СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ НА ОСНОВЕ ПРОГРАММИРУЕМЫХ ЛОГИЧЕСКИХ КОНТРОЛЛЕРОВ

Термином ПЛК обозначают устройства, осуществляющие преобразование, обработку, хранение информации и выработку команд управления или

управляющих/регулирующих воздействий, реализованные на базе микропроцессорной техники для работы в локальных и распределенных системах управления в реальном масштабе времени

Основная функция ПЛК – это формирование сигнала рассогласования между регулируемой величиной и ее заданным значением, а также динамическое преобразование сигнала рассогласования по типовым алгоритмам (законам)

регулирования.

СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ НА ОСНОВЕ ПРОГРАММИРУЕМЫХ ЛОГИЧЕСКИХ КОНТРОЛЛЕРОВ

Основные эксплуатационные требования к ПЛК :

1.Безударность

2.Ограничение выходного сигнала ПЛК по верхнему и нижнему уровням и сигнализация о предельных значениях этих уровней;

3.Гальваническое разделение входных и выходных цепей

4.Связь с управляющими комплексами верхних уровней иерархии;

5.Автоподстройка и настройка (адаптивность) динамических параметров регулятора (адаптивные регуляторы).

СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ НА ОСНОВЕ ПРОГРАММИРУЕМЫХ ЛОГИЧЕСКИХ КОНТРОЛЛЕРОВ

Процесс регулирования (управления) предполагает наличие двух подсистем : управляемой системы, т.е. одного или нескольких

объектов управления и управляющей или регулирующей системы

(регулятора), которые в совокупности образуют систему

автоматического регулирования (САР).

СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ НА ОСНОВЕ ПРОГРАММИРУЕМЫХ ЛОГИЧЕСКИХ КОНТРОЛЛЕРОВ

Процессы, происходящие в системах автоматического управления, описываются нелинейными дифференциальными уравнениями

:

СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ НА ОСНОВЕ ПРОГРАММИРУЕМЫХ ЛОГИЧЕСКИХ КОНТРОЛЛЕРОВ

x(t) - регулируемая или выходная величина

g(t) - задающее воздействие(в некоторых задачах его называют уставкой).

ε(t) - разность между заданным g(t) и фактическим x(t) называют ошибкой или рассогласованием.

u(t), вырабатываемое регулятором называют регулирующим воздействием .

f(t), стремящееся нарушить требуемую функциональную связь между задающим воздействием и регулируемой величиной, называют возмущающим воздействием.

Задача системы состоит в том, чтобы возможно точнее воспроизводить на выходе x(t) задаваемый (на входе) закон изменения g(t) и возможно полнее подавлять влияние возмущающего воздействия f(t), а также других внешних и внутренних помех, если они имеются.

СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ НА ОСНОВЕ ПРОГРАММИРУЕМЫХ ЛОГИЧЕСКИХ КОНТРОЛЛЕРОВ

Статические и астатические системы автоматического регулирования (САР)

статическая САР - при стремлении возмущающего и управляющего воздействия к постоянной величине отклонение регулируемой величины также стремится к постоянным отличным от нуля величине и зависящей от величины приложенного воздействия

СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ НА ОСНОВЕ ПРОГРАММИРУЕМЫХ ЛОГИЧЕСКИХ КОНТРОЛЛЕРОВ

Статические и астатические системы автоматического регулирования (САР)

астатическая САР - при стремлении возмущающего или управляющего воздействия к постоянной величине отклонение регулируемой величины стремится к нулю и не зависит от величины приложенного воздействия. В идеальных астатических системах установившаяся ошибка равна нулю.

СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ НА ОСНОВЕ ПРОГРАММИРУЕМЫХ ЛОГИЧЕСКИХ КОНТРОЛЛЕРОВ

КЛАССИФИКАЦИЯ САР

По виду задающего воздействия:

1.при g(t) = const САР называют собственно системами

автоматического регулирования (системами стабилизации) . Это типичные системы регулирования по заданной настройке/уставке регулятора.

2.при g(t), заранее заданной во времени (задана программа (закон)изменения воздействия), говорят о программном

автоматическом регулировании и о системах программного регулирования. При этом выходная/регулируемая величина должна следовать заданной программе/закону изменения во времени.

3.при g(t), изменяющейся случайным/произвольным образом, САР называют следящей системой.

СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ НА ОСНОВЕ ПРОГРАММИРУЕМЫХ ЛОГИЧЕСКИХ КОНТРОЛЛЕРОВ

КЛАССИФИКАЦИЯ САР

По виду регулируемого параметра:

•регуляторы температуры, давления, влажности, разряжения, расхода, состава и т. п.

По характеру изменения регулирующего воздействия:

•регуляторы с линейными законами регулирования.

—пропорциональные (П-регуляторы);

—пропорционально-интегральные (ПИ-регуляторы);

—пропорционально-дифференциальные (ПД-регуляторы);

—пропорционально-интегрально-дифференциальные (ПИД-

регуляторы).

•регуляторы с нелинейными законами регулирования

(например: двухпозиционные регуляторы температуры в холодильных машинах, трехпозиционных дискретных системах выходной сигнал может принимать три значения: –1, 0, +1, т.е.

•“меньше”, “норма”, больше”.)

СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ НА ОСНОВЕ ПРОГРАММИРУЕМЫХ ЛОГИЧЕСКИХ КОНТРОЛЛЕРОВ

КЛАССИФИКАЦИЯ САР

В зависимости от вида используемой энергии регуляторы подразделяются на:

•электрические (электромеханические, электронные),

•пневматические,

•гидравлические

•комбинированные.

В зависимости от задающего воздействия и параметров объекта регулирования подбирают регулятор с определенной характеристикой и тем самым достигается необходимое

качество регулирования. В промышленных регуляторах эти величины называются параметрами настройки.

Параметрами настройки являются: коэффициент усиления, зона нечувствительности, постоянная времени интегрирования, постоянная времени дифференцирования и т. д.