5.5.2.4.12.6.1. Алгоритм
Технологический функциональный блок PID_ONOFF_INT выполнен на основе базового функционального блока M_PID и, соответственно, наследует его функции. В таблице ниже представлен список основных функций блока.
|
Функция
|
Описание
|
|
Обработка измерительного входа и формирование переменной процесса (PV).
| |
|
Значение PV не формируется по значению измерительного входа (IN), а задается оператором вручную. Реальное значение измерительного входа (IN) отслеживается по значению параметра необработанных данных (RAW).
| |
|
Реализация алгоритма ПИД управления.
| |
|
Формирование выхода OUT в зависимости от значения управляющего выхода (MV).
| |
|
Обработка тревог блока и формирование состояния тревог (ALRM).
| |
|
Маскирование тревог, т.е. тревоги формируются, но не записываются в журнал событий.
| |
|
Проверка правильности задания уставок (HH, PH, PL, LL) для обработки тревог блока.
| |
|
Принудительный запрет формирования некоторых тревог по ремонтируемому оборудованию.
|
В данном разделе описывается программная функция для стандартного программного модуля двухпозиционного ПИД-регулятора для систем АСУТП. Данный программный модуль будет использоваться для выполнения функции непрерывного контроля через ПИД-алгоритм. Этот программный модуль может быть связан с другим типовым элементом, например:
AI
GCF (расход с компенсацией по температуре и давлению)
GCF_SQ (расход с компенсацией по температуре и давлению — извлечение квадратного корня)
Список доступных режимов функционального блока PID_ONOFF_INT:
Функциональная блок-схема
На рисунке ниже показана функциональная блок-схема блока PID_ONOFF_INT:
Состав элементов блока PID_ONOFF_INT:
Блок FB_M_PID базового типа M_PID выполняет действие ВКЛ/ВЫКЛ в зависимости от значений SVH и SVL и отклонения переменной процесса (PV) от уставки (SV).
Подпрограмма логики расчетного сценария используется для расчета ширины зазора и уставки в зависимости от значений SVH и SVL и генерирования аварийного сигнала отклонения. Ширина зазора (GW) = (SVH – SVL) / 2. Уставка (SV) = (SVH + SVL) / 2.
Подпрограмма логики установки режима TRK используется для формирования режима отслеживания и формирования значения входа отслеживания TIN блока FB_M_PID в зависимости от входного защитного сигнала (SAFE_TRIP).
В таблице ниже перечислены методы доступа к входам/выходам и адресаты блока PID_IL:
|
Вход/Выход
|
Метод доступа
к входам/выходам
|
Адресат соединения
| |||
|
Каналы модулей
ввода/вывода ПЛК
|
Переменные
внешней логики
|
Входы/выходы функциональных блоков
| |||
|
IN
|
Измерительный вход
|
Запись
|
x
|
x
| |
|
OUT
|
Выход
|
Чтение
|
x
|
x
| |
|
SAFE_TRIP
|
Защита
|
Запись
|
x
|
x
| |
|
XZI_IN
|
Вход обратной связи положения
|
Запись
|
x
|
x
| |
x: соединение разрешено
-: соединение запрещено
Основные функции
Ниже приведены основные функции для типового элемента двухпозиционного ПИД-регулятора:
функция управления с использованием ПИД-алгоритма в конфигурации ВКЛ/ВЫКЛ
ошибка аналогового входа и выхода
запрет технического обслуживания измерения
автоматическая маскировка аварийного сигнала
останов технологического процесса (связанный с положением клапана и выключателем безопасности)
представление в HMI
Подробное описание
Нормальные условия эксплуатации: ПИД-регулятор изменяет свой выходной сигнал только при превышении максимально допустимого расхождения между измеренным значением и уставкой (заданной параметром зоны нечувствительности).
ПИД-регулятор с бесконечным коэффициентом усиления используется для быстрого изменения выходного сигнала на минимальное и максимальное значения для выполнения действия ВКЛ/ВЫКЛ. Когда ПИД-регулятор работает в режиме РУЧН, оператор может вручную управлять клапаном.
Ширина зазора (зоны нечувствительности) и уставка будут вычисляться с учетом значений SVH и SVL, которые должны быть введены старшим оператором в окне настройки параметров функционального блока ПИД- регулятора.
Переход с режима АВТО (КАСКАД) на режим РУЧН: Окончательное значение выхода не изменится, так как окончательное значение выхода согласуется с последним вычисленным значением. Переход с режима РУЧН на режим АВТО (КАСКАД): Окончательное значение выхода не изменится до тех пор, пока отклонение (измерение PV — уставка) не станет больше зоны нечувствительности.
Также переход в режим отслеживания (TRK) происходит по одному из условий:
- Переключатель "ДИСТ./МЕСТН." в положении "МЕСТН." (вход SW_REM_LOC = TRUE);
- Состояние "Недоступен" блока (вход UNAVAIL = TRUE);
Переход в режим отслеживания (TRK) не по причине защитной блокировки может быть заблокирован с помощью конфигурационного параметра TRK_ENABLE = FALSE.
Алгоритмом предусмотрена возможность «безударного» перехода при переключении дискретных состояний МЕСТНЫЙ/ДИСТАНЦИЯ. В режиме МЕСТНЫЙ при отсутствии защитной блокировки происходит отслеживание управляемой переменной MV по значению позиционной обратной связи XZI.
Состояние ошибки аналогового выхода: Аварийный сигнал разомкнутого выхода OOP активируется, когда контур разомкнут или в случае неисправности соответствующей платы.
Для получения более подробной информации об отказе выхода ознакомьтесь с:
|
Функция запрета технического обслуживания: Когда соответствующее измерение запрещено, ПИД-алгоритм отключается, а окончательное значение выхода фиксируется на последнем вычисленном окончательном значении выхода. Оператор не может изменить уставку SV, ПИД-регулятор принудительно переключается в режим РУЧН, и оператор может изменить окончательное значение выхода.
Останов технологического процесса: Возможны два варианта:
В случае защитной блокировки выход ПИД-регулятора будет принудительно настроен на заданное состояние, и доступ оператора будет запрещен до отключения блокировки.
Для блокировки технологического процесса на выход ПИД-регулятора передается эталонное значение с помощью короткого импульса 2 с, при этом доступ оператора разрешен.