Белов М.П. - Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов (1249706), страница 104
Текст из файла (страница 104)
Рассмотрим основные функции и блоки системы координированного управления скоростью. В задачи блока задания на изменение скорости входит управление: режимами работы, заданием, выходами. Блок может находиться в балансовом, ручном, автоматическом, внешнем 1 или внешнем 2 режимах управления. Управление заданием возможно только в автоматическом режиме или в режиме внешнего управления («Внешнее 2»). В режиме «Автомат» блок задания может управлять заданием при введении оператором нового значения скорости.
При этом контроллер скорости нижнего уровня переходит в режим управления «Внешнее 1».Оператор может перевести контроллер координированного изменения скорости в режим ручного управления, выключив управление. Если это сделано во время текущего изменения скорости, то изменение немедленно прекратится. В режиме управления «Внешнее 1» блок задания получает задание от внешних функций управления процессом (смена сорта картона). В этот режим блок задания устанавливается по флагу (признаку) функции смены сорта. По окончании смены сорта блок переходит в режим ручного управления. В режиме управления «Внешнее 2» контроллер координированного изменения скорости получает задание от блока оптимизации скорости. Переход блока в этот режим происходит при активизации функции оптимизации скорости. В этом случае задание может изменяться в соответствии с возможной областью управления исполнительными механизмами нижнего уровня.
Различают следующие виды заданий: оператора; от функции автоматической смены сорта; от функции ручной смены сорта; от функции оптимизации скорости; балансовое задание от контроллера скорости нижнего уровня. Когда задание отличается от текущего значения скорости, блок задания начинает процесс изменения скорости при условии, что он находится в режиме «Автомат». Перед тем как задание будет отработано, оно проверяется на соответствие допустимым пределам.
Когда блок задания находится в режиме управления балансовом, ручном или «Автомат», оператор в любой момент может ввести новое задание. При этом оно проверяется на соответствие допустимым пределам и, в случае его выхода за эти пределы, отклоняется с выдачей сообщения на дисплей станции оператора. Когда блок задания находится в режиме «Внешнее 2», задание ему приходит от блока оптимизации скорости. При этом оператор не может ввести задание. В процессе изменения скорости рабочее значение задания изменяется до значения, заданного оператором, со скоростью изменения, определенной параметрами настройки системы.
Изменение продолжается до момента достижения заданного оператором значения. В процессе изменения скорости оператор может ввести новое значение. Когда блок задания находится в режиме «Внешнее 1», по флагу смены сорта задание поступает от модуля автоматической или ручной смены сорта. При этом оператор не может ввести задание.
Задание от автоматической или ручной смены сорта проверяется на соответствие допустимым пределам. Если новое задание выходит за один из пределов, его ограничивают этим пределом. В качестве верхнего предела используют расчетную максимально допустимую скорость, которая меняется с изменением параметров технологического процесса. Если функция проверки задания на соответствие допустимым пределам не задействована, то в качестве ограничений использу- 547 ют жестко определенные верхний и нижний пределы задания. Обычно в качестве этих ограничений используют допустимые пределы задания для контроллера нижнего уровня, но могут также использоваться жестко запрограммированные пределы в программе координированного управления скоростью.
Если изменение скорости по какой-либо причине прерывается, то управление заданием «подстраивается» под балансовое задание от контроллера скорости нижнего уровня для того, чтобы избежать немедленного начала нового изменения скорости после выхода из состояния прерывания. Когда блок задания не находится в режиме «Автомат», его выход отслеживает сбалансированное задание контроллера скорости нижнего уровня. Когда блок находится в режиме «Автомат», его выход тестируется на соответствие допустимым пределам выходного сигнала. Если появляется флаг, указывающий на то, что для контроллера скорости нижнего уровня появилось ограничение значения задания, то в качестве верхнего предела рабочего задания используют последнее текущее значение выходного сигнала блока задания.
Это относится и к нижнему пределу выходного сигнала. Блок реализации изменения скорости включает в себя модули координации задержек времени и расчета упреждающих воздействий для каждого используемого исполнительного механизма. Программа блока реализации изменения скорости выполняется каждые 2 с. Выходной сигнал после каждого исполнения программы в качестве задания на изменение скорости подается на участвующие в процессе исполнительные механизмы. Другие компенсационные воздействия, такие как выравнивание давления пара в соответствии с изменением потока массы, обеспечиваются функциями управления, для которых данный исполнительный механизм является первичным.
Например, давление пара при изменении потока массы компенсируется функциями управления массой и влажностью. «Статус участвующих» координируемых исполнительных механизмов определяется следующим образом. Для того чтобы исполнительный механизм получил «сгатус участвующего», контроллер скорости нижнего уровня должен находиться в режиме управления «Внешнее 1» (получая задание от системы управления верхнего уровня), и для данного исполнительного механизма должна быть разрешена упреждающая коррекция скорости с помощью переключателя на экране настройки параметров скорости на станции оператора. Система координированною изменения скорости запоминает исполнительные механизмы, задействованные в изменении скорости.
Если в процессе изменения скорости условия функционирования какого-либо исполнительного механизма не могут выполняться, то происходит перезагрузка программы блока реализации изменения скорости, и ее выполнение прекращается. Если в про- 548 цессе изменения скорости эти условия выполняются для исполнительного механизма, который не был задействован в процессе изменения с начала процесса„то этот механизм не включают в число задействованных, но в дальнейшем при изменении скорости он получит «статус участвующего». Исполнительные механизмы, которые в текущий момент имеют «статус участвующих», отображаются на экране станции оператора. Управление блоком реализации изменения скорости осуществляется с помощью блока последовательности действий. Последовательность состоит из четырех этапов: блок последовательности инициирует изменение скорости, что влечет за собой поступление входных параметров в блок реализации и проверку их на соответствие допустимым значениям перед подачей воздействия на исполнительный механизм; в блоке реализации происходит текущая координация и выдача воздействий на исполнительные механизмы, продолжается проверка на возможные несоответствия и завершается изменение скорости; после успешного завершения изменения скорости происходит перезагрузка программы блока реализации, и ее выполнение прекращается; последний этап выполняется, если изменение скорости было прекращено.
Условия прекращения изменения скорости фиксируются на втором этапе, после чего сразу происходит переход к четвертому этапу, где происходит перезагрузка. Задание блока задания на изменение скорости «подстраивается» под балансовое задание от контроллера скорости нижнего уровня, выдается сообщение сигнализации о выполнении четвертого этапа. Эта последовательность выполняется тогда, когда блок задания находится в режиме управления «Автомат» или «Внешнее 2». Условием выполнения первого этапа является фиксирование блоком задания изменения задания скорости. Текущее отклонение рабочего задания от задания оператора постоянно сравнивается с зоной возможных отклонений (нечувствительности) задания, которая является настроечным параметром.
Если при изменении оператором задания отклонение рабочего задания превышает зону нечувствительности, то выполняется первый этап и начинается процесс изменения скорости. Задержки времени, необходимые для координации изменения скорости, постоянно рассчитываются в модуле координации задержек времени. Транспортная дистанция между исполнительным механизмом и сканером вместе с текущей скоростью машины используется для непрерывного расчета транспортного запаздывания, которое суммируется со временем нечувствительности самого исполнительного механизма для получения общего времени задержки.
549 В модуле координации задержек определяется максимальное время задержки, необходимое для координации исполнительного механизма. Рассматриваются задержки только для «участвующих» механизмов. Максимальное определенное время задержки используется для задержки рабочего задания. Каждое упреждающее воздействие на исполнительный механизм задерживается на время, представляющее собой разницу между максимальным временем задержки и временем задержки, необходимым для данного исполнительного механизма. Исполнительный механизм с максимальным временем задержки не получает ее. В модуле расчета упреждающих воздействий время задержки, рассчитанное для данного исполнительного механизма, используется модулем задержки времени для задержки рабочего задания. Для построения упреждающей коррекции используется ПДП-регулятор, который необходим для того„чтобы обеспечить динамическую компенсацию отклонений технологической переменной в результате изменения скорости.
Для динамического согласования условий формирования упреждающей коррекции, учитывающих влияние на технологические переменные (массу, влажность) изменений скорости и регулируемых переменных первичным исполнительным механизмом (скорости потока густой массы или давления пара), является фильтр.
Постоянная времени фильтра — настроечный параметр. Выходные величины ПДП-регулятора используются в качестве задания на изменение скорости для исполнительного механизма. Далее произошедшее фиксируется соответствующей функцией управления, которая генерирует значение задания для контроллера исполнительного механизма нижнего уровня. Блох оптимизации скорости рассчитывает максимально допустимую скорость.
Этот расчет основан на оценках возможной области управления для задействованных исполнительных механизмов. После определения возможной области управления для исполнительного механизма расчет изменения скорости ведется на основе характеристики контролируемой технологической переменной относительно исполнительного механизма и скорости. Изменения скорости, соответствующие возможным областям управления для исполнительных механизмов, сравниваются, и наименьшее возможное изменение скорости суммируется с текущим значением скорости, в результате чего получается максимально допустимая скорость. Возможные области управления определяются постоянно с целью обновления данных о максимально допустимой скорости.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
