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 (Т_ф); сумматор (формирователь e); узел настройки (переключатель режимов нуль-орган (X_но), дополнительный фильтр (Т_ф1), зона нечувствительности ( ), ПИД-звено (К_П, Т_И, К_д), ограничитель выходного сигнала (X_max, X_min).

При дискретном сигнале С_нас= 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 N_вых;

· 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.

Рис. 5.9. Конфигурационные возможности: 1 – вход i связан с выходом алгоблока; 2 – на входе i задана константа; 3 – на входе i задан коэффициент; 4 – на входе j сигнал инвертируется

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