Входы/выходы алгоритма РАН.20
| Входы/ выходы | Назначение | |
| № | Обозначение | |
| Входы | ||
| Х1(к) | Немасштабируемый вход (каскадный) | |
| Х2 | Масштабируемый вход | |
| Км | Масштабируемый коэффициент | |
| Тф | Постоянная времени фильтра | |
| ХΔ | Зона нечувствительности | |
| Кп | Коэффициент пропорциональности | |
| Ти | Постоянная времени интегрирования | |
| Кд | Коэффициент дифференцирования | |
| Хmax | Максимальный уровень выходного сигнала | |
| Xmin | Минимальный уровень выходного сигнала | |
| Снас | Команда перехода в режим настройки алгоритма | |
| Хно | Уровень сигнала на выходе нуль-органа узла настройки | |
| Тф1 | Постоянная времени фильтра в узле настройки | |
| Выходы | ||
| У(к) | Основной выход алгоритма (каскадный) | |
| Уε | Сигнал рассогласования | |
| Dmax | Сигнал максимального уровня выхода алгоритма | |
| Dmin | Сигнал минимального уровня выхода алгоритма |
Сигнальными входами/выходами алгоритма являются сигналы Х1, Х2, У(к), Уε, Dmax, Dmin. Сигнал рассогласования находится из выражения
.
Коэффициент дифференцирования представляет собой относительное значение постоянной времени дифференцирования Тд:
.
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 (Км); фильтр низких частот (Тф); сумматор (формирователь e); узел настройки (переключатель режимов нуль-орган (Xно), дополнительный фильтр (Тф1), зона нечувствительности ( 
), ПИД-звено (КП, ТИ, Кд), ограничитель выходного сигнала (Xmax, Xmin).
При дискретном сигнале Снас= 1 алгоритм переходит в режим настройки и в замкнутом контуре регулирования устанавливаются автоколебания. Амплитуда и частота этих колебаний (сигнал Yε) 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 Na, а младшие два разряда – номером выхода алгоблока Nвых;
· 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