ПрезентацияПЗ1

1.

Практическое занятие №1
Тема занятия: Формирование алгоритмов управления.
УЧЕБНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Разработка алгоритма управления последовательностью событий.
2. Разработка алгоритма управления системой содержащей контур
управления.
Цели занятия:
1. Формировать навыки решения задач по разработке алгоритмов управления
различными процессами.
2. Формировать навыки работы курсантов на ЭВТ.
Литература:
Кабанович С.Г., Джелаухян А.Ю. «Технические средства автоматизации и
управления». Учебное пособие. Серпухов. 2020. Раздел «Разработка
алгоритмов управления».
Задание на самоподготовку: 1.
Используя
материалы
занятия
и
рекомендуемую литературу проанализировать проблему: могут ли задачи реального
времени решаться с помощью последовательного программирования, записать
выводы в конспект

2.

Вариант №1
1) Определение и виды процесса.
2) Простой контур управления и системы
содержащие
несколько
контуров
управления.
Вариант №2
1) Типовая структура системы цифрового
управления.
2) Свойства процессов, усложняющие
управление.

3.

Б
А
реагент 1
реагент 2
отвод
воды
В
Х
Подвод
холодной
воды
выход
продукта
Г
Подвод
горячей
воды
Д
смеситель
Т
Рис.1 Химический реактор с регулировкой
температуры

4.

ПРИМЕР управления последовательностью событий и
бинарного управления – химический реактор
В химическом реакторе реагенты перемешиваются с помощью
смесителя.
Входные потоки реагентов и выход продукта регулируются
входными клапанами А и Б и выходным клапаном В
Уровень давления в баке контролируется датчиком Д, а
температура – датчиком Т
Температура регулируется горячей и холодной водой,
подаваемой в окружающей бак кожух; потоки воды регулируются
клапанами Г (горячо) и Х (холодно)

5.

Последовательность операций выполняемых в
реакторе:
• открыть клапан А и залить в бак реагент 1;
• если датчик давления Д показывает, что достигнут требуемый
уровень, закрыть клапан А;
• запустить смеситель;
• открыть клапан Б и залить в бак реагент 2;
• если датчик Д показывает, что достигнут новый требуемый
уровень, закрыть клапан Б;

6.

• открыть клапан Г для нагрева бака;
• если датчик температуры Т показывает, что достигнута
требуемая температура, то закрыть клапан Г;
• установить таймер на время протекания реакции;
• при срабатывании таймера – время реакции истекло
– остановить смеситель;
• открыть клапан Х для охлаждения бака;

7.

• проверить температуру в баке. Если температура
упала ниже заданного предела, то закрыть клапан Х;
• открыть клапан В для опорожнения бака;
• закрыть клапан В. Повторить все этапы с начала.

8.

Задача 1. Используя описание работы химического реактора
с регулировкой температуры разработать алгоритм
управления последовательностью событий

9.

регулирование нагрева
температура
расплавленный
пластик
серия импульсов
датчик
импульсов
управляющий
компьютер
цилиндр
давления
влево
вправо
команды перемещения
правое крайнее положение
левое крайнее положение
Рис. 3 Пресс для пластика

10.

Компьютер должен одновременно регулировать температуру (контур простого
управления) и координировать последовательность технологических операций.
Управляющий компьютер периодически считывает текущую температуру и
рассчитывает тепло, необходимое для ее поддержания на требуемом уровне. Тепло
поступает от нагревательного элемента, управляемого компьютером. Время его
работы согласовано с количеством тепла, которое необходимо подвести
Нижняя часть пресса состоит из поршня, выталкивающего определенное количество
расплавленного пластика через насадку. Когда поршень находится в крайнем
правом положении, цилиндр заполняется пластиком. Затем поршень быстро
перемещается влево, выдавливая требуемое количество пластика. Положение
поршня контролирует импульсный датчик, генерирующий определенное число
импульсов на каждый миллиметр перемещения. Движение поршня прекращается
при достижении заданного числа импульсов.
Чтобы
обеспечить
приемлемую
производительность,
температура пластика должна иметь заданное значение к тому
моменту, когда поршень при движении вправо минует выходное
отверстие контейнера.

11.

Компьютерная система должна регулировать температуру и движение поршня
одновременно.
Значение температуры поступает в виде непрерывного сигнала от
датчика.
Положение поршня рассчитывается исходя из числа импульсов. Еще два
датчика генерируют двоичные сигналы при достижении поршнем крайнего
положения. Компьютер не содержит отдельного внутреннего интервального
таймера и поэтому должен отчитывать время с помощью счетчика от внешнего
источника времени.

12.

Задача 2. Разработать алгоритм регулирования температуры
пластика

13.

Задача 3. Разработать алгоритм регулирования и алгоритм
управления перемещением поршня