Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Automatizační systémy I část 2.. 2 PLC – technické vybavení  Konstrukce PLC: kompaktní, vanové, modulární  Moduly –procesor, systémová a uživatelská.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Automatizační systémy I část 2.. 2 PLC – technické vybavení  Konstrukce PLC: kompaktní, vanové, modulární  Moduly –procesor, systémová a uživatelská."— Transkript prezentace:

1 Automatizační systémy I část 2.

2 2 PLC – technické vybavení  Konstrukce PLC: kompaktní, vanové, modulární  Moduly –procesor, systémová a uživatelská paměť, –binární vstupy (f-ce ochrany, filtrace, oddělení a signalizace)  zapojení 2, 3 vodičové, bezpotenciálové, –binární výstupy (f-ce oddělení, zesílení, ochrana a signalizace)  výstup NPN, PNP (ss obvody), tyristor, triak (stř. obvody), relé, –analogové vstupy (vstupy pro standardní snímače Pt, termo  zapojení 2, 3, 4 vodičové, A/D převodník 8-16bitů, –analogové výstupy (D/A převodník 8-12 bitů, 0-20mA, 0-10V), –rychlé čítače (počet impulsů, trvání impulsu, frekvence...) –polohování (CNC – ss / krokové motory + snímače polohy), –komunikační (RS232, 466, 486, AS-i, CAN, I 2 E, USB, Ethernet), –záložní (I/O, zdroj, paměť...), –speciální (pro signály pneu, optika...)

3 3 PLC – softwarové vybavení  Sady instrukcí pro specializované operace –logické (bit, byte, word), –funkce čítačů, časovačů, registrů, krokových řadičů –aritmetické (byt a word), –regulační PID, PWM, PLD..., –fuzzy logiky  firmware (BIOS) – režie systému,  cyklus PLC (aktualizace obrazu vstupů podle stavu vstupů, uživatelský program, aktualizace výstupů z obrazu výstupů, otočka cyklu)  uživatelský proces – cyklické vykonávání

4 4 Tvorba sw pro PLC – jazyky  jazyk mnemokódů – asembler IL Instruction List, AWL Anweisungslist  jazyk reléových schémat – kontakty LD Ladder Diagram, KOP Kontaktplan  jazyk logických schémat – hradla FB Function Blocks, FUP Functionplan  jazyk strukturovaného textu – Pascal ST Structured Text,  jazyk Grafcet – sekvenční diagram SFC Sequential Function Chart

5 5  jazyk mnemokódů Schneider PL7-07  jazyk reléových schémat Schneider PL7-07

6 6  jazyk logických schémat Siemens LOGO !  jazyk strukturovaného textu Schneider PL7-junior

7 7  jazyk Grafcet

8 8 Regulační technika  w - řídící veličina  e - regulační odchylka e = w – x  u R - akční veličina regulátoru  u S - akční veličina soustavy  Z U - poruchová v. v místě akční v.  x - regulovaná veličina  Z X - poruchová v. v místě regulované v.

9 9 Regulované soustavy  statické – samy se ustálí (proporcionalita) –0. řádu s 0 ∙ x = u S skok –1. řádu s 1 ∙ x’ + s 0 ∙ x = u S exponenciála –2. řádu s 2 ∙ x’’ + s 1 ∙ x’ + s 0 ∙ x = u S varianty S křivky  astatické – nemají schopnost ustálení (s 0 = 0) –1. řádu s 1 ∙ x’ = u S trvale rostoucí f-ce –2. řádu s 2 ∙ x’’ + s 1 ∙ x’ = u S trvale rostoucí f-ce s kmity  popis soustav –diferenciální rovnice x = f(u) –operátorový a frekvenční přenos F (p) a F (jω) –charakteristika přechodová, frekvenční v log. s. a v k. r.

10 10 Regulátory  Skladba regulátoru Rozdělení  dle energie: mech, pneu, hydro, elektronické  dle způsobu napájení: přímé, nepřímé  dle průběhu přenášeného signálu: spojité, nespojité  vlastnosti u = f(e) –P proporcionálníu = k 0 ∙ e –I integračníu = k –1 ∙ ∫ e dt –D derivačníu = k 1 ∙ e’ –kombinace PI, PD, PID  popis regulátoru –diferenciální rovnice, –operátorový a frekvenční přenos, –charakteristika přechodová, frekvenční

11 11 Spojitý regulační obvod řešení v operátorovém tvaru  rovnice regulátoru:u R = F R ∙ x – F R ∙ w  rovnice soustavy: x = F S ∙ u S + F S ∙ z  podmínka působení proti změně u R = – u S  charakteristický přenos F 0 = – F R ∙ F S (přenos otevřeného RO)  rovnice uzavřeného RO: (1 – F 0 ) ∙ x = – F 0 ∙ w + F S ∙ z

12 12 Stabilita regulačního obvodu podmínkou správné činnosti RO je schopnost ustálit se – definované podmínky jsou kriteria stability dělení kriterií stability:  algebraická (matematická) –Hurwitzovo, –Routh-Shureovo,  grafická –Michajlovo, –Nyquistovo, –Küpfmüllerovo,

13 13 Hurwitzovo kriterium stability  definice: Aby byl regulační obvod stabilní, musí být všechny činitelé a n až a 0 > 0 a všechny subdeterminanty hlavního determinantu > 0  Hurwitzův determinant: a n-1 a n-3 a n-5 …… a n a n-2 a n-4 …… a n-1 a n-3 …… …… …… a 2 a …… a 3 a …… a 4 a 2 a 0  rozvoj na subdeterminanty je nejvýhodnější podle posledního sloupce  je nutné provést rozvoj na velikost 3x3 (lze vypočítat)

14 14 Nyquistovo kriterium stability  definice: Aby byl regulační obvod stabilní, musí bod (–1, j0) ležet vlevo od kmitočtové charakteristiky rozpojeného RO v komplexní rovině, díváme-li se po charakteristice ve směru rostoucího kmitočtu  bod (–1, j0) je bod, kdy výstupní signál má fázi 180° a amplitudu 1, což je podmínka vzniku oscilací, pokud se tento signál dostane na vstup RO

15 15 Kvalita regulačního pochodu  přesnost regulace (po ustálení) –absolutní chyba údajů –relativní chyba měřících přístrojů a měřící metody  rychlost přechodového děje –t 0 = doba prvního průchodu žádanou hodnotou –t r = doba regulace –n = počet kmitů za dobu regulace –T = perioda kmitů –ΔXmax = hodnota maximálního přeregulování  tvar křivky – integrální kriterium

16 16 Integrální kriterium kvality  je definováno jako rozdílová plocha mezi ideální a získanou přechodovou charakteristikou S = x 0 ∙ t R – ∫ x (t) dt Kvadratické integrální kriterium  u průběhu s překmity je nutné zohlednit znaménko rozdílu a použít součet mocnin jednotlivých rozdílových ploch

17 17 Volba typu regulátoru  na základě zkušenosti podle tabulkových údajů statisticky vyhodnocených zkušeností  na základě typu soustavy na základě porovnání vlastností regulátorů a soustav  na základě typu regulované veličiny typické vlastnosti veličin odpovídají typům soustav ve kterých se nacházejí

18 18 Nastavení konstant regulace  na základě zkušenosti tabulky vhodných rozsahů hodnot pro daný typ regulace  pomocí výpočtu pokud neznáme soustavu (Ziegler – Nicholsova metoda)  pomocí výpočtu pokud známe soustavu dává přesné výsledky – podmínkou je znalost parametrů soustavy (nutno změřit) tabulkové výpočty pro požadovaný průběh (aperiodický nebo per. s max. překmitem)

19 19 Ziegler – Nicholsova metoda 1.vyřadit I a D složku regulátoru (T i =∞, T d =0) 2.nastavit větší pp (menší zesílení), 3.vyvolat regulační pochod (malou, ale definovanou změnou řídící veličiny), 4.zaznamenat a vyhodnotit regulační pochod, 5.je-li regulační pochod stabilní, trochu zmenšit pp (zvětšit zesílení) a pokračovat bodem 3., 6.je-li reg. pochod na mezi stability (začíná kmitat), odečíst pp krit a z průběhu T krit (kritické pásmo proporcionality a kritická perioda) 7.pomocí pp krit, T krit a tabulkových vzorců vypočítat pp, T i a T d

20 20 Nespojitý regulační obvod  dvoupolohový regulátor –relé, bimetal (žehlička, splachovač)  třípolohový regulátor –2 relé, polarizované relé  nespojitá regulace se zpětnou vazbou –zpožďující (nastavení zpoždění) –pružná (nastavení zesílení a zpoždění)  impulsní regulátory –frekvenční s konstatním impulsem –pulsně šířkový

21 21 Nespojitý regulační obvod  dvoupolohová regulace 1-kapacitní soustavy  dvoupolohová regulace 2-kapacitní soustavy  třípolohová regulace  jak zvýšit kvalitu regulačního pochodu –zmenšení hystereze (roste spínací frekvence) –zmenšení doby průtahu (většinou nelze) –prodloužení doby náběhu (přidání setrvačnosti) –zmenšení rozsahu akční veličiny (nepředimenzovávat akční člen)

22 22 Děkuji za pozornost


Stáhnout ppt "Automatizační systémy I část 2.. 2 PLC – technické vybavení  Konstrukce PLC: kompaktní, vanové, modulární  Moduly –procesor, systémová a uživatelská."

Podobné prezentace


Reklamy Google