Выбор такта управления в цифровых системах

⇐ ПредыдущаяСтр 7 из 9Следующая ⇒

Выбор такта управления является весьма важным этапом синтеза цифровой системы управления, т.к. от его значения существенно зависит качество системы управления. Чем меньше такт управления, тем выше качество САУ. Однако при очень малых тактах дальнейшее улучшение качества достигается лишь при существенном возрастании вычисленных затрат при управлении.

Выбор такта производится не только исходя из условий достижения требуемого качества. При этом учитываются следующие факторы:

1. Динамика

2. Спектр возмущающих воздействий

3. Динамика ИУ

4. Вычислительные затраты.

1) Динамика ОУ характеризуется постоянной времени в ПФ. Для обеспечения эффективности управляющих воздействий принимают:

А) Т₀=(0.1 1)Т, где Т – доминирующая постоянная времени ОУ, либо

Б) Т₀=(6 15)t_nn, где t_nn – время переходного процесса

В) Если выбор Т₀ осуществляется с учетом частотных свойств ОУ, то Т₀< , где - граничная частота пропускания сигнала ОУ. Эта частота выбирается из условия: F(ω _T)=0.1 0.01

2) Рассматривается зависимость T₀ от спектра возмущающих воздействий. Если возмущающее воздействие вплоть до частоты ω _MAX необходимо отработать, то такт управления выбирается из условия Т₀< , что соответствует теореме Шеннона.

3) Необходимость учета динамики ИУ обусловлена следующим обстоятельством: если исполнительное устройство обладает значительной инерционностью, то не следует выбирать слишком маленький Т₀, т.к. может оказаться, что предыдущий сигнал управления может оказаться неотработанным к моменту прихода следующего сигнала.

4) Для минимизации вычислительных затрат или стоимости каждого контура управления, такт управления следует выбирать как можно больше, но не стоит забывать что от него зависит качество системы управления.

IV Техническое обеспечение АСУ ТП

В этом разделе будут рассматриваться промышленные микропроцессорные контроллеры.

Особенности контроллера Кросс

1. Наличие интеллектуальной подсистемы ввода – вывода. Модули ввода – вывода имеют собственные микропроцессоры, которые позволяют:

a. Повысить производительность и уменьшить время цикла за счет сокращения нагрузка на центральный процессор (ЦП).

b. Повысить надежность за счет непрерывной самодиагностики, реализуемой в модулях ввода – вывода.

c. Повысить живучесть АСУ ТП за счет децентрализации и автономного управления различных функций.

2. Соответствие международным стандартам по программному обеспечению (используются системы реального времени, OS-9), по языкам программирования, соответствующим международному стандарту IEC 61131 – 3. Языки данного стандарта:

a. FBD – Function Block Diagram.

b. ST – Structured Text.

c. LD - Ladder Diagram.

d. IL - Instruction List.

e. SFC - Sequential Function Chart.

Программирование осуществляется с помощью пакета Isagraf.

3. Высокая надежность обеспечивается:

a. Использованием элементной базы ведущих зарубежных фирм.

b. Использованием высоконадежного ПО (Isagraf).

c. За счет внутримодульной диагностики.

d. За счет защиты выхода модулей УСО от короткого замыкания.

e. За счет возможностей резервирования модулей УСО.

f. За счет возможностей «горячей» замены модулей УСО.

Назначение

Контроллер предназначен для общепромышленного применения в составе автоматизированных систем управления технологическими процессами в различных отраслях промышленности - энергетической, металлургической, химической, нефте- и газодобывающей, машиностроительной, сельскохозяйственной, пищевой и т.д. Может использоваться также в качестве автономных средств управления объектами малой и средней скорости.

Наличие сертификата для использования при автоматизации взрывопожароопасных объектов. Является средством измерения.

Функции

· Измерение сигналов, поступающих от датчиков.

· Первичная обработка сигналов.

· Регулирование.

· Выполнение функциональных преобразований (математических, динамических, логических и других).

· Хранение программ во flash – памяти и в энергонезависимом ОЗУ.

· Реализация функции сигнализации и защиты.

· Программно – логическое управление.

Состав

Контроллер имеет проектно – компонуемый состав.

1. Базовый монтажный блок.

В этот блок устанавливается микропроцессорный модуль, субмодуль Ethernet, модули интерфейсной связи ИСК 1 (для связи с модулями УСО) и модуль питания.

2. Модули ввода/вывода аналоговых и дискретных сигналов.

3. Терминальные блоки, предназначенные для подключения входных и выходных сигналов к модулям УСО.

4. Гибкие соединители (плоские кабели).

Модули УСО

Контроллер может иметь следующие модули:

· TC1-7 – предназначен для работы с термопарами (имеет 7 входов для подключения термопар и 1 вход для термосопротивления, для учета температуры свободных концов). Типы термопар: ТХА, ТХК, ТВР, ТПП, ТПР, ТЖК, ТМК.

Максимальная погрешность: 0.8 – 3.5 ⁰С.

· TR1-8 – предназначен для работы с термосопротивлениями (ТМ100, ТСМ50, ТСП50). Максимальная погрешность: 0.3 – 0.5⁰С.

· AI1-8 – аналоговый вход аналоговых сигналов.

Типы сигналов: напряжение: 0 – 10 В; ток: 0 – 5 мА, 0 – 20 мА, 4 – 20мА. Максимальная погрешность: ±0.2%.

· AIO1-8/0, AIO1-8/4 – аналоговый ввод, без вывода и аналоговый ввод/вывод соответственно. Имеются модули ввода/вывода только токовых сигналов.

· AIO1-0/4, AIO1-0/8 – аналоговый ввод/вывод.

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 5 678 9 Следующая ⇒