| Входы/ выходы | Назначение | |
| № | Обозначение | |
| Входы | ||
| Х 1(к) | Немасштабируемый вход (каскадный) | |
| Х 2 | Масштабируемый вход | |
| К м | Масштабируемый коэффициент | |
| Т ф | Постоянная времени фильтра | |
| Х Δ | Зона нечувствительности | |
| К п | Коэффициент пропорциональности | |
| Т и | Постоянная времени интегрирования | |
| К д | Коэффициент дифференцирования | |
| Х max | Максимальный уровень выходного сигнала | |
| X min | Минимальный уровень выходного сигнала | |
| С нас | Команда перехода в режим настройки алгоритма | |
| Х но | Уровень сигнала на выходе нуль-органа узла настройки | |
| Т ф1 | Постоянная времени фильтра в узле настройки | |
| Выходы | ||
| У (к) | Основной выход алгоритма (каскадный) | |
| У ε | Сигнал рассогласования | |
| D max | Сигнал максимального уровня выхода алгоритма | |
| D min | Сигнал минимального уровня выхода алгоритма |
Сигнальными входами/выходами алгоритма являются сигналы Х 1, Х 2, У (к), У ε, D max, D min. Сигнал рассогласования находится из выражения
.
Коэффициент дифференцирования представляет собой относительное значение постоянной времени дифференцирования Т д:
.
Сигнал рассогласования на выходе зоны нечувствительности равен
Передаточные функции:
а) фильтра 
;
б) ПИД-звена 
Алгоритм РАН.20 используется для создания САР с ПИД-законом регулирования. Структура алгоритма (см. рис. 5.8) включает в себя следующие звенья с параметрами: масштабирующее (К м); фильтр низких частот (Т ф); сумматор (формирователь e); узел настройки (переключатель режимов нуль-орган (X но), дополнительный фильтр (Т ф1), зона нечувствительности (
), ПИД-звено (К П, Т И, К д), ограничитель выходного сигнала (X max, X min).
При дискретном сигнале С нас= 1 алгоритм переходит в режим настройки и в замкнутом контуре регулирования устанавливаются автоколебания. Амплитуда и частота этих колебаний (сигнал Y ε) используется для определения параметров настройки аналогового регулятора.
Контроллер Р-130 является структурно программируемым: структура управляющего устройства образуется из готовых функций. Процесс программирования контроллера на реализацию определенных функций управляющего устройства включает в себя следующие этапы:
· Выбор алгоблоков и размещение в них соответствующих алгоритмов, имеющихся в библиотеке алгоритмов контроллера;
· Конфигурирование алгоблоков (задание программным способом связей между алгоритмами, размещенными в алгоблоках, с целью получения требуемой структуры управляющего устройства). Для выполнения этого этапа предварительно составляется схема конфигурации контроллера;
· Определение значений параметров настройки алгоритмов (коэффициентов и констант). Результат этого этапа представляется в виде таблицы параметров настройки алгоритмов;
· Установка параметров настройки алгоритмов с помощью пульта настройки в соответствии с вышеуказанной таблицей.
В процессе конфигурирования контроллера каждому входу каждого алгоблока задается источник сигнала. Каждый вход алгоблока может находиться в одном из двух состояний:
- связанном (вход соединен с выходом другого алгоблока);
- свободном (вход не соединен с выходом другого алгоблока).
На свободных входах сигналы могут устанавливаться оператором-наладчиком в виде констант (параметров, изменяющихся только в режиме программирования) либо в виде коэффициентов. Последние можно изменять как при программировании, так и при работе контроллера.
Возможности конфигурирования алгоблоков определяются тремя правилами (рис. 5.9):
· Любой вход любого алгоблока можно связать с любым выходом алгоблока или оставить его свободным. Для связанных входов должны быть заданы адреса источников – десятичные коды, старшие два разряда которых определяются номером алгоблока N a, а младшие два разряда – номером выхода алгоблока N вых;
· На любом свободном входе любого алгоблока можно вручную задавать сигнал в виде константы или коэффициента;
· На любом входе любого алгоблока сигнал можно инвертировать (сменить знак для непрерывных сигналов, а для дискретных сигналов изменить уровень сигнала с 1 на 0 или с 0 на 1). Это позволяет, например, вычитать сигналы на сумматоре, управлять таймером не передним, а задним фронтом и т.д.
Алгоритмы ввода/вывода, предназначенные для сопряжения функциональных алгоритмов с аппаратными средствами ввода/вывода (модулями МАС, МДА, МСД), алгоритмы приемопередачи для интерфейсного канала и алгоритмы оперативного управления имеют ряд входов/выходов, недоступных для конфигурирования, их называют неявными и на схемах конфигурации изображают пунктиром. Такие входы/выходы автоматически соединяются с соответствующими аппаратными средствами, как только любой из таких алгоритмов помещается в какой либо алгоблок.
|
В качестве примера программирования контроллера Р-130 рассмотрим фрагмент схемы конфигурации аналогового регулятора (рис. 5.10) и таблицу параметров настройки алгоритмов регулятора (табл. 5.2).
На схеме конфигурации для простоты ее изображения не показаны алгоблоки с алгоритмами оперативного контроля и управления и ручного управления исполнительным механизмом, а также настроечные входы.
На схеме (см. рис. 5.10) прямоугольниками обозначены алгоблоки, внутри которых слева записаны номера входов, а справа –номера выходов алгоритмов. Число над прямоугольником указывает номер (код) алгоблока, сочетание букв – условное обозначение алгоритма в библиотеке. К последнему могут быть добавлены код алгоритма, модификатор и масштаб времени. Алгоритмы схемы имеют следующее назначение: ЗДН – формирование сигнала задания; РАН – аналоговое регулирование по ПИД-закону; ВАА – ввод аналогового сигнала через модуль МАС, установленный в УСО-А; АВА – вывод аналогового сигнала через тот же модуль МАС.
В табл. 5.2 также с целью ее сокращения приведены параметры настройки только для двух алгоритмов – РАН и АВА.
Рис. 5.10. Фрагмент схемы конфигурации аналогового регулятора
Таблица 5.2
