5.5.2.2.5.2.2. FOUT | БЛОК РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СИГНАЛА ПРИ КАСКАДНОМ УПРАВЛЕНИИ
Блок распределения сигнала при каскадном управлении (FOUT) распределяет сигналы задания каскада для нескольких вторичных контроллеров. Этот блок может работать в контуре управления каскадом с рядом параллельно соединенными вторичными функциональными блоками.
Распределитель сигналов при каскадном управлении (FOUT) может распределять сигналы задания каскада не более, чем 8 функциональным блокам.
Использование распределителя сигналов при каскадном управлении (FOUT) позволяет создавать каскадный контур управления, включающий несколько параллельно соединенных вторичных контроллеров.
Распределитель сигналов при каскадном управлении передает состояние размыкания или фиксирования каскада вторичных контроллеров первичному контроллеру. На следующем ниже рисунке представлена функциональная блок-схема распределителя
сигналов при каскадном управлении (FOUT):
Значение уставки (SV) распределителя сигналов при каскадном управлении (FOUT) может использоваться для считывания, но не для задания данных.
Рисунок ниже демонстрирует пример применения блока распределения сигнала при каскадном управлении (FOUT):
Подлежащие распределению сигналы задания каскада с учетом диапазонов каждого адресата выхода проходят согласование диапазонов. Допустим, что диапазон SV распределителя сигналов при каскадном управлении (FOUT) от 0 до 100 % в то время, как
диапазоны PV двух вторичных контроллеров составляют 0-20.00 кг/час и 0-10.00 кг/час соответственно. Если управляющий выход первичного контроллера равен 50%, то выходные значения распределителя будут равны 10.00 кг/час и 5.00 кг/час соответственно.
В таблице ниже перечислены методы доступа к входам/выходам и адресаты соединения входов/выходов блока распределения сигнала при каскадном управлении (FOUT):
|
Вход/Выход
|
Метод доступа
к входам/выходам
|
Адресат соединения
| |||
|
Каналы модулей
ввода/вывода ПЛК
|
Переменные
внешней логики
|
Входы/выходы функциональных блоков
| |||
|
SET
|
Вход уставки
|
Запись
|
-
|
x
|
x
|
|
J01
|
Управляющий выход 1
|
Чтение
|
-
|
x
|
x
|
|
J02
|
Управляющий выход 2
|
Чтение
|
-
|
x
|
x
|
|
J03
|
Управляющий выход 3
|
Чтение
|
-
|
x
|
x
|
|
J04
|
Управляющий выход 4
|
Чтение
|
-
|
x
|
x
|
|
J05
|
Управляющий выход 5
|
Чтение
|
-
|
x
|
x
|
|
J06
|
Управляющий выход 6
|
Чтение
|
-
|
x
|
x
|
|
J07
|
Управляющий выход 7
|
Чтение
|
-
|
x
|
x
|
|
J08
|
Управляющий выход 8
|
Чтение
|
-
|
x
|
x
|
x: соединение разрешено
-: соединение запрещено
Назначение распределителя сигналов при каскадном управлении (FOUT)
Блок FOUT выполняет обработку вычислений и выхода.
Список доступных типов обработки выхода функционального блока FOUT:
Нет преобразования
Список доступных режимов функционального блока FOUT:
Для получения более подробной информации об обработке выxода ознакомьтесь с:
|
Обработка управляющих вычислений
В таблице ниже показаны функции обработки управляющих вычислений блока распределения сигнала при каскадном управлении (FOUT):
|
Обработка управляющих вычислений
|
Описание
|
|
Распределение выходов
преобразования диапазонов
|
Выполняется расчет с согласованием по диапазонам управляющего выхода (MV) по заданию каскада (CSV) на базе диапазона адресата выхода. Согласование по диапазонам проводится для каждого адресата выхода.
|
|
Безударное переключение
|
Выполняется переключение управляющего выхода (MV) без инициирования его резкого изменения при изменении режима блока или переключении управляющего выхода (MV) в последующем (вторичном) блоке каскада.
|
|
Возврат выхода
|
Задание каскада (CSV) получается из управляющего выхода (MV) блока FOUT с согласованием по диапазонам. Предотвращает резкие изменения управляющего выхода посредством отслеживания выхода.
|
Обработка выхода, характерная для блока распределения сигнала при каскадном управлении (FOUT)
При обработке выхода в блоке FOUT используется специальное фиксирование выхода «output clamp».
Распределение выхода с преобразованием диапазонов
Алгоритм управления, используемый распределителем сигналов при каскадном управлении (FOUT), основывается на преобразовании диапазонов при распределении выходных сигналов.
Функция преобразования диапазонов при распределении выходных сигналов выполняет приведение диапазонов в соответствие с заданием каскада (CSV), устанавливаемого из первичного (предшествующего) функционального блока, для каждого адресата
соединения, опираясь на диапазон адресата. В процессе преобразования диапазонов при распределении выходных сигналов выполняется их согласование путем отслеживания диапазонов выходов.
Согласование диапазонов основывается на следующем выражении:
 где MVn – n-й управляющий выход (MV1...MV8);
SSH - верхний предел шкалы SV;
SSL - нижний предел шкалы SV;
MSHn - верхний предел шкалы МVn;
MSLn - нижний предел шкалы МVn.
Для использования функции отслеживания диапазона выхода необходимо к входам MSHn и MSLn вышестоящего блока FOUT присвоить значения входов SH и SL нижестоящего n-го блока соответственно.
|
Диапазон значений задания (SV)
Используйте входы SVH и SVL блока для установки диапазона значений задания (SV).
Безударное переключение
Функция безударного переключения переключает режим функционального блока или управляющий выход вторичного блока в каскаде без порождения резкого изменения управляющего выхода (MV) (т.е. безударное изменение).
Действие в течение безударного переключения зависит от действия управляющего выхода и состояния режима блока.
Распределитель сигналов при каскадном управлении (FOUT) выполняет безударное переключение по типу «возврат выхода».
Функция возврата выхода устанавливает в качестве задания (SV) и каскадного задания (CSV) значения диапазона SV, полученные из управляющего выхода (MVn), используя преобразование диапазонов.
Комбинирование функций возврата выхода и отслеживания выхода позволяет создать контур управления, в котором может осуществляться безударный переход.
Расчетное выражение для диапазона преобразования:
  где MVn – n-й управляющий выход (MV1...MV8);
SSH - верхний предел шкалы SV;
SSL - нижний предел шкалы SV;
MSHn - верхний предел шкалы МVn;
MSLn - нижний предел шкалы МVn.
|
Возврат выхода выполняется, если происходит следующее:
Состояние каскада у одного адресата выхода блока распределения сигналов при каскадном управлении (FOUT) меняется на замкнутое при разомкнутых состояниях каскада у других адресатов выходов.
Каскад разомкнут и включено отслеживание на выходе J01.
Действия при отслеживании:
Когда каскад разомкнут, функция отслеживания выхода вынуждает управляющий выход (MVn) отслеживать данные адресата выхода.
Когда каскад замкнут, управляющий выход (MVn) возвращается на уровень SV. Тем не менее, это случается только тогда, когда удовлетворяется одно из вышеизложенных условий выполнения возврата выхода.
Функция отслеживания выхода первичного функционального блока вынуждает выходную величину первичного функционального блока отслеживать задание (SV).
В контуре управления, в котором происходят эти действия, значение выхода первичного функционального блока согласуется с данными адресата выхода распределителя сигналов при каскадном управлении (FOUT), когда состояние каскада переключается
на замкнутое. Следовательно, не происходит удара на выходе в результате замыкания каскада.
Возврат выхода может обрабатывать единовременно только один входной сигнал (MVn). Другими словами, несбалансированный безударный переход контура управления возможен только в первом контуре.
Безударный переход, основанный на функции возврата выхода, не будет выполнен для второго и последующих адресатов выхода в замкнутом каскаде. Тем не менее, резкие изменения на выходе, как результат изменений в задании, могут быть предотвращены,
если вторичные контроллеры являются ПИД регуляторами (M_PID), так как они игнорируют расчет управляющего воздействия в течение первого периода управления после установки каскадного соединения.
Фиксация выхода
Фиксация выхода представляет собой функцию, которая ограничивает управляющий выход (MV) таким образом, что он не может или превысить, или стать меньше своего текущего значения. Состояние, в котором управляющий выход (MV) подвергается такому
ограничению, называется фиксацией выхода.
В блоке FOUT, если значение выхода в каждом его адресате имеет такое ограничение, то состояние фиксации выхода указывается посредством состояния данных MVn «фиксация по верхнему пределу (CLP+)» или «фиксация по нижнему пределу (CLP-)».
Состояние данных задания (SV) принимает значение CLP+ или CLP-, если состояние данных для всех выходов в замкнутом каскаде имеют значение CLP+ или CLP- соответственно.
Для получения более подробной информации о фиксации выxода ознакомьтесь с:
|