№ п/п
|
Датчик температуры
|
Диапазон
регулирования
температур
|
Постоянная
Времени, сек
|
Гистерезис,
°С
|
9
|
T100 ohm Ni (3 wires)
|
От +7°С до +86°С
|
1,9
|
34
|
Ход работы
В процессе выполнения лабораторной
работы был разработан небольшой проект регулятора температуры обратной воды
калорифера в зависимости от температуры наружного воздуха. В данном случае
объектом управления является калорифер, с помощью которого обогревается
помещение. Теплоносителем служит горячая вода, подаваемая в калорифер.
Возмущающим воздействием является температура наружного воздуха, поступающего в
калорифер. Необходимо автоматически поддерживать заданную температуру воздуха в
помещении в зависимости от температуры приточного воздуха с помощью
автоматического регулятора. Структурная схема алгоритма регулятора температуры
горячей воды калорифера в зависимости от температуры наружного воздуха представлена
на рисунке 1.
Рисунок
1- Структурная схема алгоритма регулятора температуры обратной воды калорифера
в зависимости от температуры наружного воздуха
Шаг1. Создание
структуры проекта
Главный блок проекта алгоблок
MC8-Controller представлен на рисунке 2.
Рисунок
2- Главный блок проекта алгоблок MC8-Controller
Совокупность
блоков MC8 и MR8 представлена на рисунке 3.
Рисунок
3 - Блоки приборов MC8 и MR8
Шаг
2. Построение алгоритма работы контроллера MC8
После
удаления неиспользуемых входов и выходов блок прибора примет такой вид
приведенный ниже.
Рисунок
4 - Блок прибора MC8 после удаления избыточных деталей
Произведем
настройку алгоритма работы котроллера МС8.
Рисунок
5 - Алгоритм работы контроллера MC8 (открытое окно блока прибора MC8)
Внутренняя функциональность блоков
ОбрВода и НаружВоздух представлена на рис.6.
Рисунок
6 - Комплексные ФБ “ОбрВода” и “НаружВоздух”
Шаг 3. Настройка
алгоритма работы контроллера MC8
После того как алгоритм проекта
построен, нужно ввести настроечные параметры в необходимые функциональные
блоки.
Так, для компараторов верхнего
уровня в комплексных блоках “Обр.вода” и “Наруж.возд.” значение верхнего
предела установить равным 88°C (открыть комплексный блок “Обр.вода”
(“Наруж.возд.”) Properties блока UP CMP вкладка Parameters установить
параметр Value переменной XUP в значение, равное 88. Можно проставить галочку в
поле Constant, но тогда этот параметр нельзя будет ввести в какой-либо
список и, соответственно, нельзя наблюдать/изменять из программы Console или
SCADA-системы). Значение гистерезиса HYS на этой же вкладке установить, равным
константе 33.
Аналогично, для компараторов
нижнего уровня в комплексных блоках “Обр.вода” и “Наруж.возд.” значение нижнего
предела установить равным +8°C и значение гистерезиса HYS - константе 33.
Постоянные времени фильтров
установить, равными 1.8 сек. (открыть комплексный блок “Обр.вода”
(“Наруж.возд.”) Properties блока FILTER вкладка Parameters установить
параметр Value переменной TF в значение 1.8, можно поставить галочку в поле
Constant, Units = sec).
Настроим блок задания температуры
обратной воды от температуры наружного воздуха PLAN. Для этого нужно ввести
точки графика: температуре X1 = -26°C соответствует Y1 = 84°C, температуре X2 = 8°C соответствует Y2 = 37°C, а при температуре X0 = 4°C величина излома графика Y0 = 5°C.
Шаг 4. Построение
алгоритма работы модуля релейного MR8
По аналогии с изменением
изображения модуля MC8 изменим изображение блока релейного модуля MR8 для
большей наглядности. В результате алгоблок модуля релейного MR8 примет
следующий вид (рис.7).
Рисунок
7 - Блок прибора MR8 после удаления избыточных деталей
Модуль MR8 применяется здесь в
качестве обыкновенного усилителя входных сигналов для их подачи непосредственно
на КЗР. Входы модуля DI[1] и DI[2] нужно передать без изменения на
выходы DO[1] и DO[2], соответственно. Для этого между входами и выходами
вставлены простейшие ФБ цифровых уставок SET B (рис.8).
Рисунок
8 - Алгоритмический блок модуля релейного MR8.
Шаг 5. Создание списков
переменных для их отображения в программе console и/или scada-системе
Введем основные переменные нашего
проекта в списки. Тогда эти списки, как и переменные, сгруппированные в них,
можно просмотреть при помощи программы Console. При использовании SCADA-системы
списки и переменные можно также просмотреть на технологической мнемосхеме
проекта (возможно, по сети Internet или Intranet).
Для этого проделаем следующие шаги:
Создадим два списка: “Температуры”
и “PID-регулятор”.
Нажать правой кнопкой мыши на блоке
контроллера MC8 Properties Lists;
Добавить списки “Температуры” [Add
(Ctrl+A) Name: Температуры, Comment: Температуры наруж.воздуха
и обр.воды], “Heating Schedule” [Add (Ctrl+A) Name:
Heating Schedule, Comment: Планировщик темп. воды в зависимости от темп. наруж.
воздуха] и “PID-регулятор” [Add (Ctrl+A) Name:
PID-регулятор, Comment: Параметры ПИД-регулирования].
Составить список “Температуры”.
Открыть комплексный
ФБ “Обр.вода”. Выделить ФБ FILTER.
o Properties Parameters
Для выхода Y этого ФБ заполнить поля (Name: Tbackwater, List:
Температуры, Precision: 1, Units: °C);
Аналогичные
действия проделаем в комплексном ФБ “Наруж.воздух” для ФБ FILTER.
o Properties Parameters
Для выхода Y этого ФБ заполнить поля (Name: Tair, List:
Температуры, Precision: 1, Units: °C).
Составить список “Heating
Schedule”.
o Properties Parameters
Для
входа
X заполнить
поля
(Name: Tair, List: Heating Shedule, Precision: 1, Units: °C));
o Properties Parameters
Для
выхода
Y заполнить
поля
(Name: Twater, List: Heating Shedule, Precision: 1, Units: °C));
o Properties Parameters
Для
входа
X1 заполнить
поля
(Name: X1, List: Heating Shedule, Precision: 0, Units: °C, Value: -26));
o Properties Parameters
Для
входа
X2 заполнить
поля
(Name: X2, List: Heating Shedule, Precision: 0, Units: °C, Value: 8));
o Properties Parameters
Для
входа
X0 заполнить
поля
(Name: X0, List: Heating Shedule, Precision: 0, Units: °C, Value: 4));
o Properties Parameters
Для
входа
Y1 заполнить
поля
(Name: Y1, List: Heating Shedule, Precision: 0, Units: °C, Value: 84));
o Properties Parameters
Для
входа
Y2 заполнить
поля
(Name: Y2, List: Heating Shedule, Precision: 0, Units: °C, Value: 37));
o Properties Parameters
Для
входа
Y0 заполнить
поля
(Name: Y0, List: Heating Shedule, Precision: 0, Units: °C, Value: 5)).
Все параметры ФБ PLAN введены в
список “Heating Schedule” и все входные параметры этого ФБ могут быть
изменены или из программы Console или из SCADA-системы.
Составить список “PID-регулятор”.
Правая кнопка мыши
на ФБ “DIFF”.
o Properties Parameters
Для переменной X1 (Subtrahend) заполнить поля (Name:
Tfb.backwater, List: PID-регулятор, Precision: 1, Units: °C);
o Properties Parameters
Для переменной X2 (Subtracter) заполнить поля (Name:
Tset.backwater, List: PID-регулятор, Precision: 1, Units: °C).
Правая кнопка мыши
на ФБ “PID P”.
o Properties Parameters
Для
переменной
X заполнить
поля
(Name: Terr, List: PID-регулятор,
Precision: 1, Units: °C);
o Properties Parameters
Для
переменной
Z1 заполнить
поля
(Name: PIDP_Z1, List: PID-регулятор);
o Properties Parameters
Для
переменной
Z2 заполнить
поля
(Name: PIDP_Z2, List: PID-регулятор);
o Properties Parameters
Для
переменной
MANUAL заполнить
поля
(Name: PIDP_A/M, List: PID-регулятор);
o Properties Parameters
Для
переменной
DZONE заполнить
поля
(Name: DeadZone, List: PID-регулятор,
Precision: 1, Units: °C);
o Properties Parameters
Для
переменной
KP заполнить
поля
(Name: KP, List: PID-регулятор,
Precision: 1, Value: 1);
o Properties Parameters
Для
переменной
TI заполнить
поля
(Name: TI, List: PID-регулятор,
Precision: 1, Units: sec, Value: 1);
o Properties Parameters
Для
переменной
D заполнить
поля
(Name: D, List: PID-регулятор,
Precision: 1, Units: sec, Value: 0);
o Properties Parameters
Для
переменной
B заполнить
поля
(Name: B, List: PID-регулятор,
Value: 0).
Далее определим параметры, входящие
в дополнительный встроенный список “ALARMS” (в список могут входить
только булевы переменные).
Открыть комплексный
ФБ “Обр.вода”.
o В ФБ OR: Properties Parameters
Для выхода Z ФБ OR проставить галочку в поле “Alarms
List” и ввести название переменной “Tbw_is_out_of_range” (в поле ниже введенной
галочки).
Открыть комплексный
ФБ “Наруж.воздух”.
o В ФБ OR: Properties Parameters
Для выхода Z ФБ OR проставить галочку в поле “Alarms
List” и ввести название переменной “Tair_is_out_of_range” (в поле ниже
введенной галочки).
Открыть алгоблок
модуля MC8.
o В ФБ OR: Properties Parameters
Для выхода Z ФБ OR проставить галочку в поле “Alarms
List” и ввести название переменной “Temperature_Alarm” (в поле ниже введенной
галочки).
Аналогично, определим параметры,
входящие в дополнительный встроенный список “SItePlayer List”.
Открыть алгоблок
модуля MC8.
o В ФБ OR: Properties Parameters
Для выхода Z ФБ OR проставить галочку в поле SitePlayer
List и ввести название переменной “Temperature_Alarm” (в поле ниже
введенной галочки).
Открыть комплексный
ФБ “Обр.вода”.
o В ФБ OR: Properties Parameters
Для выхода Z ФБ OR проставить галочку в поле SitePlayer
List и ввести название переменной “Tbw_is_out_of_range” (в поле ниже
введенной галочки).
Открыть комплексный
ФБ “Наруж.воздух”.
o В ФБ OR: Properties Parameters
Для выхода Z ФБ OR проставить галочку в поле SitePlayer
List и ввести название переменной “Tair_is_out_of_range” (в поле ниже
введенной галочки).
Открыть комплексный
ФБ “Обр.вода”. Выделить ФБ FILTER.
o Properties Parameters
Для выхода Y этого ФБ проставить галочку в поле SitePlayer
List. По умолчанию в это поле автоматически занесутся данные из поля Name,
т.е. Tbackwater;
Аналогичные
действия проделаем в комплексном ФБ “Наруж.воздух” для ФБ FILTER.
o Properties Parameters
Для выхода Y этого ФБ проставить галочку в поле SitePlayer
List. По умолчанию в это поле автоматически занесутся данные из поля Name,
т.е. Tair;
Правая кнопка мыши
на ФБ “PLAN”.
o Properties Parameters
Для выхода Y этого ФБ проставить галочку в поле SitePlayer
List. По умолчанию в это поле автоматически занесутся данные из поля Name,
т.е. Twater;
Правая кнопка мыши
на ФБ “PID P”.
o Properties Parameters
Для переменной X этого ФБ проставить галочку в поле SitePlayer
List. По умолчанию в это поле автоматически занесутся данные из поля Name,
т.е. Terr;
o Properties Parameters
Для переменной Z1 этого ФБ проставить галочку в поле SitePlayer
List. По умолчанию в это поле автоматически занесутся данные из поля Name,
т.е. PIDP_Z1;
o Properties Parameters
Для переменной Z2 этого ФБ проставить галочку в поле SitePlayer
List. По умолчанию в это поле автоматически занесутся данные из поля Name,
т.е. PIDP_Z2;
o Properties Parameters
Для переменной MANUAL этого ФБ проставить галочку в поле SitePlayer
List. По умолчанию в это поле автоматически занесутся данные из поля Name,
т.е. PIDP_A/M.
Шаг 6. Сопоставление
входам и выходам функциональных блоков приборов физических входов и выходов
этих приборов
Рисунок
9 - Окно I/O Connections модуля MC8 в примере проекта
Шаг 7. Создание
“виртуальных” межприборных соединений
Соединим цифровые выходы DO[1] и
DO[2] контроллера MC8 с цифровыми входами DI[1] и DI[2] модуля MR8. Это будет
“виртуальное” соединение выводов приборов (реализуемое по сети RS-485),
поскольку выводы блоков приборов не соединены физически (проводниками).
Физические межблочные соединения не отображаются в ИС, отображаются только
соединения, реализуемые программно (“виртуальные” межблочные связи).
Вывод
В ходе выполнения лабораторной
работы №1 получил навыки работы в ИС программирования КОНГРАФ и самостоятельно
разработал небольшой проект регулятора температуры обратной воды калорифера в
зависимости от температуры наружного воздуха.