Управление и регулирование, включая ПИД и адаптивное

TRACE MODE 7 позволяет управлять промышленными устройствами и регулировать параметры технологического процесса, причем как с ПК (RTM), так и с контроллеров (EmbeddedRTM) с Micro TRACE MODE.  

Для создания регуляторов предусмотрены два механизма: встроенный и с использованием программ ГОСТ МЭК 61131/3.

Встроенные алгоритмы управления находятся в соответствующем редакторе слоя Источники. Использовать их очень просто. При перетаскивании алгоритма в узел автоматически создаются PID, PDD, импульсные, шаговые регуляторы, а также программы управления DPA-устройствам.

Такие же алгоритмы можно написать и на языках ГОСТ МЭК 61131/3, что несколько сложнее, зато в программах можно сделать любые настройки.Редактор программ содержит готовые FBD-блоки, среди которых те же PID, PDD, импульсные, шаговые регуляторы, а также защиты, модифицированные ПИД, нечеткие, трехпозиционные регуляторы, модели объектов, балансировщики нагрузки, интегрированные блоки управления исполнительными устройствами: задвижкой, клапаном, мотором, двигателем, насосом и т.д.

Среди FBD-блоков TRACE MODE 7 есть и высокотехнологичные APID и APDD, позволяющие производить автоматическую (адаптивную) самонастройку регуляторов.

Адаптивное регулирование в TRACE MODE 7

Технологии адаптивного регулирования  TRACE MODE 7 позволяют полностью автоматизировать процесс настройки контуров регулирования широкого класса промышленных объектов управления с различными видами и величинами запаздывания. Они позволяют полностью отказаться от использования обычных методов идентификации динамики объекта и расчета оптимальных параметров настройки регуляторов.

Это значит, что потребитель, использующий адаптивное регулирование получает возможность:

• сократить время настройки контуров регулирования и требования к квалификации персонала;
• гарантировать наилучшее качество управления в любой момент времени для широкого класса стационарных и нестационарных автоматизируемых объектов;
• обеспечить непрерывный процесс подстройки параметров регулятора под изменяющиеся динамические свойства объекта управления;
• увеличить ресурс работы исполнительного механизма за счет использования двухуровневого пробного сигнала.

Как показывает практика, адаптивные регуляторы позволяют экономить до 15% сырья и энергоресурсов по сравнению с ручным управлением или порядка 5% по сравнению с неоптимально настроенным классическим ПИД-регулятором. Кроме того, применение адаптивного регулирования ведет к сокращению сроков и стоимости пуско-наладочных работ.

Библиотека адаптивного регулирования TRACE MODE включает следующие функциональные блоки:

• Адаптивное регулирование (APID) - блок позволяет организовать регулирование по ПИД закону с автоматическим вычислением настроек регулятора для объектов с пропорциональным исполнительным механизмом;
• Адаптивное регулирование (APDD) - аналогичный блок для реализации адаптивного ПДД регулятора, предназначен для объектов с интегрирующим исполнительным механизмом и постоянной скоростью отработки;
• Идентификация объекта (IDNT) - этот блок по кривой отклика на прямоугольный импульс рассчитывает параметры модели инерционного звена первого порядка с запаздыванием;
• Модальный регулятор (MREG) - представляет собой модальный регулятор с функцией вычисления настроек по параметрам объекта управления, что предполагает его совместное использование с блоком IDNT;
• Настройка ПИД по параметрам объекта (CALC) - рассчитывает коэффициенты  ПИД регулятора на основе параметров математической модели объекта первого порядка с запаздыванием;
• Настройка ПИД по скачку задания (RJMP) - блок вычисления настройки ПИ/ПИД регулятора на основе накопления и обработки массивов данных: значений входа объекта и его выхода.

Язык FBD позволяет осуществлять как программирование контроллеров, так и операторских станций. Соответственно, оптимальные настройки регуляторов могут рассчитываться, как в контроллере, так и на операторском ПК (с последующей загрузкой в контроллер).

Отладка алгоритмов адаптивного и модального регулирования в профайлере возможна только при использовании профессиональной инструментальной SCADA системы TRACE MODE 6 или при установке на МРВ TRACE MODE 7 опции адаптивной самонастройки ПИД-регуляторов.