Инструментальные средства настройки параметров
Инструментальные средства настройки параметров интегрируются в среду STEP 7 (TIA Portal) и имеют следующие функциональные возможности:
- Экраны настройки параметров:
Содержат все экраны настройки параметров пакетов Modular и Standard PID Control. - Графики кривых:
Используются для графического представления информации о параметрах настройки, изменении параметров и управляющих воздействий во времени. Обновление значений на графике выполняется через заданные интервалы времени. С помощью этих графиков можно выполнять оценку качества процесса регулирования, а также производить поиск неисправностей. - Мастер оптимизации цепей регулирования:
Позволяет производить простую наладку и оптимизацию работы регулятора с помощью инструментальных средств программного обеспечения PID Self-Tuner без наличия специальных знаний в области автоматического регулирования. - Динамическая настройка аналогового PID регулятора:
Переходный процесс в контуре регулирования может быть настроен на работу с перерегулированием (приблизительно на 10 %) или без него. - Контекстно-зависимая помощь:
В любой точке программы по запросу может быть получена необходимая поясняющая информация.
Функции Standard PID Control
Структура регулятора Standard PID Control является заранее определенной и использует фиксированную структуру данных. С помощью программных переключателей может производиться отключение/ включение в работу следующих функций:
- Обработка задающих воздействий с помощью генератора заданий, генератора пилообразных сигналов, нормализации, вызова функций, мониторинга скорости изменения заданий и их предельных значений.
- Обработка аварийных сигналов с учетом зон нечувствительности и мониторингом граничных значений.
- Шаговое ПИД регулирование с использованием или без использования обратной связи по положению.
- Обработка управляющих воздействий с помощью ручного/ автоматического переключения, ручного формирования величин, вызова функций, ограничения скорости изменения и граничных значений задающих воздействий, нормализации.
Стандартные функциональные блоки
|
FB/FC |
Назначение |
|
PID_CP |
ПИД регулятор, формирующий аналоговые (аналоговый регулятор) или импульсные (импульсный регулятор) управляющие воздействия. Позволяет устанавливать заданное значение регулируемого параметра, формировать аналоговые или широтно-импульсные управляющие воздействия, использовать ручное управление, активировать или деактивировать ряд своих функций |
|
PID_ES |
ПИД регулятор с дискретными выходными сигналами (шаговый регулятор). Позволяет устанавливать заданное значение регулируемого параметра, ориентирован на использование с интегрирующими исполнительными устройствами, использовать ручное управление, использовать цепь обратной связи или работать без нее, активировать или деактивировать ряд своих функций |
|
LP_SCHED |
Планировщик циклов для запуска индивидуальных циклов и поддержки циклических прерываний |
Функции Modular PID Control
Структура регулятора Modular PID Control может быть сформирована в полном соответствии с требованиями пользователя. Для этого можно использовать перечисленные ниже функции:
Стандартные функциональные блоки
|
FB/FC |
Комментарий |
Назначение |
|---|---|---|
|
A_DEAD_B |
Адаптивная зона нечувствительности |
Фильтрация высокочастотных помех на входе для исключения ложных срабатываний на выходе |
|
CRP_IN |
Преобразование входной величины |
Преобразование входной величины устройства ввода-вывода в цифровое значение с плавающей точкой, используемое в работе регулятора Modular PID Control |
|
CPR_OUT |
Преобразование выходной величины |
Преобразование цифрового значения с плавающей точкой регулятора Modular PID Control в выходную величину устройства ввода-вывода |
|
DEAD_T |
Время задержки |
Находит применение в регуляторах пропорционального действия для синхронизации отдельных компонентов, имеющих различное быстродействие |
|
DEADBAND |
Зона нечувствительности |
Дифференцирует входной аналоговый сигнал и выполняет сглаживание первого порядка |
|
DIF |
Дифференциатор |
Дифференцирует значение параметра и вычисляет значения упреждающих управляющих воздействий |
|
ERR_MON |
Мониторинг сигнала рассогласования (ошибки) |
Вычисляет значение сигнала рассогласования и выполняет мониторинг его выхода за заданные допустимые пределы |
|
INTEG |
Интегратор |
Интегрирует значение параметра и вычисляет значения упреждающих управляющих воздействий |
|
LAG1ST |
Задержка первого порядка |
Используется как элемент задержки или фильтрации сигналов |
|
LAG2ND |
Задержка второго порядка |
Используется для имитации работы компонентов регулятора, для построения упреждающих узлов регулирования, а также в 2-контурных регуляторах |
|
LIMALARM |
Индикатор достижения граничных значений |
Контролирует достижение входным параметром одного из четырех заданных граничных значений |
|
LIMITER |
Ограничитель |
Устанавливает заданные границы для допустимого диапазона изменения входного параметра |
|
LMNGEN_C |
Выход аналогового ПИД регулятора |
Формирует выходную величину аналогового ПИД регулятора. Используется в сочетании с функциональным блоком PID |
|
LMNGEN_S |
Выход шагового ПИД регулятора |
Формирует выходную величину шагового ПИД регулятора. Используется в сочетании с функциональным блоком PID |
|
LP_SCHED |
Распределитель вызовов |
Управляет вызовами отдельных контуров регулирования на уровне циклических прерываний |
|
NONLIN |
Нелинейная статическая характеристика |
Выполняет преобразование параметра, изменяющегося по нелинейной характеристике, в соответствии с заданным законом |
|
NORM |
Физический нормализатор |
Выполняет масштабирование входной величины. Линия нормализации задается двумя точками |
|
OVERRIDE |
Контроль переполнения |
Необходим для предотвращения ошибок переполнения |
|
PARA_CTL |
Управление наборами параметров |
Выполняет передачу необходимых наборов параметров настройки в ПИД регулятор |
|
PID |
ПИД алгоритм |
Обеспечивает поддержку алгоритма ПИД регулирования. Всегда используется в сочетании с блоком LMNGEN_C или LMNGEN_S |
|
PULSEGEN |
Генератор импульсов |
Формирует импульсы для ПИД регулятора с импульсным выходом для управления исполнительными механизмами пропорционального действия |
|
RMP_SOAK |
Формирователь графика изменения уставок |
Позволяет выполнять изменение уставок регулятора через заданные промежутки времени |
|
ROC_LIM |
Ограничитель скорости изменения параметра |
Ограничивает скорость изменения входной величины, исключает возможность ее скачкообразного изменения |
|
SCALE |
Линейное масштабирование |
Масштабирует входную величину. Линия нормализации задается коэффициентом наклона и смещением |
|
SP_GEN |
Генератор уставок |
Обеспечивает возможность ручного ввода значения уставки в функции времени удержания кнопки |
|
SPLT_RAN |
Переключатель поддиапазонов |
Позволяет выполнять переключение поддиапазонов регулирования во время работы регулятора |
|
SWITCH |
Аналоговый коммутатор |
Осуществляет переключение одного или двух входов на один или два выхода |
Примеры PID Professional V11
|
Пример |
Функции |
|
EXAMPLE 01 |
Standard PID CTRL: Шаговый регулятор |
|
EXAMPLE 02 |
Standard PID CTRL: Аналоговый регулятор |
|
EXAMPLE03 |
Standard PID CTRL: Каскадный регулятор |
|
EXAMPLE 04 |
Standard PID CTRL: Импульсный регулятор |
|
EXAMPLE 05 |
Standard PID CTRL: Оптимизация работы аналогового регулятора с помощью PID Self-Tuner |
|
EXAMPLE 06 |
Standard PID CTRL: Оптимизация работы шагового регулятора с помощью PID Self-Tuner |
|
EXAMPLE 07 |
Standard PID CTRL: Оптимизация работы импульсного регулятора с помощью PID Self-Tuner |
|
EXAMPLE 08 |
Modular PID CTRL: Шаговый регулятор |
|
EXAMPLE 09 |
Modular PID CTRL: Аналоговый регулятор |
|
EXAMPLE 10 |
Modular PID CTRL: Импульсный регулятор |
|
EXAMPLE 11 |
Modular PID CTRL: Одноконтурный регулятор пропорционального действия |
|
EXAMPLE 12 |
Modular PID CTRL: Комбинированный регулятор |
|
EXAMPLE 13 |
Modular PID CTRL: Регулятор с цепью обратной связи |
|
EXAMPLE 14 |
Modular PID CTRL: Регулятор с переключаемыми диапазонами регулирования |
|
EXAMPLE 15 |
Modular PID CTRL: Альтернативный регулятор |
|
EXAMPLE 16 |
Modular PID CTRL: Оптимизация работы аналогового регулятора с помощью PID Self-Tuner |
|
EXAMPLE 17 |
Modular PID CTRL: Оптимизация работы шагового регулятора с помощью PID Self-Tuner |
|
EXAMPLE 18 |
Modular PID CTRL: Оптимизация работы импульсного регулятора с помощью PID Self-Tuner |