Рябов В.Т. - Методические указания к курсовому проекту, страница 7

10. Алгоритм процесса откачкисекунд j (j=1..12, n=12) по формуле:конденсата из конденсора.1 ndT _ Gvi = ∑ T _ Gv _ in j − T _ Gv _ out j ,n j =1здесь Т_Gv_inj и Т_Gv_outj – температура на входе и выходе горячей воды, фиксируемая датчиками dT4 и dT3 соответственно каждые пять секунд.Количество продукта, поступающего на сушку в единицу времени пропорционально скорости вращения экструдера:M i = K * Cn _ Ch _ R i,Рябов Владимир Тимофеевич. Кафедра «Электронные технологии в машиностроении»МГТУ им. Н.

Э. Баумана27здесь К – коэффициент пропорциональности, определяемый конструкцией и настройкой экструдера (экструдер имеет ручную регулировку, позволяющую подстраиватьэтот коэффициент); Cn_Ch_R – аналоговая уставка на частотный регулятор скорости вращения экструдера Ch_R (см. рис.7).Таким образом, критерий осушки, который требуется стабилизировать во времени,равен:Q _ Tp _ mi.Si =K * Cn _ Ch _ RiЕго следует рассчитывать каждую минуту в алгоритме процесса REG_EX, сравнивая с заданным, определять отклонение δSi, и вводить управление по ПИД-закону величиной уставки Cn_Ch_R, подаваемой на частотный регулятор.Допустимо стабилизировать величину, обратную Si и характеризующую влажностьпродукта V:1 K * Cn _ Ch _ RiVi ==.SiQ _ Tp _ miВеличину К можно задать произвольно для более удобного представления результатов.Рассчитанная процессом уставка отсылается процессу EXTUDER и поступает начастотный регулятор, если это аппаратно разрешено переменной dU_R_a (рис.9).5.3.

Разработка алгоритмов сервисных процессов и процессов коррекции цели.Именно в процессе проработки каждого алгоритма целевых процессов можно выявить всеаварийные ситуации и, в дальнейшем, обобщая их, проработать реакцию на каждый.В процессе проработки алгоритма управления процессом осушки REG_EX выяснилось, что потребуется введение процесса коррекции констант ПИД-закона (одного изпроцессов коррекции цели) и т.д.5.4. Выбор режимов управления. На этом шаге сформированные процессы группируютсяуже не по различным функциям, а по режимам управления. Режимы управления отражают структуру программного обеспечения САУ.

Для реализации предусмотренныхфункций целесообразно выделить три режима: автоматический, ручной и режим наладки. Граф переходов из режима врежим представлен на рис. 11. Вкаждом из режимов допустимоиспользовать свой перечень реализуемых процессов. На этомэтапе прорабатывается наборкадров (экранов), отображаемыхна мониторе системы управления.При включении установкисистема исходно оказывается в положении ручной, отображает на мониторе кадр (экран) «Ручной» иждет команды управления с клавиатуры. В этом режиме допускаетсявручную запускать отдельные процессы.

Все активизируемые процессы в кадре выделены, а активныеподсвечены. Курсор отображаетсяРис. 11. Граф переходов между режимамирамкой, которую можно перемещатьс помощью клавиатуры по активным или активизируемым процессам. Нажатие «Ввод»изменяет состояние процесса и может его запускать или останавливать. При переходе вРябов Владимир Тимофеевич. Кафедра «Электронные технологии в машиностроении»МГТУ им. Н. Э.

Баумана28«Ручной» из «Автомат» активные процессы сохраняют свое состояние, но могут быть отключены по командам оператора. Активный процесс выполняется в соответствии с его алгоритмом.В режиме «Автомат» все процессы запускаются и выполняются автоматически взависимости от состояния критериев из запуска. При переходе в этот режим из «Ручной»проверяется состояние критериев запуска отдельных процессов и активными (запущенными) остаются процессы с соответствующими критериями. Остальные процессы дезактивируются. Это основной режим управления.

После выбора опции «Автомат» запуститьработу машины можно, активизировав кнопку «СТАРТ», расположенную на мониторе надкнопкой активизации режима «Автомат». Кнопка старт превращается при этом в кнопку«общий СТОП» или далее просто «СТОП». Завершить работу установки в этом режимеможно сигналом «общий СТОП», запустив процесс остановки машины.В режим «Наладка» можно попасть только из режимы «Ручной» после введенияпароля. Таким образом ограничен доступ в этот режим. Этот режим предназначен дляпроверки отдельных действий процессов и изменения констант закона управления экструдером. Никакие блокировки здесь не действуют. При выходе из процесса «Ручной» устанавливается исходное состояние предшествующего режима.3.6.

Обобщение результатов, подготовка технического задания итехнического предложения на структуру САУ.Современная система управления технологических машин строится как информационно-управляющая сеть, состоящая из центральных, узловых и локальных контроллеров. Центральный контроллер поддерживает развитый человеко-машинный интерфейс,если такого не требуется, используют узловые контроллеры, оформленные автономно, либо локальные, встроенные непосредственно в объект управления. В каждом из этих контроллеров можно выделить вычислительное ядро (ВЯ), непосредственно обрабатывающееинформацию и устройство связи с объектом (УСО), в котором все информационные сигналы проходят обработку на логическом уровне для соблюдения протокола обмена междувычислительным ядром и объектом (датчиком, исполнительным механизмом) и на физическом уровне для согласования уровней входных и выходных сигналов и организациинадежных и помехозащищенных линий связи.Набор информационных контролируемых и управляющих сигналов, выполненныйна этапе 4 аппаратно определяет состав УСО.

Набор целевых и сервисных процессов ипроцессов коррекции цели (этап 5) определяет требования к вычислительному ядру и человеко-машинному интерфейсу. Таким образом, полученные нами результаты являютсянеобходимыми и достаточными исходными данными для окончательной проработкиструктуры системы управления.6.1. Принятие решения о структуре САУ. Решение о том применять ли централизованную или распределенную многопроцессорную систему принимается исходя из габаритов машины, длины линий связи, их перечня и характеристик (уровня сигналов), наличиялокальных САУ у отдельных компонентов машины, наконец, опыта проектирования подобных систем. Для рассматриваемого здесь примера целесообразно использовать централизованную систему на основе промышленного контроллера на платформе РС и всеканалы связи с объектом организовать через специализированные унифицированные платы ввода-вывода.6.2.

Выбор процессорной платы и формирование вычислительног ядра. Проводитсяисходя из набора функций САУ, степени ее загрузки выполняемыми процессами hз=Σhi,состава человеко-машинного интерфейса. Для рассматриваемых здесь задач по производительности достаточно процессора с тактовой частотой в несколько десятков МГц и напервый план выходит компромисс надежности и стоимости.Рябов Владимир Тимофеевич. Кафедра «Электронные технологии в машиностроении»МГТУ им. Н. Э. Баумана296.3. Выбор и обоснование состава УСО.

УСО объединяет вычислительное ядро иобъект управления и формируется как набор типовых специализированных плат вводавывода, нормализации сигналов, гальванической развязки и поддержки стандартных линий связи. Такие платы производятся большим количеством зарубежных и уже отечественных компаний и различаются количеством и уровнем входных и выходных сигналов,универсальностью, возможностью непосредственного подключения линий связи, датчиков и исполнительных механизмов.Задача формирования структуры УСО формально ставится следующим образом.Есть исходное, сравнительно небольшое и уже практически жестко сформированное множество выходных сигналов датчиков с дискретными ДКi, аналоговыми АКJ, либо импульсными сигналами Импk и множество входных сигналов исполнительных механизмов(сигналы дискретного и аналогового управления ДУi и АУj).Есть также два множества, из которых следует сделать выбор:- множество типовых плат ввода-вывода, каждая из которых характеризуетсячислом различных каналов по видам (ДУ, ДК, АУ, АК), уровнем этих каналов и протоколом;- множество плат нормализации и согласования сигналов, каждая из которыхтакже имеет перечисленные выше характеристики.Из двух этих множеств следует сделать выбор так, чтобы каждый сигнал объектабыл связан с ВЯ через цепочку: плата нормализации – плата ввода-вывода, либо, еслипротоколы и уровень сигналов согласованы - только через плату ввода вывода.

Критерием оптимизации при наличие нескольких конкурирующих решений является компромиссмежду надежностью и стоимостьюЕсли множество типовых плат ввода-вывода и согласования не дает удовлетворительных решений, следует поставить техническое задание на проектирование необходимых плат.Таким образом будет согласован целевой, механический, энергетический и информационный интерфейс всех входящих в технологическую машину подсистем и элементов,все информационные потоки будут замкнуты от объекта на ВЯ и структура технологической машины полностью сформирована по материальным, энергетическим и информационным потокам.Комплект технической документации ТЗ и ТП на проектирование САУ установкивакуумного обезвоживания НОВ 5М приведен в приложении 1.