Техническая реализация САУ производства бумажного полотна на БДМ №1 ОАО 'Кондопога'

Курсовая работа

Тема

Техническая реализация САУ производства бумажного полотна

на БДМ №1 ОАО «Кондопога»

Оглавление

1. Состав и характеристика объекта автоматизации

. Характеристика КТС объекта автоматизации

. Требования к системе автоматизации

. Выбор КТС САУ

. Организация безударного перехода в САУ

. Разработка технической структуры САУ

1. Состав и характеристика объекта автоматизации

Описание сушильной части

После прессовой части бумажное полотно поступает в сушильную часть машины, где удаляется оставшаяся влага. В состав сушильной части входят 60 чугунных шлифованных сушильных цилиндров и один холодильный цилиндр.

По приводу сушильная часть разбита на четыре группы:

группа - 9 шт. (№№ 1-9)

2 группа - 18 шт. (№№ 10-27)

3 группа - 18 шт. (№№ 28-45)

группа - 15 шт. (№№ 46-61)

Предусмотрена возможность объединения первых трех групп в одну группу по приводу, при сохранении всех трех приводных электродвигателей. 1 и 2 сушильные группы - со слаломной проводкой сукон (в нижний ряд сушильных цилиндров пар не подается), 3 и 4 сушильные группы имеют верхнее и нижнее сушильные сукна. Сукна сшивные. Для правки сукон имеется механизм с ручным и автоматическим управлением. Механизм ручной правки сукна установлен на сетконатяжном валике с лицевой стороны буммашины, автоправки - с приводной стороны. Степень натяжки каждого сукна регулируется автоматически с помощью пневматического механизма натяжения.

Заправка бумаги, в 1 и 2 сушильных группах канатиковая. Натяжение канатиков осуществляется с помощью пневмостанций. Устройство для заправочной полоски - заправочный нож, установлено под последним верхним цилиндром. Устройство состоит из каретки с ножом, установленной на рельсах в поперечном направлении сушильной части.

Сукноведущие валики установлены по всей сушильной части и изготовлены из стальных труб. Валики должны свободно поворачиваться в подшипниках от крутящего момента не более 50 кг/см.

Бумаговедущий валик установлен после холодильного цилиндра. Он предназначен для поддержания заданного натяжения бумполотна перед каландром.

Сушильные цилиндры оснащены шаберами. Подъем и опускание шаберов производится с помощью пневмоцилиндров. Все шаберы имеют осцилляцию.

Все цилиндры сушильной части по подводу пара разделены на четыре группы:

а группа - 18 шт. (№№ 28-45)

б группа - 15 шт. (№№ 46-60)

группа - 20 шт. (№№ 8-27)

3 группа - 7 шт. (№№ 1-7)

Острый пар поступает из ТЭЦ в общий коллектор. Из общего коллектора пар подается в 1б и 1а группы, 2-я группа питается парами вскипания 1 -ой группы и острым паром из общего коллектора. 3-я группа питается парами вскипания от 1-й и 2-й групп.

Отвод конденсата из цилиндров производится неподвижными сифонами. В холодильный цилиндр предусмотрена подача воды с лицевой стороны, отвод воды - с привода. Для создания перепада давления, необходимого для удаления воды неподвижным сифоном, предусмотрен подвод сжатого воздуха.

Описание пароконденсатной системы БДМ № 9

Пароконденсатная система состоит из 60 сушильных цилиндров, снабженных для удаления конденсата неподвижными сифонами паро- и конденсато-проводов, водоотделителей, в которые собираются конденсат из сушильных цилиндров, насосов перекачки конденсата из водоотделителей в баки конденсата и оттуда в ТЭЦ, вакуумнасоса, теплообменников.

Для сушки бумаги применяется перегретый пар, поступающий по паропроводу диаметром 500 мм, имеющий параметры:

давление 3,0 - 3,5 атм;

температура 160° - 170°С.

б и 1а группы питаются только свежим паром, группы 2 и 3 - свежим паром с подпиткой паров вторичного вскипания, из водоотделителей 1б, 1б, 2 групп. Практически 3 сушильная группа питается только вторичным паром из водоотделителей 2 группы, клапан закрыт постоянно.

Перепады давления на группах для нормального удаления конденсата и передавливания его из водоотделителей к месту откачки должны быть не менее 0,3 кгс/см².

Конденсат из 1б, 1а групп за счет разности давлений в водоотделителях передавливается в водоотделитель 2 группы, откуда насосом перекачивается в сборник конденсата, предварительно охлаждаясь. Для создания перепада давления между 2 и 3 сушильными группами, в 3 сушильной группе давление понижается за счет работы вакуум-насоса, включенного в схему 3 сушильной группы.

Так как пары вскипания из водоотделителя 3 группы на БДМ использованы быть не могут, их конденсируют, пропуская через теплообменник, и возвращают в водоотделитель 3 группы. Конденсат из водоотделителя 3 группы насоса перекачивается в сборник конденсата.

Давление в системе теплообменник - вакуум-насос должно поддерживаться независимо от скорости машины в пределах от - 0.3 кгс/см² до 0 кгс/см², давление воздуха в пневмоцилиндрах:

для сукносеток 3.0 - 3.5 кгс/см²;

для сукон (х/б) 2.5 - 3.0 кгс/см².

Давление и температура масла в системе централизованной системы смазки: температура должна быть 35° - 45°С, давление 2.0 - 3.0 кгс/см², давление пара перед главной задвижкой - не более 5.0 кгс/см², давление пара на главную регулирующую задвижку 0.3 кгс/см².

Качественные показатели бумаги по ГОСТу

(допуск, отклонения).

Государственный стандарт СССР

Бумага газетная ГОСТ

Технические условия                                                    6445 - 74

(СТ СЭВ 1685 - 87)print

Specifications

Дата введения 01.01.75

Настоящий стандарт распространяется на бумагу, предназначенную для печатания газет высоким и офсетным способами печати, и устанавливает требования к бумаге, изготовляемой для нужд народного хозяйства и поставки на экспорт.

МАРКИ И РАЗМЕРЫ

.        В зависимости от назначения и показателей качества газетная бумага должна изготовляться следующих марок: В, О, А, Б.

Бумага марки В должна изготовляться в рулонах, марок О, А и Б - в рулонах или листах. Рулонная бумага марки В предназначается для печатания на высокоскоростных газетных агрегатах газет, содержащих текст, штриховые иллюстрации, растровые черно-белые и цветные иллюстрации с линиатурой до 40 лин/см.

Рулонная бумага марки А предназначается для печатания на высокоскоростных газетных агрегатах газет, содержащих текст, штриховые иллюстрации и растровые, преимущественно черно-белые иллюстрации с линиатурой до 36 лин/см.

Рулонная бумага марки Б предназначается для печатания на рулонных машинах газет, содержащих текст, штриховые иллюстрации и растровые черно-белые иллюстрации с линиатурой до 36 лин/см.

Листовая бумага предназначается для печатания на листовых печатных машинах.

1.       Ширину рулонов бумаги устанавливают 420, 594, 840, 1260, 1485, 1680 мм.

Диаметр рулонов бумаги устанавливают 850 и 950 мм с допускаемым отклонением + - 50 мм.

Бумага в рулонах другой ширины, а также диаметром (950 + - 50) мм и более допускается только при условии согласия потребителя.

2.       Форматы листовой бумаги устанавливают: 594 х 840 мм; 420 х 594 мм.

3.       Отклонения по ширине рулонов и форматам листовой бумаги должны быть в пределах +-2мм. Косина листовой бумаги не должна превышать 2мм.

* Бумага, масса площади 1м² которой составляет 45,0 г, марок В и О для экспорта должна иметь разрывную длину не менее 3100 м.

** Показатель «белизна» для бумаги марки В, изготовляемой для нужд народного хозяйства, не нормируется.

*** Допускается по согласованию изготовителя с потребителем бумаги с одной склейкой на 10 рулонов.

Примечание: Бумага со штампом «На хранение» не должна иметь склеек.

2. Характеристика КТС объекта автоматизации

Управление технологическим процессом на БДМ производится системой АСУ ТП фирмы АВВ (США). АВВ Master представляет собой встроенную, децентрализованную систему управления для автоматизации производства. Система содержит серию компьютеризованных блоков и несколько локальных сетей. Будучи объединены друг с другом, образуют промышленную управляющую систему, которая может быть использована для выполнения разнообразных задач - от управления небольшими машинами и до целых установок. АСУТП состоит из аппаратуры и программного обеспечения, которое помогает оператору управлять технологическим процессом.

Пакет программ для управления скоростью обеспечивает координированное изменение с упреждением заданий в другие контуры управления продольным профилем полотна для обеспечения стабильности показателей качества при изменении производительности БДМ. Пакет позволяет программно изменять задания локальным контуром управления и координировать эти изменения заданий с учетом различия транспортных запаздываний и постоянных времени, стабилизируя этим качество бумаги при изменении скорости БДМ.

Система управления формерами

Система управления вакуум-формующими устройствами регулирует соотношение струя/сетка на вакуум-формующем цилиндре. Это необходимо для обеспечения физико-механических свойств бумаги при увеличении скорости БДМ.

Система управления подачей массы

Система управления подачей массы предназначена для обеспечения подачи густой массы смесительным насосам так, чтобы:

-         поддерживать заданный суммарный расход массы;

-         при изменении по желанию оператора расхода массы на вакуум-формующий цилиндр, суммарный расход массы оставался неизменным;

          компенсировать колебания концентрации поступающей массы.

Кроме этого, система управления подачи массы при поступлении нового задания от верхних контуров управления распределяет изменение задания на формующем цилиндре, определенных оператором.

Датчик массы 1м.кв. бумажного полотна

Принцип действия датчика основан на радиоактивном излучении beta или gamma частиц.

Основные характеристики.

Электропневматический позиционер

Электропневматический позиционер серии NЕ 700 фирмы "Neles-Controls" (Финляндия) является пропорциональным позиционером для регулирующих клапанов, обеспечивающий пропорциональную зависимость выходного давления воздуха входному сигналу в миллиамперах. Может быть использован в сочетании с поршневым или мембранным приводом.

Электропневматический позиционер управляется электрическим токовым сигналом, поступающим от контроллера.

Стандартный командный сигнал 4-20 мА

Угол поворота оси обратной связи макс. 95⁰

Температура окружающей среды - 25 ...+ 85°С

Соотношение угла поворота к командному сигналу линейное

Давление питания Ps 0,14-0,8 МПа

Вес примерно 2,2 кг

Материалы конструкции:

кожух из анодированного алюминиевого сплава с эпоксидным покрытием.

крышка из поликарбоната или алюминиевого сплава, внутренние части из нержавеющей стали и алюминиевого сплава.

мембрана и уплотнения из нитриловой резины (стандартная модель).

Пневматический поршневой привод

Привод типа BG фирмы “Neles-Controls” (Финляндия) сконструирован для регулирующих и отсечных клапанов с поворотом на 0 - 90°. Поршневой привод с возвратной пружиной управляется пневматически, пружина закрывает.

Внутренний диаметр 150мм

Рабочий объем 0,9 л

Номинальный момент пружины 70 Нм

Момент пружины (клапан закрыт) 150 Нм

Максимально допустимое давление питания 8,5 бар

Вес 30 кг

Регулирующий клапан

Сегментный регулирующий фланцевый клапан серии R-21 фирмы “Neles-Controls” (Финляндия) с V-образной прорезью обеспечивает равнопроцентную пропускную характеристику.

Аппаратура АСУТП ABB состоит из следующих основных устройств:

-    технологического контроллера Advant Controller 450;

-         операторских станций AS-520/В132L+

          сканера с датчиками веса, влажности , толщины, датчика

оптических свойств и датчика зазора между головками сканера;

-    принтеров;

-         системной шины Master Bus 300;

          сетевой шины TCP/IP;

          модулей аналого-цифрового ввода-вывода серии S800;

          сетевой шины AF100.

Технологические контроллеры

Технологические контроллеры предназначены для получения информации о состоянии технологического процесса от различных датчиков, обработке полученной информации в соответствии с заложенной программой, выдаче управляющих воздействий на процесс. В нашем случае Advant Controller 450 является конфигурируемой станцией обработки информации.

На уровне контроллера предоставляется место для установки блоков ввода/вывода серии S800.

Язык программирования AMPL (ABB Master Price Language) представляет собой функционально- ориентированный язык высокого уровня с графическими элементами, которые разработаны специально для использования в технике управления процессом.

Операторские станции

Операторские станции предназначены для отображения информации о технологическом процессе, задании режимов управления процессом и ввода заданий параметров процесса. Станция управления процессом Advant Station 520 выполнена на базе рабочей станции HP 9000 и известных стандартов типа UNIX.

Сканер

Сканер, или интеллектуальная платформа, предназначен для перемещения установленных на нем датчиков веса, влажности и толщины поперек движущегося бумажного полотна. Сканер оснащен собственным контроллером, который обрабатывает информацию, поступающую с датчиков. Для обеспечения постоянной точности измерения контроллер автоматически выводит датчики за край бумажного полотна и проводит стандартизацию.

Сканер в режиме непрерывного сканирования собирает информацию о продольном и поперечном профиле бумажного полотна по весу, влажности и толщине.

Принтеры

В АСУТП ABB используются два принтера, которые предназначены для решения следующих задач:

-        струйный цветной для печати копий кадров;

-         матричный, подключенный к станции оператора на накате, для печати рапортов.

Системная шина

Информация от технологического контроллера на станцию оператора и обратно передается по системной шине. Сетевая организация системы позволяет выводить на операторскую станцию информацию с любого технологического контроллера, подключенного к сети.

Сетевая шина

Сетевая шина предназначена для подключения сетевого принтера и обеспечения возможности подключения к другим системам управления, учета и так далее.

Сетевая шина AF100

Предназначена для обеспечения связи между контроллером Advant Controller 450 и модулями аналого-цифрового ввода/вывода серии S800.

3. Требования к системе автоматизации

автоматизация управление бумажное полотно

АСР, обеспечивающая стабилизацию поверхностной плотности бумажного полотна должна обеспечивать следующие функции:

·   контроль, регистрацию и автоматическое регулирование поверхностной плотности бумажного полотна;

·   дистанционное управление оператором, регулирующим клапаном;

·   управление оператором по месту;

·   дистанционное управление оператором изменением настроек регулятора;

·   быстрый выход из аварийного состояния;

·   защита от постороннего вмешательства;

·   обеспечение надежности системы.

Технологические контроллеры предназначены для получения информации о состоянии технологического процесса от различных датчиков, обработке полученной информации в соответствии с заложенной программой, выдаче управляющих воздействий на процесс. Заменяю контроллер Advant Controller 450 на Ремиконт Р-130 по заданию преподавателя.

4. Выбор КТС САУ

Датчик массы 1м.кв. бумажного полотна

Модель Betametr, предел измерения 8-750г/м.кв., точность измерения +-0,16г./м.кв. до 16, выходной сигнал 4-20mА.

Принцип действия датчика:

Радиоактивный источник излучает beta или gamma частицы. Часть излучения поглощается бумажным листом. Остальная часть попадает в ионизационную камеру приемника и вызывает ионизационный ток. Его значение зависит от массы 1м.кв. полотна, так как пропускание излучения зависит от этой же величины. Для различных видов продукции применяются разные радиоактивные источники, например, Криптон 85. Betametr фирмы Sentral предназначен для измерения массы 1м2 полотна в широком диапазоне продукции: тонких санитарногигиенических бумаг до толстого картона и целлюлозы.

Оставляю этот датчик, так как он имеет унифицированный выходной сигнал для включение в АСУ, хорошую точность, является бесконтактным и наиболее современный.         

Электропневматический позиционер

Электропневматический позиционер серии NЕ 700 фирмы "Neles-Controls" (Финляндия) является пропорциональным позиционером для регулирующих клапанов, обеспечивающий пропорциональную зависимость выходного давления воздуха входному сигналу в мА. Может быть использован в сочетании с поршневым или мембранным приводом.

Электропневматический позиционер управляется электрическим токовым сигналом, поступающим от контроллера.

Стандартный командный сигнал 4-20 мА

Угол поворота оси обратной связи макс. 95⁰

Температура окружающей среды - 25 ...+ 85 °С

Внутреннее сопротивление максимальное 190 Ом

Соотношение угла поворота к командному сигналу линейное

Давление питания Ps 0,14-0,8 МПа

Вес примерно 2,2 кг

- Кожух из анодированного алюминиевого сплава с эпоксидным покрытием.

·   Крышка из поликарбоната или алюминиевого сплава, внутренние части из нержавеющей стали и алюминиевого сплава.

Мембрана и уплотнения из нитриловой резины (стандартная модель).

Выбор исполнительного механизма

Оставляю сегментный регулирующий фланцевый клапан серии R-21 фирмы “Neles-Controls” с пневматическим поршневым приводом типа BJA8 и электропневматическим позиционером серии NE 700 (Neles Controls (Финляндия)). Он подходит к контроллеру Р-130, т.к. обладает следующими характеристиками:

механизмы размещаются под крышей и в защитных необогреваемых помещениях и предназначены для работы в следующих условиях:

·   температура окружающего воздуха от 30 до 50^оС

·   относительная влажность воздуха до 95% при t=35^оС

·   отсутствие прямого воздействия солнечной радиации и атмосферных осадков.

По защищенности от проникновения твердых тел и воды механизмы имеют степень защиты.

          Механизмы относятся к ремонтируемым, одноканальным, одно-функциональным изделиям.

          Ду=50мм имеет входной сигнал 4…20мА, при 12мА клапан закрыт, 20мА клапан открыт

Заказ Ремиконта Р-130.

Заказ приводится в таблице

Выбираю нужную структуру Ремиконта Р-130:

БК-1 блок контроллера ведет обработку информации в цифровой форме, реализует программу всех алгоритмов управления, обеспечивает работу пульта настройки ПН-1 и лицевой панели, осуществляет по команде оператора или автоматически нужные “зашитые” в память контроллера. Алгоритмы блока БК-1 объединяются в систему заданной конфигурации и в них устанавливаются требуемые параметры настройки.

Основной частью БК-1 являются модуль контроля и программирования МКП, модуль процессора и модуль стабилизированного напряжения МСН. Модуль МКП является связующим звеном между процессором и панелью оператора в качестве оперативного запоминающего устройства. Модуль формирует конфигурацию по сигналам лицевой панели или пульта настройки. Модуль ПРЦ предназначен для организации обмена данными между модулями Р-130, а также для логической и арифметической обработки данных в соответствии с заданной программой. Модуль МСН обеспечивает питанием весь контроллер в месте с пультом настройки.

Еще в БК-1 входят: блок питания БП-1 предназначен для питания контроллера, ПЛ лицевая панель и ПН пульт настройки с помощью которых обеспечивается оперативное управление, КБС-3 клеммно-блочное соединение это отрезок кабеля с одной стороны которого находится клеммная колодка, а с другой стороны вилка разъема, КБС-3 применяется для подключения аналоговых токовых сигналов, а также устройство связи с объектом УСО-А

5. Выбор структуры регулятора

Контроллер Ремиконт Р-130

Регулирующие микропроцессорные контроллеры (Ремиконты)- это класс устройств управления, выполненный на микропроцессорной элементной базе и специализированных для автоматического регулирования производственных процессов.

Ремиконт Р-130 программируемое устройство, алгоритмы которого могут задаваться и изменяться оператором АСУ ТП на месте эксплуатации. В связи с этим Ремиконт Р-130 эффективен при автоматизации нестационарных процессов, когда приходится решать достаточно сложные задачи управления с безударным включением и отключением отдельных каналов управления, автоматическим переключением управляющей структуры, автоматическим изменением параметров настройки и использованием операций, связанных с адаптацией системы регулирования к изменяющейся динамике ТП. Так же он позволяет достаточно просто перенастраивать систему управления при изменении технологических схем, когда заранее не известна оптимальная структура СУ.

Ремиконт Р-130 - это компактный многофункциональный микропроцессорный контроллер, предназначенный для автоматического регулирования и логического управления технологическими процессами.

Ремиконт Р-130 эффективно решает как сравнительно простые, так и сложные задачи управления.

Благодаря малоканальности Ремиконт Р-130 позволяет, с одной стороны, экономично управлять небольшим агрегатом и, с другой, - обеспечить высокую живучесть крупных систем управления. Ремиконт Р-130 имеет две модели - логическую и регулирующую.

Регулирующая модель предназначена для решения задач автоматического регулирования. Она позволяет вести локальное, каскадное, программное, супервизорное, многосвязное регулирование. Архитектура этой модели дает возможность вручную или автоматически включать, отключать, переключать и реконфигурировать контуры регулирования, причем все эти операции выполняются безударно независимо от сложности структуры управления.

В сочетании с обработкой дискретных сигналов эта модель позволяет выполнять также логические преобразования сигналов и вырабатывать не только аналоговые или импульсные, но и дискретные команды управления.

Логическая модель Ремиконта Р-130 формирует логическую программу шагового управления анализом условий выполнения каждого шага, заданием контрольного времени на каждом шаге условным или безусловным переходом программы к заданному шагу. В сочетании с обработкой аналоговых сигналов эта модель позволяет выполнять также разнообразные функциональные преобразования аналоговых сигналов и вырабатывать не только дискретные, но и аналоговые управляющие сигналы.

Все модели Ремиконта Р-130 содержат средства оперативного управления, расположенные на лицевой панели контроллера, позволяющие вручную изменять режимы работы, устанавливать задание, управлять ходом выполнения программы, вручную управлять исполнительными устройствами, контролировать сигналы и индицировать ошибки.

Стандартные аналоговые и дискретные датчики и исполнительные устройства подключаются к ремиконту с помощью индивидуальных кабельных связей. Внутри контроллера сигналы обрабатываются в цифровой форме.

Ремиконты Р-130 могут объединяться в локальную управляющую сеть Транзит кольцевой конфигурации. Для такого объединения никаких дополнительных устройств не требуется. В одну сеть могут включаться как одинаковые, так и различные модели котроллеров. Через сеть контроллеры могут обмениваться информацией в цифровой форме по витой паре проводов. С помощью шлюза в составе Ремиконта Р-130, сеть Транзит может взаимодействовать с любым внешним абонентом (ЭВМ), имеющим интерфейс ИРПС или RS - 232C.

Ремиконт Р-130 - программируемое устройство, но для работы с ним не нужны программисты. Процесс программирования сводится к тому, что путем последовательного нажатия нескольких клавиш из библиотеки, зашитой в постоянной памяти, извлекаются нужные алгоритмы, эти алгоритмы объединяются в систему заданной конфигурации и в них устанавливаются требуемые параметры настройки.

С помощью встроенной батареи при отключении питания запрограммированная информация сохраняется. Запрограммированная информация может быть записана в ППЗУ.

Ремиконт Р-130 представляет собой комплекс технических средств. В его состав входит центральный микропроцессорный блок контроллера и ряд дополнительных блоков. Центральный блок преобразует аналоговую и дискретную информацию в цифровую форму, ведет обработку цифровой информации и вырабатывает управляющие воздействия. Дополнительные блоки используются для предварительного усиления сигнала термопар и термометров сопротивления, формирования дискретных выходных сигналов на напряжение 220 Вольт, организации внешних переключений и блокировок и т.п.

Ремиконт Р-130 является проектным изделием. Его состав и ряд параметров определяются потребителем и указываются в заказе. В Ремиконт Р-130 встроены развитые средства самодиагностики, сигнализации и идентификации неисправностей, в том числе при отказе аппаратуры, выходе сигналов за допустимые границы, сбое в ОЗУ, нарушении обмена по кольцевой сети и т.п. Для дистанционной передачи информации об отказе предусмотрены специальные дискретные выходы.

Аналоговый стандартный регулятор

Для решения задач регулирования используется регулирующая модель контроллера. В каждом контроллере можно реализовать до четырех независимых или взаимосвязанных контуров регулирования. В каждом контуре регуляторы могут быть одного или разных типов, никаких ограничений на сочетание видов регулятора не накладывается.

Регулятор в каждом контуре может иметь аналоговый или импульсный выход, быть локальным или каскадным, иметь ручной, программный или внешний задатчик, иметь или не иметь встроенные средства оперативного управления, выполнять стабилизацию параметра или регулировать соотношение параметров, иметь звенья статической динамической коррекции, иметь статическую или динамическую балансировку.

При построении регуляторов чаще всего используются следующие алгоритмы:

РАН - регулирование аналоговое;

ЗДН - задание;

РУЧ - ручное управление;

ОКО - оперативный контроль контура регулирования;

ВАА, ВАБ - ввод аналоговый группы А и (или) Б;

АВА, АВБ - аналоговый вывод группы А и (или) Б;

РАН - это “ядро” аналогового регулятора, формирующее ПИ-закон регулирования.

Для оперативного вмешательства в работу регулятора в сочетании с алгоритмами РАН используется группа алгоритмов оперативного управления - ЗДН, РУЧ и ОКО.

ЗДН - алгоритм, формирующий сигнал задания. Этот алгоритм снабжен также переключателем вида задания, с помощью которого можно выбирать один из трех видов задания: ручное, программное или внешнее. При ручном задании сигнал задания устанавливается оператором вручную. При программном задании изменяется во времени по заданной программе (при этом дополнительно используются алгоритмы программного задания ПРЗ); при внешнем задании сигнал задания либо формируется внутри контроллера с помощью других алгоритмов, либо поступает извне через цепи аналогового входа, либо поступает, извне по сети Транзит.

РУЧ - алгоритм, с помощью которого регулятор из автоматического режима можно перевести на режим ручного или дистанционного управления. В ручном режиме алгоритм РУЧ позволяет управлять исполнительным механизмом вручную, при дистанционном управлении сигнал, управляющий исполнительным механизмом, может либо формироваться какими-либо алгоритмами (помимо основного ПИД) внутри контроллера, либо поступать извне через аналоговые входы контроллера, либо поступать извне по сети Транзит.

Для того чтобы алгоритмы оперативного управления - ЗДН, РУЧ - выполняли свои функции, в комплекте с ними необходимо задействовать еще один алгоритм - ОКО. Алгоритм ОКО выполняет двойную функцию. С одной стороны, он позволяет всю оперативную информацию вывести на индикаторы, расположенные, на лицевой панели контроллера, и, с другой,- передать команды, поступающие от клавиш лицевой панели, алгоритмам оперативного управления.

С помощью специальной группы алгоритмов ввода-вывода организуется связь регулятора с внешними цепями контроллера - датчиками и исполнительными механизмами.

Аналоговые сигналы вводятся в контроллер с помощью АЦП, однако, для того, чтобы “подключиться” к этим сигналам, необходимо задействовать алгоритмы ввода аналогового: ВАА для группы А и (или) ВАБ для группы Б. В этих алгоритмах аналоговый сигнал калибруется. При калибровке путем смещения корректируется “нуль”, а путем масштабирования - диапазон изменения входного сигнала. Выходные сигналы алгоритма ВАА (ВАВ) “представляют” аналоговые сигналы, поступающие на вход контроллера.

Аналогично формируются сигналы на аналоговом выходе контроллера. Для этого используются алгоритмы аналогового вывода АВА (группа А) и (или) АВБ (группа Б). В этих алгоритмах также корректируется “нуль” и диапазон изменения выходного сигнала.

Сигнал задания поступает на вход алгоритма РАН, на второй вход этого алгоритма поступает сигнал от датчика (через алгоритм ВАА). Выходной сигнал алгоритма РАН через алгоритм РУЧ и алгоритм АВА поступает на аналоговый выход контроллера.

Сигнал, поступающий на вход “здн” этого алгоритма, всегда выводится на верхний цифровой индикатор “задание” лицевой панели контроллера независимо от того, к выходу какого алгоблока подключается вход “здн”. Однако, если сигнал задания нужно не только контролировать, но и изменять вручную, вход “здн” должен обязательно подключаться к первому выходу алгоритма 3ДН. На нижний цифровой индикатор избирательного контроля в положении “вх”, “e”, “вых” поступают сигналы, приходящие на входы соответственно “вх”, “е”, “вр” алгоритма ОКО. Вход “вх” подключается к сигналу, представляющему регулируемый параметр. Вход “е” обычно связывается с выходом Уе алгоритма РАН, на котором формируется сигнал рассогласования. Вход “вр” (выход регулятора) подключается к выходу алгоблока, характеризующего выходной сигнал регулятора. Сигнал на этом входе поступает не только на нижний цифровой индикатор в положении “вых”, но также на шкальный индикатор. По шкальному индикатору ориентировочно (с разрешающей способностью 5%) контролируется выходной сигнал регулятора независимо от того, какой сигнал в данный момент выводится на цифровой индикатор избирательного контроля. Для регулятора выходным сигналом считается сигнал на выходе датчика положения исполнительного механизма, который заведен на второй вход алгоритма ВАА, однако в принципе это может быть какой-либо другой сигнал.

Если вход “вр” алгоритма ОКО может подключаться к выходу разных алгоблоков (в зависимости от того, какой сигнал считается выходным), то вход “руч” алгоритма ОКО обязательно должен подключаться к первому выходу алгоритма РУЧ. Только в этом случае с помощью клавиш лицевой панели можно менять режим управления и управлять исполнительным механизмом вручную. Алгоритм ОКО имеет два настроечных входа W0 и W100. На этих входах обычно задаются константы, определяющие технические единицы, в которых контролируются сигналы задания, входа и рассогласования (для всех трех сигналов технические единицы одинаковы). Каждая из констант на входах W0 и W100 может задаваться в диапазоне от - 1999 до 9999 с шагом 1, Константа на входе W0 определяет число, соответствующее 0% сигнала задания, входа и рассогласования, а константа на входе W100 число, соответствующее 100% этих сигналов. Например, если регулируется температура, которая может изменяться от 600 до 1200° С, и используется термопарный усилитель, настроенный таким образом, что при 600° С его выходной сигнал равен 0, а при 1200° С этот сигнал равен 5 мА (100%), то следует установить W0=600 и W100=1200. Если смещение равно нулю и сигналы должны контролироваться в процентах, то устанавливается W0 =0 и W100 =100 (эти значения устанавливаются в алгоритме по умолчанию, поэтому если они ранее не изменялись, константы на входах W0 и W100 можно не устанавливать).

Выходной сигнал, как по цифровому, так и по шкальному индикатору всегда контролируется в процентах независимо от значений W0 и W100

На выходе алгоритма РАН формируется сигнал рассогласования Уе =Хздн-Хвх.

Если регулируемый параметр Хвх меньше сигнала задания Хздн, то сигнал Уе, положителен, в противном случае - отрицателен. При контроле сигнала рассогласования обычно принято знаку этого сигнала приписывать противоположный смысл. Поэтому сигнал на входе “е” алгоритма ОКО инвертируется.

. Организация безударного перехода в САУ

Организовать отступление к последнему значению Х_рег.

Для организации безударного перехода добавляю в структуру регулятора второй РАН, который в случае отказа первого РАНа возьмет на себя его функции. Режим работы алгоритмов изменяется таким образом, чтобы возврат в стандартный режим работы произошел безударно.

Для безударного изменения режимов в P-130 предусмотрена процедура так называемого обратного счета. Суть ее заключается в том, что команда изменения режима вместе с вычисленным значением начальных условий передается от одного aлropитма к другому против основного потока информации, то есть от входа одного к выходу другого - предвключенного - алгоритма.

Возможен другой способ организации безударного перехода. Он осуществляется с помощью статической и динамической балансировок. Этими балансировками можно организовать, безударный переход не добавляя, другие алгоблоки.

7. Разработка технической структры САУ