Программируемые функции контроллеров фирмы YOKOGAWA серии YS170 на русском языке

Подождите немного. Документ загружается.

4-17

TI 1B7C2-03R

YS170 № 2

YS170 № 1

НЕ

Рисунок 4.4.4 Функциональный блок

4-18

TI 1B7C2-03R

Программа для контроллера YS170 № 1 (Главный контроллер)

Команда S1 S2 S3 Объяснение

LD X3

ST EXT

LD X1

LD X2

SSC

ST Y1

ST Y2

LD CAMF1

ST DO1

END

0/1

Считывание выхода контроллера YS170 в качест-

ве внешнего сигнала

Сохранение в EXT

Считывание PV1

Считывание PV2

Выполнение вычислений автоселекторного

управления

Подача сигнала на клапаны или приводы

Возврат к подчиненному контроллеру YS170

Передача сигнала состояния A/M в починенный

контроллер YS170

Выход

Окончание

CNT1, CNT2 = 1 (Стандартное ПИД - управление)

SSW = 0 (Автоселектор)

ATSEL = LO (Селектор нижнего уровня)

SMODE = LCL (задается с использованием SV2).

Программа для контроллера YS170 № 2 (Подчиненный контроллер)

Команда S1 S2 S3 Объяснение

LD K1

ST SSW

LD DI1

NOT

ST TRKF1

LD X3

ST TRK1

LD X1

LD X2

SSC

ST Y2

END

4,0

0/1

1/0

4,0

1/0

4,0

1/0

Установка автоселекторной функции подчиненного

контроллера YS170

SSW = 4,0

Сигнал A/M на стороне главного контроллера

Выход починенного контроллера отслеживает

главный контроллер, который находится в ре-

жиме ручной операции.

Сигнал регулируемого выхода на стороне главного

контроллера

Считывание PV3

Считывание PV4

Выполнение вычислений автоселекторного управ-

ления

Подача сигнала на главный контроллер YS170

CNT1, CNT2 = 1 (Стандартное ПИД - управление)

SSW = 0 (Автоселектор)

ATSEL = LO (Селектор нижнего уровня)

SMODE = LCL (задается с использованием SV2).

Выходной сигнал (Y2) контроллера YS170 № 2 подключается к внешнему выходу (X3) контроллера YS170

№ 1. Выход (Y1 или Y2) контроллера № 1 реализуется как сигнал обратной связи (X3) контроллера № 2.

Автоматический/ручной режим (CAMF1) контроллера 1 (DO1) связывается с флагом слежения (TRKF1)

контроллера через DI1.

Чтобы задать для контроллера 2 п одчиненный автоселекторный режим, SSW устанавливается равным 4,0

(K1 = 400,0%).

Если контроллер 1 находится в ручном режиме, выход контроллера 2 отслеживает выход контроллера 1.

Если контроллер 1 находится в автоматическом режиме, функция автоселектора ATSEL этого контроллера

определяет, какой сигнал управления поступает на выход (CNT1, CNT2 или EXT от контроллера 2). При

выбранном выходе контроллера 2 контроллер 1 находится в резерве, выполняя пропорциональное управ-

ление.

5-1

TI 1B7C2-03R

5. Расширенный модуль управления

На Рисунке 5.1 показана конфигурация регистров контроллера YS170.

В настоящей главе дается описание использования регистров в функциях управления для реализации мо-

дулей управления с расширенными возможностями.

Регистры с расширенными функциями (для данных управления, параметров управления и управляющих

флагов) можно использовать за счет применения сохраняемых данных для вычислений или генерирования

выхода сигнализации после их считывания или введения соответствующих сигналов. В неиспользуемых

регистрах хранятся соответствующие начальные значения, не влияющие на другие управляющие средства.

• Регистр управляющих данных : Аналоговые данные

• Регистр управляемых параметров : Данные настройки

• Регистр управляющих флагов : Данные состояния (0 или 1)

Регистр

Регистры

Рабочие

режимы

рифмети

ческие

регистры

ЭСППЗУ

Основная

программа

Подпрограмма

Центральный

процессор

Регистры для

управляющих

данных SV,

PV, MV, CSV

Регистры для

управляемых

параметров

P, I, D, PH, PL

Регистры для

управляющих

флагов ALAR

C/A/M

Функция управления

Регистры

Таблица

масштаби-

рования

технических

ини

Назначение DIO

Управляющие

модули BSC,

CSC и SSC

Упр. элементы

денти

ицир.

номе

Регистр

Регистры

Y100

Индикация

состояния PF

Рисунок 5.1 Конфигурация регистров контроллера YS170

5-2

TI 1B7C2-03R

5.1 Регистры для управляющих данных

В данном разделе описываются регистры для управляющих данных, используемых, главным образом, для

модификации функций управления. В Таблице 5.1.1 приведен список регистров для управляющих данных.

Перед исполнением модуля управления в регистрах управляющих данных хранятся данные CSV1÷DV2, а

после исполнения модуля управления в этих регистрах хранятся данные MV1÷SVM2.

Таблица 5.1.1 Таблица регистров для управляющих данных

Модуль управления

Регистр

∗3

BSC1 BSC2 CSC SSC

Наименование

Функции

Допустимый

диапазон

операции

Начальное

значение

CSV1

% %

Внешнее каскадное

задание

Задание CNT1 в режиме C

0,000÷1,000

−8,000

DM1

% %

Коррекция по входу

Добавляется к отклонению управления

(используется для управления коррекцией

времени простоя и т.д.)

−1,000÷1,000

0,0

AG1

% %

Коэффициент усиления

переменной

Умножается на коэффициент передачи

пропорционального регулятора CNT1

−8,000÷8,000

1,0

FF1

% %

Прямой сигнал коррек-

ции

Добавляется к управляемому выходу

−1,000÷2,000

0,0

TRK1

% %

Отслеживание выхода Выход модуля управления при TRKF1=1

0,000÷1,000 −8,000

CSV2

Установка вторичного

контура

Значение задания CNT2 для селекторного

управления

0,0÷1,0

−8,000

DM2

% % %

Коррекция по входу Добавляется к отклонению управления 0,0

AG2

% % %

Коэффициент усиления

переменной

Умножается на коэффициент передачи

пропорционального регулятора CNT2

1,0

FF2

% % %

Прямой сигнал коррек-

ции

Добавляется к управляемому выходу

0,0

TRK2

- -

Отслеживание выхода Выход модуля управления при TRKF2=1

0,000÷1,000 −8,000

EXT

- - -

Внешний сигнал селек-

тора

Внешний управляющий сигнал для селек-

торного управления

0,000÷1,000

∗2

SSW

- - -

Селекторный переклю-

чатель управления

Спецификация функции селектора

0÷4

SEL

- - -

Контур выбора селекто-

ра

Выход контура, выбранного для селектор-

ного управления

0, 1, 2, 3

∗4

PV1

& &

Переменная процесса Переменная процесса первичного контура

−0,250÷1,125

−

PV2

& & &

Переменная процесса Переменная процесса вторичного контура

−0,250÷1,125

−

SV1

% %

Значение задания

(CNT1)

Значение задания для CNT1

0,000÷1,000

−

SV2

% % %

Значение задания

(CNT2)

Значение задания для CNT1

0,000÷1,000

∗1

DV1

& &

Значение отклонения

Разница между переменной процесса и

значением задания (PV1−SV1)

∗1

DV2

& & &

Значение отклонения

Разница между переменной процесса и

значением задания (PV2−SV2)

−

MV1

% %

Значение регулируемого

выхода

Значение регулируемого выхода модуля

управления

−0,063÷1,063

∗1

MVM1

% %

Экранный выход регу-

лируемого значения

Индикация регулируемого значения мо-

дуля управления

−0,063÷1,063

∗1

PVM1

% %

Экранный выход пере-

менной процесса

Индикация переменной процесса

−0,250÷1,125

∗1

SVM1

% %

Экранный выход зна-

чения задания

Индикация значения задания

0,000÷1,000

MV2

- -

Значение регулируемого

выхода

Значение регулируемого выхода модуля

управления

−0,063÷1,063

∗1

MVM2

- -

Экранный выход регу-

лируемого значения

Индикация регулируемого значения мо-

дуля управления

−0,063÷1,063

∗1

PVM2

% % %

Экранный выход пере-

менной процесса

Индикация переменной процесса

−0,250÷1,125

∗1

SVM2

% % %

Экранный выход зна-

чения задания

Индикация значения задания

0,000÷1,000

Примечание: %…можно использовать команды LD и ST. …. можно использовать только команду LD.

∗1 Регистры, не инициализируемые во время каждого периода сканирования.

∗2 Для селектора нижнего уровня используется значение 8,000, а для селектора верхнего уровня - −8,000.

∗3 Для первичного контура, когда последний номер имени регистра равен 1. Для вторичного контура, когда последний

номер имени регистра равен 2.

∗4 SEL=1 (выход первичного контура), SEL=2 (выход вторичного контура) и SEL=3 (выход внешнего сигнала EXT).

5-3

TI 1B7C2-03R

5.1.1 Установка каскада (CSV1)

[Операция]

Перед исполнением управляющего модуля внешний (удаленный) каскадный сигнал хранится в регистре

CSV1.

В каскадном рабочем режиме сигнал CSV1 представляет собой значение задания для управляющего эле-

мента (CNT1). При несоответствующих данных регистра CSV1 (выходящих за пределы допустимого диа-

пазона установки) переключения в режим C не происходит. В управляющих модулях CSC или SSC значе-

ние сигнала CSV1 также является каскадным заданием для управляющего элемента (CNT1).

[Функциональный блок]

На Рисунке 5.1.1показано применение каскадного контроллера для вычисления набора отношений. Значе-

ние X2 умножается на вычислительный параметр P1 и затем используется в качестве задания. Диапазон

значений вычислительного параметра (P) составляет −7,999÷+7,999.

Рисунок 5.1.1 Контроллер, используемый для вычисления набора отношений

[Программа]

Пример, показанный на Рисунке 5.1.1, программируется следующим образом.

Команда S1 S2 Объяснение

LD X2

LD P1

∗

ST CSV1

LD X1

BSC1

ST Y1

Next computation

P1 ⋅ X2

MV1

P1 ⋅ X2

Считывание внешнего входа

Считывание отношения

Вычисление значения задания CSV1= P1 ⋅ X2

Сохранение в регистре CSV1

Вычисление BSC

Перед исполнением BSC значение кас-

кадного задания сохраняется в CSV1.

SET

SV1

DM1

AG1

FF1

TRK1

BSC1

PV1

－

CNT1

C / A

MV1

A/M

PHF1

PLF1

DLF1

VLF1

TRKF1

CAF1

CAMF1

X2 X1

P1 × X2

CSV1

5-4

TI 1B7C2-03R

5.1.2 Дистанционная установка вторичного контура (SV2 и CSV2)

В модулях управления CSC и SSC регистр SV2 (CSC) или регистр CSV2 (SSC) используются для установ-

ки задания вторичного контура при помощи пользовательской программы.

(1) SV2

При задании функции каскадного управления для разомкнутого контура (регистр селектора внутреннего

каскада OCF=1) управляется только вторичный контур, и заданный в регистре SV2 сигнал становится за-

данием контроллера вторичного контура.

Если регистр SV2 не задан с помощью программы, его можно установить с использованием клавиши уста-

новки SV, расположенной на панели контроллера YS170.

Рисунок 5.1.2 Функциональный блок модуля каскадного управления

(2) CSV2

Значение задания вторичного контура можно установить с использованием внешнего сигнала посредством

сохранения внешнего сигнала задания в регистре CSV2 и установки в модуле селекторного управления ре-

гистра селектора вторичного контура LRF=0. В этом случае панель вторичного контура контроллера

YS170 устанавливается в режим C, и становится возможным отображение значения SV2 на экране, однако

при этом его нельзя изменить. При установке регистра селектора вторичного контура в LRF=1 вторичный

контур устанавливается в режим А, и значение SV2 можно изменять.

Рисунок 5.1.3 Функциональный блок модуля селекторного управления

SET

CSV1

SV1

DM1

AG1

FF1

PV1

－

CNT1

C / A

PHF1

PLF1

DLF1

OCF

PH2

PV2

O/C

－

VLF1

Внешний сигнал управления

OCF=1 (Разомкнут)

[См. Таблицу 5.2.1.]

SV2

SET

CSV1

SV1

DM1

AG1

FF1

PV1

－

CNT1

C / A

PHF1

PLF1

DLF1

PV2

SV2

－

Внешний сигнал управления

LRF=0 (Удаленный)

[См. Таблицу 5.2.1.]

CSV2

5-5

TI 1B7C2-03R

5.1.3 Коррекция по входу (DM1 и DM2)

[Операция]

Коррекция по входу выполняется за счет добавления данных, содержащихся в регистре DM1, к управ-

ляющему отклонению.

Диапазон устанавливаемых данных: −1,000÷+1,000

Коррекцию по входу можно использовать для управления с коррекцией по времени запаздывания

Смита и т.д.

Рисунок 5.1.4 Блок коррекции по входу

[Прикладная программа]

На Рисунке 5.1.5 приведен пример управления системой с коррекцией по времени запаздывания с исполь-

зованием блока коррекции по входу (Метод коррекции по времени запаздывания Смита).

При использовании этого вида управления следует тщательно изучить данные о коэффициенте, времени

чистого запаздывания (времени нечувствительности) и времени задержки процесса, подлежащего управ-

лению, а затем выполнить конфигурацию эквивалентной модели процесса.

Рисунок 5.1.5 Управление системой с коррекцией по времени запаздывания

ПИД

Блок коррекции по входу

(DM1)

PVSV

Отклонение

1 + TS

Эквивалентная модель процесса

Вычисление

ПИД

Процесс

1 － e

-LS

5-6

TI 1B7C2-03R

На Рисунке 5.1.6 показан функциональный блок для управления с коррекцией по времени чистого запаз-

дывания, проиллюстрированного на Рисунке 5.1.6.

Рисунок 5.1.6 Коррекция по времени запаздывания

[Программа]

Приведенный на Рисунке 5.1.6 пример программируется следующим образом.

Команда S1 S2 S3 Объяснение

LD Y1

LD Y2

LD P2

DED1

−

LD P3

LAG1

LD P1

∗

ST DM1

LD X1

BSC1

ST Y1

Next computation

Y1 (t−L)

P1 ⋅ b

MV1

P1 ⋅ b

Считывание выхода

Установка времени запаздывания

P2=L (Время запаздывания)

Вычисление времени запаздывания

Значение Y1 на L секунд раньше

Коррекция по времени запаздывания

a = MV(1 − e

-LS

)

Установка задержки первого порядка

Расчет задержки первого порядка

TS1

Установка эквивалентного коэффициента

усиления процесса KP

MV1

TS1

)1(

−

= e

Блок коррекции входа по входу

Исполнение функции базового управления

SET

CSV1

SV1

AG1

FF1

TRK1

PV1

－

CNT1

C / A

PHF1

PLF1

DLF1

TRKF1

CAF1

VLF1

BSC1

CAMF1

MV1

A/M

LAG1 (P3)

1－DED1 (P2)

DM1

5-7

TI 1B7C2-03R

[Модули каскадного и селекторного управления]

При использовании модулей каскадного и селекторного управления можно выполнить коррекцию по вхо-

ду для обоих контуров на основе данных, считываемых из регистров DM1 и DM2 соответственно.

5-8

TI 1B7C2-03R

5.1.4 Переменный коэффициент усиления (AG1 и AG2)

[Операция]

Переменный коэффициент усиления – это коэффициент, на который умножается диапазон пропорцио-

нальности управляющих элементов. Коэффициент пропорциональности управляющего элемента может

варьироваться при помощи программы.

100

Коэффициент усиления

управляющего элемента

Диапазон пропорциональности (%)

× (Переменный коэффициент)

Следовательно, коэффициент усиления = +4 (эквивалентен диапазону пропорциональности, равному 25%),

где диапазон пропорциональности =50% и AG1 = 2,0

[Применение]

На Рисунке 5.1.7 приведен пример управления процессом термохимической реакции, в котором коэффи-

циент усиления процесса варьируется в зависимости от температуры. Поскольку низкотемпературные хи-

мические реакции протекают медленно, переменный коэффициент усиления AG нужно увеличить, обеспе-

чивая необходимую коррекцию. Наоборот, поскольку высокотемпературные химические реакции проте-

кают быстро, переменный коэффициент следует уменьшить для предотвращения циклирования и выбро-

сов. На Рисунке 5.1.8 показан соответствующий функциональный блок.

Рисунок 5.1.7 Управление термохимической реакцией

Пар

Температура

Реактор

Рубашка