Техническая реализация АСР влажности бумажного полотна на БДМ

Входы 13-17 используется только в каскадном регуляторе (МТ>7). Выходов алгоритм не имеет.Путем конфигурирования входов определяется, какие сигналы принимаются в качестве сигналов оперативного управления.Таблица 6.2 - Входы алгоритма ОКРРис. 6.1– Функциональная схема алгоритма ОКРТип шкалы определяется калибровкой входного сигнала Хвх. Все три сигнала должны иметь одну и ту же шкалу. Тип шкалы необходимо указать константой на входе Хкал.Независимо от типа шкалы контура его параметры могут индицироваться как в процентах, так и в технических единицах. Таблица 6.3 – Формулы пересчёта для представления параметров контураШкала контураЗначения настроечных входовФормула пересчетаХкалХиндПроценты0W0 + (W100 - W0) * X / 100Технические единицы1(X - W0) * 100 / (W100 - W0)где W0 и W100 — значения параметра в технических единицах, соответствующие 0% и 100%.Вход Хздл обычно соединяется с основным выходом алгоритма локального задания ЗДЛ. В этом случае текущее задание контура принимает значение Хздл.Таким образом, с помощью алгоритма ОКР программируются (назначаются) функции и сигналы оперативного управления контуром регулирования. Алгоритм определяет, какие сигналы будут выведены на индикатор пульта и в какой шкале (проценты, технические единицы) эти сигналы (задание, вход и рассогласование) будут индицироваться на пульте или передаваться по интерфейсу на верхний уровень.РАН (21) - Регулирование аналоговоеАлгоритм используется при построении ПИД-регулятора, имеющего аналоговый выход. Алгоритм, как правило, сочетается с пропорциональным исполнительным механизмом (позиционером) либо используется в качестве ведущего в схеме каскадного регулирования.Помимо формирования ПИД закона в алгоритме вычисляется сигнал рассогласования, этот сигнал фильтруется, вводится зона нечувствительности. Выходной сигнал алгоритма ограничивается по максимуму и минимуму.Входы-выходы алгоритма РАН приведены в таблице 6.4.Таблица 6.4– Входы-выходы алгоритма РАНРис. 6.2 – Функциональная схема алгоритма РАНЗвено, выделяющее сигнал рассогласования, суммирует два входных сигнала, при этом один из сигналов масштабируется, фильтруется и инвертируется. Сигнал рассогласования на выходе этого звена (без учета фильтра) равен:где Км — масштабный коэффициент.Фильтр нижних частот первого порядка имеет передаточную функцию:где Тф— постоянная времени фильтра.Зона нечувствительности не пропускает на свой выход сигналы, значения которых находятся внутри установленного значения зоны. Сигнал на выходе этого звена равен:при ;при где — зона нечувствительности.ПДД2 звено имеетпередаточную функцию:где — время полного перемещения исполнительного механизма, движущегося с максимальной скоростью.ВАА – ввод аналоговой группы А. [8]Алгоритм применяется для связи функциональных алгоритмов с аппаратными средствами аналогового ввода (с АЦП). Алгоритм обслуживает до 8 аналоговых входов. Помимо связи с АЦП алгоритм ВАА позволяет корректировать диапазон входного аналогового сигнала в двух точках, соответствующих 0% и 100% диапазона.Алгоритм содержит несколько идентичных независимых каналов, которое задается модификатором. Каждый канал связан с соответствующим (по номеру) аналоговым входом контроллера. Функциональная схема алгоритма ВАА изображена на рис. 6.3Рис. 6.3 – Функциональная схема алгоритма «Вход аналоговый ВАА».Обозначение и назначение входов-выходов алгоритма ВАА приведены в таблице 6.5.Таблица 6.5 – Входы-выходы алгоритма ВАА.ВходыНазначение№Обозначение Вид 01Хсм.1Входы Смещение канала 102Хм.1Диапазон канала 103Хсм.2Смещение канала 204Хм.2Диапазон канала 2......2m-1Хсм.mСмещение канала mm+1Хм.mДиапазон канала m01Y1ВыходыВыход канала 102Y2Выход канала 2.........mYmВыход канала mЗДН (24) - ЗаданиеАлгоритм применяется для формирования сигнала ручного задания в контуре регулирования. Через этот алгоритм к регулятору подключаются также программные задатчики и сигнал внешнего задания.Алгоритм применяется в сочетании с алгоритмом ОКР.Входы-выходы алгоритма ЗДН приведены в таблице 6.6.Алгоритм содержит узел ручного задания, узел динамической балансировки, переключатель вида задания и переключатель программ.Алгоритм имеет модификатор 0 < m < 40, который определяет число независимых программных задатчиков, подключаемых к регулятору. Если программныезадатчики не используются, то устанавливается m = 0.Таблица 6.6 - Входы-выходы алгоритма ЗДНФункциональна схема алгоритма ЗДН приведена на рисунке 6.4.С помощью переключателя вида задания выбирается один из трех видов задания:ручное задание (“РЗ”):программное задание (“ПЗ”);внешнее задание (“ВЗ”).Для того чтобы вид задания можно было изменять с помощью клавиш, расположенных на пульте контроллера, первый выход Уздн алгоритма ЗДН должен быть подключен на первый вход Хздн алгоритма оперативного контроля ОКР. Такое подключение позволяет также с помощью клавиш пульта управлять переключателем программ (см. также описание алгоритма ОКР).Переключение на программное задание возможно, только если модификатор m > 0.Переключение на внешнее задание возможно, только если соответствующий режим предусмотрен в алгоритме ОКР, связанном с данным алгоритмом ЗДН.В режиме ручного задания сигнал задания изменяется вручную.В режиме программного задания сигнал задания поступает с входов Хпр, (эти входы связываются с алгоритмами программного задания ПРЗ).Функциональная схема алгоритма ЗДНРис. 6.4 - Функциональная схема алгоритма ЗДНПомимо основного выхода Yздн в алгоритме имеется ряд дополнительных выходов. Выход алгоритма Yздн каскадный. Если на этот выход поступает команда отключения, то эта команда вместе со значением начальных условий Yо через вход Хвн транслируется предвключенному алгоритму.Если статическая и динамическая балансировка отсутствует, внешние команды отключения алгоритмом не воспринимаются.Модификатор типа МТ алгоритма определяет тип задания по умолчанию:МТ=1 — ручное;МТ=2 — внешнее;МТ=3 — программное.РУЧ (26) - Ручное управлениеАлгоритм предназначен для изменения режимов управления регулятора. С его помощью регулятор переключается в дистанционный или ручной режимы работы.Алгоритм РУЧ применяется в составе как аналогового, так и импульсного регулятора и используется в сочетании с алгоритмом ОКР.Входы выходы алгоритма приведены в таблице 6.7Таблица 6.7 - Входы-выходы алгоритма РУЧФункциональная схема алгоритма приведена на рисунке 6.5Рис. 6.5 – Функциональная схема алгоритма РУЧАлгоритм содержит переключатель режимов работы и узел ручного управления.Положением переключателей П1 и П2 управляют с пульта контроллера.Ручной режим.Если на пульте контроллера нажимается клавиша ручного режима, к выходу алгоритма РУЧ подключается узел ручного управления. Автоматический режим.Если на пульте контроллера нажимается клавиша автоматического режима управления, узел ручного управления отключается, и выход Y алгоритма РУЧ соединяется с его входом Х (локальный и каскадный режим) или Хдст (дистанционный режим).В автоматическом режиме узел ручного управления при аналоговом регуляторе отслеживает текущее значение выходного сигнала Y, а при импульсном регуляторе обнуляется. Благодаря этому переход на ручное управление, как для аналогового, так и для импульсного регулятора выполняется безударно.Алгоритм может быть отключен внешней командой отключения, поступившей на каскадный выход Y. Независимо от установленных режимов управления эта команда вместе со значениемначальных условийYо черезвходы X и Хдст транслируется предвключеннымалгоритмам. Крометого, в ручномрежиме узел ручного управленияпри аналоговом регуляторе отслеживает значение начальных условий Yо.Модификатор типа МТ алгоритма определяет тип режима управления алгоритма РУЧ по умолчанию(положение переключателей П1 и П2):МТ = 1 - автоматическое КУ, ЛУ;МТ = 2 - автоматическое дистанционное;МТ = 3 - ручное КУ, ЛУ;МТ = 4 - ручное дистанционное.7.Разработка функциональной схемы регулятора.Сигнал задания поступает на вход алгоритма РАН, на второй вход этого алгоритма поступает сигнал от датчика Spectra-Quad 4400(через алгоритм ВАА). Выходной сигнал РАН через алгоритм РУЧ и алгоритм ИВА поступает на БРУ-42, далее на ПБР-ЗА и исполнительный механизм типа NE700.С помощью алгоритма ОКО организуется оперативное управление, функции, выполняемые при оперативном управлении, задаются путем конфигурирования входов алгоритма ОКО. Вход «Хвх» подключается к сигналу, представляющему регулируемый параметр. Вход «Хе» связывается с выходом «Ye» алгоритма РАН, на котором формируется сигнал рассогласования. Вход «Хруч» и «Хвр» (выход регулятора) подключаются кпервому выходу алгоритма РУЧ.8. ОРГАНИЗАЦИЯ ВНЕШНИХ СОЕДИНЕНИЙПитается контроллер от сети переменного тока -220 В частотой 50Гц. Сеть переменного тока -220 В подключается непосредственно к клеммам блоков ЕП-1. Входной и выходной сигналы распределяются по входам-выходам контроллера БК-1 следующим образом. Входной аналоговый сигнал поступает на колодку соединителя КБС-3. Выходной дискретный сигнал подключается к колодке соединителя КБС-2.ЗаключениеВ результате проведённой работы была рассмотрена техническая реализация АСР влажностью бумажной массы. Использование системы регулирования на базе программируемого контроллера РК-500, а также замена старых показывающих приборов на новые цифровые позволили существенно повысить надёжность автоматизированной системы, увеличить наглядность процесса, минимизировать размер технологического оборудования и существенно сократить число импульсных линий. Кроме того, это позволило разместить все органы управления и отображения информации в одном месте (пультовой), а также повысить простоту и эффективность работы оператора.В ходе исследования свойств системы, был проведён анализ устойчивости, качество и точность. Для улучшения показателей полученных в результате расчетов качества системы, был применен метод синтеза АСР с применением ПИД-регулятора.СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫГ. А. Кондрашкова / Технологические измерения и приборы в ЦБП: учебник для вузов. – М.: Лесная промышленность, 1981. – 376 с.Г. П. Плетнев / Автоматизация технологических процессов и производств в теплоэнергетике: учебник для студентов вузов. – М.: Издательство МЭИ, 2005. – 352 с.К. Ф. Роддатис, А. Н. Полтарецкий / Справочник по котельным установкам малой производительности / Под ред. К. Ф. Роддатиса. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 488 с.В. Н. Суриков, И. Б. Малютин, Н. П. Серебряков / Автоматизация технологических процессов и производств: учебно-методическое пособие по дипломному проектированию / СПбГТУРП. – СПб., 2011. – 66 с.Б. Н. Парсункин, С. М. Андреев / Построение контуров систем автоматического регулирования на микропроцессорном контроллере Р-130: учебное пособие. – Магнитогорск, 2006. – 265 с.Г. Л. Смилянский, В. Я. Баранов и др. / Справочник проектировщика АСУ ТП / Под ред. Г. Л. Смилянского. – М.: Машиностроение, 1983. – 527 с.Квазар. БРУ-32 / http://www.kvazar-ufa.com/product472.html.Emerson. Метран-150TG / http://www.metran.ru/products/siz/dad/Pressure-Transmitters/metran-150/.Emerson. Rosemount-3051S / http://www.metran.ru/products/siz/dad/Pressure-Transmitters/Rosemount-3051s/.Микротерм. МТМ-РЭ-160 / http://www.mikroterm.lg.ua/mtm160.html.АРК «Энергосервис». ДУП-М / http://www.kipspb.ru/catalog/6546/element11655.php.ПБР-2М / http://www.priborika.ru/katalog/kommutac/to/pbr2m.pdf.ОАО «ЗЭиМ» / Реализация автоматических регуляторов на базе малоканальных микропроцессорных контроллеров «КР-500»: методическое пособие. – Чебоксары, 2001. – 55 с.