3. Az univerzális szabályozó algoritmusai.



Hasonló dokumentumok
Autokláv Reaktor Műanyag fröccsöntő Szárítószekrény Sörgyári gép Erjesztő Érlelő Sterilizátor Mosodai berendezés Élelmiszeripari gép

MÛSZERKÖNYV KDCH UNIVERZÁLIS MIKROPROCESSZOROS PROGRAMOZHATÓ PID SZABÁLYOZÓ

2. Az univerzális szabályozók funkciói.

NCT 101, 104, 115 szerszámgép vezérlések Telepítési leírása A.066 (M) (L) kiadási számú szoftver változattól

JUMO. Beépíthetõ ház DIN szerint. Rövid leírás. Blokkvázlat. Sajátságok. JUMO dtron 16.1

Programozható logikai vezérlõk

XXI. Országos Ajtonyi István Irányítástechnikai Programozó Verseny

5. PID szabályozás funkció 5.1, Bevezetés:

11.12 Menü 12: Küszöbdetektorok, változó-kiválasztók és a fékvezérlés funkciója

Hardver leírás Klasszikus kontroller v.3.2.2

Az EuroProt készülékcsalád

OMRON DIGITÁLIS IDÕRELÉK H5CX

PROGRAMOZHATÓ LOGIKAI VEZÉRLİK

PR402EN.doc. PR402 v1.0 Egyajtós beléptetõ rendszer FIRMWARE VERZIÓ Telepítési útmutató

Szerelési Útmutató FIGYELEM! ÁRAMÜTÉS VESZÉLYE!

FILCOM. Visszamosatást vezérlő egység

Wilo-Control SC-HVAC (SC, SC-FC, SCe)

M210E M220E M221E M201E

5 Egyéb alkalmazások. 5.1 Akkumulátorok töltése és kivizsgálása Akkumulátor típusok

4. Szabályozási módok univerzális szabályozóval.

DGSZV-EP DIGITÁLIS GALVANIKUS SZAKASZVÉDELEM. Alkalmazási terület

E-Laboratórium 1 Kombinációs digitális áramkörök alkalmazása Elméleti leírás

Szerelési Útmutató FIGYELEM! ÁRAMÜTÉS VESZÉLYE!

TRIMx-EP DIGITÁLIS SZINKRON KAPCSOLÁS TRANSZFORMÁTOROK. Alkalmazási terület

Tel Web: DIGITÁLIS VEZÉRLŐEGYSÉG NAPKOLLEKTOROS RENDSZEREKHEZ

M Ű S Z A K I L E Í R Á. M210E-CZ Hagyományos hurokillesztő modul BEVEZETÉS

GSM-LINE ADAPTER PRO 5 GSM 900MHz / 1800MHz / 850MHz / 1900MHz HASZNÁLATI ÚTMUTATÓ

MÛSZERKÖNYV KDD MIKROPROCESSZOROS DIGITÁLIS MÉRÕ ÉS MONITOR MÛSZER

Gáti Tamás. EASYBUS tűzvédelmi és légtechnikai vezérlő rendszer

TMC-212 automata öntözőrendszer vezérlő

Wilo-Control SC-Fire Diesel

AF 088II DIO 16/8 AF 088II DIO 16. Digitális ki-, bemeneti modul. Digitális bemeneti modul

V. Tárolós vízmelegítő. Tronic 1000 T ES 030/050/080/100/120-4 M 0 WIV-B. Telepítési és kezelési kézikönyv (2011/11) HU

E7-DTSZ konfigurációs leírás

KEZELÉSI 1 MEGFELELŐSÉGI NYILATKOZAT / TANÚSÍTVÁNY

ProCOM GPRS ADAPTER TELEPÍTÉSI ÉS ALKALMAZÁSI ÚTMUTATÓ. v1.0 és újabb modul verziókhoz Rev

ProxerBoard System. Termékismertető

Mielıtt használná termékünket Az eltérı környezeti körülmény elektromos áramütést, tüzet, hibás mőködést vagy. okozhat.

KNX távirat nyugtázása. Épületinformatika. KNX távirat példa. KNX távirat példa

Kondenzátorvédelmi funkció feszültségváltós kettős csillagkapcsolású telepre

MO MEGSZAKÍTÓ TARTOZÉKOK

S7021 ADATGYŰJTŐ. 2-csatornás adatgyűjtő számláló és bináris bemenettel. Kezelési leírás

CBTE - UNI 10 MOSÁSVEZÉRLŐ készülék

AlphaRex 3 digitális programkapcsoló

Merlin Gerin. Katalógus. Védelem, automatika és irányítástechnika Sepam készülékcsalád Sepam 2000 Sepam Sepam 100

DREHMO Matic C elektromechanikus hajtások

Multifunkciós Digitális Idõrelé

MC-5438, MC5538, MC-5638, MC-5738, MC-5838 TÍPUSÚ MIKROPROCESSZOROS SZABÁLYZÓK

PROGRAMOZHATÓ LOGIKAI VEZÉRLİK

Beléptetésvezérlésről általában

PLC feladatok. 1. feladat

BIZTONSÁGTECHNIKAI ÚTMUTATÓ A BETÖRÉSES LOPÁS-RABLÁSBIZTOSÍTÁSI KOCKÁZATOK KEZELÉSÉRE. B Fejezet. Kapacitív mezőváltozás érzékelők követelmények

PANELMÛSZEREK. 2 relé K3GN-NDC DC24V K3GN-NDC-FLK DC24V. 3 tranzisztor K3GN-NDT1 DC24V K3GN-NDT1-FLK DC24V. 2 relé K3GN-PDC DC24V K3GN-PDC-FLK DC24V

Vacon többvezérléső alkalmazás (Szoftver ALFIFF20) Ver. 1.02

Paraméter csoport. Alapbeállítások

T 8350 HU. állítószelepek átviteli elemei a pneumatikus állítószelepeknek az adott berendezések követelményeinek megfelelõ hozzáillesztésére.

Szerelési, üzemeltetési útmutató

(11) Lajstromszám: E (13) T2 EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA

Kezelési útmutató. Eaton ENV1000L/H, Eaton ENV1400H, Eaton ENV2000H.

Mérôváltó bemenetek és általános beállítások

(lásd szekció [800] a 41. oldalon)

Önhangoló PID irányítás

Intelligens Érzékelők

3 Tápegységek. 3.1 Lineáris tápegységek Felépítés

DDX7029 TELEPÍTÉSI KÉZIKÖNYV

ProCOM GPRS ADAPTER TELEPÍTÉSI ÉS ALKALMAZÁSI ÚTMUTATÓ. v és újabb modul verziókhoz Dokumentumverzió:

Külvilági kapcsolat. UPS séma ábra, kétsoros LCD DISPLAY, 8db nyomógomb. A B C D E F G H

PQRM Ux Ix xx xx (PS) Háromfázisú multifunkciós teljesítmény távadó. Kezelési útmutató

BTL-WH 250 és BTL-WH 315

ECO2 ECO-2 vezérlőelektronika beüzemelése

KEZELÉSI ÉS TELEPÍTÉSI ÚTMUTATÓ ALBATROS 1 SZABÁLYOZÓHOZ

ALLDOS FERTİTLENÍTİ RENDSZER Klór-dioxiddal

C55. ECL Comfort. Használati utasítás. beállítás. Felszerelés és. ECL Comfort C55. Használati utasítás. Felszerelés és beállítás *VI7CJ447* *087R8194*

WILO-STAR-E 25/1-3, E 30/1-3

Sentry-G3 intelligens gépvédelmi rendszer

DDX5022 DDX5022Y TELEPÍTÉSI KÉZIKÖNYV

H - I - J. frekvenciaváltó programozási kézikönyv. V szoftververziótól. Alapítva: 1984

SED2 frekvenciaváltók Alkalmazási példák. Siemens Building Technologies HVAC Products

Vektorugrás védelmi funkció blokk

MATIX LENGYEL AUTOMATA FA+FABRIKETT+PELLET+SZÉN KAZÁNOK

4-1. ábra. A tipikus jelformáló áramkörök (4-17. ábra):

µ chiller Kompakt hőtésszabályozó Kezelési utasítás

KOMPLEX TRANSZFORMÁTORVÉDELEM

CARDIN PRG811 Kétmotoros és egymotoros vezérloelektronikák garázs-, toló- és 1-2 szárnyas kapukhoz

TIREE FAN COIL TERMOSZTÁT T6580

M7410G LINEÁRIS SZELEPÁLLÍTÓ LON KOMMUNIKÁCIÓVAL

KD9 P univerzális többcsatornás PID kompakt-szabályozó és programszabályozó

Kommunikáció az intelligens háztartási készülékekkel

Biztonsági utasítások 3 A véletlen indítás megelőzése 3. Általános leírás 6

Foglalkozási napló a 20 /20. tanévre

Kapacitív áramokkal működtetett relés áramkörök S: B7:S21.3S2.$

1. AZ IRÁNYÍTÓRENDSZEREK FEJLŐDÉSE

Szervizutasítás szakemberek számára

Door-System Kft Újpest IPARI PARK Almakerék u. 4. T : info@door-system.hu

MIKROPROCESSZOROS KAZÁN KF + HMV HŐMÉRSÉKLET SZABÁLYOZÓ

BEACon TM. Verzió 2.0

DT920 Fordulatszámmérő

(11) Lajstromszám: E (13) T2 EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA

Hajtástechnika \ Hajtásautomatizálás \ Rendszerintegráció \ Szolgáltatások MOVITRAC B. Helyesbítés. Kiadás: / HU

DUALCOM SIA IP TELEPÍTÉSI ÉS ALKALMAZÁSI ÚTMUTATÓ. V és újabb modulverziókhoz. Dokumentum verzió:

Átírás:

3. Az univerzális szabályozó algoritmusai. Az UC teljes nevén UNIVERZÁLIS MIKROPROCESSZOROS PID SZABÁLYOZÓ. Tulajdonképpen a hosszú név felesleges, mert amelyik szabályozó nem univerzális, nem mikroprocesszoros és nem PID az nem is szabályozó eszköz. A korszerû PLC-hez kaphatók PID kártyák (modulok). Az utóbbi idõben már ezek a modulok önhangolásra is képesek, sõt vannak motoros szelep meghajtók is. Hol van tehát a határvonal, amelytõl az egyik irány az UC, a másik a PLC. A kérdésre nincs válasz a két eszköz közös határfelületén. Kis rendszereknél ez technológiai kérdés és árkérdés. Nagy rendszereknél már az elõnyök és hátrányok összevétésébõl jó döntést lehet hozni. Az UC és PLC felépítése különbözõ. Az UC mûködtetõ blokkjai szoros kapcsolatban vannak egymással. Általában nem lehet a blokkokat tetszés szerint kihagyni, bõvíteni, változtatni. A jól megtervezett és jól kivitelezett UC (egy mûszerházban elhelyezett készülék) hardverje viszonylag kevés alkatrészbõl áll. Kiterjesztése, ha van, ugyanebben a házban lehet. Ezt úgy kell érteni, hogy az összes bemenet, az összes kimenet konfigurálható, az összerendelés is konfigurálással történik. A PID tulajdonságot a CPU tartalmazza. Ennek a felépítésnek köszönhetõ az egyszerû és jól áttekinthetõ konfiguráció, valamint a könnyû editálás. A PLC alapvetõen moduláris felépítésû. A tápegység, a bemenetek, a kimenetek, a memória, a PID körök mind modulokban vannak. A konfiguráláshoz megjelenítõ szükséges, amely viszonylag költséges és csak ott indokolt, ahol gyakran meg kell változtatni a rendszer vezérlési adatait. A kommunikáció mindkét készüléknél alapvetõ követelmény. A jobb készülékek számítógép nélkül is képesek egymást közt információt átadni (digitális ki- és bemenetek). Ez az egymásközti adatforgalom nagyban növeli a biztonságot. Nagy rendszerek automatizálásánál mindig meg kell fontolni, hogy milyen feladat milyen készülékkel oldható meg optimálisan. Ne felejtsük el, az automatizálás költséges. Egy nagy rendszert csak egyszer lehet megépíteni és ez úgy marad a legközelebbi felújításig! A PLC-t rendkívüli népszerûsége miatt sokan ismerik. Az UC ismertsége gyakran megakad kenyérsütõ kemencénél. Ezért most ezt a mostohagyereket mutatjuk be. Mielõtt rátérnénk az UC alapvetõ elõnyeire, speciális tulajdonságaira nézzük meg a 7. ábrát. (PROVICON Kft, VISION kommunikáció) 7. ábra Ez egy alumínium-gázpalack megeresztõ kemence. Rendkívül szigorú technológiai követelményeknek tesz eleget. A kemence 8 zónáját 8 hálózatba kötött UC szabályozza. Az automatikus továbbítást és a hûtõvízforgalmat egy PLC vezérli. Az adatgyûjtést, az adminisztrációt és a termelés-nyilvántartást a PROVICON VISION programja végzi. A technológia ISO 9000 minõségbiztosítási rendszerben mûködik. Érdemes megemlíteni, hogy minden palack minden adata szerepel a nyilvántartásban (hõkezelési dátum, helye a hõkezelõ kosárban, hõkezelési diagram, rendelési szám, mûvezetõ neve, stb). A kemence hõkezelési technológiai adatait a 8. ábra mutatja be.

8. ábra Az ábra jól mutatja a rendszer képességeit. A technológiai követelmény az olvadáspont alatt néhány fokkal hõkezelni. A megengedett maximális szórás 3 K a kemence utolsó zónáiban térben és idõben. A képen, amely állandóan a kezelõk (segédmunkások, speciális kiképzés nélkül) elõtt van látszik, hogy a maximális szórás 1,35 K, amely a megengedett felénél kisebb. A rendszer elindítása óta nincs selejt. Az ezt megelõzõ idõszakban volt! Ha már a veszélyes üzemeknél tartunk bemutatunk egy ugyanilyen rendszert amely egy atomerõmû karbantartó üzemében mûködik (PROVICON Kft, VISION kommunikáció) 9. ábra 10. ábra Itt minden berendezést külön UC szabályoz. Az UC-k kommunikációs kimenetei egy buszra csatlakoznak. A PC ellenõrzi és dokumentálja a hõkezeléseket. A hõkezelt alkatrészek minõsége a szigorú követelményeknek megfelel.

A két példa világosan bizonyítja, hogy nincs olyan PLC és nincs olyan UC, amely bármilyen feladatot önállóan meg tud oldani. Az automatizálás olyan összetett feladat, amelyben az UC, PLC és PC szerepe azonos értékû. Felelõtlenség lenne megjósolni egy fekete dobozt, amely mindent tud. Az ipar fejlõdési iránya egyelõre mást mutat. Mindent, minél olcsóbban megvalósítani! Minden készülék csak annyi hardvert és szoftvert tartalmazzon, amennyit a feladat megkíván. Térjünk át témánk lényegére, hogyan valósítja meg az UC a példákban bemutatott feladatokat. 1. A PID algoritmus. A könyv szerinti PID algoritmus könyv szerinti szabályozó kört képes jól szabályozni. A gyakorlatban használt PID algoritmusok mindig tartalmaznak szakértõi (expert) kisegítõ algoritmus részleteket. Ezek lehetnek primitív beavatkozások, mint például a PD szabályozók offsetjének táblázatos korrekciója egy adott, ismert szabályozási hurokban. A valódi szakértõi algoritmus részleteknek mindig matematikai alapja van. Természetesen ezek a részletek hatása be- és kikapcsolhatók. Vannak olyan algoritmusok is amelyek hatása %-osan állítható. Ahhoz képest, hogy a könyv szerinti PID néhány sor programba belefér, a mûködõ PID algoritmus minden UC és PLC gyártónál szigorú ipari titok. A PLC-be beépített PID blokkok is ilyen komplikáltak és ezért a blokkok tulajdonképpen kommunikációval ellátott PID szabályozók. A PID algoritmus néhány részlete: ARW (Anti Reset Windup) Az integrátort frissíti a szabályozási tartományon kívül. Beállítja a helyes értéket be és kilépéskor. Túllövés csökkentõ megközelítéskor. A figyelembe veszi a szabályozott kör dinamikus állapotát. Lágy átkapcsoló. A kézi vezérlésbe való be- és kikapcsolás folytonosságát biztosítja. Lágy indító. Program szerinti szabályozásnál a szabályozó 0% beavatkozójellel indít. Motoros szelep potenciométer nélküli kezelése. HÛT-FÛT szabályozás speciális részletei. Kaszkád szabályozás speciális részletei. A jó PID algoritmus minden szabályozható szabályozási hurokhoz használható. A jó önhangoló szintén. Az UC PID algoritmusa általában 1-10 Hz mintavétellel mûködik. A gyors PID (pl robot) teljesen más téma. A gyakorlatban jól mûködõ PID algoritmust nem lehet elméleti alapon megírni és szimulátoron fejleszteni. A gyakorlati szabályozási hurkok nem lineárisak valamint az egyensúlyi és dinamikus viselkedésük nagyon eltérõ. Egy nagy kemence viselkedését egy kisebb kemencével lehet szimulálni. Egy gõzkazánt, egy villamos kazánnal. A PID algoritmusok robusztusságáról kell még néhány szót ejteni. A klasszikus értelmezés szerint a robusztusság egy mérõszám (nincs szabványos, vagy elismert értéke) amely azt mutatja, hogy a szabályozás lengései az egységugrás után hogyan csillapodnak. Az a robusztusabb amelyik jobban csillapodik. A hagapid lengései alig mérhetõk, mi robusztusság mérõszáma? Tehát a hagapid robusztus algoritmus. 2. Az ALARM az univerzális szabályozóban. A régi analóg szabályozókban a kimenetek a hardver rögzített részei voltak. Volt relés és szabványos kimenet. A kimeneteket feladatuk alapján nevezték el. Volt szabályozó és ALARM kimenet. Az ALARM kimeneteket általában az alapjelhez kapcsolták mint eltérés-kijelzõt, vagy saját alapjelet kapott és így komparálási feladatot látott el. Az analóg áramkörökkel nem lehetett az ALARM tulajdonságait megváltoztatni. Voltak mechanikus beállítású ALARM relék amelyeket résiniciátor vezérelt a mutatóra szerelt zászló segítségével. Ezeket a beavatkozókat kezdetben veszélyes állapot jelzésére használták, így ragadt rájuk az ALARM név. Természetesen ma már ennek az elnevezésnek csak hagyománytisztelõ értelme van. A PLC-ben az ALARM-nak teljesen más értelme van. Ezért érdemes az UC ALARM-ok tulajdonságait részletesen ismertetni.

Az UC ALARM egy kétállapotú függvény. Állapotait célszerûen (csak nyomdatechnikai okból) 0-val és 1-gyel jelöljük, bár értelmezhetõ lenne a hernyó és pillangó is. Legyen tehát 0 a nyugalmi (inaktív) 1 a meghúzott (aktív) állapot. Mindkét megnevezés használatos és elfogadott. Az ALARM szóbeli kétállapotú függvény, amelyet egy táblázat tartalmaz. Minden ALARM-nak saját neve van és függvénye a memóriában van tárolva. Ugyancsak a memória tartalmazza a függvény értékét. Természetesen a függvény csak a táblázatban rögzített összefüggéseket ismeri és értéke csak 0, vagy 1 lehet. A HAGA ALARM 16 biten van tárolva és ezért 2 16 = 65536 variációnak felel meg. Ennyi változatból választhatjuk ki a megfelelõ függvényt. A könnyebb érthetõség kedvéért álljon itt egy példa: ALARM3=11000111 azt jelenti: Inverz ALARM OFF állapotban mindig 0 A 3. bemenet értékéhez képest a beállított értéknél vált (eltérés jellegû ALARM) Tehát az ALARM3 inaktív, ha a 3. szabályozott jellemzõ értéke a megadott eltérésen belül van, vagy a szabályozó OFF állapotban van. Az ALARM egy függvény amely konfigurálással valamelyik kimenetre köthetõ. Relés kimenetnél a relé a függvény értékének megfelelõ helyzetbe kerül. A HAGA szabályozó függvénytáblázata célszerûen minden ALARM-ra érvényes, így a szabályozó konfigurálhatósága jól áttekinthetõ. Ugyancsak célszerûen a leghatékonyabb szabályozó16 ALARM-ot tartalmaz ALARM1. 9 A b E névvel. A kétértékû függvényekkel Bool mûveleteket lehet elvégezni. A szabályozástechnikában hasznos mûveleteket szintén táblázatban lehet megtalálni és e szerint konfigurálással kiválasztani az ALARM-ok logikai összekapcsolását. Látható, hogy azok az ALARM-ok, amelyek logikai kapcsolatban vannak, a logikai mûveletek végeredményét adják ki az erre kiválasztott relére, amely a mûveletek eredményének megfelelõ állapotba kerül. Tehát nem minden ALARM-nak van közvetlen kimenete. A konfigurálás nem olyan komplikált, amilyennek látszik. A függvények szóbeli, nem command jellegû megnevezése könnyen érthetõ. A mûszerkönyvben egy táblázat tartalmazza az összes szóbeli függvényt a hozzátartozó kóddal. Ilyen táblázatot mutat be a 11 ábra.

(Motoros és Hût-Fût szabályozás esetén a kimenetre nem jut el ez az állapot) CF dal1 CF dal2 (Regisztrálás inditása és leállítása CL/FrPr/[3] kapcsoló szerint) CF dal3 (Beavatkozó jel maximalizálása, CF/Pid/[0] kapcsoló szerint) CF dal4 CF dal5 CF dal6 (Relével párhuzamos hangjelzés) CF dal7 7 65 43 2 10 (Relés szabályozás eseten a kimenetre nem jut el ez az állapot) CF dal8 0 00000 NONE az alarm jelfogó mindig elegedve 1 00000 Nyomtató, kábel vagy a segédprocesszor hibás, kifogyott a papír... 00001 PROCESS PV 00010 PROCESS PV2 00011 PROCESS PV3 00100 PROCESS SP 00101 DEVIATION PV 00110 DEVIATION PV2 00111 DEVIATION PV3 01000 LimitComparator PV 01001 PROCESS RATIO PV 01010 PROCESS RATIO SP 01011 FrEr SP (elérte a SP értéket a PV) a tartomány szélessége CL/FrPr-ben állítható 0 01100 Tune 1 01100 On (meghúzva) /OFF jelzése 0 01101 Az elmúlt 5sec nem volt komunikáció (RS485 vonal meghibásodott) 1 01101 PreTimer run (elõkésleltés fut) 01110 Kézivézérlés mûködik 01111 Hiba jelzés Az alábbiak csak PROGRAM-szabályozóban mûködnek. 10000 EVENT 1 10001 EVENT 2 10010 EVENT 3 10011 EVENT 4 10100 EVENT 5 10101 EVENT 6 10110 EVENT 7 10111 EVENT 8 11000 FrEE program lépés jelzése 11001 SOAK program lépés jelzése (telítési programlépésben van a program) 11010 (run+) emelkedés jelzése 11011 (run-) csökkentés jelzése 11100 Program fut jelzése * 11101 Program befejezve (* a program a 6. kapcsolót nem veszi figyelembe) Az alábbiak mindig mûködnek. 0 11101 Csak PID hangolás esetén:, a programhoz tartozó hangolás folyamatban! Az aktuális hangolás befejezve jel csak 2 sec-ig áll rendelkezésre, ez pontosan 2 utasításnyi idõ, ez alatt az új hangolási pontot be kell állítani! 11110 HOLD jelzése 11111 AutoWait jelzése 1 OneShot funkció bekapcsolva, az ALARM jelfogó csak egyszer vált és úgy marad. 0 Az alarm funkciók mindig mûködnek függetlenül a szabályozó be-ki kapcsolt állapotától 1 Az alarm funkció a szabályozó kikapcsolt állapotában nullával helyetesítõdik 1 ALARM funkció (kimenet) invertálva 11 ábra Összefoglalva az UC eddig megismert PID és ALARM funkcióit megállapíthatjuk, hogy a készülék PLC feladatok ellátására is alkalmas.