соответственно, Y1 и Y8.
Все абсциссы и ординаты узлов интерполяции могут иметь переменные значения.
При невыполнении условия (1) выходному сигналу OUT присваивается значение Y0, а
сигнал STAT устанавливается в FALSE.
16
Библиотека алгоритмов для среды ISaGRAF
TIL PRO Std v.1.2
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
4.2 T_OPR – АЛГОРИТМ «УСЛОВНЫЙ ОПЕРАТОР»
Алгоритм производит операции сравнения двух чисел и присвоения выходу значений
входных сигналов по результатам этого сравнения.
Обозначение функционального блока T_OPR в редакторе FBD среды разработки приложений ISaGRAF приведено на рисунке 3. Входные и выходные параметры алгоритма T_OPR приведены в таблице 4.
T_OPR
COND
IF1
OUT
IF2
THN1
STAT
THN2
Рисунок 3 – Функциональный блок T_OPR
Таблица 4 – Входные и выходные параметры алгоритма T_OPR
Обозначение
COND
IF1
IF2
THN1
THN2
OUT
STAT
4.2.1
Тип
DINT
REAL
REAL
REAL
REAL
REAL
BOOL
Описание параметра
Указатель типа условия для сравнения IF1 и IF2
Входной сигнал (операция сравнения)
Входной сигнал (операция сравнения)
Входной сигнал (операция присвоения)
Входной сигнал (операция присвоения)
Выходной аналоговый сигнал
Признак выполнения условия
Описание работы
Выходному сигналу OUT присваивается значение входной переменной THN1, если условие между переменными IF1 и IF2 выполняется, или значение входной переменной
THN2, если - не выполняется:
ЕСЛИ
{УСЛОВИЕ}
ТО
OUT := THN1
STAT := TRUE
ИНАЧЕ OUT := THN2
STAT := FALSE.
Тип условия выбирается с установкой значения COND в соответствии с таблицей 5.
Таблица 5
COND
<= 0
1
2
3
4
>= 5
УСЛОВИЕ
IF1 = IF2
IF1 > IF2
IF1 < IF2
IF1 >= IF2
IF1 <= IF2
IF1 <> IF2
Описание применения
17
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
4.3 T_BAN_V – АЛГОРИТМ «ЗАПРЕТ ИЗМЕНЕНИЯ СИГНАЛА»
Алгоритм T_BAN_V производит запрет изменения (увеличения или уменьшения) сигнала в зависимости от поступающих дискретных сигналов настройки.
Алгоритм содержит звено запрета изменения, звено динамической балансировки и
сумматор.
Обозначение функционального блока T_BAN_V в редакторе FBD среды разработки
приложений ISaGRAF приведено на рисунке 4. Входные и выходные параметры алгоритма T_BAN_V приведены в таблице 6.
T_BAN_V
IN
OUT
TBL
CH
DS
CL
Рисунок 4 – Функциональный блок T_BAN_V
Таблица 6 – Входные и выходные параметры алгоритма T_BAN_V
Обозначение
IN
TBL
CH
CL
OUT
DS
4.3.1
Тип
REAL
REAL
BOOL
BOOL
REAL
BOOL
Описание параметра
Входной аналоговый сигнал
Постоянная времени балансировки, с
Сигнал запрета увеличения входного сигнала
Сигнал запрета уменьшения входного сигнала
Выходной аналоговый сигнал
Признак ограничения сигнала
Описание работы
В отсутствии сигналов включения ограничений (CH = FALSE и CL = FALSE)
OUTn = INn.
При поступлении сигнала ограничения сверху (CH = TRUE) реализуется следующая
функция
⎧ IN n , при IN n <= OUTn −1 ;
OUTn = ⎨
⎩OUTn −1 , при IN n > OUTn −1 .
При поступлении сигнала ограничения снизу (CL = TRUE) реализуется следующая
функция
⎧ IN n , при IN >= OUTn −1 ;
OUTn = ⎨
⎩OUTn −1 , при IN < OUTn −1 .
При наличии одного из двух сигналов включения ограничения, в момент поступления
второго сигнала ограничения (CH = TRUE и CL = TRUE) выходной сигнал «замораживается»:
OUTn = OUTn-1.
В приведенных выше формулах приняты следующие обозначения:
18
Библиотека алгоритмов для среды ISaGRAF
TIL PRO Std v.1.2
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
-
INn – значение входного сигнала в текущем цикле вычислений;
OUTn - значение выходного сигнала в текущем цикле вычислений;
OUTn-1 - значение выходного сигнала в предыдущем цикле вычислений.
В условиях запрета изменения сигнала (при OUTn = OUTn-1) формируется признак ограничения входного сигнала:
DS = TRUE.
При переводе сигналов запрета изменения CH и (или) CL из состояния TRUE в FALSE,
когда входной сигнал IN изменяется в разрешенном направлении, может произойти
скачкообразное изменение выхода OUT. Безударность алгоритма по выходу может
быть обеспечена путем использования встроенного звена балансировки.
В этом случае, значение выхода OUT возвращается как сумма значений входного сигнала IN и сигнала «компенсации», начальная величина которого формируется при указанном изменении значений CH и (или) CL и равняется разности между текущими значениями выхода OUT и сигнала IN. Таким образом, в первый момент времени после
переключения значение выхода алгоритма OUT не изменится.
Существуют два режима работы звена балансировки, определяемые величиной ТВL:
- при ТВL > 0 (динамическая балансировка) величина сигнала «компенсации» списывается до нуля с постоянной скоростью за время ТВL и, тогда, OUT стремится
сравняться с величиной IN;
- при ТВL <= 0 (отсутствие балансировки) величина сигнала «компенсации» обнуляется и, тогда, выходному сигналу OUT присваивается значение IN.
Описание применения
19
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
4.4 T_BAN_S – АЛГОРИТМ «ЗАПРЕТ ИЗМЕНЕНИЯ ЗНАКА СИГНАЛА»
Алгоритм производит запрет изменения знака сигнала в зависимости от поступающих
дискретных сигналов настройки.
Обозначение функционального блока T_BAN_S в редакторе FBD среды разработки
приложений ISaGRAF приведено на рисунке 5. Входные и выходные параметры алгоритма T_BAN_S приведены в таблице 7.
T_BAN_S
IN
OUT
CP
DS
CN
Рисунок 5 – Функциональный блок T_BAN_S
Таблица 7 – Входные и выходные параметры алгоритма T_BAN_S
Обозначение
IN
CP
CN
OUT
DS
4.4.1
Тип
Описание параметра
REAL
BOOL
BOOL
REAL
BOOL
Входной аналоговый сигнал
Сигнал запрета положительных значений на выходе
Сигнал запрета отрицательных значений на выходе
Выходной аналоговый сигнал
Признак ограничения сигнала
Описание работы
В отсутствии сигналов запрета (CP = FALSE и CN = FALSE)
OUT = IN.
При поступлении сигнала запрета положительных значений (CP = TRUE) реализуется
следующая функция
⎧ IN , при IN < 0;
OUT = ⎨
⎩0, при IN >= 0.
При поступлении сигнала запрета отрицательных значений (CN = TRUE) реализуется
следующая функция
⎧ IN , ïðè IN > 0;
OUT = ⎨
⎩0, ïðè IN <= 0.
При наличии одного из двух сигналов запрета, в момент поступления второго сигнала
запрета (CP=TRUE и CN=TRUE) выходной сигнал «замораживается» на нулевом значении:
OUT = 0.
В условиях запрета изменения знака сигнала (при OUT = 0)
DS = TRUE.
20
Библиотека алгоритмов для среды ISaGRAF
TIL PRO Std v.1.2
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
4.5 T_LIMIT – АЛГОРИТМ «ПОРОГОВЫЙ КОНТРОЛЬ СИГНАЛА»
Алгоритм формирует дискретные сигналы, по которым определяются моменты выхода
входного аналогового сигнала за установленные допустимые значения.
Обозначение функционального блока T_LIMIT в редакторе FBD среды разработки
приложений ISaGRAF приведено на рисунке 6. Входные и выходные параметры алгоритма T_LIMIT приведены в таблице 8.
IN
LOW
HIGH
ESP
T_LIMIT
DL
DH
Рисунок 6 – Функциональный блок T_LIMIT
Таблица 8 – Входные и выходные параметры алгоритма T_LIMIT
Обозначение
IN
LOW
HIGH
ESP
DL
DH
4.5.1
Тип
Описание параметра
REAL
REAL
REAL
REAL
BOOL
BOOL
Входной аналоговый сигнал
Нижняя уставка контроля входного сигнала, в ед. IN
Верхняя уставка контроля входного сигнала, в ед. IN
Зона гистерезиса, в ед. IN
Выходной сигнал «Ниже нижней уставки»
Выходной сигнал «Выше верхней уставки»
Описание работы
Формирование выходных сигналов DL и DH производится по следующим формулам:
⎧TRUE , ïðè IN <= LOW ;
⎪
DLn = ⎨ DLn −1 , ïðè LOW < IN < ( LOW + ESP);
⎪ FALSE , ïðè IN >= ( LOW + ESP);
⎩
⎧TRUE , ïðè IN >= HIGH ;
⎪
DH n = ⎨ DH n −1 , ïðè ( HIGH − ESP ) < IN < HIGH ;
⎪ FALSE , ïðè IN <= ( HIGH − ESP ).
⎩
В приведенных выше формулах приняты следующие обозначения:
- DLn, DHn – значения выходных сигналов DL и DH в текущем цикле вычислений;
- DLn-1, DHn-1 – значения выходных сигналов DL и DH в предыдущем цикле вычислений.
При установке ESP < 0, величине зоны гистерезиса присваивается нулевое значение.
Описание применения
21
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
4.6 T_FLTA – АЛГОРИТМ «ФИЛЬТРАЦИЯ» (АПЕРИОДИЧЕСКОЕ ЗВЕНО ПЕРВОГО ПОРЯДКА)
Алгоритм производит подавление высокочастотных составляющих в спектре входного
сигнала.
Обозначение функционального блока T_FLTA в редакторе FBD среды разработки
приложений ISaGRAF приведено на рисунке 7. Входные и выходные параметры алгоритма T_FLTA приведены в таблице 9.
T_FLTA
IN
OUT
TF
Рисунок 7 – Функциональный блок T_FLTA
Таблица 9 – Входные и выходные параметры алгоритма T_FLTA
Обозначение
IN
TF
OUT
4.6.1
Тип
Описание параметра
REAL Входной сигнал
REAL Постоянная времени фильтрации, с
REAL Выходной сигнал
Описание работы
На выход алгоритма OUT поступает отфильтрованное значение входной величины IN
в соответствии с передаточной функцией
1
W ( p) =
,
TF ∗ p + 1
где p – оператор преобразование Лапласа.
При TF <= 0 алгоритм работает как повторитель, т.е. OUT = IN.
4.6.2
Первое обращение к алгоритму
При первом обращении к алгоритму величине OUT присваивается текущее значение
входного сигнала IN.
22
Библиотека алгоритмов для среды ISaGRAF
TIL PRO Std v.1.2
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
4.7 T_BAL, T_BAL1 – АЛГОРИТМЫ «БАЛАНСИРОВКА» (ПО АПЕРИОДИЧЕСКОМУ И ЛИНЕЙНОМУ ЗАКОНАМ)
Алгоритмы балансировки обеспечивают безударное включение отключенных цепей.
Обозначение функциональных блоков T_BAL и T_BAL1 в редакторе FBD среды разработки приложений ISaGRAF приведено на рисунке 7. Входные и выходные параметры
алгоритмов T_BAL и T_BAL1 приведены в таблице 10.
SEL
T_BAL
IN1
OUT
IN2
TBL
SEL
IN1
IN2
T_BAL1
OUT
TBL
Рисунок 8 – Функциональные блоки T_BAL и T_BAL1
Таблица 10 – Входные и выходные параметры алгоритмов T_BAL и T_BAL1
Обозначение
SEL
IN1
IN2
TBL
Тип
Описание параметра
BOOL
REAL
REAL
REAL
OUT
REAL
Сигнал переключения входных сигналов
Первый входной сигнал
Второй входной сигнал
Постоянная времени балансировки для T_BAL1 и
постоянная времени фильтра балансировки для
T_BAL, с
Выходной сигнал
4.7.1
Описание работы
В зависимости от значения SEL выходу алгоритма OUT присваиваются сбалансированные входные сигналы IN1 (при SEL = FALSE) или IN2 (при SEL = TRUE). То есть
выход OUT возвращается как сумма входного сигнала IN1 (IN2) и сигнала «компенсации», начальная величина которого формируется при изменении значения SEL и равняется разности между текущими значениями выхода OUT и сигнала IN1 (IN2). Таким
образом, в первый момент времени после переключения значение выхода алгоритма
не изменяется.
Существуют два режима работы алгоритмов балансировки, определяемые величиной
ТВL:
- при ТВL > 0 (динамическая балансировка) величина сигнала «компенсации» списывается до нуля:
Описание применения
23
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
а) по апериодическому закону для T_BAL (за время 3*ТВL величина сигнала
«компенсации» сократится на ≈ 95 % );
б) с постоянной скоростью за время ТВL для T_BAL1;
- при ТВL <= 0 (отсутствие балансировки) величина сигнала «компенсации» обнуляется и, тогда, выходному сигналу OUT присваивается значение IN1 (при SEL =
FALSE) или IN2 (при SEL = TRUE).
В установившемся режиме выход алгоритма OUT равняется значению IN1 (при SEL =
FALSE) или IN2 (при SEL = TRUE).
4.7.2
Первое обращение к алгоритму
Для обеспечения безударности при первом обращении к алгоритму начальная величина сигнала «компенсации» в алгоритмах балансировки приравнивается к текущим
значениям величин IN1 (при SEL = FALSE) или IN2 (при SEL = TRUE).
24
Библиотека алгоритмов для среды ISaGRAF
TIL PRO Std v.1.2
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
4.8 T_SLG – АЛГОРИТМ «СЛЕЖЕНИЕ» (ОГРАНИЧЕНИЕ СКОРОСТИ)
Алгоритм обеспечивает ограничение скорости изменения выходного сигнала при скачкообразном изменении сигнала на входе.
Обозначение функционального блока T_SLG в редакторе FBD среды разработки приложений ISaGRAF приведено на рисунке 9. Входные и выходные параметры алгоритма T_SLG приведены в таблице 11.
IN
T_SLG
OUT
VS
Рисунок 9 – Функциональный блок T_SLG
Таблица 11 – Входные и выходные параметры алгоритма T_SLG
Обозначение
IN
VS
OUT
4.8.1
Тип
Описание параметра
REAL Входной сигнал
REAL Предельная скорость изменения выходного сигнала
REAL Выходной сигнал
Описание работы
Выход алгоритма OUT «отслеживает» входную величину IN: если модуль скорости изменения входа IN меньше предельной скорости изменения выхода VS, то OUT = IN,
иначе, если сигнал IN изменяется со скоростью, модуль которой превышает величину
VS, то сигнал OUT изменяется с предельной скоростью VS, стремясь сравняться с IN.
При VS <= 0 алгоритм работает как повторитель, т.е. OUT = IN.
4.8.2
Первое обращение к алгоритму
При первом обращении к алгоритму величине OUT присваивается текущее значение
входного сигнала IN.
Описание применения
25
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
4.9 T_INT – АЛГОРИТМ «ИНТЕГРИРОВАНИЕ»
Алгоритм формирует выходной сигнал, равный интегралу во времени от входного сигнала.
Обозначение функционального блока T_INT в редакторе FBD среды разработки приложений ISaGRAF приведено на рисунке 10. Входные и выходные параметры алгоритма T_INT приведены в таблице 12.
RUN
T_INT
RST
OUT
IN
TI
Рисунок 10 – Функциональный блок T_INT
Таблица 12 – Входные и выходные параметры алгоритма T_INT
Обозначение
RUN
RST
IN
TI
OUT
4.9.1
Тип
BOOL
BOOL
REAL
REAL
REAL
Описание параметра
Сигнал активизации функции алгоритма
Сигнал сброса интеграла
Входной аналоговый сигнал
Постоянная времени интегрирования, с
Выходной аналоговый сигнал
Описание работы
При RUN = TRUE алгоритм интегрирует аналоговую величину IN в соответствии с передаточной функцией
1
W ( p) =
,
TI ∗ p
где p – оператор преобразование Лапласа.
При значении TI, меньшем или равном нулю, выходной сигнал OUT обнуляется.
Если RUN = FALSE, то выходной сигнал OUT «замораживается» на достигнутом уровне. При последующей активизации функции алгоритма (RUN = TRUE) интегрирование
производится, начиная от этого значения.
По приходу переднего фронта импульса RST производится сброс результата интегрирования, т.е. выходному сигналу OUT присваивается нулевое значение. В дальнейшем, начиная от этого значения, результат формируется в соответствии с логикой работы алгоритма.
4.9.2
Первое обращение к алгоритму
Для обеспечения безударности при первом обращении к алгоритму результату присваивается текущее значение выходной переменной OUT. Далее, начиная от этого
значения, результат изменяется в соответствии с логикой работы и передаточной
функцией алгоритма.
26
Библиотека алгоритмов для среды ISaGRAF
TIL PRO Std v.1.2
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
4.10
T_DIFF – АЛГОРИТМ «ДИФФЕРЕНЦИРОВАНИЕ»
Алгоритм формирует выходной сигнал, пропорциональный скорости изменения входного сигнала.
Обозначение функционального блока T_DIFF в редакторе FBD среды разработки приложений ISaGRAF приведено на рисунке 11. Входные и выходные параметры алгоритма T_DIFF приведены в таблице 13.
RUN
T_DIFF
IN
OUT
TD
KD
Рисунок 11 – Функциональный блок T_DIFF
Таблица 13 – Входные и выходные параметры алгоритма T_DIFF
Обозначение
RUN
IN
TD
KD
OUT
Тип
Описание параметра
BOOL Сигнал активизации функции алгоритма
REAL Входной аналоговый сигнал
REAL Постоянная времени фильтра дифференцирования, с
REAL Коэффициент дифференцирования
REAL Выходной аналоговый сигнал
4.10.1 Описание работы
При RUN = TRUE алгоритм дифференцирует аналоговую величину IN в соответствии с
передаточной функцией
KD ∗ TD ∗ p
W ( p) =
,
TD ∗ p + 1
где KD ∗ TD – постоянная времени дифференцирования, выраженная в секундах;
1
– фильтр звена дифференцирования.
TD ∗ p + 1
При RUN = FALSE, а также, если KD и (или) TD меньше или равны нулю, выходной
сигнал OUT обнуляется.
4.10.2 Первое обращение к алгоритму
Для обеспечения безударности при первом обращении к алгоритму величине OUT
присваивается нулевое значение. Далее, начиная от этого значения, результат изменяется в соответствии с логикой работы и передаточной функцией алгоритма.
Описание применения
27
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
4.11
T_IZO – АЛГОРИТМ «ИЗОДРОМ» (ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО –
ИНТЕГРАЛЬНОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ)
Алгоритм производит интегрально-дифференцирующее преобразование входного
сигнала.
Обозначение функционального блока T_IZO в редакторе FBD среды разработки приложений ISaGRAF приведено на рисунке 12. Входные и выходные параметры алгоритма T_IZO приведены в таблице 14.
T_IZO
IN
TFR
OUT
TZ
Рисунок 12 – Функциональный блок T_IZO
Таблица 14 – Входные и выходные параметры алгоритма T_IZO
Обозначение
IN
TFR
TZ
OUT
Тип
REAL
REAL
REAL
REAL
Описание параметра
Входной сигнал
Постоянная времени форсирования, с
Постоянная времени замедления, с
Выходной сигнал
4.11.1 Описание работы
На выход алгоритма OUT поступает преобразованное значение входной величины IN
в соответствии с передаточной функцией
TFR ∗ p + 1
W ( p) =
.
TZ ∗ p + 1
При TFR <= 0 алгоритм функционирует как апериодическое звено первого порядка с
постоянной времени фильтрации, равной TZ.
При TFR <= 0 и TZ <= 0 алгоритм работает как повторитель, т.е. OUT = IN.
4.11.2 Первое обращение к алгоритму
При первом обращении к алгоритму величине OUT присваивается текущее значение
входного сигнала IN.
28
Библиотека алгоритмов для среды ISaGRAF
TIL PRO Std v.1.2
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
4.12
T_INPUT – АЛГОРИТМ «ОБРАБОТКА ЗНАЧЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО
ПАРАМЕТРА»
Алгоритм производит обработку входного сигнала выбранными пользователем методами. Возможные методы обработки следующие: отслеживание входа значения в
предупредительные и аварийные зоны, а также выход значения за пределы шкалы,
фильтрация пиков, ограничение скорости изменения сигнала, сглаживание входного
сигнала и апертурность изменения.
Обозначение функционального блока T_INPUT в редакторе FBD среды разработки
приложений ISaGRAF приведено на рисунке 13. Входные и выходные параметры алгоритма T_INPUT приведены в таблице 15.
WRK
T_INPUT
INP
LLS
LOUT
LAS
LWS
FOUT
HWS
HAS
AOUT
HLS
HST
INTR
PEK
SPD
STS
FLT
APR
Рисунок 13 – Функциональный блок T_INPUT
Таблица 15 – Входные и выходные параметры алгоритма T_INPUT
Обозначение
WRK
INP
LLS
LAS
LWS
HWS
HAS
HLS
HST
PEK
SPD
Тип
BOOL[10]
REAL
REAL
REAL
REAL
REAL
REAL
REAL
REAL
REAL
REAL
Описание параметра
Активность методов обработки
Входной сигнал
Нижний предел шкалы
Нижняя аварийная граница
Нижняя предупредительная граница
Верхняя предупредительная граница
Верхняя аварийная граница
Верхний предел шкалы
Гистерезис границ
Пиковое значение
Максимальная скорость изменения сигнала
Описание применения
29
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
Продолжение таблицы 15
Обозначение
FLT
APR
LOUT
FOUT
Тип
Описание параметра
DINT
REAL
REAL
REAL
AOUT
REAL
INTR
STS
SINT
BOOL[10]
Постоянная времени сглаживания, мс
Значение апертуры изменения сигнала
Входной сигнал после ограничения
Входной сигнал после фильтрации пиков, ограничения скорости и сглаживания
Входной сигнал после апертурного прореживания
Интервал, в котором находится значение
Набор сигналов состояния
4.12.1 Описание работы
Алгоритм производит обработку входного сигнала выбранными пользователем методами. Применение методов обработки определяется входом WRK. Вход WRK представляет собой массив переменных типа BOOL, присвоение каждому элементу которого значения TRUE активизирует соответствующий метод обработки. Возможные методы обработки и их соответствие элементам массива входа WRK представлены в
таблице 16.
Таблица 16 – Методы обработки аналоговых сигналов
WRK[i]
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Методы
Обработка пределов шкалы
Обработка аварийных границ
Обработка предупредительных границ
Фильтрация пиков
Ограничение скорости изменения
Сглаживание сигнала
Апертурное прореживание
Зарезервировано
Зарезервировано
Зарезервировано
В случае активизации более одного метода обработки входного сигнала последовательность их выполнения соответствует последовательности расположения их в таблице 16.
4.12.2 Обработка границ шкалы
Данный метод обработки становится активным, если WRK[1], WRK[2] и WRK[3] равны
TRUE. При этом производится проверка на соответствие входного значения INP диапазонам шкалы (с учетом гистерезиса). Величина гистерезиса заводится на вход HST.
Полученное значение INP передается на выход LOUT. Номер интервала шкалы, в котором находится данное значение входа, передается на выход INTR. При переходе
через границы изменяются значения соответствующих элементов выхода STS. Соответствие состояний выходов приведено в таблице 17.
30
Библиотека алгоритмов для среды ISaGRAF
TIL PRO Std v.1.2
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
Таблица 17 – Соответствие состояний выходов
INP
LOUT INTR STS[2] STS[3] STS[4]
INP < LLS
LLS
6
TRUE TRUE TRUE
LLS < INP < LAS
INP
4
FALSE TRUE TRUE
LAS < INP < LWS
INP
2
FALSE FALSE TRUE
LWS < INP < HWS INP
0
FALSE FALSE FALSE
HWS < INP < HAS INP
1
FALSE FALSE FALSE
HAS < INP < HLS
INP
3
FALSE FALSE FALSE
INP > HLS
HLS
5
FALSE FALSE FALSE
STS[5]
FALSE
FALSE
FALSE
FALSE
TRUE
TRUE
TRUE
STS[6]
FALSE
FALSE
FALSE
FALSE
FALSE
TRUE
TRUE
STS[7]
FALSE
FALSE
FALSE
FALSE
FALSE
FALSE
TRUE
4.12.3 Фильтрация пиков
Данный метод обработки становится активным, если WRK[4] равен TRUE. Значение
входа INP проходит фильтрацию случайных бросков сигнала по следующему алгоритму: если входное значение INP изменилось по сравнению со значением на предыдущем цикле на величину большую чем задано входом PEK, то на этом цикле значение
выхода будет равно значению INP на предыдущем цикле работы. В случае если такое
изменение продержалось более, чем один цикл работы, то выход становится равным
INP на текущем цикле.
Если значение PEK меньше либо равно 0, то фильтрация пиков не производится. При
отслеженном броске STS[8] становится равным TRUE на один такт.
4.12.4 Ограничение скорости
Данный метод обработки становится активным, если WRK[5] равен TRUE. Скорость
изменения входного значения искусственно ограничивается по следующему алгоритму: если изменение входного значения происходит на величину большую, чем величина входа SPD, то выходу присваивается значение входа INP на предыдущем цикле
работы увеличенное (уменьшенное) на значение SPD. На каждом последующем цикле
выходу присваивается значение выхода на предыдущем цикле, увеличенное (уменьшенное) на значение SPD. Увеличение (уменьшение) продолжается, пока разница между входным значением на текущем цикле и выходом не окажется меньше, чем значение входа SPD. Если значение SPD меньше либо равно 0, то ограничение скорости
не производится. При включении режима ограничения скорости STS[9] становится
равным TRUE на все время работы алгоритма.
4.12.5 Сглаживание входного сигнала
Данный метод обработки становится активным, если WRK[6] равен TRUE. На выход
алгоритма поступает отфильтрованное значение входной величины INP в соответствии с передаточной функцией
1
W ( INP) =
,
FLT ∗ INP + 1
Если значение FLT меньше либо равно 0, то сглаживание не производится.
Сглаженное значение входа передается на выход FOUT.
4.12.6 Апертурное прореживание
Данный метод обработки становится активным, если WRK[7] равен TRUE. Значение
входа INP, проходит апертурное прореживание согласно следующему алгоритму: если
изменение входного значения на текущем цикле работы, по сравнению со значением
на предыдущем цикле, меньше, чем значение входа APR, то значение выхода не меняется. Полученное в результате значение передается на выход AOUT.
Описание применения
31
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
Если значение APR меньше либо равно 0, то апертурное прореживание не производится. При изменении сигнала меньше порогового STS[10] становится равным TRUE.
4.12.7 Первое обращение к алгоритму
При первом обращении к алгоритму величинам LOUT, FOUT и AOUT присваивается
текущее значение входного сигнала INP, и происходит инициализация внутренних переменных.
32
Библиотека алгоритмов для среды ISaGRAF
TIL PRO Std v.1.2
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
4.13
T_PID – АЛГОРИТМ «АНАЛОГОВОЕ ПИД-РЕГУЛИРОВАНИЕ»
Аналоговый ПИД-регулятор (T_PID) формирует выходной сигнал, пропорциональный,
например, заданному положению органа управления.
Обозначение функционального блока T_PID в редакторе FBD среды разработки приложений ISaGRAF приведено на рисунке 14. Входные и выходные параметры алгоритма T_PID приведены в таблице 18.
REG
T_PID
ERR
ZON
TBA
TBM
DU
KP
OUT
TI
TD
KD
MAX
MIN
Рисунок 14 – Функциональный блок T_PID
Таблица 18 – Входные и выходные параметры алгоритма T_PID
Обозначение
REG
Тип
Описание параметра
BOOL
ERR
REAL
ZON
TBA
REAL
REAL
TBМ
REAL
DU
KP
TI
TD
REAL
REAL
REAL
REAL
KD
MAX
REAL
REAL
Признак автоматического или дистанционного режима
Рассогласование (разность между заданным и текущим значениями стабилизируемого параметра)
Полузона нечувствительности, в ед. ERR
Постоянная времени динамической балансировки в
режиме Automatic, с
Постоянная времени динамической балансировки в
режиме Manual, с
Значение выхода алгоритма в режиме Manual
Коэффициент пропорциональности
Постоянная времени интегрирования, с
Постоянная времени фильтра дифференцирования, с
Коэффициент дифференцирования
Верхний предел ограничения выхода в режиме
Automatic
Описание применения
33
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
Продолжение таблицы 18
Обозначение
MIN
OUT
Тип
REAL
REAL
Описание параметра
Нижний предел ограничения выхода в режиме
Automatic
Выход алгоритма (управляющее воздействие)
4.13.1 Автоматический режим работы алгоритма
В режиме работы Automatic (REG = TRUE) алгоритм, получая на входе рассогласование ERR, преобразует его в промежуточную величину ERR1 в соответствии с полузоной нечувствительности ZON, далее, выполняя динамическую балансировку этой величины с постоянной времени TBА, преобразует ERR1 в ERR2 и формирует величину
OUT путем ПИД – преобразования ERR2 в соответствии с передаточной функцией
⎛
1
KD ∗ TD ∗ p ⎞
⎟,
+
W ( p) = KР ∗ ⎜⎜1 +
2 ⎟
⎝ TI ∗ p (TD ∗ p + 1) ⎠
где KD ∗ TD – постоянная времени дифференцирования, выраженная в секундах;
KP
- интегральная составляющая передаточной функции;
TI ∗ p
KP ∗ KD ∗ TD ∗ p
(TD ∗ p + 1)2
- дифференциальная составляющая данной функции.
При задании:
TI = 0 - алгоритм осуществляет ПД-регулирование;
TD = 0 или (и) KD = 0 - алгоритм осуществляет ПИ-регулирование;
TI = 0 и TD = 0 (KD = 0) - алгоритм осуществляет П-регулирование.
По окончании вычисления значение выходного сигнала OUT ограничивается
«снизу» величиной MIN и «сверху» величиной МАХ.
-
4.13.2 Полузона нечувствительности
Преобразование рассогласования ERR в промежуточную величину ERR1 в соответствии с полузоной нечувствительности ZON представлено на рисунке 15.
ERR1
ERR
ZON
ZON
Рисунок 15 – Полузона нечувствительности
4.13.3 Балансировка входа при переходе в режим Automatic
Цель формирования промежуточной величины ERR2, как сбалансированного сигнала
ERR1, - обеспечение безударности «по входу» при переходе из дистанционного режима работы алгоритма в автоматический.
34
Библиотека алгоритмов для среды ISaGRAF
TIL PRO Std v.1.2
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
В момент переключения формируется сигнал «компенсации», начальная величина которого равняется величине ERR1, взятой с обратным знаком. Величина ERR2 вычисляется как сумма величины ERR1 и сигнала «компенсации». Таким образом, в первый
момент времени обеспечивается нулевое значение ERR2.
Существуют два режима работы звена балансировки, определяемые величиной
ТВА:
- при ТВА > 0 (динамическая балансировка) величина сигнала «компенсации» списывается с постоянной скоростью до нуля за время ТВА;
- при ТВА <= 0 (отсутствие балансировки) величина сигнала «компенсации» обнуляется и, тогда, ERR2 = ERR1.
4.13.4 Обеспечение безударности по выходу при переходе в режим
Automatic
Для обеспечения безударности при переходе из дистанционного режима работы алгоритма в автоматический интегральной составляющей присваивается значение OUT за
вычетом пропорциональной составляющей, а дифференциальная составляющая обнуляется.
4.13.5 Ограничение выхода в режиме Automatic
Результат ПИД-преобразования поступает на вход звена ограничения с двумя пороговыми уровнями MIN и MAX.
Выход алгоритма может быть выведен за пределы области MIN – MAX в результате
изменения OUT в дистанционном режиме или изменения уровня ограничений в автоматическом режиме. В этом случае, изменение OUT, до вхождения в разрешенную
область, разрешается только в сторону приближения к разрешенной области. При
тенденции изменения выхода в сторону от разрешенной области значение OUT «замораживается», а интегральной составляющей присваивается значение OUT за вычетом пропорциональной составляющей.
4.13.6 Дистанционный режим работы алгоритма
В режиме работы алгоритма Manual (REG = FALSE) выходу алгоритма OUT присваивается сбалансированное значение входной величины DU.
Звено балансировки сигнала DU обеспечивает условие безударности при переключении из автоматического режима работы алгоритма в дистанционный.
В момент переключения формируется сигнал «компенсации», начальная величина которого равна разности OUT и величины DU. Величина OUT вычисляется как сумма величины DU и сигнала «компенсации». Таким образом, в первый момент времени значение выхода алгоритма не изменяется.
Существуют два режима работы звена балансировки, определяемые величиной ТВМ:
- при ТВМ > 0 (динамическая балансировка) величина сигнала «компенсации» списывается с постоянной скоростью до нуля за время ТВM;
- при ТВМ <= 0 (отсутствие балансировки) величина сигнала «компенсации» обнуляется и, тогда, OUT = DU.
4.13.7 Первое обращение к алгоритму
В режиме работы алгоритма Automatic (REG = TRUE) начальная величина сигнала
«компенсации» в звене балансировки равна текущей величине ERR1, взятой с обратным знаком, что обеспечивает безударность «по входу» при первом обращении к алгоритму. Для обеспечения безударности «по выходу» интегральной составляющей
Описание применения
35
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
присваивается значение OUT за вычетом пропорциональной составляющей, а дифференциальная составляющая обнуляется.
Если при первом обращении к алгоритму установлен режим Manual (REG = FALSE), то
при ТВМ > 0 начальной величине сигнала «компенсации» в звене балансировки присваивается текущее значение DU, взятое с обратным знаком, а при ТВМ <= 0 величина сигнала «компенсации» обнуляется.
36
Библиотека алгоритмов для среды ISaGRAF
TIL PRO Std v.1.2
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
4.14
T_PID2 – АЛГОРИТМ «АНАЛОГОВОЕ ПИД-РЕГУЛИРОВАНИЕ»
Аналоговый ПИД-регулятор (T_PID2) формирует выходной сигнал, пропорциональный,
например, заданному положению органа управления с возможностью задания периода
пересчета выходного воздействия регулятора.
Обозначение функционального блока T_PID2 в редакторе FBD среды разработки приложений ISaGRAF приведено на рисунке 16. Входные и выходные параметры алгоритма T_PID2 приведены в таблице 19.
REG
T_PID2
ERR
ZON
TBA
TBM
DU
KP
OUT
TI
TD
KD
MAX
MIN
TPR
Рисунок 16 – Функциональный блок T_PID2
Таблица 19 – Входные и выходные параметры алгоритма T_PID2
Обозначение
REG
Тип
Описание параметра
BOOL
ERR
REAL
ZON
TBA
REAL
REAL
TBМ
REAL
DU
KP
TI
TD
REAL
REAL
REAL
REAL
KD
REAL
Признак автоматического или дистанционного режима
Рассогласование (разность между заданным и текущим значениями стабилизируемого параметра)
Полузона нечувствительности, в ед. ERR
Постоянная времени динамической балансировки в
режиме Automatic, с
Постоянная времени динамической балансировки в
режиме Manual, с
Значение выхода алгоритма в режиме Manual
Коэффициент пропорциональности
Постоянная времени интегрирования, с
Постоянная времени фильтра дифференцирования, с
Коэффициент дифференцирования
Описание применения
37
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
Продолжение таблицы 19
Обозначение
MAX
Тип
Описание параметра
REAL
Верхний предел ограничения выхода в режиме
Automatic
Нижний предел ограничения выхода в режиме
Automatic
Период пересчета регулятора, с
Выход алгоритма (управляющее воздействие)
MIN
REAL
TPR
OUT
REAL
REAL
4.14.1 Описание работы алгоритма
Работа алгоритма T_PID2 идентична работе алгоритма T_PID и описана в п. 4.13 данного руководства. Основное отличие этих двух алгоритмов состоит в том, что в алгоритме T_PID2 реализована возможность задания времени пересчета выходного воздействия регулятора.
4.14.2 Вычисление управляющего воздействия регулятора
Пересчет выходного воздействия регулятора производится один раз за указанный
промежуток времени, задаваемый значением входа TPR. В автоматическом режиме
работы алгоритма (REG = TRUE) величина выходного воздействия вычисляется в соответствии с передаточной функцией
⎛
1
KD ∗ TD ∗ p ⎞
⎟,
W ( p) = KР ∗ ⎜⎜1 +
+
2 ⎟
⎝ TI ∗ p (TD ∗ p + 1) ⎠
где KD ∗ TD – постоянная времени дифференцирования, выраженная в секундах;
KP
- интегральная составляющая передаточной функции;
TI ∗ p
KP ∗ KD ∗ TD ∗ p
(TD ∗ p + 1)2
-
- дифференциальная составляющая данной функции.
При задании:
TI = 0 - алгоритм осуществляет ПД-регулирование;
TD = 0 или (и) KD = 0 - алгоритм осуществляет ПИ-регулирование;
TI = 0 и TD = 0 (KD = 0) - алгоритм осуществляет П-регулирование.
По окончании вычисления значение выходного сигнала OUT ограничивается «снизу»
величиной MIN и «сверху» величиной МАХ.
В дистанционном режиме работы алгоритма (REG = FALSE) выходу алгоритма OUT
присваивается сбалансированное значение входной величины DU.
Выходное воздействие, рассчитанное регулятором (OUT), остается неизменным на
всем протяжении периода пересчета регулятора.
Период пересчета выходного воздействия регулятора выбирается опытным путем, исходя из данных об объекте регулирования и предъявляемых требований качеству системы автоматического регулирования (САР). Обычно период пересчета регулятора
для объекта регулирования, представленного апериодическим звеном первого порядка, выбирается таким образом, чтобы выполнялось следующее условие:
38
Библиотека алгоритмов для среды ISaGRAF
TIL PRO Std v.1.2
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
Tоб
T
< TPR < об ,
15
5
где Tоб – постоянная времени объекта регулирования;
TPR – период пересчета выходного воздействия регулятора.
На рисунке 17 приведены для сравнительного анализа графики переходных процессов
замкнутых контуров регулирования. Кривая 1 отображает вид переходного процесса в
контуре регулирования, где выходное значение регулятора рассчитывается на каждом
цикле целевой задачи контроллера ≈ 10 мс, кривая 2 отображает вид переходного
процесса в контуре регулирования, где выходное значение регулятора рассчитывается раз в секунду – TPR = 1 с. При этом настроечные коэффициенты регуляторов в обоих контурах имеют одинаковые значения, постоянная времени объекта регулирования
Tоб = 10 с.
2
1
Рисунок 17 – Вид переходных процессов контуров регулирования
На рисунке 18 приведены графики переходных процессов тех же контуров регулирования, с той лишь разницей, что во втором контуре регулирования выходное воздействие регулятора пересчитывается раз в пять секунд – TPR = 5 с.
Описание применения
39
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
2
1
Рисунок 18 – Вид переходных процессов контуров регулирования
Дальнейшее увеличения периода пересчета регулятора может привести к снижению
запаса или полной потери устойчивости системы автоматического регулирования.
Как видно из приведенных выше графиков, значительное увеличение периода пересчета регулятора негативно влияет на качество системы регулирования, в тоже время,
слишком частое срабатывание регулятора может вызвать повышенный износ исполнительных механизмов.
40
Библиотека алгоритмов для среды ISaGRAF
TIL PRO Std v.1.2
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
4.15
T_PDD2 – АЛГОРИТМ «ИМПУЛЬСНОЕ ПИД-РЕГУЛИРОВАНИЕ»
Импульсный ПИД-регулятор (T_PDD2) позволяет совместно с исполнительным механизмом постоянной скорости приближенно реализовать ПИД-регулирование.
Обозначение функционального блока T_PDD2 в редакторе FBD среды разработки
приложений ISaGRAF приведено на рисунке 19. Входные и выходные параметры алгоритма T_PDD2 приведены в таблице 20.
REG
T_PDD2
ERR
ZON
TBL
DU
KP
OUT
TI
TD
KD
TM
Рисунок 19 – Функциональный блок T_PDD2
Таблица 20 – Входные и выходные параметры алгоритма T_PDD2
Обозначение
REG
ERR
ZON
TBL
DU
KP
TI
TD
KD
ТМ
OUT
Тип
Описание параметра
BOOL
REAL
REAL
REAL
REAL
REAL
REAL
REAL
REAL
REAL
REAL
Признак автоматического или дистанционного режима
Рассогласование стабилизируемого параметра
Полузона нечувствительности, в ед. ERR
Постоянная времени динамической балансировки, с
Значение выхода алгоритма в режиме Manual
Коэффициент пропорциональности
Постоянная времени интегрирования, с
Постоянная времени фильтра дифференцирования, с
Коэффициент дифференцирования
Постоянная времени исполнительного механизма, с
Выход алгоритма (управляющее воздействие)
4.15.1 Автоматический режим работы алгоритма
В режиме работы Automatic (REG = TRUE) алгоритм, получая на входе рассогласование ERR, преобразует его в промежуточную величину ERR1 в соответствии с полузоной нечувствительности ZON, далее, выполняя динамическую балансировку этой величины с постоянной времени TBL, преобразует ERR1 в ERR2 и формирует величину
OUT путем ПДД2- преобразования ERR2 в соответствии с передаточной функцией
Описание применения
41
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
⎛ 1
KD ∗ TD ∗ p ∗ p ⎞
⎟,
W ( p) = KР ∗ TM ∗ ⎜⎜ + p +
2
⎟
TI
(
)
TD
p
1
∗
+
⎝
⎠
TM
–
расчетное
время
полного
перемещения
исполнительного
механизма, с;
где
KD ∗ TD – постоянная времени дифференцирования, с;
KP ∗ TM ∗ p - Д-часть передаточной функции;
KP ∗ TM ∗ KD ∗ TD ∗ p 2
(TD ∗ p + 1)
-
2
- Д2-часть передаточной функции.
При задании:
TI = 0 – не вычисляется П-часть передаточной функции;
TD = 0 или (и) KD = 0 – не вычисляется Д2-часть передаточной функции;
TI = 0 и TD = 0 (KD = 0) – вычисляется только Д-часть данной функции.
4.15.2 Полузона нечувствительности
Реализация преобразования рассогласования ERR в промежуточную величину ERR1
в соответствии с полузоной нечувствительности ZON приведена в описании алгоритма
«аналоговое ПИД-регулирование».
4.15.3 Балансировка входа при переходе в режим Automatic
Реализация безударности «по входу» при переходе из дистанционного режима работы
алгоритма в автоматический приведена в описании алгоритма «аналоговое ПИДрегулирование».
4.15.4 Обеспечение безударности по выходу при переходе в режим
Automatic
Для обеспечения безударности «по выходу» при переходе из дистанционного режима
работы алгоритма в автоматический Д-часть и Д2-часть передаточной функции обнуляются.
4.15.5 Дистанционный режим работы алгоритма
В режиме работы алгоритма Manual (REG = FALSE) выходу алгоритма OUT присваивается текущее значение входной величины DU.
4.15.6 Первое обращение к алгоритму
Начальная величина сигнала «компенсации» в звене балансировки приравнивается к
текущей величине ERR1, взятой с обратным знаком, что обеспечивает безударность
«по входу» при первом обращении к алгоритму. Для обеспечения безударности «по
выходу» при первом обращении к алгоритму величине OUT присваивается нулевое
значение, а Д-часть и Д2-часть передаточной функции обнуляются.
42
Библиотека алгоритмов для среды ISaGRAF
TIL PRO Std v.1.2
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
4.16
T_PDD2_SHIM – АЛГОРИТМ «ИМПУЛЬСНОЕ ПИД-РЕГУЛИРОВАНИЕ СО
ВСТРОЕННЫМ АЛГОРИТМОМ ШИМ»
Импульсный ПИД-регулятор (T_PDD2_SHIM) позволяет совместно с исполнительным
механизмом постоянной скорости приближенно реализовать ПИД-регулирование.
Обозначение функционального блока T_PDD2_SHIM в редакторе FBD среды разработки приложений ISaGRAF приведено на рисунке 20. Входные и выходные параметры алгоритма T_PDD2 приведены в таблице 21.
REG
T_PDD2_SHIM
ERR
ZON
OUT
TBL
DU
KP
UP
TI
DOWN
TD
KD
OPN
TM
CLS
TPR
T0
FMIN
TOFF
Рисунок 20 – Функциональный блок T_PDD2_SHIM
Таблица 21 – Входные и выходные параметры алгоритма T_PDD2_SHIM
Обозначение
REG
ERR
ZON
TBL
DU
KP
TI
TD
KD
ТМ
Тип
Описание параметра
BOOL Признак автоматического или дистанционного режима
REAL Рассогласование, % от диапазона измерения стабилизируемого параметра
REAL Полузона нечувствительности, в ед. ERR
REAL Постоянная времени динамической балансировки, с
REAL Значение выхода алгоритма в режиме Manual, % скважности управляющих импульсов
REAL Коэффициент пропорциональности
REAL Постоянная времени интегрирования, с
REAL Постоянная времени фильтра дифференцирования, с
REAL Коэффициент дифференцирования
REAL Постоянная времени исполнительного механизма, с
Описание применения
43
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
Продолжение таблицы 21
ОбознаТип
Описание параметра
чение
TPR
REAL Период пересчета регулятора, с
T0
REAL Длительность минимального импульса, с
Признак накопления импульсов длительностью меньше
FMIN
BOOL
минимального
TOFF
REAL Длительность отключения исполнительного механизма, с
OUT
REAL Выход алгоритма (управляющее воздействие), % скважности управляющих импульсов
UP
BOOL Управляющее воздействие «больше»
DOWN
BOOL Управляющее воздействие «меньше»
OPN
DINT Длительность управляющего воздействия “больше”, мс
CLS
DINT Длительность управляющего воздействия “меньше”, мс
4.16.1 Автоматический режим работы алгоритма
В режиме работы Automatic (REG = TRUE) алгоритм, получая на входе рассогласование ERR, преобразует его в промежуточную величину ERR1 в соответствии с полузоной нечувствительности ZON, далее, выполняя динамическую балансировку этой величины с постоянной времени TBL, преобразует ERR1 в ERR2 и формирует величину
OUT путем ПДД2- преобразования ERR2 в соответствии с передаточной функцией
⎛ 1
KD ∗ TD ∗ p ∗ p ⎞
⎟,
W ( p) = KР ∗ TM ∗ ⎜⎜ + p +
2
⎟
TI
(
)
∗
+
TD
p
1
⎝
⎠
где TM – расчетное время полного перемещения исполнительного механизма, с;
KD ∗ TD – постоянная времени дифференцирования, с;
KP ∗ TM ∗ p - Д-часть передаточной функции;
KP ∗ TM ∗ KD ∗ TD ∗ p 2
(TD ∗ p + 1)
-
2
- Д2-часть передаточной функции.
При задании:
TI = 0 – не вычисляется П-часть передаточной функции;
TD = 0 или (и) KD = 0 – не вычисляется Д2-часть передаточной функции;
TI = 0 и TD = 0 (KD = 0) – вычисляется только Д-часть данной функции.
4.16.2 Расчет значения выходного воздействия регулятора
Пересчет выходного воздействия регулятора производится один раз за указанный
промежуток времени, задаваемый значением входа TPR, при этом минимальный период пересчета регулятора ограничен значением 0,5 с.
В автоматическом режиме работы алгоритма (REG = TRUE) выходное воздействие регулятора рассчитывается в соответствие с приведенной формулой передаточной
функции. В дистанционном режиме работы алгоритма (REG = FALSE) выходу алгоритма OUT присваивается значение входной величины DU. Независимо от режима
работы алгоритма выходное воздействие регулятора (OUT), остается неизменным на
всем протяжении периода пересчета регулятора.
Период пересчета выходного воздействия регулятора выбирается опытным путем, исходя из данных об объекте регулирования и предъявляемых требований качеству сис-
44
Библиотека алгоритмов для среды ISaGRAF
TIL PRO Std v.1.2
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
темы автоматического регулирования (САР). Рекомендации по выбору значения периода пересчета регулятора, а также демонстрация зависимости качества процесса
регулирования от соотношения периода пересчета регулятора и постоянной времени
объекта управления приведены в п. 4.14.
В отличие от алгоритма «Импульсное ПИД–регулирование» п. 4.15 в алгоритм
T_PDD2_SHIM введена функция проверки значения входного сигнала рассогласования и рассчитанного выходного управляющего сигнала регулятора.
На вход регулятора необходимо подавать величину рассогласования ERR, выраженную в процентах от диапазона измерения стабилизируемого параметра, соответственно, при разработке прикладного проекта необходимо дополнительно обеспечить приведение значения измеряемого параметра и задания регулирования к диапазону 0 –
100 %.
Значение выходного управляющего воздействия регулятора также приводится к диапазону минус 100 – 100% скважности управляющих импульсов, с учетом знака сигнала
управления («меньше/больше»).
4.16.3 Описание встроенного алгоритма ШИМ
В алгоритм блока T_PDD2_SHIM встроена дополнительная функция широтноимпульсной модуляции. Встроенным алгоритм ШИМ, получая на входе величину
OUT, преобразует ее в промежуточную величину SHIM_SUM, которая сравнивается с
опорным сигналом и по результатам сравнения, изменяет значения управляющих выходов. Максимальная рассчитанная длительность импульсов не может превышать период пересчета регулятора.
Алгоритм t_pdd2_shim имеет два типа управляющих выходов: UP, DOWN и OPN, CLS.
Выходы UP и DOWN являются дискретными выходами, на которых формируется импульсы рассчитанной длительности. Данные выходы предназначены для управления
дискретными каналами контроллера, с которыми не проводилось дополнительной
конфигурации.
Выходы OPN и CLS являются целочисленными выходами, на которых формируется
значение длительности импульсов, выраженной в мс. Данные выходы предназначены
для управления дискретными каналами контроллера, сконфигурированными на работу
в режиме «Аппаратный ШИМ».
Величина Т0, обычно, характеризует минимальное время срабатывания исполнительно тракта. В случае если рассчитанная длительность выходных импульсов меньше
значения, задаваемого входом T0, то на выходные каналы подается нулевая величина. Величина длительности минимального импульса Т0 не должна превышать величину периода пересчета регулятора TPR.
В алгоритме также заложена возможность накопления импульсов длительностью
меньше минимального. Отключение/включение режима накопления импульсов длительность меньше минимального определяется значением входа FMIN. Если на вход
FMIN подано значение TRUE, то в алгоритме происходит накопление импульсов с учетом знака,
как только итоговая накопленная величина станет больше или равной
значению входа T0, на соответствующих выходах алгоритма появится импульс итоговой накопленной длительности.
Величина ТOFF, обычно, характеризует минимальную паузу срабатывания исполнительно тракта. Обработка значения, задаваемого входом TOFF, производится следующим образом: если разница значений периода следования импульсов (величина
TPR) и рассчитанной длительности импульса меньше значения, задаваемого входом
Описание применения
45
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
TOFF, то длительность выходных импульсов устанавливается максимальной, т.е соответствующей значению входа TPR и отключение управляющего сигнала на текущем
такте пересчета регулятора не происходит.
Значением входа TOFF задается величина времени, которая необходима исполнительному механизму для гарантированного отключения, (устанавливается исходя из
паспортных данных), актуальна только для исполнительных механизмов имеющих в
своей конструкции подвижные механические части.
4.16.4 Полузона нечувствительности
Реализация преобразования рассогласования ERR в промежуточную величину ERR1
в соответствии с полузоной нечувствительности ZON приведена в описании алгоритма
«аналоговое ПИД-регулирование» п. 4.13 данного руководства.
4.16.5 Балансировка входа при переходе в режим Automatic
Реализация безударности «по входу» при переходе из дистанционного режима работы
алгоритма в автоматический приведена в описании алгоритма «аналоговое ПИДрегулирование» п. 4.13.
4.16.6 Обеспечение безударности по выходу при переходе в режим
Automatic
Для обеспечения безударности «по выходу» при переходе из дистанционного режима
работы алгоритма в автоматический Д-часть и Д2-часть передаточной функции обнуляются.
4.16.7 Дистанционный режим работы алгоритма
В режиме работы алгоритма Manual (REG = FALSE) выходу алгоритма OUT присваивается текущее значение входной величины DU.
4.16.8 Первое обращение к алгоритму
Начальная величина сигнала «компенсации» в звене балансировки приравнивается к
текущей величине ERR1, взятой с обратным знаком, что обеспечивает безударность
«по входу» при первом обращении к алгоритму. Для обеспечения безударности «по
выходу» при первом обращении к алгоритму величине OUT присваивается нулевое
значение, а Д-часть и Д2-часть передаточной функции обнуляются.
46
Библиотека алгоритмов для среды ISaGRAF
TIL PRO Std v.1.2
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
4.17
T_PDP – АЛГОРИТМ «ИМПУЛЬСНОЕ ПД-РЕГУЛИРОВАНИЕ»
Импульсный ПД-регулятор (T_PDP) позволяет совместно с исполнительным механизмом постоянной скорости приближенно реализовать ПИД-регулирование.
Обозначение функционального блока T_PDP в редакторе FBD среды разработки приложений ISaGRAF приведено на рисунке 21. Входные и выходные параметры алгоритма T_PDP приведены в таблице 22.
WRK
T_PDP
BLM
BLS
INP
MOD
TSK
STP
SHF
KP
KD
ZIN
ZOU
OPN
CLS
ERR
STS
SET
RST
POS
TTD
TIM
Рисунок 21 – Функциональный блок T_PDP
Таблица 22 – Входные и выходные параметры алгоритма T_PDP
Обозначение
WRK
BLM
BLS
INP
MOD
TSK
STP
SHF
KP
KD
Тип
Описание параметра
SINT
SINT
Режим работы блока регулирования (см. таблицу 23)
Номер интервала основного регулируемого параметра (запрет регулирования)
SINT Номер интервала вспомогательного параметра (запрет регулирования)
REAL Значение основного регулируемого параметра
BOOL Режим работы исполнительного механизма (ручной/автоматический)
REAL Задание на регулирование
REAL Шаг максимального изменения задания при скачке
(ограничение скорости)
REAL Смещение задания
REAL Коэффициент пропорциональности
REAL Коэффициент дифференцирования
Описание применения
47
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
Продолжение таблицы 22
Обозначение
ZIN
Тип
Описание параметра
REAL
ZOU
RST
POS
TTD
ТIМ
OPN
REAL
REAL
REAL
DINT
DINT
DINT
CLS
DINT
ERR
STS
SET
REAL
SINT
REAL
Полузона нечувствительности на входе регулятора, в
ед. INP
Минимальный импульс, мс
Ручное задание положения клапана (от 0 до 100 %)
Реальное положение клапана (от 0 до 100 %)
Период пересчета регулятора, с
Постоянная времени исполнительного механизма, с
Длительность импульса на открытие (количество десяти миллисекундных импульсов)
Длительность импульса на закрытие (количество десяти миллисекундных импульсов)
Величина ошибки регулирования (рассогласование)
Текущее состояние регулятора
Реальное значение задания на регулирование
4.17.1 Описание работы алгоритма
Режим работы алгоритма определяется комбинацией входов WRK и MOD. Значение
входа MOD определяет режим работы исполнительного механизма: MOD = TRUE –
включен автоматический режим регулирования, MOD = FALSE – исполнительный механизм управляется со щита. Переключение режимов автоматического управления
осуществляется при помощи изменения значения входа WRK. Соответствие режимов
автоматического регулирования значениям входа WRK приведено в таблице 23.
Таблица 23
WRK
0
1
2
3
Режимы автоматического регулирования
Регулирование не производится
Регулятор находится в рабочем режиме
Полная предустановка
Частичная предустановка
При этом во время работы изменяется состояние выхода STS блока, если по какимлибо причинам состояние регулятора изменилось. Соответствие значений выхода STS
состояниям регулятора приведено в таблице 24.
48
Библиотека алгоритмов для среды ISaGRAF
TIL PRO Std v.1.2
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
Таблица 24 – Возможные состояния регулятора
STS
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Состояния регулятора
Отключен
Исполнительный механизм управляется со щита
Нормальное регулирование
Частичная предустановка
Полная предустановка
Запрет открытия клапана по основному регулируемому параметру
Запрет закрытия клапана по основному регулируемому параметру
Полное блокирование управления по основному регулируемому параметру
Запрет открытия клапана по зависимому параметру
Запрет закрытия клапана по зависимому параметру
Полное блокирование управления по зависимому параметру
Нарушение регулирования
4.17.2 Дистанционный режим работы алгоритма
Режим активен, если вход MOD = FALSE. В дистанционном режиме управление исполнительным механизмом производится оператором вручную со щита управления.
Выдача управляющих воздействий алгоритмом не производится. Значение входа WRK
при этом может быть любым, это не влияет на состояние алгоритма. Выход STS принимает значение 1.
4.17.3 Рабочий режим регулятора
Режим активен, когда вход WRK принимает значение 1. В этом режиме алгоритм осуществляет регулирование по следующему закону:
W ( p) = K p + K d p ,
где K p - коэффициент пропорциональности (численно равен входу KP);
K d - коэффициент дифференцирования (численно равен входу KD);
Период пересчета алгоритма, вообще говоря, может не совпадать с циклом работы
всего проекта. В этом случае для задания периода используется вход TTD. Если значение TTD меньше или равно текущему значению периода пересчета всего проекта,
то пересчет алгоритма производится на каждом цикле работы проекта.
Формируемые в результате работы алгоритма управляющие воздействия приводятся
к виду количества 10-миллисекундных импульсов и подаются на выходы алгоритма
OPN или CLS соответственно. Данный алгоритм рассчитан на использование импульсных выходов контроллеров, которые работают именно таким образом (относительно особенностей применения данного алгоритма в различных контроллерах
см. приложение Б).
Если величина рассогласования между текущим значением регулируемого параметра
и заданием меньше, чем полузона нечувствительности ZIN, то управляющие воздействия, вырабатываемые алгоритмом, не передаются на выходы OPN и CLS.
Если величина управляющего воздействия, выработанного в результате работы алгоритма, меньше, чем величина минимального импульса ZOU, то управляющий импульс
не выдается на выходы OPN и CLS, однако происходит его накопление, до тех пор,
пока значение управляющего импульса не станет больше или равным ZOU.
При смене задания, либо при переходе в рабочий режим из любого другого, обычно
происходит резкий бросок, который может вывести систему из состояния равновесия.
Чтобы избежать этого, в алгоритм введен контур ограничения скорости изменения за-
Описание применения
49
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
дания, идентичный описанному в п. 4.12.4 данного руководства. Максимальное изменение задания за один цикл работы задается значением входа SPD.
Также во время работы алгоритма производится контроль над состоянием контролируемого и зависимого от него параметров. Для этого на входы BLM и BLS заводятся
номера интервалов, в которых находятся значения контролируемых параметров на текущий момент (относительно номеров интервалов см. п. 4.12.2 данного руководства).
Зависимость состояния регулятора от номеров интервалов указана в таблице 25.
Таблица 25
BLM
1
2
3
4
5
6
0
0
0
0
0
0
BLS STS
Состояние регулятора
0
5
Запрет открытия клапана по основному регулируемому параметру
0
6
Запрет закрытия клапана по основному регулируемому параметру
0
5
Запрет открытия клапана по основному регулируемому параметру
0
6
Запрет закрытия клапана по основному регулируемому параметру
0
7
Полное блокирование управления по основному регулируемому
параметру
0
7
Полное блокирование управления по основному регулируемому
параметру
1
8
Запрет открытия клапана по зависимому параметру
2
9
Запрет закрытия клапана по зависимому параметру
3
8
Запрет открытия клапана по зависимому параметру
4
9
Запрет закрытия клапана по зависимому параметру
5
10 Полное блокирование управления по зависимому параметру
6
10 Полное блокирование управления по зависимому параметру
4.17.4 Режим полной предустановки
Активизация режима происходит в случае, когда значение входа WRK становится равным 2. Работа регулятора в этом режиме состоит из двух этапов: полного закрытия
управляемого клапана и последующего его открытия на указанную величину.
При полном закрытии клапана на выход CLS блока подается значение:
TIM + 10% TIM
CLS =
,
ti
где TIM - вход блока, на который заводится полное время хода исполнительного механизма;
t i - величина, численно равная дискретности времени работы аппаратно исполненного широтно-импульсного модулятора контроллера TKM410. В данной реализации эта величина составляет 10 мс.
После этого алгоритм находится в режиме ожидания, пока не произойдет полное закрытие клапана, после чего переходит ко второму этапу.
На втором этапе алгоритм может работать в двух режимах, в зависимости от наличия
датчика положения клапана (вход POS блока). В случае, если датчик положения присутствует (вход блока POS не равен минус100), алгоритм выдает на выход блока OPN
значение:
⎛ (RST − POS ) ⋅ TIM ⎞
⎜
⎟ ⋅ 1000
100
⎝
⎠
,
OPN =
ti
где RST - вход блока, на который заводится желаемое положение клапана;
POS - вход блока, на который заводится текущее положение клапана.
50
Библиотека алгоритмов для среды ISaGRAF
TIL PRO Std v.1.2
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
В случае, если датчик положения отсутствует (вход блока POS = -100) алгоритм выдает на выход блока OPN значение:
⎛ RST ⋅ 100 ⎞
⎜
⎟ ⋅ 1000
TIM ⎠
⎝
.
OPN =
ti
Затем алгоритм переходит в режим ожидания на время открытия клапана, после чего
переходит в нормальный рабочий режим.
Выход STS клапана на первом этапе принимает значение 4, на втором этапе – 3.
Во время проведения полной предустановки клапан не реагирует на изменения значения входа WRK, однако управление клапаном можно перевести на щит (вход MOD =
FALSE). В этом случае предустановка прерывается, на выходы OPN и CLS подаются
нули.
4.17.5 Режим частичной предустановки
Активизация режима происходит в случае, когда значение входа WRK становится равным 3. Последовательность действий алгоритма в данном режиме целиком повторяет
последовательность в режиме полной предустановки, за исключением того, что полное закрытие клапана не производится. В случае наличия датчика положения клапана,
на вход RST подается новое абсолютное положение клапана, и направление движения исполнительного механизма определяется знаком разности (RST - POS). В случае
отсутствия датчика положения, на вход RST подается смещение относительно текущего положения клапана, а направление движения исполнительного механизма определяется знаком численного значения входа RST (больше 0 – открытие, меньше 0 –
закрытие).
Описание применения
51
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
4.18
T_PDT – АЛГОРИТМ «ПД – РЕГУЛИРОВАНИЕ C КОРРЕКЦИЕЙ ЗАДАНИЯ
ПО КВАДРАТИЧНОЙ ПОЛИНОМИАЛЬНОЙ ЗАВИСИМОСТИ»
Импульсный ПД-регулятор (T_PDT) позволяет совместно с исполнительным механизмом постоянной скорости приближенно реализовать ПИД-регулирование.
Обозначение функционального блока T_PDT в редакторе FBD среды разработки приложений ISaGRAF приведено на рисунке 22. Входные и выходные параметры алгоритма T_PDT приведены в таблице 26.
WRK
BLM
T_PDT
BLS
INP
MOD
OPN
TSK
TOA
GRN
QBL
CLS
QON
STP
SHF
KP
ERR
KD
ZIN
ZOU
RST
STS
POS
TTD
TIM
GRA
SET
GRB
GRC
GRH
GRL
Рисунок 22 – Функциональный блок T_PDT
52
Библиотека алгоритмов для среды ISaGRAF
TIL PRO Std v.1.2
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
Таблица 26 – Входные и выходные параметры алгоритма T_PDT
Обозначение
WRK
BLM
Тип
Описание параметра
SINT
SINT
BLS
SINT
INP
MOD
REAL
BOOL
TSK
TOA
GRN
QBL
QON
STP
REAL
REAL
SINT
SINT
BOOL
REAL
SHF
KP
KD
ZIN
REAL
REAL
REAL
REAL
ZOU
RST
POS
TTD
ТIМ
GRA
GRB
GRC
GRH
GRL
OPN
REAL
REAL
REAL
DINT
REAL
REAL[4]
REAL[4]
REAL[4]
REAL[4]
REAL[4]
DINT
CLS
DINT
ERR
STS
SET
REAL
SINT
REAL
Режим работы блока регулирования (см. таблицу 23)
Номер интервала основного регулируемого параметра (запрет регулирования)
Номер интервала вспомогательного параметра (запрет регулирования)
Значение основного регулируемого параметра
Режим работы исполнительного механизма (ручной/автоматический)
Задание на регулирование
Аргумент линейной зависимости расчета задания
Номер графика линейной зависимости
Номер интервала ограничения по параметру
Включить/отключить режим ограничения
Шаг максимального изменения задания при скачке
(ограничение скорости)
Смещение задания
Коэффициент пропорциональности
Коэффициент дифференцирования
Полузона нечувствительности на входе регулятора,
в ед. INP
Минимальный импульс, мс
Ручное задание положения клапана (от 0 до 100 %)
Реальное положение клапана (от 0 до 100 %)
Период пересчета регулятора, мс
Постоянная времени исполнительного механизма, с
Коэффициенты A полинома Ax2+Bx+C
Коэффициенты B полинома Ax2+Bx+C
Коэффициенты C полинома Ax2+Bx+C
Верхние ограничения зависимостей
Нижние ограничения зависимостей
Длительность импульса на открытие (количество
десяти миллисекундных импульсов)
Длительность импульса на закрытие (количество
десяти миллисекундных импульсов)
Величина ошибки регулирования (рассогласование)
Текущее состояние регулятора
Реальное значение задания на регулирование
4.18.1 Описание работы алгоритма
Принципы работы алгоритма идентичны принципам работы алгоритма «Импульсное
ПД-регулирование» (T_PDP) и описаны в п. 4.17 данного руководства. Основное отличие этих двух алгоритмов состоит в способе получения задания на регулирование. Если в алгоритме T_PDP задание на регулирование непосредственно заводится на вход
TSK и далее используется в работе, то в алгоритме T_PDT задание – рассчитываемая
величина.
Описание применения
53
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
Задание в алгоритме рассчитывается по следующей формуле:
task = GRA[GRN ] ⋅ TOA 2 + GRB[GRN ] ⋅ TOA + GRC[GRN ] ,
где TOA - параметр, являющийся аргументом для полинома;
GRx[GRN ] - коэффициенты полинома, являющиеся соответственно элементами
массивов входов GRA, GRB и GRC;
GRN - вход блока, определяющий индекс элементов массивов GRA, GRB и GRC,
используемых для расчета задания.
Кроме того, данное задание ограничивается сверху и снизу значениями соответствующих элементов массивов GRH и GRL.
Если значение входа GRN равно 0, то контур расчета задания отключается и в качестве задания используется значение входа TSK. Если значение входа GRN не равно 0,
то значение входа TSK в расчет не принимается.
4.18.2 Принудительное ограничение задания
В алгоритме T_PDT также встроен контур принудительного ограничения задания. Активизация этого контура производится путем подачи на вход алгоритма QON значения
TRUE. В этом случае на вход QBL алгоритма заводится интервал, в котором находится значение ограничивающего параметра на текущий момент (относительно номеров
интервалов см. п. 4.12.2 данного руководства). В случае, если значение ограничивающего параметра вышло за верхнюю предупредительную границу, то задание на регулирование начинает планомерно снижаться с шагом STP на каждом цикле пересчета
алгоритма (период пересчета задается входом TTD). Этот процесс продолжается до
тех пор, пока значение ограничивающего параметра не выходит за нижнюю предупредительную границу.
В этом случае задание начинает так же равномерно расти, пока не достигнет начального уровня.
54
Библиотека алгоритмов для среды ISaGRAF
TIL PRO Std v.1.2
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
4.19
T_SHIM – АЛГОРИТМ «ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯ»
Алгоритм обеспечивает ШИМ–преобразование аналоговой величины, которая пересчитывается в заданную скважность выходных импульсов (со знаком). Входным сигналом алгоритма обычно является выходной сигнал импульсного (аналогового) ПИДрегулятора.
Обозначение функционального блока T_SHIM в редакторе FBD среды разработки
приложений ISaGRAF приведено на рисунке 23. Входные и выходные параметры алгоритма T_SHIM приведены в таблице 27.
IN
T_SHIM
ZON
UP
T0
TIM
DWN
MAX
Рисунок 23 – Функциональный блок T_SHIM
Таблица 27 – Входные и выходные параметры алгоритма T_SHIM
Обозначение
IN
ZON
T0
TIM
MAX
Тип
Описание параметра
REAL
REAL
REAL
REAL
REAL
UP
DWN
BOOL
BOOL
Входной аналоговый сигнал
Полузона нечувствительности, в ед. IN
Длительность минимального импульса, с
Период следования импульсов, сек.
Диапазон выхода: пересчитывается к 100 %
(-100 %) скважности выходных импульсов
Сигнал «Больше» (управляющее воздействие)
Сигнал «Меньше» (управляющее воздействие)
4.19.1 Описание работы
Алгоритм, получая на входе текущую величину IN, преобразует ее в соответствии с
полузоной нечувствительности ZON в промежуточную величину IN1, которая сравнивается с линейно нарастающим опорным сигналом. На дискретных выходах UP и DWN
с учетом результата сравнения и знака IN1 формируются импульсы с длительностью
(не более TIM), пропорционально зависящей от величины преобразованного входного
аналогового сигнала, т.е.
Описание применения
55
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
⎧ UP = TRUE
⎨
⎩ DWN = FALSE
⎧ UP = FALSE
⎨
⎩ DWN = TRUE
⎧ UP = FALSE
⎨
⎩ DWN = FALSE
ïðè IN1 >
MAX ∗t
TIM
⎛ MAX ∗t ⎞
ïðè IN1 < ⎜ ⎟
TIM ⎠
⎝
,
⎛ MAX ∗t ⎞
ïðè IN1 > ⎜ ⎟ èëè
TIM ⎠
⎝
IN1 <
MAX ∗t
èëè IN1 = 0
TIM
где t – текущее время цикла формирования выходных импульсов, лежащее в диапазоне 0..TIM.
При значении времени цикла формирования выходных импульсов, равным TIM, t
сбрасывается в ноль.
Независимо от положительной величины MAX:
- если на протяжении t IN1 >= MAX, то на всем цикле формирования выходных импульсов выходной сигнал «Больше» будет иметь значение TRUE;
- если на протяжении t IN1 <= (-MAX), то на всем цикле формирования выходных
импульсов выходной сигнал «Меньше» будет иметь значение TRUE.
Величина длительности минимального импульса Т0 не должна превышать величину
периода следования импульсов TIM.
4.19.2 Полузона нечувствительности
Реализация преобразования сигнала IN в промежуточную величину IN1 в соответствии с полузоной нечувствительности ZON приведена в описании алгоритма «аналоговое ПИД-регулирование».
4.19.3 Формирование минимального импульса
Величина Т0, обычно, характеризует минимальное время срабатывания исполнительно тракта. В начале цикла формирования выходных импульсов может возникнуть сиMAX ∗ t
туация, когда абсолютное значение IN1 превышает величину
на непродолжиTIM
тельное время (менее Т0). В таком случае, в зависимости от знака IN1 формируются
импульсы UP или DWN, равные величине Т0.
4.19.4 Первое обращение к алгоритму
При первом обращении к алгоритму выходным сигналам UP и DWN присваивается
значение FALSE.
56
Библиотека алгоритмов для среды ISaGRAF
TIL PRO Std v.1.2
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
4.20
T_BUK – АЛГОРИТМ «УПРАВЛЕНИЕ РЕГУЛИРУЮЩИМ КЛАПАНОМ»
Обозначение функционального блока T_BUK в редакторе FBD среды разработки приложений ISaGRAF приведено на рисунке 24. Входные и выходные параметры алгоритма T_BUK приведены в таблице 28.
TASK
T_BUK
UP
CURR
DWN
ZON
Рисунок 24 – Функциональный блок T_BUK
Таблица 28 – Входные и выходные параметры алгоритма T_BUK
Обозначение
TASK
CURR
ZON
UP
DWN
Тип
REAL
REAL
REAL
BOOL
BOOL
Описание параметра
Заданное положение клапана, %
Текущее положение клапана, %
Полузона нечувствительности, %
Выходной сигнал «БОЛЬШЕ»
Выходной сигнал «МЕНЬШЕ»
4.20.1 Описание работы
Алгоритм принимает значение полузоны нечувствительности ZON, текущее CURR и
заданное TASK положение регулирующего электропривода и формирует, с учетом
знака ошибки управления, команды на открытие (UP) и закрытие (DWN) в том случае,
если ошибка управления окажется больше ZON:
⎧ UP = TRUE
⎨
⎩ DWN = FALSE при (TASK-CURR) > ZON
⎧ UP = FALSE
⎨
⎩ DWN = TRUE
⎧ UP = FALSE
⎨
⎩ DWN = FALSE
при -(TASK -CURR) > ZON
.
при TASK -CURR < = ZON
4.20.2 Первое обращение к алгоритму
При первом обращении к алгоритму всем выходным величинам присваивается значение FALSE.
Описание применения
57
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
4.21
T_BUD – АЛГОРИТМ «УПРАВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ»
Обозначение функционального блока T_BUD в редакторе FBD среды разработки приложений ISaGRAF приведено на рисунке 25. Входные и выходные параметры алгоритма T_BUD приведены в таблице 29.
T_BUD
I_ON
I_OFF
B_ON
ON
B_OFF
PM_ON
PM_OFF
OFF
P_ON
Рисунок 25 – Функциональный блок T_BUD
Таблица 29 – Входные и выходные параметры алгоритма T_BUD
Обозначение
I_ON
I_OFF
B_ON
B_OFF
PM_ON
PM_OFF
P_ON
ON
OFF
Тип
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
Описание параметра
Входной сигнал «ВКЛЮЧИТЬ дистанционно»
Входной сигнал «ОТКЛЮЧИТЬ дистанционно»
Сигнал «ВКЛЮЧИТЬ по блокировке»
Сигнал «ОТКЛЮЧИТЬ по блокировке»
Сигнал «Разрешить дистанционное включение»
Сигнал «Разрешить дистанционное отключение»
Сигнал «Разрешить включение»
Выходной сигнал «ВКЛЮЧИТЬ»
Выходной сигнал «ОТКЛЮЧИТЬ»
Все входные сигналы, поступающие на функциональный блок T_BUD, а также все выходные команды, формируемые алгоритмом, являются дискретными. Входные сигналы дистанционного управления I_ON или I_OFF являются импульсными (кратковременными), все остальные сигналы и формируемые команды - потенциальными (длительными).
4.21.1 Описание работы
Текущее состояние выходных команд определяется в соответствии с алгоритмом,
приведенным на рисунке 26, исходя из текущего состояния входных сигналов и внутренней памяти алгоритма (RS-триггеров).
Алгоритм одновременно формирует только одну из команд ON («ВКЛЮЧИТЬ») или
OFF («ОТКЛЮЧИТЬ») номинальной длительностью 1 с. При одновременном поступлении на вход алгоритм сигналов на формирование обеих команд, они взаимно блокируются и ни одна команда не выдается. Длительность соответствующей выходной
команды в 1 секунду в этом случае обеспечивает RS-триггер и линия задержки.
58
Библиотека алгоритмов для среды ISaGRAF
TIL PRO Std v.1.2
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
Рисунок 26 – Структура алгоритма T_BUD
В случае поступления на вход одного из сигналов дистанционного управления (I_ON,
I_OFF), он в течение одного цикла работы алгоритма участвует в формировании выходных команд, а затем сбрасывается в нулевое состояние.
Сигналы B_ON и B_OFF имеют более высокий приоритет перед командами I_ON и
I_OFF, поэтому при наличии команд по блокировке противоположные команды дистанционного управления не проходят (при их подаче производится подтверждение ранее выданной команды по блокировке).
4.21.2 Первое обращение к алгоритму
При первом обращении к алгоритму всем выходным величинам присваивается
значение FALSE.
Описание применения
59
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
4.22
T_BUZ1 – АЛГОРИТМ «УПРАВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ ЗАПОРНОЙ
АРМАТУРЫ РУЧНОЕ, ПО СИГНАЛАМ ЗАЩИТ И БЛОКИРОВОК»
Алгоритм предназначен для использования с имеющими «самоподхват» команды исполнительными механизмами. Электротехническая часть управления этими механизмами должна обеспечивать:
- блокировку команд «ОТКРЫТЬ» и «ЗАКРЫТЬ»;
- «развал» цепей управления исполнительным механизмом при получении команды
«СТОП»;
- «развал» цепи открытия (закрытия) при достижении соответствующего конечного
выключателя или возникновении перегрузки.
Обозначение функционального блока T_BUZ1 в редакторе FBD среды разработки
приложений ISaGRAF приведено на рисунке 27. Входные и выходные параметры алгоритма T_BUZ1 приведены в таблице 30.
I_OP
I_ST
I_CL
B_OP
B_CL
Z_OP
Z_CL
P_OP
T_BUZ1
OP
ST
CL
L_OP
L_CL
P_CL
Рисунок 27 – Функциональный блок T_BUZ1
Таблица 30 – Входные и выходные параметры алгоритма T_BUZ1
Обозначение
I_OP
I_ST
I_CL
B_OP
B_CL
Z_OP
Z_CL
P_OP
P_CL
OP
ST
CL
L_OP
L_CL
60
Тип
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
Описание параметра
Входной сигнал «ОТКРЫТЬ»
Входной сигнал «СТОП»
Входной сигнал «ЗАКРЫТЬ»
Сигнал «ОТКРЫТЬ по блокировке»
Сигнал «ЗАКРЫТЬ по блокировке»
Сигнал «ОТКРЫТЬ и запретить закрытие»
Сигнал «ЗАКРЫТЬ и запретить открытие»
Сигнал «Разрешить открытие»
Сигнал «Разрешить закрытие»
Выходной сигнал «ОТКРЫТЬ»
Выходной сигнал «СТОП»
Выходной сигнал «ЗАКРЫТЬ»
Последняя выданная команда «ОТКРЫТЬ»
Последняя выданная команда «ЗАКРЫТЬ»
Библиотека алгоритмов для среды ISaGRAF
TIL PRO Std v.1.2
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
Все входные сигналы, поступающие на функциональный блок T_BUZ1, а также все
выходные команды, формируемые алгоритмом, являются дискретными. Все входные
сигналы могут быть как импульсными (кратковременными), так и потенциальными
(длительными).
4.22.1 Описание работы
Текущее состояние выходных команд определяется в соответствии с алгоритмом,
приведенным на рисунке 28, исходя из текущего состояния входных сигналов и внутренней памяти алгоритма (RS-триггеров).
Рисунок 28 – Структура алгоритма T_BUZ1
Если сигналы I_OP и I_CL поступают на блок одновременно, то исполнение их не производится до тех пор, пока один из них не исчезнет.
Алгоритм одновременно формирует только одну из команд OP («ОТКРЫТЬ») или CL
(«ЗАКРЫТЬ»).
Выходные команды OP и CL имеют номинальную длительность 1 с, однако выдача
команды прервется в случае поступления сигнала с более высоким приоритетом ST
или равного по приоритету сигнала на формирование команды противоположного направления. Длительность соответствующей выходной команды в 1 секунду обеспечивает RS-триггер и линия задержки.
Для определения текущего состояния исполнительного механизма алгоритм формирует сигналы последних выданных команд OP и CL в соответствии с таблицей 31.
Описание применения
61
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
Таблица 31
OP
Х
0
1
0
CL
X
1
0
0
ST
1
0
0
0
L_OP
0
0
1
Yi
L_CL
0
1
0
Yi
В таблице 31:
- Х - произвольное значение;
- Yi - предыдущее значение выхода L_OP или L_CL.
Сигналы состояния исполнительного механизма в алгоритм не заводятся.
4.22.2 Первое обращение к алгоритму
При первом обращении к алгоритму всем выходным величинам присваивается значение FALSE.
62
Библиотека алгоритмов для среды ISaGRAF
TIL PRO Std v.1.2
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
4.23
T_BUZ2 – АЛГОРИТМ «УПРАВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ ЗАПОРНОЙ
АРМАТУРЫ РУЧНОЕ»
Алгоритм предназначен для использования с имеющими «самоподхват» команды исполнительными механизмами. Электротехническая часть управления этими механизмами должна обеспечивать:
- блокировку команд «ОТКРЫТЬ» и «ЗАКРЫТЬ»;
- «развал» цепей управления исполнительным механизмом при получении команды
«СТОП»;
- «развал» цепи открытия (закрытия) при достижении соответствующего конечного
выключателя или возникновении перегрузки.
Обозначение функционального блока T_BUZ2 в редакторе FBD среды разработки
приложений ISaGRAF приведено на рисунке 29. Входные и выходные параметры алгоритма T_BUZ2 приведены в таблице 32.
T_BUZ2
I_OP
I_ST
I_CL
OP
ST
CL
L_OP
L_CL
Рисунок 29 – Функциональный блок T_BUZ2
Таблица 32 – Входные и выходные параметры алгоритма T_BUZ2
Обозначение
I_OP
I_ST
I_CL
OP
ST
CL
L_OP
L_CL
Описание параметра
Тип
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
Входной сигнал «ОТКРЫТЬ»
Входной сигнал «СТОП»
Входной сигнал «ЗАКРЫТЬ»
Выходной сигнал «ОТКРЫТЬ»
Выходной сигнал «СТОП»
Выходной сигнал «ЗАКРЫТЬ»
Последняя выданная команда «ОТКРЫТЬ»
Последняя выданная команда «ЗАКРЫТЬ»
Все входные сигналы, поступающие на функциональный блок T_BUZ2, а также все
выходные команды, формируемые алгоритмом, являются дискретными. Все входные
сигналы могут быть как импульсными (кратковременными), так и потенциальными
(длительными).
Описание применения
63
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
4.23.1 Описание работы
Текущее состояние выходных команд определяется в соответствии с алгоритмом,
приведенным на рисунке 30, исходя из текущего состояния входных сигналов и внутренней памяти алгоритма (RS-триггеров).
Рисунок 30 – Структура алгоритма T_BUZ2
Если сигналы I_OP и I_CL поступают на блок одновременно, то исполнение их не производится до тех пор, пока один из них не исчезнет.
Алгоритм одновременно формирует только одну из команд OP («ОТКРЫТЬ») или CL
(«ЗАКРЫТЬ»).
Выходные команды OP и CL имеют номинальную длительность 1 с, однако, выдача
команды прервется в случае поступления сигнала с более высоким приоритетом ST
или равного по приоритету сигнала на формирование команды противоположного направления. Длительность соответствующей выходной команды в 1 секунду обеспечивает RS-триггер и линия задержки.
Для определения текущего состояния исполнительного механизма алгоритм формирует сигналы последних выданных команд L_OP и L_CL в соответствии с таблицей 33.
Таблица 33
OP
Х
0
1
0
64
CL
X
1
0
0
ST
1
0
0
0
L_OP
0
0
1
Yi
L_CL
0
1
0
Yi
Библиотека алгоритмов для среды ISaGRAF
TIL PRO Std v.1.2
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
В таблице 33:
- Х - произвольное значение;
- Yi - предыдущее значение выхода L_OP или L_CL.
Сигналы состояния исполнительного механизма в алгоритм не заводятся.
4.23.2 Первое обращение к алгоритму
При первом обращении к алгоритму всем выходным величинам присваивается значение FALSE.
Описание применения
65
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
4.24
T_AVR_C2 – АЛГОРИТМ «АВТОМАТИЧЕСКОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ РЕЗЕРВА
ДВУХ СЕТЕВЫХ НАСОСОВ»
Алгоритм обеспечивает автоматическое включение резервного сетевого насоса, находящегося в неремонтном состоянии, при аварийном отключении или снижении давления на напоре рабочего насоса.
Обозначение функционального блока T_AVR_C2 в редакторе FBD среды разработки
приложений ISaGRAF приведено на рисунке 31. Входные и выходные параметры алгоритма T_AVR_C2 приведены в таблице 34.
JOB1
REP1
T_AVR_C2
ON1
STS1
PRS1
ALR1
JOB2
REP2
SGN1
ON2
STS2
PRS2
SGN2
ALR2
Рисунок 31 – Функциональный блок T_AVR_C2
Таблица 34 – Входные и выходные параметры T_AVR_C2
Обозначение
JOB1
Тип
Описание параметра
BOOL
REP1
STS1
PRS1
ALR1
JOB2
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
REP2
STS2
PRS2
ALR2
ON1
SGN1
ON2
SGN2
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
Перевод первого насоса в рабочий/резервный режимы работы (TRUE/FALSE)
Перевод первого насоса в ремонтное положение
Сигнал «Состояние первого насоса» (ВКЛ/ОТКЛ)
Сигнал «Снижение давления на первом насосе»
Сигнал «Аварийное отключение первого насоса»
Перевод второго насоса в рабочий/резервный режимы работы (TRUE/FALSE)
Перевод второго насоса в ремонтное положение
Сигнал «Состояние второго насоса» (ВКЛ/ОТКЛ)
Сигнал «Снижение давления на втором насосе»
Сигнал «Аварийное отключение второго насоса»
Выходной сигнал «ВКЛЮЧИТЬ первый насос»
Сигнализация включения первого насоса
Выходной сигнал «ВКЛЮЧИТЬ второй насос»
Сигнализация включения второго насоса
Все входные сигналы, поступающие на функциональный блок T_AVR_C2, а также все
выходные команды, формируемые алгоритмом, являются дискретными. Все входные
сигналы являются потенциальными (длительными).
66
Библиотека алгоритмов для среды ISaGRAF
TIL PRO Std v.1.2
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
4.24.1 Описание работы
Текущее состояние выходных команд определяется в соответствии с алгоритмом,
приведенным на рисунке 32, исходя из текущего состояния входных сигналов и внутренней памяти алгоритма (RS-триггеров).
Рисунок 32 – Структура алгоритма T_AVR_C2
Если первый насос, объявленный резервным (JOB_1 = FALSE), находится в неремонтном состоянии (REP_1 = FALSE), то сигнал аварийного отключения
(ALAR_2=TRUE) или сигнал снижения давления (PRES_2 = TRUE) второго насоса, выбранного рабочим (JOB_2 = TRUE) с подтверждением его включенного состояния
(STAT_2 = TRUE), инициируют автоматическое включение первого насоса (ON_1 =
TRUE).
При подтверждении того, что состояние первого насоса стало «ВКЛЮЧЕН» (STAT_1 =
TRUE), алгоритм сигнализирует о произошедшем автоматическом включении резерва
второго насоса (SIGN_1 = TRUE).
При другом выборе режимов работы насосов выполнение алгоритма производится
аналогично описанному выше варианту использования.
4.24.2 Первое обращение к алгоритму
При первом обращении к алгоритму всем выходным величинам присваивается значение FALSE.
Описание применения
67
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
4.25
T_AVR_C3 – АЛГОРИТМ «АВТОМАТИЧЕСКОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ РЕЗЕРВА
ТРЕХ СЕТЕВЫХ НАСОСОВ»
Алгоритм обеспечивает автоматическое включение резервного сетевого насоса, находящегося в неремонтном состоянии, при аварийном отключении или снижении давления на напоре рабочего (рабочих) насоса (насосов).
Обозначение функционального блока T_AVR_C3 в редакторе FBD среды разработки
приложений ISaGRAF приведено на рисунке 33. Входные и выходные параметры алгоритма T_AVR_C3 приведены в таблице 35.
JOB1
REP1
T_AVR_C3
ON1
STS1
PRS1
SGN1
ALR1
JOB2
ON2
REP2
STS2
SGN2
PRS2
ALR2
ON3
JOB3
REP3
SGN3
STS3
PRS3
ALR3
Рисунок 33 – Функциональный блок T_AVR_C3
Таблица 35 – Входные и выходные параметры T_AVR_C3
Обозначение
JOB1
REP1
STS1
PRS1
ALR1
JOB2
REP2
STS2
PRS2
ALR2
JOB3
68
Тип
Описание параметра
BOOL Перевод первого насоса в рабочий/резервный режимы работы
(TRUE/FALSE)
BOOL Перевод первого насоса в ремонтное положение
BOOL Сигнал «Состояние первого насоса» (ВКЛ/ОТКЛ)
BOOL Сигнал «Снижение давления на первом насосе»
BOOL Сигнал «Аварийное отключение первого насоса»
BOOL Перевод второго насоса в рабочий/резервный режимы работы
(TRUE/FALSE)
BOOL Перевод второго насоса в ремонтное положение
BOOL Сигнал «Состояние второго насоса» (ВКЛ/ОТКЛ)
BOOL Сигнал «Снижение давления на втором насосе»
BOOL Сигнал «Аварийное отключение второго насоса»
BOOL Перевод третьего насоса в рабочий/резервный режимы работы
(TRUE/FALSE)
Библиотека алгоритмов для среды ISaGRAF
TIL PRO Std v.1.2
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
Продолжение таблицы 35
ОбознаТип
Описание параметра
чение
REP3
BOOL Перевод третьего насоса в ремонтное положение
STS3
BOOL Сигнал «Состояние третьего насоса» (ВКЛ/ОТКЛ)
PRS3
BOOL Сигнал «Снижение давления на третьем насосе»
ALR3
BOOL Сигнал «Аварийное отключение третьего насоса»
ON1
BOOL Выходной сигнал «ВКЛЮЧИТЬ первый насос»
SGN1
BOOL Сигнализация включения первого насоса
ON2
BOOL Выходной сигнал «ВКЛЮЧИТЬ второй насос»
SGN2
BOOL Сигнализация включения второго насоса
ON3
BOOL Выходной сигнал «ВКЛЮЧИТЬ третий насос»
SGN3
BOOL Сигнализация включения третьего насоса
Все входные сигналы, поступающие на функциональный блок T_AVR_C3, а также все
выходные команды, формируемые алгоритмом, являются дискретными. Все входные
сигналы являются потенциальными (длительными).
4.25.1 Описание работы
Текущее состояние выходных команд определяется в соответствии с алгоритмом,
приведенным на рисунке 30, исходя из текущего состояния входных сигналов и внутренней памяти алгоритма (RS-триггеров).
Если первый насос, объявленный резервным (JOB_1 = FALSE), находится в неремонтном состоянии (REP_1 = FALSE), то сигналы аварийного отключения (ALAR_2 =
TRUE или ALAR_3 = TRUE) или сигналы снижения давления (PRES_2 = TRUE или
PRES_3 = TRUE) второго или третьего насосов, соответственно, выбранных рабочими
(JOB_2 = TRUE и JOB_3 = TRUE) с подтверждением их включенного состояния
(STAT_2 = TRUE и STAT_3 = TRUE), инициируют автоматическое включение первого
насоса (ON_1 = TRUE).
При подтверждении того, что состояние первого насоса стало «ВКЛЮЧЕН» (STAT_1 =
TRUE), алгоритм сигнализирует о произошедшем автоматическом включении резерва
второго и третьего насосов (SIGN_1 = TRUE).
При любом другом выборе режимов работы насосов выполнение алгоритма производится аналогично описанному выше варианту использования.
4.25.2 Первое обращение к алгоритму
При первом обращении к алгоритму всем выходным величинам присваивается значение FALSE. Структура алгоритма T_AVR_C3 приведена на рисунке 34.
Описание применения
69
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
Рисунок 34 – Структура алгоритма T_AVR_C3
70
Библиотека алгоритмов для среды ISaGRAF
TIL PRO Std v.1.2
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
4.26
T_AVR_C4 – АЛГОРИТМ «АВТОМАТИЧЕСКОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ РЕЗЕРВА
ЧЕТЫРЕХ СЕТЕВЫХ НАСОСОВ»
Алгоритм обеспечивает автоматическое включение резервного сетевого насоса, находящегося в неремонтном состоянии, при аварийном отключении или снижении давления на напоре рабочего (рабочих) насоса (насосов).
Обозначение функционального блока T_AVR_C4 в редакторе FBD среды разработки
приложений ISaGRAF приведено на рисунке 35. Входные и выходные параметры алгоритма T_AVR_C4 приведены в таблице 36.
JOB1
T_AVR_C4
REP1
STS1
ON1
PRS1
ALR1
SGN1
JOB2
REP2
ON2
STS2
PRS2
SGN2
ALR2
JOB3
ON3
REP3
STS3
SGN3
PRS3
ALR3
ON4
JOB4
REP4
SGN4
STS4
PRS4
ALR4
Рисунок 35 – Функциональный блок T_AVR_C4
Таблица 36 – Входные и выходные параметры T_AVR_C4
Обозначение
JOB1
Тип
Описание параметра
BOOL
REP1
STS1
PRS1
ALR1
JOB2
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
Перевод первого насоса в рабочий/резервный
режимы работы (TRUE/FALSE)
Перевод первого насоса в ремонтное положение
Сигнал «Состояние первого насоса» (ВКЛ/ОТКЛ)
Сигнал «Снижение давления на первом насосе»
Сигнал «Аварийное отключение первого насоса»
Перевод второго насоса в рабочий/резервный
режимы работы (TRUE/FALSE)
Описание применения
71
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
Продолжение таблицы 36
Обозначение
REP2
STS2
PRS2
ALR2
JOB3
Тип
Описание параметра
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
REP3
BOOL
STS3
PRS3
ALR3
BOOL
BOOL
BOOL
JOB4
BOOL
REP4
BOOL
STS4
BOOL
PRS4
BOOL
ALR4
BOOL
ON1
SGN1
ON2
SGN2
ON3
SGN3
ON4
SGN4
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
Перевод второго насоса в ремонтное положение
Сигнал «Состояние второго насоса» (ВКЛ/ОТКЛ)
Сигнал «Снижение давления на втором насосе»
Сигнал «Аварийное отключение второго насоса»
Перевод третьего насоса в рабочий/резервный
режимы работы (TRUE/FALSE)
Перевод третьего насоса в ремонтное положение
Сигнал «Состояние третьего насоса» (ВКЛ/ОТКЛ)
Сигнал «Снижение давления на третьем насосе»
Сигнал «Аварийное отключение третьего насоса»
Перевод четвертого насоса в рабочий/резервный
режимы работы (TRUE/FALSE)
Перевод четвертого насоса в ремонтное положение
Сигнал
«Состояние
четвертого
насоса»
(ВКЛ/ОТКЛ)
Сигнал «Снижение давления на четвертом насосе»
Сигнал «Аварийное отключение четвертого насоса»
Выходной сигнал «ВКЛЮЧИТЬ первый насос»
Сигнализация включения первого насоса
Выходной сигнал «ВКЛЮЧИТЬ второй насос»
Сигнализация включения второго насоса
Выходной сигнал «ВКЛЮЧИТЬ третий насос»
Сигнализация включения третьего насоса
Выходной сигнал «ВКЛЮЧИТЬ четвертый насос»
Сигнализация включения четвертого насоса
Все входные сигналы, поступающие на функциональный блок T_AVR_C4, а также все
выходные команды, формируемые алгоритмом, являются дискретными. Все входные
сигналы являются потенциальными (длительными).
4.26.1 Описание работы
Текущее состояние выходных команд определяется в соответствии с алгоритмом,
приведенным на рисунке 36, исходя из текущего состояния входных сигналов и внутренней памяти алгоритма (RS-триггеров).
Если первый насос, объявленный резервным (JOB_1 = FALSE), находится в неремонтном состоянии (REP_1 = FALSE), то сигналы аварийного отключения (ALAR_2 =
TRUE, ALAR_3 = TRUE или ALAR_4 = TRUE) или сигналы снижения давления
(PRES_2 = TRUE, PRES_3 = TRUE или PRES_4 = TRUE) второго, третьего или четвертого насосов, соответственно, выбранных рабочими (JOB_2 = TRUE, JOB_3 = TRUE и
JOB_4 = TRUE) с подтверждением их включенного состояния (STAT_2 = TRUE,
72
Библиотека алгоритмов для среды ISaGRAF
TIL PRO Std v.1.2
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
STAT_3 = TRUE и STAT_4 = TRUE), инициируют автоматическое включение первого
насоса (ON_1 = TRUE).
При подтверждении того, что состояние первого насоса стало «ВКЛЮЧЕН» (STAT_1 =
TRUE), алгоритм сигнализирует о произошедшем автоматическом включении резерва
второго, третьего и четвертого насосов (SIGN_1 = TRUE).
При любом другом выборе режимов работы насосов выполнение алгоритма производится аналогично описанному выше варианту использования.
Рисунок 36 – Структура алгоритма T_AVR_C4
4.26.2 Первое обращение к алгоритму
При первом обращении к алгоритму всем выходным величинам присваивается значение FALSE.
Описание применения
73
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
4.27
T_AVR_U2 – АЛГОРИТМ «АВТОМАТИЧЕСКОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ РЕЗЕРВА
ДВУХ НАСОСОВ ПО УРОВНЮ»
Алгоритм обеспечивает в автоматическом режиме переключение двух насосов, находящихся в неремонтном состоянии, по дискретным сигналам уровня.
Обозначение функционального блока T_AVR_U2 в редакторе FBD среды разработки
приложений ISaGRAF приведено на рисунке 37. Входные и выходные параметры алгоритма T_AVR_U2 приведены в таблице 37.
T_AVR_U2
JOB1
ON1
REP1
JOB2
OFF1
REP2
AUTO
ON2
LOW
ONE
OFF2
TWO
Рисунок 37 – Функциональный блок T_AVR_U2
Таблица 37 – Входные и выходные параметры T_AVR_U2
Обозначение
JOB1
Тип
Описание параметра
BOOL
REP1
JOB2
BOOL
BOOL
REP2
AUTO
LOW
ONE
TWO
ON1
OFF1
ON2
OFF2
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
Перевод первого насоса в рабочий/резервный режимы работы (TRUE/FALSE)
Перевод первого насоса в ремонтное положение
Перевод второго насоса в рабочий/резервный режимы работы(TRUE/FALSE)
Перевод второго насоса в ремонтное положение
Перевод двигателей на автоматическое управление
Сигнал «Достигнут нижний уровень» (TRUE)
Сигнал «Достигнут первый уровень» (TRUE)
Сигнал «Достигнут второй уровень» (TRUE)
Выходной сигнал «ВКЛЮЧИТЬ первый насос»
Выходной сигнал «ОТКЛЮЧИТЬ первый насос»
Выходной сигнал «ВКЛЮЧИТЬ второй насос»
Выходной сигнал «ОТКЛЮЧИТЬ второй насос»
Все входные сигналы, поступающие на функциональный блок T_AVR_U2, а также все
выходные команды, формируемые алгоритмом, являются дискретными. Все входные
сигналы являются потенциальными (длительными).
4.27.1 Описание работы
Текущее состояние выходных команд определяется в соответствии с алгоритмом,
приведенным на рисунке 37, исходя из текущего состояния входных сигналов.
74
Библиотека алгоритмов для среды ISaGRAF
TIL PRO Std v.1.2
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
Рисунок 38 – Структура алгоритма T_AVR_U2
При получении сигнала AUTO = TRUE (перевод двигателей в режим автоматического
управления) реализуются следующие операции:
− включение насосов, выбранных рабочими, по достижению первого уровня дренажа в баке (при ONE = TRUE);
− включение насосов, выбранных резервными, по достижению второго уровня
дренажа в баке (при TWO = TRUE);
− отключение всех насосов при получении сигнала нижнего уровня дренажа в баке (при LOW = TRUE).
Выбор режима работы первого и второго насосов «РАБОЧИЙ/РЕЗЕРВНЫЙ» осуществляется посредством установки сигналов JOB_1 и JOB_2 в состояние TRUE/FALSE.
Перевод первого и второго насосов в ремонтное положение осуществляется посредством установки сигналов REP_1 и REP_2 в состояние TRUE.
При получении сигнала AUTO = FALSE (перевод двигателей в режим дистанционного
управления) все выходные команды устанавливаются в состояние FALSE, независимо
от состояния других входных сигналов.
Алгоритм T_AVR_U2 может использоваться совместно с алгоритмами управления
двигателями T_BUD: выходные сигналы ON_1, OFF_1, ON_2 и OFF_2 подаются на соответствующие входные сигналы B_ON и B_OFF алгоритмов T_BUD. В этом случае
сигнал перевода двигателей на автоматическое управление AUTO должен подаваться
в инверсном состоянии на входы PM_ON и PM_OFF («Разрешение ручного включения» и «Разрешение ручного отключения») каждого алгоритма T_BUD.
Описание применения
75
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
4.28
T_AVR_U3 – АЛГОРИТМ «АВТОМАТИЧЕСКОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ РЕЗЕРВА
ТРЕХ НАСОСОВ ПО УРОВНЮ»
Алгоритм обеспечивает в автоматическом режиме переключение трех насосов, находящихся в неремонтном состоянии, по дискретным сигналам уровня.
Обозначение функционального блока T_AVR_U3 в редакторе FBD среды разработки
приложений ISaGRAF приведено на рисунке 39. Входные и выходные параметры алгоритма T_AVR_U3 приведены в таблице 38.
T_AVR_U3
JOB1
REP1
JOB2
ON1
REP2
OFF1
JOB3
ON2
REP3
OFF2
AUTO
ON3
LOW
OFF3
ONE
TWO
Рисунок 39 – Функциональный блок T_AVR_U3
Таблица 38 – Входные и выходные параметры T_AVR_U3
Обозначение
JOB1
Тип
Описание параметра
BOOL
REP1
JOB2
BOOL
BOOL
REP2
JOB3
BOOL
BOOL
REP3
AUTO
BOOL
BOOL
LOW
ONE
TWO
ON1
OFF1
ON2
OFF2
ON3
OFF3
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
Перевод первого насоса в рабочий/резервный
режимы работы
Перевод первого насоса в ремонтное положение
Перевод второго насоса в рабочий/резервный
режимы работы
Перевод второго насоса в ремонтное положение
Перевод третьего насоса в рабочий/резервный
режимы работы
Перевод третьего насоса в ремонтное положение
Перевод двигателей на автоматическое управление
Сигнал «Достигнут нижний уровень»
Сигнал «Достигнут первый уровень» (TRUE)
Сигнал «Достигнут второй уровень» (TRUE)
Выходной сигнал «ВКЛЮЧИТЬ первый насос»
Выходной сигнал «ОТКЛЮЧИТЬ первый насос»
Выходной сигнал «ВКЛЮЧИТЬ второй насос»
Выходной сигнал «ОТКЛЮЧИТЬ второй насос»
Выходной сигнал «ВКЛЮЧИТЬ третий насос»
Выходной сигнал «ОТКЛЮЧИТЬ третий насос»
76
Библиотека алгоритмов для среды ISaGRAF
TIL PRO Std v.1.2
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
4.28.1 Описание работы
Текущее состояние выходных команд определяется в соответствии с алгоритмом,
приведенным на рисунке 39, исходя из текущего состояния входных сигналов.
При получении сигнала AUTO = TRUE (перевод двигателей в режим автоматического
управления) реализуются следующие операции:
− включение насосов, выбранных рабочими, по достижению первого уровня дренажа в баке (при ONE = TRUE);
− включение насосов, выбранных резервными, по достижению второго уровня дренажа в баке (при TWO = TRUE);
− отключение всех насосов при получении сигнала нижнего уровня дренажа в баке
(при LOW = TRUE).
Рисунок 40 – Структура алгоритма T_AVR_U3
Выбор режима работы насосов «РАБОЧИЙ/РЕЗЕРВНЫЙ» осуществляется посредством установки сигналов JOB_1, JOB_2 и JOB_3 в состояние TRUE/FALSE.
Перевод первого, второго и третьего насосов в ремонтное положение осуществляется
посредством установки сигналов REP_1, REP_2 и REP_3 в состояние TRUE.
При получении сигнала AUTO = FALSE (перевод двигателей в режим дистанционного
управления) все выходные команды устанавливаются в нулевое состояние, независимо от состояния других входных сигналов.
T_AVR_U2 может использоваться совместно с алгоритмами управления двигателями
T_BUD: выходные сигналы ON_1, OFF_1, ON_2, OFF_2, ON_3 и OFF_3 подаются на
соответствующие входные сигналы B_ON и B_OFF алгоритмов T_BUD. В этом случае
сигнал перевода двигателей на автоматическое управление AUTO должен подаваться
в инверсном состоянии на входы PM_ON и PM_OFF («Разрешение ручного включения» и «Разрешение ручного отключения») каждого алгоритма T_BUD.
Описание применения
77
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
4.29
T_4PUMPS – АЛГОРИТМ «АВТОМАТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ГРУППОЙ
ИЗ ЧЕТЫРЕХ НАСОСОВ»
Алгоритм обеспечивает в автоматическом режиме управление работой группы, содержащей от двух до четырех насосов.
Обозначение функционального блока T_4PUMPS в редакторе FBD среды разработки
приложений ISaGRAF приведено на рисунке 41. Входные и выходные параметры алгоритма T_4PUMPS приведены в таблице 39.
ZDN
T_4PUMPS
OSN
NUM
ADD
OSN
PPY
PPV
WRK
PPT
PPD
ON
PRN
SGN
TOL
STS
TOP
MOD
MTR
PHS
PRS
MTR
RST
Рисунок 41 – Функциональный блок T_4PUMPS
Таблица 39 – Входные и выходные параметры T_4PUMPS
Обозначение
ZDN
OSN
NUM
ADD
PPY
PPV
PPT
PPD
PRN
SGN
TOL
Тип
Описание параметра
SINT
SINT
SINT
SINT
BOOL
SINT
REAL
SINT[4]
SINT
SINT
DINT
TOP
DINT
Режим работы алгоритма
Номер основного насоса
Количество насосов в группе (от 2 до 4)
Количество дополнительных насосов (от 0 до 2)
Тип планового переключения насосов (ППН)
Единица измерения моторесурса насосов
Интервал ППН, в ед. PPV
Момент ППН
Количество рестартов на каждый насос
Тип набора контрольных сигналов
Период ожидания возникновения/пропадания фазы на насосах, мс
Период ожидания возникновения/пропадания перепада давления на насосах, мс
78
Библиотека алгоритмов для среды ISaGRAF
TIL PRO Std v.1.2
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
Продолжение таблицы 39
Обозначение
MOD
PHS
PRS
MTR
RST
OSN
WRK
ON
STS
MTR
Тип
BOOL[4]
BOOL[4]
BOOL[4]
REAL[4]
BOOL
SINT
SINT
BOOL[4]
SINT[4]
REAL[4]
Описание параметра
Режимы работы насосов
Сигналы фазы на насосах
Сигналы перепадов давления на насосах
Моторесурсы насосов
Сброс аварийных состояний насосов
Номер основного насоса
Количество реально работающих насосов
Команды на пуск насосов
Состояния насосов
Моторесурсы насосов
4.29.1 Описание работы
Блок управления насосами предназначен для управления группой насосов в количестве от двух до четырех. Количество насосов реально присутствующих в группе задается входом NUM. При этом в группе всегда присутствует один основной насос и один
резервный (вот почему NUM не может быть меньше 2). При количестве насосов больше двух, третий и четвертый насос могут быть как дополнительными, так и резервными. Количество дополнительных насосов задается входом ADD, и может принимать
значения от 0 до 2, в зависимости от общего количества насосов в группе. Максимальное количество дополнительных насосов указано в таблице 40.
Таблица 40
NUM
2
3
4
ADD
0
1
2
Количество насосов, нуждающихся во включении, задается входом ZDN. При этом количество насосов, могущих быть запущенными одновременно, составляет величину
не большую, чем (ADD+1), а значения ZDN большие этого числа урезаются до максимально возможного.
Как только на вход ZDN подается отличное от нуля значение, происходит запуск насоса, порядковый номер которого равен значению входа OSN. Если этот насос находится в ручном режиме (MOD[OSN] = FALSE) или в аварийном состоянии, то запускается
следующий по порядку насос, и т.д.
Если значение ZDN больше 1, то последовательно запускается несколько насосов.
Пуск каждого насоса производится путем подачи в соответствующий ему по порядковому номеру элемент массива выхода блока ON значения TRUE, останов насоса – подачей в этот элемент значения FALSE. Контроль пуска и останова насосов осуществляется при помощи контрольных сигналов «фаза на двигателе насоса» и «перепад
давления на насосе». Эти сигналы заводятся соответственно на входы блока PHS и
PRS, которые представляют собой массивы, где каждому элементу соответствует такой же по порядковому номеру насос. При этом необходимо учитывать, что сигнал
«фаза…» является прямым (PHS[i] = TRUE – фаза на двигателе есть), а сигнал «перепад…» - обратным (PRS[i] = TRUE – перепада на насосе нет). Набор контрольных сигналов для каждой из групп насосов может различаться. Номер набора задается вхо-
Описание применения
79
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
дом SGN. Соответствие номеров наборов комбинациям контрольных сигналов показано в таблице 41.
Таблица 41
SGN
0
1
2
3
4
Комбинация контрольных сигналов
Перепад по каждому насосу, фаза на каждом насосе
Перепад по каждому насосу, фаз нет
Перепад по группе насосов, фаз нет
Перепад по группе насосов, фаза на каждом насосе
Перепада нет, фаза для каждого насоса
Контроль пуска насосов осуществляется следующим образом. Как только на выход
ON[i] подается значение TRUE, контур управления соответствующим насосом переходит в режим ожидания появления сигнала фазы для этого насоса (PHS[i] = TRUE). Появление сигнала фазы на входе ожидается в течение периода времени, задаваемого
входом TOL (период задается в мс). Если в течение этого периода фаза так и не появилась, то насос считается находящимся в аварийном состоянии (выход STS[i] = 7). В
противном случае контур управления переходит в режим ожидания появления сигнала
перепада давления для этого насоса (PRS[i] = FALSE). Появление сигнала на входе
ожидается в течение периода времени, задаваемого входом TOP (период задается в
мс). Если в течение этого периода перепад так и не появился, то насос считается находящимся в аварийном состоянии (выход STS[i] = 9).
Контроль останова осуществляется аналогичным образом. Вначале ожидается пропадание сигнала фазы на насосе (если не пропала, то авария STS[i] = 11), а потом пропадание перепада давления (если не пропал, то авария STS[i] = 12).
Контроль работы насосов производится также по наличию сигналов «фаза…» и «перепад…». Если во время работы насоса происходит пропадание сигнала фазы, то насос считается находящимся в аварийном состоянии (выход STS[i] = 8). Если во время
работы насоса происходит пропадание сигнала перепада, то насос также считается
находящимся в аварийном состоянии (выход STS[i] = 10).
Контроль над отключенными насосами производится аналогично. Если на остановленном насосе происходит появление сигнала фазы, то насос считается находящимся
в аварийном состоянии (выход STS[i] = 6).
Контроль наличия либо отсутствия сигналов «фаза…» и «перепад…» производится
только в том случае, если они присутствуют в проекте (это зависит от значения входа
SGN).
Состояния насосов передаются в соответствующие их порядковым номерам элементы
массива выхода STS. Соответствие значений элементов массива выхода STS состояниям насосов приведено в таблице 42.
Состояния насосов отслеживаются также и тогда, когда они находятся в ручном режиме управления (соответствующие элементы массива входа MOD равны FALSE). Однако это становится возможным только в случаях, если в системе присутствуют сигналы
«фаза…» или «перепад…» для каждого насоса.
80
Библиотека алгоритмов для среды ISaGRAF
TIL PRO Std v.1.2
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
Таблица 42
STS
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Состояния насосов
Насос отключен в автоматическом режиме
Насос запускается (есть фаза, нет перепада)
Насос в работе (есть фаза, есть перепад)
Насос останавливается (нет фазы, есть перепад)
Насос включен в ручном режиме
Насос отключен в ручном режиме
Авария – несанкционированное включение
Авария – насос не стартовал (нет фазы)
Авария – несанкционированное отключение
Авария – насос не запустился (нет перепада)
Авария – пропадание перепада при работе
Авария – насос не отключается (есть фаза)
Авария – насос не остановился (есть перепад)
Выход блока WRK принимает в процессе работы алгоритма значение, численно равное количеству реально запущенных насосов. При этом учитываются состояния насосов, запущенных как в автоматическом, так и в ручном режимах. В нормальном режиме работы алгоритма значение выхода WRK должно быть численно равно значению
входа ZDN, однако может и не совпадать в случае, если некоторое количество насосов находится в аварийном состоянии.
Элементы массива выхода MTR принимают в процессе работы алгоритма значения,
соответствующие текущему значению наработанного моторесурса для каждого насоса. Моторесурс измеряется в единицах, которые задаются значением входа PPV (см.
таблицу 43).
Таблица 43
PPV
0
1
2
Единицы измерения моторесурса
Минуты
Часы
Дни
Для корректной работы контура учета моторесурсов, выход MTR блока нужно замкнуть
на одноименный вход.
4.29.2 Плановое переключение насосов
В целях увеличения срока службы исполнительных механизмов насосов, в алгоритме
предусмотрен контур управления плановым переключением насосов (далее ППН).
Принцип работы контура следующий: с определенной пользователем регулярностью
номер основного насоса (задаваемый входом OSN) увеличивается на единицу. Вследствие этого происходит отключение ранее работающего основного и запуск следующего по порядковому номеру насоса. В случае, если было запущено более одного насоса, то происходит запуск первого же отключенного (либо аварийного) и находящегося
в автоматическом режиме насоса. Если насос, который собирается запуститься, находится в аварийном режиме, то будет произведена попытка его перезапуска. Количество попыток перезапуска задается при помощи входа PRN. Если количество перезапусков отдельного насоса превысит значение PRN, то этот насос больше не будет перезапускаться. Обнулить счетчик перезапусков насосов позволяет вход RST, если подать на него значение TRUE.
Описание применения
81
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
Для корректной работы контура ППН необходимо выход блока OSN замкнуть на одноименный вход.
Периодичность планового переключения насосов может задаваться двумя способами:
в определенный момент времени (вход PPY = FALSE) и период работы (вход PPY =
TRUE).
Момент времени ППН задается при помощи элементов массива входа PPD. Назначение каждого элемента массива PPD и их возможные значения приведены в таблице
44.
Таблица 44 – Назначение элементов массива PPD
i
PPD[i]
Возможные значения
*
1
День недели
от -1 до 6
2
Час
от 0 до 23
3
Минута
от 0 до 59
4
Резерв
*
- нумерация дней недели начинается с воскресенья (0 - воскресенье), значение «–1»
означает «ежедневно»
Период ППН задается при помощи значения входа PPT. При этом это значение измеряется в единицах моторесурса (см. п. 4.29.1 данного руководства). Период переключения насосов определяется путем сравнения моторесурса основного насоса со значением PPT. Если текущее значение моторесурса кратно значению PPT, то происходит ППН.
82
Библиотека алгоритмов для среды ISaGRAF
TIL PRO Std v.1.2
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
4.30
T_4PNO – АЛГОРИТМ «АВТОМАТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ГРУППОЙ ИЗ
ЧЕТЫРЕХ НАСОСОВ С ЗАДВИЖКОЙ»
Алгоритм обеспечивает в автоматическом режиме управление работой группы, содержащей от двух до четырех насосов и задвижки.
Обозначение функционального блока T_4PNO в редакторе FBD среды разработки
приложений ISaGRAF приведено на рисунке 42. Входные и выходные параметры алгоритма T_4PNO приведены в таблице 45.
ZDN
T_4PNO
OSN
NUM
ADD
OSN
LVL
PRN
WRK
SGN
VLE
VON
VTO
TIM
ON
BLC
TOL
TOP
VST
MOD
PHS
STS
PRS
MTV
MTR
MTR
RST
Рисунок 42 – Функциональный блок T_4PNO
Таблица 45 – Входные и выходные параметры T_4PNO
Обозначение
ZDN
OSN
NUM
ADD
LVL
PRN
SGN
VLE
VTO
TIM
Тип
Описание параметра
SINT
SINT
SINT
SINT
BOOL[4]
SINT
SINT
BOOL[4]
DINT
DINT
Режим работы алгоритма
Номер основного насоса
Количество насосов в группе (от 2 до 4)
Количество дополнительных насосов (от 0 до 2)
Условия включения насосов
Количество рестартов на каждый насос
Тип набора контрольных сигналов
Контрольные сигналы задвижки
Время схода задвижки с концевика, мс
Время хода исполнительнительного механизма
задвижки, мс
Описание применения
83
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
Продолжение таблицы 45
Обозначение
BLC
TOL
Тип
Описание параметра
SINT
DINT
TOP
DINT
MOD
PHS
PRS
MTV
MTR
RST
OSN
WRK
VON
ON
VST
STS
MTR
BOOL[4]
BOOL[4]
BOOL[4]
SINT
REAL[4]
BOOL
SINT
SINT
BOOL[4]
BOOL[4]
SINT
SINT[4]
REAL[4]
Интервал блокирующего параметра
Период ожидания возникновения/пропадания фазы на насосах, мс
Период ожидания возникновения/пропадания перепада давления на насосах, мс
Режимы работы насосов
Сигналы фазы на насосах
Сигналы перепадов давления на насосах
Единица измерения моторесурса насосов
Моторесурсы насосов
Сброс аварийных состояний насосов
Номер основного насоса
Количество реально работающих насосов
Команды на перемещение задвижки
Команды на пуск насосов
Состояние задвижки
Состояния насосов
Моторесурсы насосов
4.30.1 Описание работы
Блок управления насосами предназначен для управления группой насосов в количестве от двух до четырех и задвижкой. Принцип работы алгоритма управления насосами
полностью аналогичен принципу работы алгоритма T_4PUMPS (см. п. 4.29 данного руководства), за исключением того, что в алгоритме T_4PNO не реализован контур планового переключения насосов, зато реализованы контуры управления задвижкой и
принудительной блокировки насосов по интервалу параметра (относительно интервалов параметров см. п. 4.12.2 данного руководства).
Отличие в работе данного блока от T_4PUMPS состоит в следующем. Насосы включаются, если значение входа ZDN отлично от нуля, и условия включения насосов
(массив входа LVL) принимают значения, указанные в таблице 46:
Таблица 46 – Условия активации насосов
Состояния
Условия
насосов
Активны ((LVL[4]=FALSE)OR(LVL[2]=FALSE AND LVL[3]=FALSE))AND(LVL[1]=FALSE)
Неактивны
((LVL[1]=TRUE)OR(LVL[2]=TRUE AND LVL[3]=TRUE))AND(LVL[4]=TRUE)
При наличии задвижки, вначале происходит ее открытие, и только затем пускаются
насосы.
При останове вначале закрывается задвижка, и только потом останавливаются насосы.
При наличии на входе BLC отличного от нуля значения производится принудительная
блокировка пуска насосов, однако управление задвижкой происходит в обычном режиме.
84
Библиотека алгоритмов для среды ISaGRAF
TIL PRO Std v.1.2
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
4.30.2 Управление задвижкой
В составе группы задвижка может как присутствовать, так и отсутствовать. Ее наличие
определяется состоянием элемента массива входа VLE[1] (если VLE[1] равен TRUE,
то задвижка присутствует). В случае отсутствия задвижки она не учитывается при работе блока.
Управление задвижкой происходит путем управления состоянием элементов массивов
выхода VON: подача на VON[1] значения TRUE вызывает открытие задвижки, а подача
на VON[2] значения TRUE вызывает закрытие задвижки. Подача на оба элемента значения FALSE вызывает прекращение перемещения исполнительного механизма задвижки.
Контроль состояния задвижки может осуществляться двумя путями, выбор между которыми зависит от наличия у задвижки сигналов концевиков. Их наличие определяется состоянием элемента массива входа VLE[2] (если VLE[2] равен TRUE, то сигналы
концевиков присутствуют). Сигналы концевиков расположены следующим образом:
VLE[3] – задвижка открыта, VLE[4] – задвижка закрыта.
В случае наличия концевиков алгоритм перемещения задвижки таков: после подачи на
один из выходов, управляющих задвижкой значения TRUE, алгоритм переходит в режим ожидания схода задвижки с концевика. Период ожидания задается значением
входа VTO и измеряется в мс. Если в течение этого периода сигнал соответствующего
концевика не стал равен FALSE, то задвижка считается находящейся в аварийном состоянии (выход VST = 10 в случае открытия, и 11 в случае закрытия). В противном случае алгоритм выжидает период времени равный полному ходу исполнительного механизма задвижки, который задается значением входа TIM и измеряется в мс. Если за
этот период вход соответствующего концевика не принял значение TRUE, задвижка
считается находящейся в аварийном состоянии (выход VST = 6 в случае открытия, и 7
в случае закрытия). В противном случае производится пуск или останов насосов.
В открытом либо закрытом состоянии также производится контроль за наличием сигналов концевиков. Если соответствующий вход какого-либо из концевиков принял значение FALSE без команды движения, то задвижка также считается находящейся в
аварийном состоянии (выход VST = 8 в случае открытия, и 9 в случае закрытия). Также
отслеживается случай, если входы обоих концевиков вдруг приняли значение TRUE
(выход VST = 5).
В случае отсутствия концевиков задвижки алгоритм перемещения задвижки таков: после подачи на один из выходов, управляющих задвижкой значения TRUE алгоритм
выжидает период времени равный полному ходу исполнительного механизма задвижки, который задается значением входа TIM и измеряется в мс. После этого задвижка
считается открытой (закрытой) и происходит пуск (останов) насосов. Никакая диагностика состояния задвижки в этом случае не производится.
Текущее состояние задвижки передается на выход VST. Возможные значения VST
приведены в таблице 47.
Описание применения
85
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
Таблица 47 – Состояния задвижки
VST
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
86
Состояния задвижки
Останов
Открыта
Закрыта
Открывается
Закрывается
Авария – оба сигнала концевиков одновременно
Авария – не открылась
Авария – не закрылась
Авария – несанкционированное открытие
Авария – несанкционированное закрытие
Авария – не открывается
Авария – не закрывается
Библиотека алгоритмов для среды ISaGRAF
TIL PRO Std v.1.2
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
4.31
T_VCB – АЛГОРИТМ «КОНТРОЛЬ СИГНАЛОВ СОСТОЯНИЯ ЗАДВИЖКИ»
Алгоритм обеспечивает выработку признака недостоверности входных сигналов состояния задвижки.
Обозначение функционального блока T_VCB в редакторе FBD среды разработки приложений ISaGRAF приведено на рисунке 43. Входные и выходные параметры алгоритма T_VCB приведены в таблице 48.
IN1
T_VCB
IN2
STAT
TIME
Рисунок 43 – Функциональный блок T_VCB
Таблица 48 – Входные и выходные параметры T_VCB
Обозначение
IN1
IN2
TIME
STAT
Тип
Описание параметра
BOOL Сигнал «ЗАДВИЖКА ОТКРЫТА»
BOOL Сигнал «ЗАДВИЖКА ЗАКРЫТА»
REAL Задержка формирования признака недостоверности, с
BOOL Признак недостоверности входных сигналов
4.31.1 Описание работы
При одновременном отсутствии в течение интервала времени большего TIME входных
сигналов состояния задвижки IN1 и IN2 (IN1 = IN2 = FALSE) формируется признак недостоверности обоих сигналов (STAT = TRUE).
Сигнал недостоверности сохраняется в течение интервала времени пока оба входных
сигнала состояния задвижки равны FALSE.
При остальных сочетаниях значений входных сигналов состояний задвижки формируется сигнал STAT, равный FALSE.
При установке ТIME < 0, соответствующая величина считается равной нулю.
4.31.2 Первое обращение к алгоритму
При первом обращении к алгоритму выходному сигналу STAT присваивается значение
FALSE.
Описание применения
87
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
4.32
T_VCM – АЛГОРИТМ «КОНТРОЛЬ СИГНАЛОВ СОСТОЯНИЯ ДВИГАТЕЛЯ
(ЗАТВОРА)»
Алгоритм обеспечивает выработку признаков недостоверности входных сигналов состояния двигателя (затвора).
Обозначение функционального блока T_VCM в редакторе FBD среды разработки приложений ISaGRAF приведено на рисунке 44. Входные и выходные параметры алгоритма T_VCM приведены в таблице 49.
T_VCM
IN1
IN2
STAT
TIME
Рисунок 44 – Функциональный блок T_VCM
Таблица 49 – Входные и выходные параметры T_VCM
Обозначение
IN1
IN2
TIME
STAT
Тип
Описание параметра
BOOL
BOOL
REAL
BOOL
Сигнал «ДВИГАТЕЛЬ ВКЛЮЧЕН»
Сигнал «ДВИГАТЕЛЬ ОТКЛЮЧЕН»
Задержка формирования признака недостоверности, с
Признак недостоверности входных сигналов
4.32.1 Описание работы
При наличии в течение интервала времени большего TIME одинакового значения
входных сигналов состояния двигателя IN1 и IN2 (IN1 = IN2 = TRUE или IN1 = IN2 =
FALSE) формируется признак недостоверности обоих сигналов (STAT = TRUE).
Сигнал недостоверности сохраняется в течение интервала времени, пока оба входных
сигнала состояния двигателя имеют одинаковое значение.
При различных значениях входных сигналов состояния двигателя формируется сигнал
STAT, равный FALSE.
При установке ТIME < 0, соответствующая величина считается равной нулю.
4.32.2 Первое обращение к алгоритму
При первом обращении к алгоритму выходному сигналу STAT присваивается значение
FALSE.
88
Библиотека алгоритмов для среды ISaGRAF
TIL PRO Std v.1.2
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
4.33
T_D2_2K – АЛГОРИТМ «ВЫБОРКА И КОНТРОЛЬ ДИСКРЕТНЫХ СИГНАЛОВ»
Алгоритм формирует дискретный сигнал из двух входных дискретных сигналов и дискретный сигнал - признак недостоверности в случае несовпадения входных сигналов в
течение заданного интервала времени.
Обозначение функционального блока T_D2_2K в редакторе FBD среды разработки
приложений ISaGRAF приведено на рисунке 45. Входные и выходные параметры алгоритма T_D2_2K приведены в таблице 50.
IN1
T_D2_2K
OUT
IN2
STAT
TIME
Рисунок 45 – Функциональный блок T_D2_2K
Таблица 50 – Входные и выходные параметры T_D2_2K
Обозначение
IN1
IN2
TIME
OUT
STAT
Тип
Описание параметра
BOOL Первый входной дискретный сигнал
BOOL Второй входной дискретный сигнал
REAL Задержка формирования признака недостоверности, с
BOOL Выходной сигнал
BOOL Признак недостоверности входных сигналов
4.33.1 Описание работы
Алгоритм формирует выходной сигнал OUT по формуле:
OUT = IN1 & IN2.
Сигнал - признак неисправности (STAT = TRUE) формируется в том случае, если в течение заданного интервала времени TIME непрерывно присутствует несовпадение
входных сигналов IN1 и IN2.
Сформированный сигнал неисправности сохраняется до момента совпадения значений входных сигналов.
При установке ТIME < 0, соответствующая величина считается равной нулю.
4.33.2 Первое обращение к алгоритму
При первом обращении к алгоритму всем выходным величинам присваивается значение FALSE.
Описание применения
89
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
4.34
T_D2_3 – АЛГОРИТМ «ВЫБОРКА ДИСКРЕТНЫХ СИГНАЛОВ»
Алгоритм формирует дискретный сигнал из трех входных дискретных сигналов.
Обозначение функционального блока T_D2_3 в редакторе FBD среды разработки приложений ISaGRAF приведено на рисунке 46. Входные и выходные параметры алгоритма T_D2_3 приведены в таблице 51.
T_D2_3
IN1
IN2
OUT
IN3
Рисунок 46 – Функциональный блок T_D2_3
Таблица 51 – Входные и выходные параметры T_D2_3
Обозначение
IN1
IN2
IN3
OUT
Тип
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
Описание параметра
Первый входной дискретный сигнал
Второй входной дискретный сигнал
Третий входной дискретный сигнал
Выходной сигнал
4.34.1 Описание работы
Алгоритм формирует выходной сигнал OUT по формуле:
OUT = (IN1 & IN2) U (IN1 & INЗ) U (IN2 & INЗ) U (IN1 & IN2 & INЗ).
4.34.2 Первое обращение к алгоритму
При первом обращении к алгоритму выходному сигналу OUT присваивается значение
FALSE.
90
Библиотека алгоритмов для среды ISaGRAF
TIL PRO Std v.1.2
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
4.35
T_A2_2K – АЛГОРИТМ «КОНТРОЛЬ НЕИСПРАВНОСТИ АНАЛОГОВЫХ
СИГНАЛОВ»
Алгоритм формирует дискретные сигналы состояния двух входных аналоговых сигналов и дискретный сигнал - признак недостоверности.
Обозначение функционального блока T_A2_2K в редакторе FBD среды разработки
приложений ISaGRAF приведено на рисунке 47. Входные и выходные параметры алгоритма T_А2_2K приведены в таблице 52.
IN1
IN2
T_A2_2K
DL
LOW
HIGH
DH
ESP
D
STAT
TIME
Рисунок 47 – Функциональный блок T_A2_2K
Таблица 52 – Входные и выходные параметры T_A2_2K
Обозначение
IN1
IN2
LOW
Тип
Описание параметра
REAL
REAL
REAL
HIGH
REAL
ESP
D
REAL
REAL
TIME
REAL
DL
DH
STAT
BOOL
BOOL
BOOL
Первый входной аналоговый сигнал
Второй входной аналоговый сигнал
Нижняя уставка контроля входных сигналов, в ед.
IN1 и IN2
Верхняя уставка контроля входных сигналов, в ед.
IN1 и IN2
Зона гистерезиса, в ед. IN1 и IN2
Допуск на рассогласование входных аналоговых
сигналов, в ед. IN1 и IN2
Задержка формирования сигнала недостоверности, с
Выходной сигнал – «Ниже нижней уставки»
Выходной сигнал – «Выше верхней уставки»
Признак недостоверности входных сигналов
4.35.1 Описание работы
Сигнал недостоверности (STAT = TRUE) формируется в том случае, если в течение
заданного интервала времени ТIME непрерывно присутствует рассогласование входных аналоговых сигналов IN1 и IN2, превышающее заданный допуск D. Сформированный сигнал неисправности сохраняется до момента снижения рассогласования входных аналоговых сигналов до величины, не превышающей допуска:
Описание применения
91
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
⎧TRUE, при IN1 - IN2 > D на интервале времени >= TIME ;
⎪
STAT = ⎨ FALSE , при IN1 - IN2 <= D;
⎪
⎩ FALSE, при IN1 - IN2 > D на интервале времени < TIME .
Алгоритм формирует выходной сигнал DL = TRUE в том случае, если оба входных
аналоговых сигнала имеют значение, меньшее значения нижней уставки LOW (с учетом зоны гистерезиса ESP):
⎧TRUE , при ( IN 1 и IN2) <= LOW ;
⎪
DLn = ⎨ DLn−1 , при LOW < ( IN 1 и IN2) < ( LOW + ESP );
⎪ FALSE , при ( IN 1 и IN2) >= ( LOW + ESP ).
⎩
Алгоритм формирует выходной сигнал DH = TRUE в том случае, если оба входных
аналоговых сигнала превысили значение верхней уставки HIGH (с учетом зоны гистерезиса ESP):
⎧TRUE , при ( IN 1 и IN2) >= HIGH ;
⎪
DH n = ⎨ DH n−1 , при ( HIGH − ESP ) < ( IN 1 и IN2) < HIGH ;
⎪ FALSE , при ( IN 1 и IN2) <= ( HIGH − ESP ).
⎩
В приведенных выше формулах приняты следующие обозначения:
- DLn, DHn – значения выходных сигналов DL и DH в текущем цикле вычислений;
- DLn-1, DHn-1 – значения выходных сигналов DL и DH в предыдущем цикле вычислений.
При задании параметров ESP < 0, D < 0 и ТIME < 0 соответствующие величины считаются равными нулю.
4.35.2 Первое обращение к алгоритму
При первом обращении к алгоритму всем выходным величинам присваивается значение FALSE.
92
Библиотека алгоритмов для среды ISaGRAF
TIL PRO Std v.1.2
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
4.36
T_ALARM – АЛГОРИТМ «ОБРАБОТКА АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЙ»
Алгоритм организует очередь из пришедших на вход аварийных сигналов и передает
формируемый код первой аварии в очереди на выход.
Обозначение функционального блока T_ALARM в редакторе FBD среды разработки
приложений ISaGRAF приведено на рисунке 48. Входные и выходные параметры алгоритма T_ALARM приведены в таблице 53.
ALR
T_ALARM
OFS
DEL
ALP
NUM
FST
Рисунок 48 – Функциональный блок T_ALARM
Таблица 53 – Входные и выходные параметры T_ALARM
ОбознаТип
Описание параметра
чение
ALR
DINT[20] Номера аварийных ситуаций
OFS
DINT Смещение для ALR[x]
DEL
DINT Задержка на возникновение аварийной ситуации
NUM
DINT Количество аварий на каждый вход
FST
DINT Код первой аварии, от которого отсчитываются
все остальные
ALP
DINT Код аварии
4.36.1 Описание работы
Данный блок рассчитан прежде всего на взаимодействие с такими блоками, как
T_PUMPS, T_4PNO и другими, формирующими выходы, обозначающие их состояние
на текущий момент.
Алгоритм его работы выглядит следующим образом: код аварии, передаваемый на
выход, формируется по следующей формуле:
ALP = FST + i ⋅ NUM + ( ALR[i ] − OFS ) ,
где i - индекс элемента массива входа ALR, на который отмечена аварийная ситуация;
ALR[i ] - соответствующий индексу i элемент массива входа ALR.
Факт аварии регистрируется в случае, если отличное от 0 значение ( ALR[i ] − OFS ) на
соответствующем входе продержалось в течение периода, задаваемого входом DEL и
измеряемого в миллисекундах. Из полученных аварийных ситуаций формируется очередь кодов, в которой код, соответствующий последней пришедшей аварии, помещается в конец.
На выход ALP блока на каждом цикле работы блока поступает код аварии, находящейся на первом месте в очереди аварий, после чего указанная авария из очереди
удаляется. Подобный механизм реализован для того, чтобы исключить коллизии в
случае, если одновременно пришло несколько аварий.
Описание применения
93
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
В принципе данный алгоритм можно использовать не только для отслеживания аварийных ситуаций, но и вообще для организации очереди изменений входных значений, поскольку если на входы OFS, NUM, и FST завести нули, то значения на выходе
ALP будут в точности повторять значения на входах.
94
Библиотека алгоритмов для среды ISaGRAF
TIL PRO Std v.1.2
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
4.37
T_CYCLE – АЛГОРИТМ «ЦИКЛ ЦЕЛЕВОЙ ЗАДАЧИ»
Алгоритм производит измерение реальных временных характеристик цикла целевой
задачи ISaGRAF.
Средства диагностики ISaGRAF Workbench также предоставляют возможность определения времени выполнения цикла. Необходимо отметить, что показания средств
диагностики ISaGRAF Workbench и алгоритма T_CYCLE разнятся. Причиной отличия
показаний является то, что в ISaGRAF за длительность цикла принимается промежуток времени от начала выполнения цикла до его окончания, алгоритм T_CYCLE, в
свою очередь, измеряет промежуток времени между вызовами двух соседних циклов
целевой задачи.
Разница указанных методов измерения состоит в том, что после окончания выполнения цикла ISaGRAF последующий цикл начинается не сразу же, а только после того,
как произойдет обслуживание системы ввода-вывода, диагностика внутренних ресурсов и прочие действия СПО (системного программного обеспечения) контроллера.
Обозначение функционального блока T_CYCLE в редакторе FBD среды разработки
приложений ISaGRAF приведено на рисунке 49. Входные и выходные параметры алгоритма T_CYCLE приведены в таблице 54.
T_CYCLE
TCUR
TMAX
TIME
TMIN
LPS
ALRM
Рисунок 49 – Функциональный блок T_CYCLE
Таблица 54 – Входные и выходные параметры алгоритма T_CYCLE
Обозначение
TIME
TCUR
TMAX
TMIN
LPS
Тип
Описание параметра
INT
INT
INT
INT
INT
ALRM
BOOL
Заданная длительность цикла целевой задачи, мс
Время текущего цикла целевой задачи, мс
Время максимального цикла целевой задачи, мс
Время минимального цикла целевой задачи, мс
Количество циклов целевой задачи ISaGRAF за одну
секунду
Превышение времени цикла заданной длительности
4.37.1 Описание работы
Начиная с первого включения, алгоритм измеряет длительности текущего, максимального и минимального циклов целевой задачи ISaGRAF, а также количество циклов за одну секунду.
Описание применения
95
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
Значение выходного сигнала ALRM устанавливается в TRUE в том случае, если длительность текущего цикла TCUR превысит значение, которое определяется входной
переменной TIME.
Основные «воздействия», увеличивающие время цикла целевой задачи:
− увеличение количества используемого периферийного оборудования;
− увеличение количества используемых каналов ввода/вывода;
− увеличение количества используемых временных функций и функций динамических
преобразований;
− использование языков программирования «верхней» ступени иерархии IEC 61131
(SFC).
96
Библиотека алгоритмов для среды ISaGRAF
TIL PRO Std v.1.2
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
Приложение А
(справочное)
Перечень стандартных функций и функциональных блоков
ISaGRAF
ISaGRAF PRO поддерживает следующие стандартные функции:
Таблица А.1
Math
Trigonometric
Register control
Data manipulation
Data conversion
Logic operations
String management
ABS
EXPT, POW
LOG
SQRT
TRUNC
ACOS, ASIN,
ATAN
COS, SIN, TAN
ROL, ROR
SHL, SHR
MIN, MAX, LIMIT
MOD
MUX4, MUX8
SEL
ODD
RAND
ASCII
CHAR
AND_MASK
OR_MASK
XOR_MASK
NOT_MASK
MLEN
DELETE, INSERT
FIND, REPLACE
LEFT, MID,
RIGHT
Описание применения
Абсолютное значение
Экспонента
Логарифм
Корень квадратный
Целая часть
Функции арккосинус, арксинус,
арктангенс
Функции косинус, синус, тангенс
Вращать влево, Вращать вправо
Сдвинуть влево, Сдвинуть вправо
Минимум, Максимум, Предел
Модуль
Мультиплексор
Бинарный переключатель
Проверка на чётность
Случайное значение
Преобразование CHAR в ASCII
Преобразование ASCII в CHAR
Побитовое AND
Побитовое OR
Побитовое исключающее OR
Побитовое инвертирование
Количество символов в строке
Удаление подстроки, Вставка
Поиск подстроки, Замена подстроки
Выделение слева, внутри, справа
97
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
ISaGRAF PRO поддерживает следующие стандартные функциональные блоки:
Таблица А.2
Booleans
98
SR
RS
R_TRIG
F_TRIG
Communication CONNECT
USEND_S
URCV_S
Counting
CTU
CTD
CTUD
Integer
CMP
STACKINT
Real
AVERAGE
HYSTER
LIM_ALRM
INTEGRAL
DERIVATE
Signal genera- BLINK
tion
SIG_GEN
Установить доминанту
Сбросит доминанту
Передний фронт
Задний фронт
Соединение с ресурсом
Послать сообщение на ресурс
Принять сообщение от ресурса
Up счётчик
Down счётчик
Up-down счётчик
Полное сравнение двух значений
Стек для целых
Переполнение
Гистерезис
Сигнализация выхода за пределы
Интегрирование по времени
Дифференцирование по времени
Мигающий сигнал
Генератор сигналов
Timers
On-таймер
Off-таймер
Pulse таймер
TON
TOF
TP
Библиотека алгоритмов для среды ISaGRAF
TIL PRO Std v.1.2
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
Приложение Б
(обязательное)
Особенности применения алгоритмов библиотеки
TIL PRO Std
Данное приложение содержит информацию об особенностях функционирования алгоритмов библиотеки TIL PRO Std v.1.2 в рамках целевых задач ISaGRAF, размещаемых
в различных типах программируемых контроллеров ЗАО ПК «Промконтроллер».
ТКМ410 и ТКМ700
Функционирование алгоритмов библиотеки TIL PRO Std v.1.2 в рамках целевой задачи
ISaGRAF, размещаемой в контроллерах ТКМ410 и ТКМ700, имеет следующие особенности:
− название целевой задачи контроллера ТКМ410 – «ECOS-TARGET_L», ТКМ700 –
«ECOS-M-TARGET_L». Требуемое название целевой задачи необходимо указать в
файле импорта (см. п. 3.3 данного Описания);
− блоки T_PDP и T_PDT (см. пп. 4.17 и 4.18 данного Описания) предполагают использование импульсных дискретных выходов контроллера ТКМ410, поэтому выходы
OPN и CLS данных блоков могут подаваться на дискретные выходы контроллера
ТКМ410 без дополнительной обработки. Использованию выходов OPN и CLS совместно с дискретными каналами контроллера ТКМ700, должна предшествовать
дополнительная настройка каналов на работу в импульсном режиме. Более подробная информация о настройке каналов дискретного выхода на работу в режиме
ШИМ указана в руководстве по эксплуатации на контроллер ТКМ700;
− не рекомендуется использовать блоки T_PID2, T_PDD2_SHIM и T_ALARM (см. пп.
4.14, 4.16 и 4.36 данного Описания). Перед импортом библиотеки алгоритмов в среду разработки необходимо исключить указанные блоки из перечня экспортируемых
алгоритмов (см. п. 3.3).
МФК, МФК3000 и P06
Функционирование алгоритмов библиотеки TIL PRO Std v.1.2 в рамках целевой задачи
ISaGRAF, размещаемой в контроллерах МФК, МФК3000 и P06 имеет следующие особенности:
− название целевой задачи для контроллеров МФК и МФК3000 – «MFC», для процессорного модуля P06 – «TENIX-P06». Требуемое название целевой задачи необходимо указать в файле импорта (см. п. 3.3 данного Описания);
− выходы OPN и CLS алгоритмов T_PDD2_SHIM, T_PDP и T_PDT (см. пп. 4.16, 4.17 и
4.18 данного Описания) рассчитаны на использование импульсных дискретных выходов контроллера, поэтому управляющие значения выходов OPN и CLS данных
блоков могут подаваться на дискретные выходы контроллеров МФК, МФК3000 и модулей ТЕКОНИК только после того, как соответствующие каналы будут настроены
на работу в импульсном режиме. Более подробная информация о настройке каналов дискретного вывода на работу в режиме ШИМ указана в руководстве на соответствующий контроллер.
Описание применения
99
ДАРЦ.70015-12 31 01-1
Лист регистрации
изменений
Номера листов (страниц)
Изм
Измененных
Замененных
Новых
Н
—
—
Все
100
Аннулированных
Всего
листов
(страниц) в
докум.
№
документа
ДАРЦ
—
100
1012-08
Входящий №
сопроводительного докум.
и дата
Подп.
Дата
21.07.
2008
Библиотека алгоритмов для среды ISaGRAF
TIL PRO Std v.1.2