• Nie Znaleziono Wyników

Wykład 3 Wykład 3 Regulatory cyfrowe (sterowniki) Regulatory cyfrowe (sterowniki)

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "Wykład 3 Wykład 3 Regulatory cyfrowe (sterowniki) Regulatory cyfrowe (sterowniki)"

Copied!
58
0
0

Pełen tekst

(1)

Wykład 3 Wykład 3

Regulatory cyfrowe (sterowniki) Regulatory cyfrowe (sterowniki)

Schemat blokowy włączenia regulatora do układu regulacji

w e u

ym

regulator element

wykonawczy

element pomiarowy

+ _

Obiekt sterowania

y

(2)

Regulatory Regulatory

• Regulator jest urządzeniem, którego zadaniem jest:

- porównanie zmierzonej wielkości regulowanej ym z wielkością zadaną w i określenie wielkości uchybu (błędu) regulacji e = w - ym ,

- w zależności od odchyłki regulacji, czasu jej trwania oraz szybkości zmian wytworzenie sygnału wyjściowego zwanego sygnałem sterującym u o takiej wartości aby błąd regulacji miał dostatecznie małą wartość,

- takie kształtowanie własności dynamicznych układu regulacji aby układ był stabilny oraz zapewniał wymaganą jakość regulacji.

(3)

Przykłady regulatorów temperatury Przykłady regulatorów temperatury

Cyfrowy

Bezpośredniego działania

Dwustawny

(4)

Regulatory Regulatory

Regulatory zasilane energią pomocniczą dzieli się na:

• elektryczne i elektroniczne,

• pneumatyczne i hydrauliczne,

• mechaniczne.

W zależności od postaci sygnału wyjściowego rozróżnia się regulatory:

• o wyjściu ciągłym,

• impulsowe,

• dwustawne,

• trójstawne.

(5)

Regulatory Regulatory

Pod względem zmiany sygnału wyjściowego można podzielić regulatory na:

• analogowe,

• cyfrowe.

Jako standardowe sygnały analogowe wyjściowe stosuje się:

• napięcie o zakresie 0/2 do 10 V,

• prąd 0/4 do 20 mA,

• ciśnienie (regulatory pneumatyczne) 0,2 do 1,0 bar

(6)

Regulatory Regulatory

Ze względu na własności dynamiczne rozróżniamy regulatory:

• proporcjonalne typu P,

• całkujące typu I,

• proporcjonalno-całkujące typu PI,

• proporcjonalno-różniczkujące typu PD,

• proporcjonalno-całkująco-różniczkujące typu PID.

(7)

Charakterystyki dynamiczne regulatorów (skokowe)

P Kp

PI 



+ T s K

i p

1 1

Kp

Kp t u

Kp

t u

Ti

(8)

Charakterystyki dynamiczne regulatorów

PD Kp(1+Tds)

PID – idealny 



+

+ T s

s

K T d

i p

1 1

PID - rzeczywisty 



+ +

+ 1

1 1

Ts s T s

K T d

i p

t u

Kp

Kp t u

Kp

t u

(9)

Charakterystyki dynamiczne regulatorów

gdzie:

Kp – współczynnik wzmocnienia,

- zakres proporcjonalności, Ti – czas zdwojenia,

Td – czas wyprzedzenia.

[ ] %

1 100

=

p

p

K

X

(10)

Charakterystyki dynamiczne regulatorów

• Wielkości Kp, Ti, Td noszą nazwę nastaw

dynamicznych regulatora. W regulatorach z

energią pomocniczą można je nastawiać w

pewnych granicach tak aby uzyskać

najlepszy efekt regulacji. Współczynnik

wzmocnienia Kp zwykle jest zastępowany

zakresem proporcjonalności Xp.

(11)

Nastawy dynamiczne regulatora

Zakres proporcjonalności Xp jest to procentowa część pełnego zakresu zmian wielkości uchybu e, potrzebna do wywołania pełnej zmiany wielkości sterującej u regulatora.

Zakres proporcjonalności jest często podawany w jednostkach wielkości regulowanej. Na przykład w przypadku regulatorów temperatury zakres proporcjonalności podawany jest w kelwinach [K].

Wielkość ta oznacza o ile stopni ma się zmienić

wielkość regulowana, aby nastąpiła pełna zmiana

wielkości sterującej (np. pełne otwarcie/zamknięcie

zaworu regulacyjnego).

(12)

Nastawy dynamiczne regulatora

Czas zdwojenia (całkowania) Ti dotyczy regulatorów typu PI, których wielkość wyjściowa (sterująca) ma dwie składowe: proporcjonalną u

p

oraz całkującą u

i

.

Czas zdwojenia jest to czas potrzebny na to aby sygnał składowej całkowej będący wynikiem działania całkującego stał się równy sygnałowi będącemu wynikiem działania proporcjonalnego.

Sygnał wyjściowy z regulatora PI (wypadkowy dla

obu oddziaływań) po czasie Ti zwiększa dwukrotnie

swoją wartość, stąd pochodzi jego nazwa – czas

zdwojenia.

(13)

Nastawy dynamiczne regulatora

Czas wyprzedzenia Td dotyczy regulatorów PD i

określa działanie różniczkujące regulatora. Sygnał

wyjściowy regulatorów tego typu ma zarówno

składową proporcjonalną u

p

, jak i różniczkującą u

d

.

Czas wyprzedzenia jest to czas, po którym sygnał

wyjściowy z regulatora, związany z działaniem

proporcjonalnym zrówna się z sygnałem

pochodzącym od działania różniczkującego. Dzięki

działaniu różniczkującemu regulator może bardzo

silnie reagować już na małe zmiany uchybu

regulacji e(t), uprzedza więc dalszy spodziewany

wzrost uchybu przez odpowiednie oddziaływanie

na obiekt regulacji.

(14)

Jakość regulacji

Ocena jakości regulacji polega na analizie dwóch stanów układu regulacji: stanu przejściowego (dokładność dynamiczna) i stanu ustalonego (dokładność statyczna).

• Dokładność dynamiczna określa zdolność układu do wiernego i szybkiego śledzenia wartości zadanej.

• Dokładność statyczna określa zdolność układu do

utrzymywania wartości regulowanej jak najbliżej

wartości zadanej w stanie ustalonym tj. po

zakończeniu stanu przejściowego.

(15)

Jakość regulacji

Uzyskanie wysokiej jakości regulacji uwarunkowane jest między innymi optymalnym doborem nastaw regulatora.

Użytkownik ocenia zaprojektowany i zoptymalizowany układ regulacji analizując:

- stabilność układu,

- statyczny uchyb regulacji, - przeregulowanie,

- czas regulacji (ustalania).

(16)

Dynamiczna jakość regulacji

• Na rysunku pokazano przykładowy przebieg odchyłki regulacji spowodowany zakłóceniem działającym na układ, na którym zaznaczono ważniejsze wskaźniki jakości regulacji: e - odchyłka regulacji, emax - odchyłka maksymalna (maksymalne przeregulowanie), e1 - odchyłka o przeciwnym znaku do emax, tr - czas regulacji

t e

+Δe -Δe

tr

emax e(t) Δe = 2 % lub 5%

e1

(17)

Jakość regulacji

• Układ jest stabilny, gdy wymuszenie lub zakłócenie powoduje tylko chwilowe wytrącenie układu ze stanu równowagi.

Statyczny uchyb regulacji e jest to największa różnica pomiędzy wartością sygnału zadanego w i aktualną wartością sygnału regulowanego y zmierzona w stanie ustalonym.

e = w – y

Przeregulowanie

ε

to procentowa wartość

maksymalnego uchybu e1 o znaku przeciwnym do uchybu początkowego, odniesiona do maksymalnego uchybu początkowego emax (rys.).

% 100

max

1

= e

ε e

(18)

Jakość regulacji

• Czasem regulacji tr nazywa się czas, po upływie którego wartość uchybu e(t) nie przekracza wartości dopuszczalnej Δe.

Najczęściej przyjmuje się Δe w wysokości

2% wartości zadanej w (ustalonej – y(∞)).

(19)

Dobór nastaw regulatora PID

• Wymaganą jakość regulacji można uzyskać dzięki odpowiedniemu doborowi nastrajanych wielkości nazywanych nastawami regulatora. W przypadku regulatorów PID są to: zakres proporcjonalności Xp, czas zdwojenia (całkowania) Ti oraz czas wyprzedzenia (różniczkowania) Td.

• Opracowano wiele metod doboru nastaw regulatorów. Najprostsza do stosowania jest metoda opublikowana w 1941 roku przez amerykańskich inżynierów J.G. Zieglera i N.B.

Nicholsa .

• Jest to metoda oparta na minimalizacji całki z

modułu uchybu regulacji (kryterium całkowe)

(20)

Dobór nastaw regulatora PID

• Korzystanie z metody Zieglera - Nicholsa wymaga wprowadzenia dwóch pojęć: wzmocnienia krytycznego K

pkr

oraz okresu drgań krytycznych T

osc

.

• Wzmocnienie krytyczne K

pkr

jest to wzmocnienie regulatora proporcjonalnego, który połączony szeregowo z obiektem spowoduje znalezienie się układu regulacji na granicy stabilności, a więc pojawienie się niegasnących drgań okresowych.

Okres tych drgań nazywany jest okresem drgań

krytycznych Tosc.

(21)

Dobór nastaw regulatora PID

Podczas realizacji doboru nastaw należy:

• Regulator PID ustawić na działanie P nastawiając:

T

i

= T

imax

, T

d

= T

dmin

.

• Zwiększać powoli wartość współczynnika wzmocnienia Kp regulatora aż do momentu pojawienia się niegasnących oscylacji na wyjściu z układu, co jest równoznaczne z osiągnięciem granicy stabilności.

• Zanotować wartość współczynnika wzmocnienia

Kp= Kpkr przy którym wystąpiły niegasnące

oscylacje i zmierzyć okres tych oscylacji T

osc

.

(22)

Dobór nastaw regulatora PID

Zależnie od typu regulatora oblicza się wartości nastaw korzystając ze wzorów:

regulator P: Kp=0,5 Kpkr;

regulator PI: Kp=0,45 Kpkr, Ti= 0,85 Tosc;

regulator PID:Kp=0,6 Kpkr, Ti= 0,5 Tosc, Td=0,125Tosc.

(23)

Dobór nastaw regulatorów cyfrowych

• Zasadnicza różnica pomiędzy metodami doboru nastaw regulatorów analogowych i cyfrowych polega na tym, że w obliczeniach nastaw regulatorów cyfrowych należy uwzględnić częstotliwość próbkowania

(ze względu na próbkowanie sygnałów w

regulatorach cyfrowych co ustalony odstęp

czasu - cykliczny charakter pracy),

(24)

Dobór nastaw cyfrowego regulatora PID- samostrojenie

• Nowoczesne regulatory cyfrowe posiadają funkcję samoadaptacji (samostrojenia), umożliwiającą każdemu obwodowi regulacji automatyczne strojenie wartości zakresu proporcjonalności, czasu zdwojenia (stała czasowa całkowania) i czasu wyprzedzenia (stała różniczkowania).

• Funkcja samostrojenia powinna być uruchamiana przy ustalonym stanie obiektu. Jej włączenie spowoduje zmiany typu zwłocznego w obwodzie regulacji i system rozpocznie oscylację. Regulator będzie monitorował oscylacje i po około 5 oscylacjach zostaną obliczone parametry strojenia.

• Czas potrzebny do zakończenia samostrojenia zależy od szybkości zmian danego systemu. Minimalny czas dla szybkiego systemu to około 10 minut, ale dla wolniejszego systemu może przekroczyć 40 minut.

(25)

Regulatory cyfrowe (sterowniki) Regulatory cyfrowe (sterowniki)

Regulatorami cyfrowymi nazywane są małe urządzenia mikroprocesorowe, głównie realizujące funkcje regulacyjne jak np.:

regulacja temperatury, przepływu itp.

Sterownikami nazywane są rozbudowane

urządzenia mikroprocesorowe z funkcją

regulacji i sterowania.

(26)

Regulatory cyfrowe (sterowniki) Regulatory cyfrowe (sterowniki)

Podstawowa różnica pomiędzy regulatorami analogowymi i cyfrowymi polega na tym, że w regulatorach analogowych sygnały analogowe ulegają ciągłej obróbce a w regulatorach cyfrowych następuje zamiana sygnału analogowego na cyfrowy następnie obróbka sygnału i ponowna zamiana na sygnał analogowy

Regulator cyfrowy

ym A/D Mikro- D/A w

komputer

(27)

Regulacja DDC przy zastosowaniu mikrokomputera

• Ponadto sygnały w regulatorach cyfrowych są próbkowane co ustalony odstęp czasu (cykliczny charakter pracy).

Obliczenia cyfrowe wykonywane są tylko dla dyskretnego czasu zamiast w sposób ciągły;

• potrzebny jest więc impulsator po stronie wejściowej i ekstrapolator po stronie wyjściowej.

RAM chip

EPROM chip

CPU mikro- procesor

Moduł wejścia

Moduł wyjścia szyna danych

szyna adresów szyna sterowania

(28)

Regulacja DDC

Cyfrowe układy scalają regulację, sterowanie i optymalizację.

Do istotnych zalet układów DDC należy możliwość:

- realizacji dowolnie złożonych algorytmów sterowania, włącznie ze sterowaniem optymalnym i adaptacyjnym,

- ciągłego pomiaru i rejestracji wartości dowolnych parametrów procesu,

- przetwarzania danych pomiarowych,

- wykrywania i sygnalizacji stanów awaryjnych,

- zwiększenia dokładności sterowania na skutek dokładniejszej identyfikacji obiektu regulacji.

(29)

Schemat funkcjonalny regulatora cyfrowego ( mikrokomputera)

Mikroprocesor

CPU Pamięć

EPROM

Pamięć RAM Klawiatura

C + - < >

Wyświetlacz

+20°C 2003.02.01 15:00

Interfejs Przetwornik

A/D

Multiplekser Wyjścia

AO AO AO

D A D A D A

DO DO DO DI DI DI

AI AI AI AI

Zegar 00:00

(30)

Elementy składowe (regulatora) sterownika:

- jednostka centralna – mikroprocesor CPU, - zegar,

- przewód zbiorczy BUS, - pamięć robocza RAM, - pamięć programowa

- przetworniki A/D (multiplekser), D/A (ekstrapolator),

(31)

Budowa regulatora cyfrowego (sterownika)

• Elementem głównym mikrokomputera jest mikroprocesor CPU (Central Processing Unit).

• Jest to układ scalony składający się z trzech podstawowych bloków:

- sekcji arytmetyczno-logicznej ALU (Arithmetic Logic Unit), - sekcji sterowania,

- bloku rejestrów.

• Tworzy on jednostkę centralną, która rozumie sformułowane w programie rozkazy i steruje składnikami systemu w nadawanym przez zegar takcie systemowym, w zaprogramowanej kolejności.

• Wszystkie składniki są połączone ze sobą przewodem zbiorczym.

(32)

Budowa regulatora cyfrowego (sterownika)

• Mikroprocesor komunikuje się z pamięcią, w której przechowywane są programy podstawowe, dane oraz programy użytkowe.

• W pamięci roboczej RAM (Random Access Memory) zapisywane są wyniki pośrednie. Mogą tam być zapamiętywane dane zmienne, jak wartości zadane, nastawy regulatora, harmonogramy czasowe.

• Dane te muszą pozostać w pamięci również po

wyłączeniu napięcia sieciowego, dlatego ta część

mikrokomputera posiada zasilanie bateryjne.

(33)

Budowa regulatora cyfrowego

• W pamięci programowej zapisane programy wprowadzane producenta sterownika, projektanta systemu automatyki lub samego użytkownika.

• W zależności od sposobu zapisu rozróżnia się następujące rodzaje pamięci stałej:

– pamięć typu ROM (Read Only Memory), która zawiera informacje zapisane przez producenta,

– pamięć typu EPROM (Erasable Programmable ROM);

która umożliwia kasowanie fabrycznie zapisanego programu przez gaszenie światłem ultrafioletowym i wprowadzenie przez projektanta lub użytkownika nowego programu,

– pamięć typu EEPROM i Flash EPROM, która umożliwia wprowadzanie zmian oprogramowania przy pomocy oprogramowania narzędziowego z komputera zewnętrznego lub w ograniczonym zakresie z panelu operatorskiego.

(34)

Budowa regulatora cyfrowego (sterownika)

• Moduły wejściowe i wyjściowe sprzęgają sterownik z obiektem sterowania. Elementem modułów są przetworniki analogowo-cyfrowe A/C oraz bloki wejść i wyjść cyfrowych.

• Przetworniki stosowane są w celu wprowadzenia do sterownika informacji o wielkości analogowej mierzonej na obiekcie np. temperaturze, ciśnieniu, wilgotności, napięciu, prądzie itp.

• Sygnały w postaci analogowej muszą być

przetworzone na sygnał cyfrowy, gdyż tylko w takiej

postaci sterownik może te informacje wykorzystać.

(35)

Budowa regulatora cyfrowego (sterownika)

• W celu obniżenia kosztów sterownik wyposażony jest w jeden przetwornik A/C oraz multiplekser (impulsator), który jest urządzeniem przełączającym sygnały analogowe.

• Multiplekser wybiera i doprowadza do przetwornika A/C kolejne sygnały.

• Sterowanie urządzeniami wykonawczymi układu regulacji może być realizowane przy pomocy sygnałów cyfrowych i analogowych. Wszystkie sygnały wychodzące z mikrokomputera mają charakter binarny, dlatego w celu wytworzenia sygnałów analogowych na wyjściu ze sterownika stosowane są przetworniki cyfrowo-analogowe C/A (ekstrapolator).

(36)

ROZWIĄZANIA SPRZĘTOWE ROZWIĄZANIA SPRZĘTOWE

STEROWNIKÓW STEROWNIKÓW

Przyjmując budowę mechaniczną jako kryterium podziału sterowników można wymienić następujące rodzaje:

- sterowniki kompaktowe,

- sterowniki kompaktowe rozszerzalne z możliwością przyłączenia dodatkowych modułów we/wy,

- sterowniki modułowe,

- sterowniki modułowe z modułami rozproszonymi.

(37)

Sterowniki kompaktowe

• Konstrukcja kompaktowa stosowana jest zwykle do małych sterowników.

• W jednej obudowie sterownika mieszczą się wszystkie niezbędne elementy tj. zasilacz, jednostka centralna, panel operatorski (ekran z klawiaturą) oraz moduły wejścia i wyjścia o określonej liczbie zacisków.

• Zaletą takiej budowy jest prosta konstrukcja i łatwy montaż.

• Małe sterowniki kompaktowe są wyposażone w pamięć typu EPROM lub EEPROM z fabrycznie wprowadzonym oprogramowaniem aplikacyjnym adresowanym do konkretnych obiektów regulacji jak: węzeł ciepłowniczy, centrala wentylacyjna, mała kotłownia.

(38)

Regulator kompaktowy z fabrycznie zaprogramowaną aplikacją.

• Regulator temperatury ALBATROS® RVA33.121 firmy Siemens

(39)

Sterowniki kompaktowe

• Użytkownik ma możliwość wprowadzenia przy pomocy klawiatury zmiany zaprogramowanych przez producenta wartości zadanych, nastaw dynamicznych oraz harmonogramów czasowych.

• Jeżeli z jakiegoś powodu zmiany wprowadzone

przez użytkownika do pamięci typu EPROM

zostaną skasowane – np. wskutek przerwy w

zasilaniu elektrycznym – po przywróceniu zasilania

sterownik będzie pracował według nastaw

fabrycznych.

(40)

Sterowniki kompaktowe z bibliteką gotowych aplikacji

• W tej grupie dużą popularnością cieszą się sterowniki wyposażone w bibliotekę fabrycznie zaprogramowanych aplikacji.

• W zależności od automatyzowanego układu technologicznego i realizowanych przez ten układ funkcji, użytkownik przy pomocy klawiatury wybiera z pamięci sterownika stosowną aplikację i wprowadza wartości nastaw statycznych oraz dynamicznych.

• Sterowniki tego typu szczególnie przydatne są w

automatyzacji typowych central wentylacyjnych.

(41)

Przykład kompaktowego regulatora cyfrowego z biblioteką gotowych aplikacji .

Regulator cyfrowy SC 9100 firmy Johnson Controls Regulator posiada:

- 4 wejścia analogowe ( 2 napięciowe 0-10 V dc i 2 rezystancyjne NTC), - 2 wejścia cyfrowe,

- 3 wyjścia analogowe (napięciowe 0-10 V dc), - 2 wyjścia cyfrowe triakowe,

- 1 wyjście cyfrowe przekaźnikowe.

- do 100 aplikacji w pamięci typu EEPROM.

(42)

Sterowniki swobodnie programowalne

• Większe sterowniki kompaktowe wyposażane są w pamięć typu Flash EPROM dającą projektantowi systemu możliwość wprowadzenia dowolnej własnej aplikacji.

• Taki sterownik nazywamy swobodnie programowalnym.

• Producenci sterowników swobodnie programowalnych udostępniają projektantom fabryczne oprogramowanie narzędziowe do programowania (konfigurowania) sterowników.

• Większość producentów udostępnia oprogramowanie narzędziowe odpłatnie na podstawie umowy licencyjnej, zapewniając przy tym niezbędne szkolenie w korzystaniu z oprogramowania.

(43)

Sterowniki swobodnie Sterowniki swobodnie

programowalne programowalne

Do zalet sterowników swobodnie programowalnych należy zaliczyć:

- możliwość tworzenia dowolnej koncepcji sterowania, zgodnie z charakterystyką automatyzowanego obiektu oraz wymaganiami stawianymi przez użytkownika,

- łatwość dostosowania programu sterującego do zmian w układzie technologicznym lub wymagań użytkownika obiektu przez korektę lub napisanie nowego programu sterującego,

- łatwość wprowadzania programu sterującego do sterownika przez złącze szeregowe, najczęściej w standardzie RS 485,

- możliwość przenoszenia aplikacji na inne sterowniki obsługujące podobne obiekty,

- możliwość włączania sterowników do sieci komputerowego monitoringu i zarządzania budynkami BMS lub energią EMS

(44)

Sterowniki swobodnie Sterowniki swobodnie

programowalne programowalne

Stosując sterowniki swobodnie programowalne należy się liczyć z pewnymi trudnościami i dodatkowymi kosztami. Należą do nich:

- konieczność zakupu oprogramowania

narzędziowego wraz z komputerem serwisowym (typu laptop) i konwerterem RS 485/RS 232 do konfigurowania sterowników,

- umiejętność tworzenia programów sterujących oraz

obsługi programów narzędziowych.

(45)

Rozszerzalny sterownik DX-9100

(46)

Sterowniki kompaktowe rozszerzalne

• Do automatyzacji większych obiektów stosowane są sterowniki o odpowiednio dużej liczbie wejść/wyjść oraz wielkości pamięci programowej.

• Podstawową konstrukcją sterownika w tej grupie jest sterownik kompaktowy rozszerzalny.

• W skład tego sterownika wchodzi swobodnie programowalny sterownik kompaktowy o określonej liczbie wejść/wyjść oraz dowolnie konfigurowana dodatkowa liczba modułów rozszerzających: wejść/wyjść cyfrowych oraz analogowych.

• Moduły rozszerzające zawierają jedynie układy wejść/wyjść, które połączone przewodem komunikacyjnym ze sterownikiem korzystają z jego zasilacza, jednostki centralnej i pamięci.

• W przypadku niewystarczającej liczby wejść/wyjść jednostki podstawowej użytkownik sam konfiguruje sterownik dobierając odpowiednią liczbę i rodzaj modułów, łącząc je ze sterownikiem kompaktowym.

(47)

Swobodnie programowalny rozszerzalny

sterownik XENTA 300 firmy TAC

(48)

TAC Xenta 300

• TAC Xenta 300 jest sterownikiem o ustalonych 20 wejściach/wyjściach z możliwością przyłączenia dwóch modułów rozszerzających o dalsze 20 wejść/wyjść oraz przenośnego panelu operatorskiego.

• Programowanie odbywa się z komputera przy pomocy programu narzędziowego TA Menta.

• Do bieżącej obsługi serwisowej regulatora służy przenośny panel operatorski wyposażony w 6 przyciskową klawiaturę oraz wyświetlacz LCD. Panel umożliwia zmianę nastaw, kontrolę parametrów oraz obserwowanie trendów.

• Sterownik posiada bufor pamięci umożliwiający zarchiwizowanie do 2000 wartości wybranych wielkości.

(49)

Sterowniki modułowe

• Sterowniki modułowe mają budowę charakterystyczną dla sterowników przemysłowych.

• Specyfika ich budowy polega na wykonaniu w oddzielnych obudowach modułów funkcjonalnych tj. zasilacza, jednostki centralnej, modułu komunikacyjnego oraz różnego rodzaju modułów wejścia i wyjścia.

• Projektant każdorazowo, zależnie od

automatyzowanego obiektu, dobiera rodzaj i liczbę

modułów łącząc je w zależności od konstrukcji

przez zabudowę w kasetach (obudowa kasetowa)

lub mechanicznie za pomocą odpowiednich złącz.

(50)

Sterowniki modułowe Sterowniki modułowe

Sterownik modułowy firmy WAGO

(51)

Sterowniki modułowe WAGO

• Do modułu sterownika mogą być przyłączane moduły wejść i wyjść w łącznej ilości do 248 wejść/wyjść cyfrowych lub 124 wejść/wyjść analogowych.

• Moduły wejść/wyjść są wykonywane w wersjach 1, 2, 4 oraz 8 kanałowych.

• Zastosowana konstrukcja umożliwia szybkie mechaniczne łączenie modułów, dużą niezawodność, odporność na drgania i nie wymaga konserwacji.

• Firma oferuje także moduły w wykonaniu przeciwwybuchowym EX.

• Sterownik sieciowy WAGO pracuje w systemach LonWorks i ETHERNET TCP/IP

(52)

Sterownik modułowy z modułami rozproszonymi

EXCEL 500 firmy Honeywell

(53)

Sterowniki z modułami rozproszonymi

• Sterowniki modułowe wykonywane są również w formie rozproszonej z modułami wejść i wyjść łączonymi z jednostką centralną kablem komunikacyjnym.

• Stosuje się je głównie na bardzo rozległych obiektach, gdzie doprowadzenie do sterownika sygnałów wejścia i wyjścia w formie standardowych sygnałów elektrycznych prądowych lub napięciowych wymagałoby wykonania bardzo kosztownego okablowania.

• Wielożyłowe kable elektryczne zastępuje wówczas znacznie krótszy i tańszy kabel komunikacyjny typu skrętka.

(54)

Excel 500 firmy Honeywell

• Każdy moduł rozproszony posiada procesor ECHELON dzięki czemu komunikuje się ze sterownikiem poprzez interfejs komunikacyjny LonWorks.

• Magistrala komunikacyjna LonWorks łącząca moduły rozproszone z jednostką centralną jest wykonana w postaci 2-żyłowego kabla typu skrętka.

• Do jednego sterownika można przyłączyć maksymalnie 16 modułów wejść i wyjść co odpowiada obsłudze 128 punktów fizycznych oraz maksymalnie 256 punktom programowym.

• Moduł jednostki centralnej jest wyposażony w 16-bitowy mikroprocesor oraz pamięć programową typu Flash EPROM.

(55)

Kryteria doboru regulatorów cyfrowych (sterowników)

• . Dobrany regulator powinien posiadać:

– możliwość przyłączenia niezbędnej ilości i rodzajów sygnałów wejściowych i wyjściowych,

– możliwość realizacji wszystkich niezbędnych funkcji z zakresu regulacji i sterowania instalacji technologicznej;

zaprogramowanych i wpisanych do pamięci programowej przez producenta lub niezbędną pojemność pamięci regulatora swobodnie programowalnego do wprowadzenia aplikacji wykonanej przez programistę.

– w przypadku regulatorów swobodnie programowalnych dostępny i przyjazny dla użytkownika program narzędziowy do programowania (konfigurowania),

(56)

Kryteria doboru regulatorów cyfrowych (sterowników) c.d.

– dla regulatorów przewidzianych do pracy w sieci BMS protokół komunikacji kompatybilny z zastosowanym systemem komputerowym,

– wymagany zakres dopuszczalnych parametrów klimatu w otoczeniu regulatora,

– wymagany rodzaj zasilania (np. prądem bezpiecznym 24 V),

– dogodny sposób zabudowy (na ścianie,

wewnątrz szafy na szynie DIN lub w elewacji

szafy),

(57)

Kryteria doboru regulatorów cyfrowych (sterowników) c.d.

– możliwość obsługi regulatora z panelu operatorskiego,

– niezawodność,

– dostępny autoryzowany serwis.

- koszt regulatora porównywalny z kosztami innych regulatorów podobnej klasy,

- możliwie niski koszt okablowania pomiędzy

regulatorem a urządzeniami pomiarowymi i

wykonawczymi (aparaturą polową) np. przy

dużych obiektach możliwość stosowania

modułów rozproszonych.

(58)

Dziękuję za uwagę !

Cytaty

Powiązane dokumenty

Przeciążanie operatorów za pomocą zaprzyjaźnionych funkcji operatorowych i wykonywanie tych samych operacji za pomocą zwykłych funkcji

Z definicji porządku leksykograficznego wynika, że: jeśli słowa są jednakowej długości i różnią się tylko na ostatniej pozycji, to ich kolejność w słowniku jest

W przypadku makrocząsteczek, czyli cząsteczek o rozmiarach dużo większych w stosunku do rozpuszczalnika, pojedyncze łańcuchy mieszczą w wymaganym

[r]

• W klimatyzacji i ciepłownictwie znalazły szerokie zastosowanie jako urządzenia zabezpieczające przed niedopuszczalnym spadkiem lub wzrostem temperatury (termostaty) oraz

Zastosowanie pamięci programowej typu Flash EPROM stwarza możliwość fabrycznego wyposażania regulatorów w bibliotekę aplikacji standardowych, adaptacji tych aplikacji do danego

• W skład tego sterownika wchodzi swobodnie programowalny sterownik kompaktowy o określonej liczbie wejść/wyjść oraz dowolnie konfigurowana dodatkowa liczba modułów

• W przypadku regulatorów PID są to: zakres proporcjonalności Xp, czas zdwojenia (całkowania) Ti oraz czas wyprzedzenia (różniczkowania) Td. • Opracowano wiele metod doboru