Программно-технические комплексы

собой отрезок кабеля, заканчивающийся с обеих сторон вилками разьема РП15.

Клемно-блочный соеденитель КБС-1 представляет собой отрезок кабеля, с одной стороны которого смонтирована вилка разьема РП-15-9 ,а на другой- одноразрядная клемная колодка на 8 клемм. КБС-1 используется для подключения цепей "под винт" к блокам ,имеющим разъем РП-15-9 (блок питания, усилители). Клемно-блочный соеденитель КБС-2 предназначен для подключения внешних устройств к дискретным выходам блока контроллера. КБС-2 представляет собой отрезок кабеля, с одной стороны которого смонтирована вилка разьема РП-15-9 ,а с другой - трехразрядную клемную колодку на 24 клеммы. Клемно-блочный соеденитель КБС-3 предназначен для подключения "под винт" внешних устройств к аналоговым входам-выходам блока контроллера БК-1.

Отличие от КБС-2 заключается в том, что на внутренней стороне клемных колодок распаяны нормирующие резисторы, с помощью которых унифицированные сигналы 0-5мА, 0(4)-20мА, 0-10В преобразуются в сигналы 0-2В. Колодка имеет поле перемычек "под винт", с помощью

которых задается диапазон входных сигналов*. Номиналы нормирующих резисторов, установленных в клемно-блочном соеденителе, аналогичны номиналам резисторов РН. Для диапазона 0-20 и 4-20 мА номинал входного резистора одинаков и рассчитан на сигнал 0-20 мА.

Настройка на диапазон 4-29 мА осуществляется пользователем программно.

 

2.12.Сигналы и  параметры настройки

Не смотря на то ,что выходные сигналы блока контроллера могут лишь двух видов - аналоговые и дискретные, алгоблоки рассчитаны на обработку сигналов ,имеющих большее разнообразие. Это обеспечивается алгоритмами ,связанными с отсчетом реального времен (таймеры,

программные задатчики и т.п.) и со счетом числа событий(счетчики), а также тем ,что параметры настройки алгоритмов задаются с помощью сигналов на настроченных входах и имеют с точки зрения формата большое разнообразие.

 

Виды сигналов и параметров

Табл. 1.8.

Вид сигнала или параметра	Размерность	Диапазон измерения	Минимальный шаг
			Изменения	Установки
Аналоговый	%	-199.9... 199.9	0.012	0.024
Временной	с,мин,час	0-819 и ~	0.05	0.1
Числовой	-	-8191 ... 8191	1	1
Дискретный	-	0 и 1	-	-
Масштабный коэффициент	-	-15.99 ... 15.99	0.001	0.002
Коэффициент пропорциональности	-	-127.9 ... 127.9	0.008	0.016
Скорость изменения	%/с,%/мин, %/ч	0...199.9 и~	0.012	0.024
Длительность импульса	С	0.12... 3.84	0.12	0.12
Технические единицы	-	-1999... 8191	*	1

 

* При контроле аналоговых  сигналов в технических единицах  разрешающая

способность индикации равна (Х100-Х0)/8191 ,но не лучше 0.001; здесь Х100 и Х0 - технические единицы, способствующие стопроцентному и нулевому значениям аналогового сигнала.

 
Аналоговые сигналы

Аналоговые сигналы формируются на выходах алгоритмов регулирования ,сумматоров, задатчиков, интеграторов и т.п. К аналоговым сигналам относятся параметры настройки, порог срабатывания нуль-органа, уровень ограничения и Т.П. Несмотря на то что входные и выходные сигналы меняются в диапазоне 0...100%, на выходе алгоблоков аналоговый сигнал может меняться в более широком диапазоне -199.9...199.9%. Это позволяет ,например складывать два числа ,каждое

из которых 90% и на выходе сумматора получать правленный результат.

Временные сигналы

Временные сигналы формируются на выходах таймеров, программных задатчиков,одновибраторов и т.п. алгоритмов. К временным сигналам относятся такие параметры настройки , как постоянные времени,протяженность участка, время выдержки и т.п.Конкретная размеренность задается двумя параметрами: диапазоном и масштабом.

 

Табл.1.9.

Диапазон (задается для всего контроллера	Масштаб времени (задается индиви-дуально в каждом алгоблоке	Размерность
Младший	Младший Старший	с мин
Старший	Младший Старший	мин час

Численные сигналы

Численные сигналы - сигналы на выходах счетчиков и других алгоритмов, работа которых связанна со счетом событий. Числовыми могут быть и параметры настройки, например: число может задать граничное значение сигнала на выходе счетчика, номер этапа к которому

должна перейти логическая программа.

 
Дискретные сигналы

Дискретные сигналы обычно обрабатываются логическими алгоритмами и алгоритмами связанными с переключением сигналов. Дискретными могут быть и параметры настройки. Например, дискретные сигналы в алгоритме задания определяют, должна ли выполняться статическая балансировка.

 
Масштабный коэффициент

Масштабный коэффициент - это параметр настройки ряда алгоритмов, где требуется маштабирование, Этот коэффициент используется в алгоритмах аналогового ввода и вывода, в алгоритме суммирования с масштабиророванием и т.п.

 
Коэффициент пропорциональности

Коэффициент пропорциональности применяется в основном в алгоритмах регулирования в качестве параметра настройки.

 
Скорость изменения аналоговых сигналов

Скорость изменения аналоговых сигналов - это параметр настройки , задающий , например, скорость изменения сигнала при динамической балансировки или ограничении скорости в алгоритме "Ограничение скорости".

 

3. Функциональные  возможности.

Регулирующий контроллер РЕМИКОНТ Р-130 является программируемым устройством. При подготовке к работе в нем программным путем создается структура, которая описывает информационную организацию контроллера и характеризует его как звено системы управления,

получившая название виртуальной <кажущейся> - т.е. не существующая как физическое тело. Эта виртуальная структура реализуется с помощью как аппаратных , так и программных средств.

 

3.1. Виртуальная  структура.

Основным преимуществом микропроцессорных средств автоматического управления и регулирования является программируемость. Микропроцессорный контроллер по сути является миниатюрной электронной вычислительной масшиной(ЭВМ),решающей конкретную задачу. Как и ЭВМ контроллер имеет порты ввода и вывода информации и арифметическо-логическое устройство

(алгоритмические блоки) для ее обработки. При подготовке  контроллера к работе в него  вводится программа в которой  определяются порты ввода - вывода  информации , а также алгоритм его обработки. Таким образом, как бы создается структурная схема .

 

Рис.1.1.

 

Особенность заключается в том, что эта схема существует не в физическом смысле (в реальности), а на уровне программы, такие структурные схемы получили название

виртуальных-кажущихся. Для того чтобы изменить структуру ничего не надо отключать , переключать. Достаточно ввести новую программу с новой структурной связью и алгоритмом

обработки.

 

Виртуальная структура.

Виртуальная (кажущаяся) структура описывает информационную организацию контроллера и характеризует его как звено системы управления. Часть виртуальной структуры реализуется с помощью аппаратных средств, а часть - программно. Все программное обеспечение виртуальной структуры хранится в ПЗУ и пользавателю недоступно, независимо от реализации элементов виртуальной структуры.

 

Элементы виртуальной структуры.

1. Аппаратура ввода-вывода  информации.

2. Аппаратура оперативного  управления и портом.

3. Аппаратура интерфейсного  канала.

4. Алгоритмические блоки.

5. Библиотека алгоритмов.

 

Аппаратура ввода-вывода информации.

Контроллер предназначен для обработки сигналов двух видов:

1. Аналоговых

2. Дискретных.

Регулирующие воздействия могут выдаваться на вход как в аналоговой так и в дискретной форме. При этом дискретные (импульсные) сигналы формируются программным путем и поступают к исполнительным механизмом через дискретные выходы. Таким образом при обработке аналоговых

сигналов осуществляется двойное преобразование : аналого-цифровое на входе и цифро-аналоговое на выходе Внешние цепи подключаются к контроллеру через два независимых канала А и Б. При этом контроллер может обрабатывать сигналы группы А или сигналы обеих групп. При

алгоритмической обработке сигналы групп А и Б могут "замешиваться" в одни общий массив информации. Все аналоговые и дискретные входы и выходы контроллера полностью универсальны и не привязаны к каким-либо функциям контроллера. Привязка входов и выходов осуществляется

пользователем и реализуется в процессе программирования.

 

Аппаратура оперативного управления и настройки.

Органы контроля и управления блоком контроллера располагаются на передних панелях и включают в себя цифровые и светодиодные индикаторы, для отображения оперативной информации, и набором клавиш. Этими органами пользуется оператор ведущий технологический процесс. Вид лицевой панели зависит от модели контроллера Пульт настройки -это

инструмент оператора -наладчика. С его помощью осуществляется выбор алгоблоков и алгоритмов обработки информации, а также создается виртуальная структура. Пульт настройки позволяет контролировать промежуточные значения сигналов внутри виртуальной структуры.

 

Аппаратура интерфейсного канала.

Каждый контроллер снабжен интерфейсом для связи с внешними устройствами (управляющей вычислительной машиной и т.п.),имеющими приемо-передатчик преобразующими передаваемую информацию в виде последовательного кода (биты) в параллельный код (байты).Обмен

информацией осуществляются только в цифровой форме.

 
Алгоритмические блоки

В исходном состоянии алгоритмические блоки как физическое устройство отсутствуют и ни какие функции по обработке сигналов контроллером не выполняются. Они появляются только тогда , когда в процессе технологического программирования в процессор записывается алгоритм

(программа) обработки сигналов.

 
Библиотека алгоритмов

Контоллер содержит обширную библиотеку алгоритмов (программ),обработки информации достаточную для реализации сравнительно сложных задач автоматического регулирования и

программного управления. Помимо алгоритмов автоматического регулирования и логико-программного управления в библиотеке имеется большой набор алгоритмов статического, математического, логического и аналого-дискретного преобразования сигналов.

 

3.2. Общие свойства  алгоритмов и алгоблоков.

Входы-выходы алгоритма

В общем случае алгоритм обработки информации характеризуется входными и выходными величинами и может быть представлены в виде.

Рис. 1.2.

 

При этом в алгоритме различают два вида входов: а) сигнальные – по которым подается информация подлежащая обработке; б) настроечные - определяющими параметры настройки алгоритмов. Так, например, алгоритм интегрирования входного сигнала по времени может представлен в виде .

Рис. 1.3.

Ч  
исло входов и выходов алгоритма не фиксируется и определяется, в первую очередь, алгоритмом настройки. Число входов любого алгоритма не может превышать 99,а число выходов 26.В частном случае алгоритм может не иметь входов и выходов. Все входе и выходы могут подвергаться конфигурированию. В ряде случаев, некоторые алгоритмы имеют неявные входы и выходы, имеющие специальное назначение и недоступные для конфигурирования. К таким алгоритмам относят алгоритмы ввода-вывода, приемо-передачи оперативного управления.

Например, при программировании какого-либо алгоблока алгоритмом ввода информации, его неявные входы подключаются к АЦП, обрабатывающим сигналом группы А ,а на выходах будут сформированы общедоступные сигналы. Поэтому, если на вход какого-либо функционального алгоритма нужно подать аналоговый сигнал, то этот вход при программировании

следует соединить с соответствующим выходом алгоритма аналогового ввода.

 

Алгоритм "Ввод аналоговой группы А"

с неявным входом

Рис. 1.4.

 

Входы 01-04 - сигналы калибровки.

Выходы 01 и 03 сигналы эквивалентны (с учетом калибровки)

сигналом на аналого вх. вых. Неявные входы обозначаются тонкими линиями.

Все входы, как сигнальные, так и настроечные имеют сквозную нумерацию

от 01 до 99. Выходы алгоритма также нумеруются двузначной цифрой от 01 до 25.