5.5.2.2.5.6.1. RATIO| БЛОК УСТАНОВКИ СООТНОШЕНИЯ
Блок установки соотношения (RATIO) вырабатывает значение управляющего выхода (MV) с учетом изменения переменной процесса (PV). Данный блок используется для установки и поддержания на постоянном уровне определенного соотношения между двумя регулируемыми переменными.
Блок установки соотношения задает соотношение между двумя регулируемыми величинами. На рисунке ниже представлена функциональная блок-схема блока установки соотношения (RATIO):
Рисунок ниже иллюстрирует процедуру расчета управляющего воздействия блока установки соотношения (RATIO):
На рисунке ниже приведен пример использования блока установки соотношения (RATIO):
В данном контуре управления поддерживается постоянное соотношение r между потоками F1 и F2, то есть в качестве уставки задания для F2 устанавливается значение гF1.
В таблице ниже перечислены методы доступа к входам/выходам и адресаты соединения входов/выходов блока установки соотношения (RATIO):
|
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
| |
|
SET
|
Вход задания
|
Запись
|
-
|
x
|
x
|
|
OUT
|
Выход
|
Чтение
|
x
|
x
| |
|
OUT1
|
Управляемый выход контакта 1
|
Чтение
|
x
|
x
| |
|
OUT2
|
Управляемый выход контакта 2
|
Чтение
|
x
|
x
| |
|
OUT_SUB
|
Дополнительный выход
|
Чтение
|
x
|
x
| |
|
TIN
|
Вход сигнала слежения
|
Запись
|
x
|
x
| |
|
TSI
|
Вход переключателя слежения
|
Запись
|
x
|
x
| |
|
INTRLK
|
Вход переключателя блокировки
|
Запись
|
x
|
x
| |
x: соединение разрешено
-: соединение запрещено
Назначение блока установки соотношения (RATIO)
Блок RATIO выполняет обработку входа, вычислений, выхода и аварийной сигнализации.
Список доступных типов обработки входа функционального блока RATIO:
Нет преобразования
Аналоговый вход
Преобразование путем вычисления квадратного корня
Преобразование входа последовательности импульсов
Вход подсистемы
Предельное значение PV
Список доступных типов обработки выхода функционального блока RATIO:
Вспомогательный выход PV
Вспомогательный выход ∆PV
Вспомогательный выход MV
Вспомогательный выход ∆MV
Нет преобразования
Аналоговый выход
ШИМ
Выход подсистемы
Список доступных тревог функционального блока RATIO:
Нормальное состояние (NR)
Сигнализация размыкания выхода (OOP)
Высокая сигнализация размыкания входа (IOP)
Низкая сигнализация размыкания входа (IOP-)
Сигнализация достижения 2-го верхнего предела (HH)
Сигнализация достижения 2-го нижнего предела (LL)
Сигнализация достижения верхнего предела (HI)
Сигнализация достижения нижнего предела (LO)
Скоростная сигнализация + (VEL+)
Скоростная сигнализация - (VEL-)
Сигнализация избыточного значения выхода (MHI)
Сигнализация недостаточного значения выхода (MLO)
Сигнализация нарушения соединения (CNF)
Список доступных режимов функционального блока RATIO:
Для получения более подробной информации об обработке вxода ознакомьтесь с:
Для получения более подробной информации об обработке выxода ознакомьтесь с:
Для получения более подробной информации об обработке аварийной сигнализации ознакомьтесь с:
Для получения более подробной информации по заданию уставок сигнализации ознакомьтесь с:
Для получения более подробной информации по режиму запрета обслуживания ознакомьтесь с:
|
Обработка управляющих вычислений блока установки соотношения (RATIO)
В таблице ниже показаны функции обработки управляющих вычислений блока установки соотношения (RATIO):
|
Обработка управляющих вычислений
|
Описание
|
|
Расчет соотношения
|
Расчет выходного значения (CALC_VAL) путем умножения переменной процесса (PV) на действующее значение задания для соотношения (SVe).
|
|
Действие управляющего выхода
|
Осуществляется преобразование изменения управляющего выхода (ΔMV) в течение каждого периода управления в действительный управляющий выход (MV). Допустимо управляющее действие только «позиционного типа».
|
|
Ограничитель задания
|
Выполняется ограничение задания (SV) в рамках пределов (SVH, SVL).
|
|
Уравнивание заданий
|
Осуществляется согласование двух из трех заданий (SV, CSV, RSV) с третьим.
|
|
Безударное переключение
|
Переключение значения управляющего выхода (MV) без резкого изменения при переходе блока на другой режим или при переключении значения управляющего выхода (MV) во вторичном блоке в каскадном соединении.
|
|
Отслеживание соотношения
|
Постоянно обновляет заданное значение отношения (SV) значением, вычисленным в обратном порядке из текущего управляемого выходного значения (MV), когда вычисление соотношения остановлено. Это предотвращает резкое изменение управляемого выходного значения.
|
|
Ступенчатое изменение значения задания
|
Заставляет эффективное значение уставки соотношения (SVe) постепенно приближаться к новому значению уставки соотношения, когда значение уставки соотношения (SV) резко изменилось. Это предотвращает резкое изменение управляемого выходного значения.
|
|
Ручная инициализация
|
Смена режима блока на IMAN для временной остановки управляющего действия. Данная функция работает в случае создания условия ручной инициализации.
|
|
Аварийный переход в ручной режим
|
Изменение режима блока на MAN для принудительной остановки управляющего выхода. Данная функция работает при выполнении условия аварийного перехода на ручной режим.
|
|
Аварийный переход в автоматический режим
|
Изменяется режим блока на AUT, когда функциональный блок работает в режиме CAS, так что автоматическое управление продолжается в соответствии с уставкой, задаваемой оператором. Данное действие выполняется при удовлетворении условия перехода на автоматический аварийный режим.
|
|
Неисправность удаленной подсистемы
|
Временно приостанавливается автоматическое управление, и происходит переключение в резервный режим при обнаружении ошибки в удаленной подсистеме в то время, как функциональный блок работает в режиме RCAS или ROUT. Данное действие реализуется, когда удовлетворяется условие сбоя в работе удаленной подсистемы.
|
|
Блокировка изменения режима блока
|
Прекращается автоматическая работа действующих в настоящее время функциональных блоков, одновременно не позволяя неработающим блокам переходить на режим автоматического управления.
|
Расчет соотношения
Процедура расчета соотношения заключается в определении выходного значения (CALC_VAL) путем умножения переменной процесса (PV) на действующее значение задания для соотношения (SVе):
CALC_VAL = KR × SVe x PV + BIAS,
где CALC_VAL – текущее расчетное выходное значение;
PV – текущая переменная процесса;
SVe – действующее значение задания для соотношения;
KR – коэффициент соотношения;
BIAS – значение смещения.
|
Действующее значение задания для соотношения (SVe) представляет собой значение задание (SV), обработанное путем применения ступенчатого изменения (рампы), используемого для безударного переключения режимов блока.
В любом автоматическом режиме (AUT, CAS или RCAS) расчетное выходное значение (CALC_VAL) проходит обработку выходного сигнала и задается в качестве значения управляющего выхода (MV).
Диапазон значения задания (SV)
Значение задания для диапазона (SV) задается c помощью входов SSL и SSH блока.
Коэффициент соотношения
Коэффициент соотношения задается в среде Astra.IDE с помощью конфигурационного параметра CONFIG.CONTR_CALC.GAIN.
Значение смещения
Значение смещения задается в физических единицах, соответствующих единицам измерения значения управляющего выхода (MV), в пределах диапазона от -(MSH - MSL) до (МSН - МSL). Значение смещение может задаваться и меняться в ходе выполнения рабочих операций и текущего контроля.
Действие управляющего выхода
Действие управляющего выхода преобразует приращения управляющего выхода (ΔMV) в течение каждого периода управления в действительный управляющий выход (MV).
Для блока установки соотношения (RATIO) предусмотрено действие управляющего выхода только «позиционного типа».
В качестве значения управляющего выхода (MV) устанавливается расчетное выходное значение (CALC_VAL).
Ограничитель задания
Функция ограничителя задания состоит в ограничении значения задания (SV) внутри диапазона между верхним пределом задания (SVH) и нижним пределом задания (SVL) и в признании достоверными только значений задания (SV), лежащих внутри диапазона.
Для получения более подробной информации об ограничителе задания ознакомьтесь с:
|
Уравнивание заданий
Функция уравнивания заданий устанавливает одно значение для трех типов задания (SV, CSV, RSV).
Действие уравнивания заданий зависит от режима функционального блока:
Действие в автоматическом (AUT) или ручном (MAN) режиме. Вынуждает значение задания при каскадном управлении (CSV) и внешнее задание (RSV) согласовываться со значением задания (SV). Даже, когда значение данных присвоено значению задания (SV) извне функционального блока, тоже самое значение автоматически присваивается и значению задания при каскадном управлении (CSV) и внешнему заданию (RSV).
Действие в каскадном режиме (САS). Вынуждает значение задания (SV) и внешнее задание (RSV) согласовываться со значением задания при каскадном управлении (CSV).
Действие в режиме внешнего каскада (RCAS). Вынуждает значение задания (SV) и значение задания при каскадном управлении (CSV)
согласовываться со значением внешнего задания (RSV).
Безударное переключение
Функция безударного перехода переключает режим функционального блока или регулируемый выход (MV) вторичного блока в каскадном контуре без резкого изменения регулируемого выхода (MV) (то есть, безударное переключение).
Действия в процессе безударного перехода зависят от действия управляющего выхода и состояния режима блока.
Для блока установки соотношения (RATIO) предусмотрены следующие функции безударного перехода:
Отслеживание соотношения
Ступенчатое изменение значения задания для соотношения
Отслеживание соотношения
Функция отслеживания соотношения состоит в задании значения, рассчитанного по значению управляющего выхода (MV), в качестве значения задания для соотношения (SV) при остановке процедуры расчета соотношения.
Функция отслеживания соотношения делает возможным безударный переход блока с ручного (MAN) на автоматический (AUT) режим.
 |
Для работы функции отслеживания соотношения необходимо выполнение следующих условий:
Ручной режим (MAN)
Режим ручной инициализации (IMAN) (например, при размыкании соединения с вторичным контуром в каскадном соединении)
Разрешение/запрет отслеживание соотношения в различных режимах задается в среде Astra.IDE с помощью конфигурационных параметров CONFIG.BASIC.RATIO_TRACK_CAS, CONFIG.BASIC.RATIO_TRACK_AUT и CONFIG.BASIC.RATIO_TRACK_MAN.
Когда режимом блока не является дистанционный выход (ROUT), внешнее задание управляющего выхода (RMV) отслеживает значение управляющего выхода (MV).
Функция ступенчатого изменения значения задания
Функция ступенчатого изменения задания состоит в ограничении изменения действующего значения задания для соотношения (SVe) в ходе каждого цикла сканирования значением константы ступенчатого изменения (RP).
При переходе блока с ручного (MAN) на автоматический (AUT) режим выполняется расчет действующего значения задания для соотношения (SVе) по значению управляющего выхода (MV). Результат расчета устанавливается в качестве начального действующего
значения задания для соотношения (SVe). Аналогичные действия выполняются при каждом изменении значения задания для соотношения (SV), что позволяет избежать резкого изменения значения управляющего выхода (MV) при изменении режима блока.
Следующий рисунок иллюстрирует действие функции ступенчатого изменения задания:
Ручная инициализация
Ручная инициализация представляет собой функцию обработки ошибки, временно приостанавливающую управляющее воздействие и меняющую режим блока на ручную инициализацию (IMAN). Данная функция работает при создании условия ручной инициализации.
Характеристики ручной инициализации
Функция ручной инициализации временно приостанавливает выполнение управляющего действия и действия управляющего выхода в ходе работы в автоматическом режиме (AUT) или в другом режиме автоматической обработки при создании условия ручной инициализации, и меняет режим функционального блока на режим ручной инициализации (IMAN).
Поскольку ручное действие инициализации заставляет управляемое выходное значение (MV) отслеживать значение подключенного выходного блока, то даже когда режим ручной инициализации (IMAN) меняется на ручной (MAN), режим ручной инициализации (IMAN) перекроет ручной (MAN) режим. Поэтому никакие действия в ручном (MAN) режиме выполняться не будут.
При устранении условия ручной инициализации блок возвращается в исходный режим. Однако, если в режиме ручной инициализации (IMAN) выполняется операция смены режима, после устранения условия ручной инициализации блок переходит в режим, заданный данной операцией.
Условие ручной инициализации
Условие ручной инициализации - это условие перехода режима блока, временно приостанавливающее управляющее действие и действие управляющего выхода путем изменения режима блока на ручную инициализацию (IMAN). Режим ручной инициализации
(IMAN) активизируется только тогда, когда выполняется условие ручной инициализации.
Следующий пример показывает, когда выполняется или перестает действовать условие ручной инициализации:
Условие ручной инициализации выполняется в следующих ситуациях:
Состояние данных от адресата управляющего выхода (MV) является условным CND (каскадный контур разомкнут).
Состояние данных от адресата управляющего выхода (MV) – ошибка связи (NCOM) или сбой выхода (PTPF).
Адресатом управляющего выхода (MV) является канал физического модуля вывода сигналов и происходит отказ данного канала.
Появление недействительного входного сигнала (состояние BAD) на входе TIN или TSI в режиме отслеживания (TRK), в то время как выходной сигнал не является широтно-импульсным.
Аварийный переход в ручной режим
Аварийный переход в ручной режим представляет собой функцию обработки ошибки, которая останавливает автоматическое управление и заставляет функциональный блок перейти в состояние ручного управления. Это действие происходит при выполнении условия ручного перехода в аварийный режим.
Характеристики аварийного перехода на ручной режим
Аварийный переход в ручной режим останавливает автоматическое управление, изменяя режим функционального блока на ручной (MAN), независимо от текущего состояния работы, и заставляет функциональный блок перейти в состояние ручного управления.
Если выполнено условие аварийного перехода на ручной режим, режим блока остается ручным (MAN), даже если это условие перестанет действовать.
Условие аварийного перехода на ручной режим
Условие перехода на ручной аварийный режим используется для остановки процесса управления путем перевода функционального блока на ручной режим (MAN) независимо от текущего состояния процесса и вынуждает функциональный блок перейти в ручной
режим работы. Создание условия перехода на ручной аварийный режим указывает на наличие неустранимой ошибки и выдает запрос на прерывание со стороны оператора.
Приведенная ниже схема иллюстрирует условие перехода на ручной аварийный режим:
Условие аварийного перехода в ручной режим выполняется в следующих ситуациях:
Переменная процесса (PV) имеет состояние BAD или САLIBR.
Состояние управляющего выхода (MV) — сбой выхода (РТРF).
Когда состояние данных задания (SV) становится недостоверным (BAD).
Когда выполняется условие блокировки изменения режима блока.
Аварийный переход на автоматический режим
Аварийный переход на автоматический режим — это функция обработки ошибки, которая переключает режим блока с каскадного (CAS) на автоматический (AUT), когда выполняется условие аварийного перехода на автоматический режим, и переключает управления на режим, использующий значения, заданные оператором.
Характеристики аварийного перехода на автоматический режим
Изменяется режим блока с каскадного (CAS) на автоматический (AUT) для продолжения управления с использованием значений, установленных оператором.
Как только выполнилось условие аварийного перехода на автоматический режим, режим блока останется автоматическим (AUT), даже когда перестанет действовать это условие.
Условие аварийного перехода на автоматический режим
Условие аварийного перехода на автоматический режим используется для изменения режима функционального блока с каскадного (CAS) на автоматический (AUT) так, что управление может продолжаться с использованием значений, установленных оператором. Когда выполняется это условие, это свидетельствует, что было обнаружено аномальное изменение задания каскадного управления (CSV), вызванное некоторыми причинами.
Следующий пример показывает, когда выполняется и перестает действовать условие аварийного перехода на автоматический режим:
Для задания использования или неиспользования функции аварийного перехода на автоматический режим используется конфигурационный параметр CONFIG.CONTR_CALC.AUT_FALLBACK блока в среде разработки Astra.IDE.
Условие аварийного перехода на автоматический режим выполняется, когда конфигурационный параметр CONFIG.CONTR_CALC.AUT_FALLBACK = TRUE, а состояние данных задания каскадного управления (SV) стало плохим (BAD).
Неисправность удаленной подсистемы
В случае неисправности удаленной подсистемы функциональный блок временно приостанавливает работу в режиме удаленного каскада (RCAS) и переходит в резервный режим.
Характеристики неисправности удаленной подсистемы
В режиме удаленного каскада (RCAS) функциональный блок получает значение уставки (SV) от удаленной подсистемы.
При неисправности удаленной подсистемы блок переходит в предварительно установленный резервный режим (AUT или CAS), что свидетельствует о возникновении неисправности в удаленной подсистеме. При возвращении удаленной подсистемы в нормальное состояние блок возвращается в исходный режим.
Следующие действия осуществляются, когда действует условие неисправности удаленной подсистемы, и посылается команда смены режима блока c AUT или CAS на RCAS:
1. При посылке команды перехода блока из режима AUT или CAS в режим RCAS во время неисправности удаленной подсистемы (BSW = TRUE), функциональный блок переходит в резервный режим не сразу, а только после переключения в переходное состояние. Переходное состояние - это смешанный режим блока, сочетающий в себе режим блока до команды перехода (AUT, CAS) и удаленный режим (RCAS).
2. В ходе первого цикла сканирования ПЛК после выполнения команды изменения режима блока функциональный блок проверяет состояние удаленной подсистемы и переходит в смешанный режим, сочетающий в себе резервный режим (AUT, CAS) и удаленный режим (RCAS).
3. Если во время работы функционального блока в резервном режиме удаленная подсистема возвращается в нормальное состояние, то режим блока меняется на удаленный каскад (RCAS).
Условие неисправности удаленной подсистемы
Условие неисправности удаленной подсистемы - это условие переключения блока в переходное состояние, во время которого работа в режиме удаленного каскада (RCAS) приостанавливается, и происходит переход в резервный режим.
Для задания режима удаленного каскада (RCAS) в функциональном блоке предусмотрен резервный переключатель (BSW). Состояние данного переключателя указывает на неисправность удаленной подсистемы или ее возвращение в нормальное состояние.
Переключение в резервный режим не работает в случае текущего режима блока, отличного от режима удаленного каскада (RCAS).
Резервный переключатель (BSW) может принимать следующие значения:
BSW = TRUE указывает на неисправность удаленной подсистемы;
BSW = FALSE указывает на восстановление удаленной подсистемы.
Резервный режим задается в среде Astra.IDE с помощью конфигурационного параметра CONFIG.CONTR_CALC.COMP_BCKP_MODE установкой значений MAN, AUT или CAS.
Блокировка изменения режима блока
При создании условия блокировки изменения режима блока происходит остановка процедуры расчета управляющих воздействий функционального блока, работающего в автоматическом режиме, и налагается запрет на переход функционального блока в режим автоматической работы.
Характеристики блокировки изменения режима блока
Остановка процедуры расчета управляющего воздействия функционального блока, работающего в автоматическом режиме, и блокировка перехода остановленных функциональных блоков в автоматический режим. При этом происходит следующее:
Режим блока меняется на ручной (MAN);
Любая команда на переход блока в автоматический режим (AUT, CAS, RCAS или ROUT) блокируется.
Условие блокировки изменения режима блока
Условие блокировки изменения режима блока выполняется, когда вход переключателя блокировки (INTRLK) переводится во включенное состояние (TRUE) из-за невозможности продолжения работы в автоматическом режиме при возникновении нештатной ситуации на установке.