Составление программы технолога

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 4

4.4.1 Разбить технологический процесс на этапы, которым будут соответствовать шаги в программе управления. Для наглядности рекомендуется оформить этапы технологического процесса в виде таблицы.

4.4.2 Определить число шагов в программе технолога, учитывая условия перехода на следующий шаг.

Пример 1. На рисунке 35а изображен график температурного режима, который задает время, необходимое для достижения уставки и выдержки при этой температуре. Очевидно, что за один шаг заданную температуру точно выдержать по времени невозможно, так как скорость выхода на уставку может варьироваться, поэтому необходимо этот процесс разбить на два шага (рисунок 35б).При таком разбиении температура достигает уставки за время t₁ (1-й шаг), которое не программируется, поскольку зависит от скорости выхода температуры на уставку. Пользователь программирует условие перехода с первого шага на второй по достижении заданного значения параметра; на втором шаге задает точное время выдержки.

Общее число шагов в программе определяется максимальным числом шагов одного из двух задействованных регуляторов.

Пример 2. На рисунке 36представлены графики температурного и влажностного режимов, контролируемых двумя регуляторами: требуемое число шагов при поддержании температуры -2, влажности - 5. Следовательно, программа должна содержать 5 шагов, и при программировании параметров для регулятора температуры необходимо задать последние 4 шага с одинаковыми уставками.

Число шагов в программе записывается в программируемом параметре 01.

4.4.3 По числу шагов выбрать тип разбиения памяти на шаги, выбранный тип устанавливается в параметре " уровня L2 с учетом возможного количества программ (см. прил. А), значение параметра " записать в таблицы.

4.4.4 Задать значение параметра 02. Если прибор должен остановиться после окончания программы, то 02=000. Если программа должна выполняться «бесконечно», необходимо указать номер шага, на который будет возвращаться прибор.

Частный случай - программа, состоящая из одного шага, которая выполняется до ее остановки вручную; в этом случае: 01=001, 02=001.

4.4.5 Условия перехода с текущего шага на следующий, задаваемые параметрами 01...05(см. прил. А), вписать в таблицы.

Автоматический переход с шага на шаг может выполняться либо по истечении заданного времени, либо когда одна из управляемых величин достигает значения, заданного в параметре 03, либо при сочетании этих условий.

4.4.6 Для каждого шага задать значения параметров 02...05(.02....05)для первого (второго) регуляторов.

4.4.7 Если для управления дополнительным оборудованием будут задействованы транзисторные ключи в импульсных режимах, необходимо задать эти режимы с помощью в программируемых параметров F02...F15 (F.02...F. 15), (см. прил. А), далее для каждого шага задать в параметрах n01...n08режим работы транзисторных ключей.

4.4.8 Значения параметров цифровых фильтров d01I...d06, а также параметров коррекции показаний термометров 1с1...3с1, 1с2...3с2, 1с3...3с3(см. прил. А) задаются на заводе-изготовителе. В случае необходимости (при действии помех и погрешностях измерения входных величин) пользователь может откорректировать эти параметры.

4.4.9 Если предполагается работа прибора по нескольким программам, все вышеперечисленные действия следует повторить для каждой программы.

Рисунок 35. Пример разбиения технологического режима на шаги: а)неправильный вариант; б) правильный вариант

Рисунок 36. Определение общего числа шагов в программе: а) программа 1-го регулятора; б) программа 2-го регулятора

Работа с прибором

4.5.1. Включение прибора

4.5.1.1 После включения прибора в сеть 220В в течение нескольких секунд мигают все индикаторы, затем мигание прекращается. Если на верхнем индикаторе появляется сообщение «01», следует нажать кнопку .

Прибор находится в режиме ОСТАНОВ, для исполнения автоматически установлена первая программа и первый шаг.

4.5.1.2 Если прибор был выключен несколько часов назад (1...5 ч), при включении (если на верхнем индикаторе нет сообщения «01»)через несколько секунд мигание индикаторов, за исключением верхнего «ЧАСЫ: МИНУТЫ», прекратится. Прибор будет находиться в том режиме, в котором он находился при выключении: если прибор находился в режиме РАБОТА, то он продолжит выполнение программы; если прибор находился в режиме ОСТАНОВ, то при включении он также окажется в режиме ОСТАНОВ. Мигание верхнего индикатора «ЧАСЫ: МИНУТЫ» означает, что был перерыв в питании. Прекратить мигание индикатора следует нажатием кнопки .

4.5.2 Выбор программы (шага) для исполнения

4.5.2.1Чтобы выбрать программу для исполнения, надо, находясь в режиме
ОСТАНОВ или РАБОТА, нажать кнопку .

На верхнем индикаторе появится мигающая надпись «Рro».

4.5.2.2 Нажать кнопку еще раз. На самом нижнем индикаторе начнет мигать номер программы, установленной для исполнения (или уже исполняющейся, если прибор находится в режиме РАБОТА).

4.5.2.3 Кнопками (вверх) и (вниз) установить номер нужной программы.

4.5.2.4 Если программа будет запускаться с начала (т.е. с первого шага), надо нажать кнопку два раза. Выбранная программа готова к исполнению.

4.5.2.5 Если выбор программы для исполнения происходил в режиме РАБОТА, то сразу начнется исполнение выбранной программы.

Если выбор программы для исполнения происходил в режиме ОСТАНОВ, то для запуска выбранной программы надо нажать кнопку .

4.5.2.6 Если требуется начать исполнение программы не с первого шага, то после установки номера нужной программы (см. пп. 8.2.3), следует нажать кнопку . На индикаторе «ШАГ» начнет мигать номер шага.

4.5.2.7 Кнопками (вверх) и (вниз) установить номер нужного шага.

4.5.2.8 Нажать кнопку два раза. Шаг для исполнения установлен.

4.5.2.9 Если выбор шага для исполнения происходил в режиме РАБОТА, то начнется исполнение новой программы с установленного шага.

Если выбор шага для исполнения происходил в режиме ОСТАНОВ, то для запуска новой программы с установленного шага надо нажать кнопку .

4.5.3 Пуск и останов прибора

4.5.3.1 Если прибор находится в режиме ОСТАНОВ, то:

-горит светодиод «СТОП»;

-точка на индикаторе «ЧАСЫ: МИНУТЫ» не мигает (отсчет текущего времени программы не происходит).

Чтобы запустить установленную для выполнения программу (шаг), надо нажать кнопку . Светодиод «СТОП» погаснет, точка на индикаторе «ЧАСЫ: МИНУТЫ» замигает (начнется отсчет текущего времени программы (управления технолога)).

4.5.3.2 Если прибор находится в режиме РАБОТА, то:

- выполняется установленная программа управления;

- мигает точка на индикаторе «ЧАСЫ: МИНУТЫ»;

- не горит светодиод «СТОП»;

- на индикаторе «ШАГ» индицируется номер выполняемого шага;

- на индикаторе «ВЛАЖНОСТЬ, %» индицируется номер выполняемой программы или значение влажности (в зависимости от того, что назначено потребителем для вывода на индикатор «ВЛАЖНОСТЬ, %»).

Чтобы остановить выполнение программы управления (программы технолога), надо нажать кнопку . Произойдет переход в режим ОСТАНОВ.

4.5.4 Просмотр значений параметров

4.5.4.1 Просмотр измеряемых параметров (текущих значений температуры от
трех температурных датчиков) осуществляется в режимах ОСТАНОВ и РАБОТА. Таким же образом происходит просмотр значения относительной влажности.

Значения температуры, полученные потрем каналам измерения (Т_сух, Т_влаж, Т_прод)и положение задвижек (КЗР1 и КЗР2) выводятся на индикатор «ПАРАМЕТР» поочередно - автоматически или вручную (путем нажатия кнопки (вверх)), в зависимости от значения программируемого параметра 11(см. прил. А), устанавливаемого на уровне L2.

Значение относительной влажности выводится на индикатор «ВЛАЖНОСТЬ» (путем установки параметра 03(уровень L2) на значение «001» (см. прил. А).

4.5.4.2 Просмотр значений программируемых параметров происходит в режиме ПРОГРАММИРОВАНИЕ (см. разд. 4).

В режиме ПРОГРАММИРОВАНИЕ на индикатор «ЧАСЫ: МИНУТЫ» выводится имя параметра, значение параметра выводится на индикатор «ПАРАМЕТР».

4.5.5 Запись значений параметров

Запись новых значений программируемых параметров происходит в режиме ПРОГРАММИРОВАНИЕ (см. п. 4.2.3.3). Кнопками (вверх) (вниз) устанавливается новое значение, при нажатии кнопки происходит внесение нового значения в память прибора.

ЗАДАНИЕ

3.1 Изучить методы программирования и системы команд настройки прибора МПР-51Щ4.

3.2 Составить алгоритм и программу регулирования температурно-влажностных режимов технологического процесса.

3.3 Выполнить программирование прибора МПР-51Щ4.

3.4 Исследовать процесс регулирования температуры и влажности в сушильной камере на основе САР.

Порядок выполнения работы

4.1 Изучить систему мнемонических команд для настройки режимов работы и параметров контроллера МПР-51Щ4.

4.3 Составить алгоритм, временную диаграмму и программу регулирования температурного режима в сушильной камере по заданию, приведенному в Приложении Б.

Требования к отчету

Отчет по лабораторной работе должен содержать:

- цель работы;

- характеристику основных типов приборов для измерения,, контроля и регулирования параметров ТП;

- функциональную схему и основные характеристики изучаемого прибора;

-программу регулирования ТП в виде таблицы программирования;

- схему САУ ТП;

- выводы по результатам работы.

6 Контрольные вопросы

6.1. Состав функциональных блоков МП измерителей температуры, влажности технологического процесса.

6.2 Принцип работы двухпозиционного регулятора.

6.3. Структура и общие принципы ПИД-регулирования.

6.4. Состав и назначение измерительных и регулирующих приборов семейства «Овен».

6.5. Структура и основные характеристики регулятора МПР-51Щ.

6.6. Порядок составления программ регулирования для технологических контроллеров «Овен».

Приложения

Приложение А

Команды программирования параметров

Обо-означе-ние	Название	Допусти-мые значения	Комментарии
Уровень L1. Параметры программы технолога
Параметры программ
H01	Количество шагов в программе	001...099
H02	Номер шага программы, который является начальным шагом цикла	000...099
Параметры компараторов C1...C4
	Входная величина компаратора		Температура продукта, Tпрод, ⁰С Температура камеры (сух.термометр), Tсух, ⁰С Температура влажного термометра, Tвл, ⁰С Δ T=Tсух-Tпрод, ⁰С Относительная влажность, ψ, % Входная величина 1-го регулятора Входная величина 2-го регулятора
	Состояние выхода компаратора	001...004	Выход уомпаратора отключен 1...4 реле 5-е реле, светодиод «Авария» не горит 5-е реле, светодиод «Авария» горит
	1-я (верхняя) уставка компаратора	-99...+999 0...99	⁰С %
	2-я (нижняя) уставка компаратора	-99...+999 0...99	⁰С %
	Логика работы компаратора		Реле компаратора замыкается при значении контро-лируемой величины, большем верхней уставки, а размыкается – при меньшем нижней уставки Реле замыкается при значении контролируемой величины, меньшем нижней уставки, а размыкается – при большем верхней уставки Реле замыкается при значении контролируемой величины, находящемся между нижней и верхней уставками Реле замыкается при выходе значения контроли-руемой величины за пределы, заданные верхней и нижней уставками
	Блокировка срабатывания компаратора до 1-го достижения уставки в начале программы		Отключено Включено
	Блокировка срабатывания компаратора до 1-го достижения уставки в начале шага		Отключено Включено
	Блокировка срабатывания компаратора до нажания кнопки «СБРОС»		Отключено Включено
	Время задержки срабатывания компаратора	000...999	с
	Время задержки отпускания компаратора	000...999	с
Параметры шагов
n01... n08	Режимы 1-го...8-го транзисторных ключей на данном шаге	002...015	Ключ не замкнут (транзистор закрыт) Ключ замкнут (транзистор открыт) 1...14 импульсные режимы работы ключа, задаваемые в параметрах F02...F15 (F.02...F.15)
	Условие перехода к следующему шагу		По достижению установленного в параметре У02 значения температуры или влажности По достижению установленного в параметре 04 времени По выполнении условий 000 и 001 По выполнении условий 000 или 001
	Условия перехода к следующему шагу по температурам или влажности	001(002) 003(004) 005(006) 007(008) 009(0010)	Тпрод> Туст.прод (Тпрод< Туст.прод) Тсух> Туст.сух (Тсух< Туст.сух) Твл> Туст.вл. (Твл< Туст.вл) Δ Т> Δ Туст (Δ Т< Δ Туст) ψ > ψ уст (ψ < ψ уст), %
	Уставка условия перехода к следующему шагу по температурам или влажности	-99...+999	В диапазоне измерения датчиков, ⁰С
	Длительность шага	0...60	ч
	Длительность шага	0...59	мин
Параметры 1-го (2-го) регуляторов на данном шаге
Е01 (Е.01)	Входная величина регулятора		Тпрод, ⁰С Тсух, ⁰С Твл, ⁰С Δ Т=Тсух-Тпрод, ⁰С ψ, %
Е02 (Е.02)	Уставка входной величины (целая часть)	-99...+999 0...99	⁰С %
Е03 (Е.03)	Уставка входной величины (дробная часть)	-99...+999 0...99	⁰С %
Е04 (Е.04)	Скорость выхода на уставку	00.0...99.9	град/мин
Е05 (Е.05)	Знак скорости выхода на уставку		Положительный (рост входной величины) Отрицательный ( снижение входной величины)
Уровень L2. Общие параметры
Scr	Параметр секретности		Вход в уровень только через пароль Вход в уровень по паролю для записи без установки пароля для чтения Вход в уровень без установки пароля для записи и чтения
Параметры импульсных режимов транзисторных ключей
F02...F15	Длительность импульса 1...14 режимов	000...999	с
F02...F15	Длительность паузы между импульсами 1...14 режимов	000...999	с
Корекция показаний термометров
Сдвиг характеристики датчика
1с1	для термометра продукта	000...51.1	Прибавляется к измеренному значению, ⁰С
2с1	для сухого термометра
3с1	для влажного термометра
Знак сдвига характеристики
1с2	для термометра продукта		Положительный Отрицательный
2с2	для сухого термометра
3с2	для влажного термометра
Изменение наклона х-ки датчика
1с3	для термометра продукта	000...25.5	Умножается на измеренное значение (% от измеряемой величины)
2с3	для сухого термометра
3с3	для влажного термометра
Знак наклона характеристики
1с4	для термометра продукта		Положительный Отрицательный
2с4	для сухого термометра
3с4	для влажного термометра
Параметры цировых фильтров
d01...d03	Постоянные времени цифровых фильтров термометров	000...064	с
d04	Постоянная времени фильтра относительной влажности	000...064	с
d05...d06	Постоянные времени фильтров датчиков положения задвижек	000...064	с
Основные параметры работы прибора
	Тип температурных датчиков		ТСМ (50М/100М) W100=1, 426 ТСП (50П/100П) W100=1, 385 ТСП (50П/100П) W100=1, 39 ТСМ (50М/100М) W100=1, 428
	Индикация десятых долей измеряемой величины на индикаторе «ПАРАМЕТР»		Индикация без десятых долей Индикация с десятыми долями
	Управление индикатором «ВЛАЖНОСТЬ»		Индикатор показывает номер программы Индикатор показывает влажность
	Количество индицируемых параметров на индикаторе «ПАРАМЕТР»		Индицируется только Тсух Индицируется Тсух и Твл Индицируется Тсух, Твл, и Тпрод Индицируется Тсух, Твл, Тпрод и положение 1 задвижки Индицируется Тсух, Твл, Тпрод и положение 2 задвижки
	Использование коэффициентов калибровок		Используется коэфф-т калибровки для Тсух и Твл и отдельно для Тпрод Используется коэфф-т калибровки для Тсух для всех трех датчиков
	Психрометрический коэффициент для вычисления влажности	064...080	В зависимости от внешних условий
	Поведение прибора после появления пропавшего напряжения сети питания 220 В		Продолжение работы с мометна появления питания Аварийный останов со срабатыванием реле 5 Неаварийный останов («СТОП») Продолжение, если Тсух (Твл, Тпрод) < Тоткл-Твкл, а если нет, то аварийный останов Продолжение, если Тсух (Твл, Тпрод) < Тоткл-Твкл, а если нет, то неаварийный останов
	Значение , необходимое для задания значений 004, 005 предыдущего параметра 07	0...99	%
о09	Скорость пердачи данных в компьютер		300 бод (бит/с)
о10	Тип разбиения памяти и программ на шаги		Кол-во программ Кол-во шагов 60 70 30 16 20 25 15 34 12 43 10 52 6 88 5 99
	Тип переключения каналов индикации		Автоматическое Ручное
Параметры 1-го (2-го) ПИД-регулятора
01(.01)	Постоянная времени дифференцирования	000...999	с
02 (.02)	Постоянная времени интегрирования	000...999	с
03 (.03)	Полоса пропорциональности	000...999	град
04 (.04)	Период следования выходных импульсов	000...120	с
05 (.05)	Зона действия интегральной составляющей	000...999	град
06 (.06)	Ограничение максимальной мощности	000...999	%
07 (.07)	Тип исполнительного устройства		Коммутирует свои выходные реле: одно как «нагреватель», другое как «холодильник» Регулятор отключен Коммутирует свое реле ак «нагреватель» Коммутирует свое реле как «холодильник» Управляет задвижкой по прямо пропорциональному закону Управляет задвижкой по обратно пропорциональному закону Управляет задвижкой по прямо пропорциональному закону с обратной связью по положению Управляет задвижкой по обратно пропорциональному закону с обратной связью по положению
08 (.08)	Зона нечувствительности	000...999 0...99	град %
Уровень L3. Самонастройи 1-го (2-го) ПИД-регуляторов
SLF (SLF)	Входная величина, для которой производится самонастройка		Температура Тпрод Вход Тсух Вход Твл Δ Т=Тсух-Тпрод, ⁰С Относительная влажность ψ, %
Уровень L4. Калибровки датчиков
CAL	Калибровки входов термодатчиков и датчиков положения		Калибровка Тсух и Тпрод Калибровка Твл Калибровка входа КЗР1 при полностью закрытой задвижке 1 Калибровка входа КЗР1 при полностью открытой задвижке 1 Калибровка входа КЗР2 при полностью закрытой задвижке 2 Калибровка входа КЗР2 при полностью открытой задвижке 2

Приложение Б

Техническое задание

на программу регулирования температурно-влажностных режимов

сушильной камеры

1 Цифровая САР должна обеспечивать следующие параметры техноло-гического процесса:

1.1 Разогрев камеры с обрабатываемым сырьем до температуры 49 ^оС.

1.2 Скорость разогрева камеры не должна превышать 2 ^оС в минуту.

1.3 Стабилизация температуры сушки с уставкой (49 + 1) ^оС.

1.4 Сушка сырья при температуре 49 ^оС в течение 35 минут (1-й стадия).

1.5 Изменение уставки температуры с 49 ^оС до37 ^оС без ограничения скорости изменения температуры.

1.6 Сушка сырья при температуре 37 ^оС в течение 10 минут (2-й стадия).

1.7 Вентилирование камеры до комнатной температуры.

2 Режимы конфигурации и настроек прибора.

2.1 Процесс регулирования температуры непрерывный.

2.2 Прибор конфигурируется на один регулятор. Второй регулятор должен быть отключен.

2.3 Регулятор используется в режиме релейного (позиционного) регули-рования, а не как ПИД-регулятор.

2.4 Цепь включения нагревателя коммутируется с помощью реле Р2.

2.5 Компараторы не используются (выходы отключены).

2.6 Датчик температуры в камере подключен ко входу Тсух.

2.7 Ко входам Твл и Тпрод подключены эквиваленты-резисторы номиналом 45-55 Ом для имитации температуры влажного термометра и продукта.

2.8 Тип датчика температуры: ТСМ-50М.

3 Составить таблицу программирования в следующем виде:

Уровень	Параметр	Значение	Комментарий
L1	Параметры программ
H01		Число шагов в программе
H02		Шаг начала цикла
Параметры компараторов
C1 01		Входная величина комп-ра Тпрод
Параметры шагов
n01		…
L2	Общие параметры и параметры регуляторов
d01

Библиографический список

1. А. Е. Краснов, Л. А. Злобин, Д. Л. Злобин. Цифровые системы управления в пищевой промышленности. –М.: Высшая школа, 2007.- 671 с.

2. Информационные технологии систем управления технологическими процессами. Учеб. Для вузов/М.М.Благовещенская, Л.А.Злобин.- М.: Высшая шк., 2005.- 768с.

3. Бесекерский В. А., Попов Е. П. Теория систем автоматического регулирования. - СПб.: Изд. Профессия, 2004. – 752 с.

4 Половко А.М., Бутусов П.Н. MATLAB для студента.- Спб.: ПХБ Петербург, 2005 – 205 с.

⇐ Предыдущая 1 2 34