ПИ ИМП Р - ПИ-Регулятор импульсный с ручным управлением

Параметры

ИмяВх/ВыхТипКомментарий
SPВходаналог.Задание
PVВходаналог.Регулируемый параметр
TFВходаналог.Постоянная времени фильтра
MANUALВходлогич.Ручной режим
OPENВходлогич.Открыть
CLOSEВходлогич.Закрыть
DZONEВходаналог.Зона нечувствительности
KPВходаналог.Коэффициент пропорциональности
TIВходаналог.Постоянная времени интегрирования
DВходаналог.Коэффициент ввода дифференциальной составляющей
TPВходаналог.Минимальная длительность импульса
BВходаналог.Время люфта исполнительного механизма
ACTIONВходлогич.Направление действия (FALSE - прямое, TRUE - обратное)
EВыходаналог.Значение рассогласования
PDOВыходаналог.Выход ПД`
Z1Выходлогич.Выход "Больше"
Z2Выходлогич.Выход "Меньше"

Информация по использованию

Алгоблок используется при построении ПИ-регулятора, работающего совместно с исполнительным механизмом постоянной скорости.

Алгоблок вычисляет рассогласование E по формуле
E = SP - PV
где SP (задание) и PV (регулируемый параметр) - входные величины.
При этом входной параметр фильтруется с постоянной времени TF.

Алгоблок позволяет поддерживать регулируемый параметр с точностью, близкой к величине зоны нечувствительности DZONE (рекомендуется устанавливать в диапазоне от 0.5 до 1 %). Скорость приближения регулируемого параметра к заданному значению определяется быстродействием объекта, а также правильностью настройки параметров KP и TI регулятора.

Величину TP рекомендуется выбирать таким образом, чтобы перемещение исполнительного механизма за один импульс равнялось 0.5-1%. Для исполнительного механизма с временем полного хода, равным Тм=100сек, значение TP соответствует 0.5 ... 1 сек. Если время полного хода Tм отличается от 100 сек, то для вычисления TP можно использовать следующую формулу:

Tp=(0.005*Тм ... 0.01*Тм) сек

В состав алгоблока входят следующие элементы:

  • РАЗНОСТЬ - для вычисления величины рассогласования;
  • ФИЛЬТР - для фильтрации регулируемого параметра;
  • ЗОНА НЕЧ - для формирования зоны нечувствительности регулятора;
  • ПД-регулятор - основной элемент;
  • трехпозиционный широтно-импульсный модулятор (ШИМ) - для преобразования выхода регулятора в последовательность импульсов.

Данный алгоблок и подключенный к его выходу исполнительный механизм постоянной скорости, интегрирующий выходные импульсы алгоблока, реализуют алгоритм ПИ-регулятора.

Зависимость выхода от входа для элемента ЗОНА НЕЧ :

если |X| < 0.25, то Вход ПД=0;
если Х >= 0.25, то Вход ПД=Х-0.25;
если Х <= -0.25, то Вход ПД=Х+0.25.

Таким образом, изменение сигнала отклонения внутри зоны нечувствительности никакого влияния на алгоритм регулятора не оказывает.


Передаточная функция ПИ-регулятора (совместно с исполнительным механизмом):

где:
Кп=KP*100/Ts
Ts - время полного хода исполнительного механизма от полного закрытия до полного открытия, Кп - коэффициент пропорциональности.


Работа ПИ-регулятора:

Если разорвать обратную связь от объекта на регулятор и скачкообразно изменить входной сигнал Х, то реакция регулируемого параметра будет следующей:

Для управления исполнительным механизмом формируются импульсы на выходах алгоблока Z1 и Z2. Реакция регулятора на скачок сигнала рассогласования X, будет следующей:

После окончания первого импульса длительность интегральных импульсов - величина постоянная, равная ТР. Длительность пауз зависит от величины постоянной интегрирования TI, коэффициента пропорциональности КР и величины рассогласования Х.

При смене знака рассогласования первый импульс увеличивается на время, равное B (времени люфта исполнительного механизма).

Входы OPEN и CLOSE задействуются только в ручном режиме (при MANUAL = 1)

Если OPEN=1 (полностью открыть ИМ), то Z1=1 и Z2=0.

Если CLOSE=1 (полностью закрыть ИМ), то Z1=0 и Z2=1.

Если OPEN=1 и CLOSE=1, то Z1 = 0 и Z2 = 0

Если OPEN=0 и CLOSE=0, то Z1 = 0 и Z2 = 0

Внимание!
Выходы Z1 и Z2 должны подключаться к паре дискретных выходов контроллера (к DO[1] и DO[2], к DO[3] и DO[4] ...) без использования промежуточных элементов. Допускается использование алгоблока в составе комплексного блока. Параметры Z1 и Z2 не могут быть включены в какие-либо списки и переданы по интерфейсу RS485.