Статья описывает программные регуляторы (программные задатчики) для управления многоступенчатыми температурными режимами нагрева и охлаждения. Приведены их возможности, отличия от ручного управления и ПЛК, а также популярные отечественные модели.
- Многоступенчатая программа состоит из шагов, каждый из которых включает нагрев или охлаждение до заданной температуры и выдержку при уставке.
- Ручное управление через ПИД-регуляторы с изменением уставки персоналом приводит к ошибкам, требует дежурства и не позволяет задать длительность перехода.
- Применение ПЛК для таких задач связано с затратами на приобретение, программирование, наладку и обслуживание.
- Программные задатчики реализуют ПИ или ПИД закон по заранее введённым программам с автоматическим переходом между шагами.
- Ввод программы не требует знания языков программирования; доступны переключение программ, пауза, принудительное завершение и изменение параметров ступеней.
- Программные регуляторы имеют дискретные и аналоговые выходы, дополнительные дискретные выходы и цифровые интерфейсы; ограничение — сложные алгоритмы с большим числом оборудования реализуются только на ПЛК.
- ПИД-регулятор
- ПЛК
- программные регуляторы
- программные задатчики
- АСУТП
- дискретные выходы
Кому полезно: Инженерам АСУ ТП, занимающимся автоматизацией многоступенчатых температурных процессов.
- Обучение ПИД-РЕГУЛЯТОР ТРМ 251 (ОВЕН) — ПОДКЛЮЧЕНИЕ К TRACE MODE
- Статья ПИД-регулятор: подробно простым языком
- Статья Обзор ПИД регулятора, пропорциональное, интегральное, дифференциальное регулирование. ПИД-регулятор
Первоисточник: azbukakip.ru
Выжимка составлена редакцией сайта с помощью ИИ по тексту статьи.
В некоторых случаях требуется управление процессом нагрева или охлаждения по программе, представляющей собой последовательность из нескольких шагов — ступеней. По подобной программе работают, например, варочные котлы в пищевой промышленности, пропарочные камеры на заводах ЖБИ, стенды сушки и нагрева ковшей на металлургических предприятиях и т.д.
Один шаг многоступенчатой программы управления включает в себя две стадии:
- нагрев (или охлаждение) до заданной температуры в течение заданного времени;
- поддержание температуры на заданном уровне (уставке) в течение заданного времени выдержки.
Довольно часто многоступенчатый алгоритм работы реализуется с помощью обычных ПИД-регуляторов, у которых технологический персонал через заданное время вручную меняет значение уставки — значения температуры нагрева (охлаждения). Данный метод имеет ряд существенных недостатков:
- высокая вероятность несвоевременного изменения уставки или ввода неверного значения уставки;
- необходимость постоянного дежурства обученного персонала;
- отсутствует возможность управления длительностью перехода от одного шага программы к другому (длительность первой стадии шага программы).
Недостатками «ручного» многоступенчатого управления режимами нагрева являются сложность соблюдения температурного режима работы технологической установки, нарушение технологии производства и снижение качества продукции.
Применение ПЛК для управления многоступенчатыми температурными режимами работы технологических установок сопряжено с достаточно большими затратами на их приобретение, программирование и наладку, а также на последующее обслуживание систем на базе ПЛК, если в штате предприятия нет соответствующих специалистов.
Для реализации многоступенчатых режимов управления существует специальный класс оборудования — программные регуляторы (программные задатчики). Программные задатчики осуществляют управление режимом нагрева (охлаждения) по ПИ или ПИД закону по заранее введенным многоступенчатым программам. Переход с одного шага на другой осуществляется в автоматическом режиме. Время перехода со ступени на ступень, длительность ступени и величина уставки температуры на каждой ступени определяется введенной программой. Ввод программы управления не требует знания языков программирования.
В зависимости от модели программного регулятора персонал имеет возможность быстро переключаться с одной программы нагрева на другую, осуществлять временный останов выполнения программы, принудительно завершать выполнение программы, изменять временные параметры ступеней и уставки температуры и др.
Программные регуляторы кроме дискретных и аналоговых выходов для управления исполнительными механизмами могут иметь дополнительные дискретные выходы для управления внешними устройствами (например, светозвуковой сигнализацией) и цифровые интерфейсы для передачи данных на верхний уровень АСУТП или технологический компьютер. Кроме того, информация о параметрах выполняемого шага программы выводится на дисплей программного задатчика, что позволяет получить полную информацию о ходе технологического процесса.
К недостаткам программных регуляторов можно отнести их все же ограниченную функциональность. Например, если на каждом шаге программы необходимо параллельно управлять большим количеством дополнительного оборудования (исполнительными механизмами, клапанами, сигнальными устройствами и т.п.), то реализовывать такой сложный алгоритм управления возможно только с помощью ПЛК.
Популярные модели программных регуляторов (задатчиков) отечественного производства:
- Овен ТРМ151 и ТРМ251;
- ТРИД РТМ 500;
- КонтрАвт Метакон-613 и Метакон-614;
- Термодат 14Е5, 16Е5, 17Е5, 18Е4, 18Е5, 19Е4, 19Е5, 25Е5, 29Е4, 29Е5.
Источник: http://azbukakip.ru/publ/ehlementy_avtomatiki/programmnye_reguljatory/3-1-0-20
