Алгоритм управления

[vitbka21]

Здравствуйте. В дипломном проекте нужно представить алгоритм работы 2-х каскадной автоматической системы регулирования рН с переключением режимов между грубым и точным регулированием путем изменения расхода содового раствора.
Может есть какая-нибудь литература с типовыми алгоритмами управления откуда можно черпать идеи??
Или конкретный пример решения схожей задачи?
Буду рад любой помощи.

[Бондарев Михаил]

не очень понятно что под двумя каскадами подразумевается

опишите задачу подробней, что за объект и прочую исходную.
Грубое регулирование от точного отличается либо диаметром трубы, либо настройками регулятора)), тут уж от исходной постановки зависит

[vitbka21]

Под двумя каскадами подразумевается то, что имеется 2 контура основной и вспомогательный. Основной - регулятор рН, вспомогательный - регулятор расхода содового раствора. На вход основного регулятора рН вводится сигнал задания вручную и сигнал переменной от рН-метра QE. В зависимости от сигнала рассогласования регулятор рН формирует выходной сигнал, который поступает на регулятор расхода содового раствора в качестве задания, а в качестве переменной на него поступает значение расхода содового раствора от расходомера FE. И регулятор расхода выдает командный сигнал на исполнительный механизм. Может это и не будет иметь никого отношения к алгоритму, я пока не знаю.
Сам процесс состоит вот в чем: необходимо поддерживать рН рабочего раствора на уровне 7,5-7,75. Рабочий раствор подается в бак, куда для регулирования рН подается содовый раствор, необходимое значение рН поддерживается путем регулирования расхода содового раствора.
Насчет грубого и точного регулирования, то имеется два регулирующих органа (клапана) с большим и меньшим диаметром.
Ну и вот необходимо составить простенький, или не очень простенький)) алгоритм с переключением между клапанами при достижении рН определенного уровня.

схема.png

[Бондарев Михаил]

Для хорошего диплома вам бы еще на входе в бак pH измерять и для упреждения его использовать (возможно понадобится экономическое обоснование, но зато сразу понятно что в экономике писать)))).

Для того чтоб самому понять алгоритм - нужно мат.модель составить. В первом приближении хотя бы. Если углубляться, то нужно смотреть бак открытый или закрытый(то есть постоянен ли объем смеси), нужно знать насколько постояннен расход рабочей смеси, от этих двух факторов будет существенно динамика основного (рН) контура меняться.

Насчет двух клапанов: переключение грубое-точное осуществляется при уменьшении рассогласования до некой величины. То есть регулирование начинает грубый(большой клапан) малый клапан стоит в промежуточном положении =50%(или начинает переходит из текущего в среднее =50%), при уменьшении рассогласования до некой величины большой клапан фиксирует положение и передвигаться начинает малый. При первичном поступлении возмущния, в зависимости от выброса рассогласования сначала работает малый,потом, например при выходе за 85% или уменьшении ниже 15% включается большой клапан, до этого недвижимый. Все эти пороги, для исключения автоколебаний лучше снабдить гистерезисами, возможно с неким перекрытием зон работ клапанов).

[vitbka21]

Я видимо изначально неправильно высказался, мне не нужно делать мат. модель и моделировать сам процесс... Необходимо составить блок схему алгоритма (прямоугольники, ромбики и тому подобное) для этого процесса, а написание программы, которая бы выполняла этот алгоритм и дальнейшее углубления в мат. модель - это уже другая история)
необходимо что-то в этом роде:

алгоритм.gif

[Бондарев Михаил]

офигеть. квадратики и стрелочки. диплом.

[vitbka21]

та нет, это всего лишь маленькая часть, а контур с регулированием рН - маленький кусочек всей схемы

[Бондарев Михаил]

мне не нужно делать мат. модель и моделировать сам процесс

мат.модель не для моделирования! а для того что бы понять что там происходит и что с этим делать! И потом что бы квадратики и ромбики нарисовать.

Если ваша схема много больше этого узла, зачем тогда вообще на нем заострять внимание?

Кстати что за конечники такие переключаются?

[CHANt]

Не вдаваясь в подробности Вашей технологии, любой программируемый логический контроллер (который будет управлять кранами) откажется работать при такой реализации алгоритма. Контроллер работает по принципу:
считал входа
обработал программу
записал выхода
И опять заново, циклически. Т.е. Ваши возвратные стрелки на ожидание выполнения условий и вызовут зависание программы, после чего контроллер, по превышению тайм-аута, перейдет в СТОП с ошибкой. Если условие не выполняется, ты Вы должны перейти в конец алгоритма на "End" (которого у Вас вообще нет) и при следующем цикле контроллера заново проверить условие, если есть то продолжить выполнение программы, если нет то на "End".

[Василий Иванович]

То есть как это "откажется работать"? Подобный конечный автомат элементарно реализуется не то, что на SFC или GRAPH каком нибудь, но даже на FBD.

[CHANt]

Василий Иванович, это не конечный автомат, это просто алгоритм, при реализации на текстовых языках, в лоб на PLC, на первом же условии:

Код: Выделить всё

ST_0: A #KOM  \\Проверить условие
     JCN ST_0 \\Если условие не выполнено,  то вернутся на метку ST_0

Т.е. приплыли
А нужно

Код: Выделить всё

ST_0: A #KOM \\Проверить условие
     JCN End \\Если условие не выполнено,  то перейти на метку End
End: BE       \\Конец блока

Разработчик алгоритма должен понимать специфику программирования контроллеров.
А с графическими языками понятно, но и там можно "реализовать" его с возвратом по условию, т.е. получить ту же ситуацию что и выше. Не, надо учится делать алгоритмы нормально, чтобы не возникало не понимания. Нарисовал бы граф и никаких неясностей.

[Ryzhij]

Не, надо учится делать алгоритмы нормально, чтобы не возникало не понимания. Нарисовал бы граф и никаких неясностей.

А добавьте к графу условия перехода от состояния к состоянию, и что получите? ;)
Значение любого символьного представление алгоритма может быть правильно понято только в общем контексте задачи.
Диаграммами, подобными приведённой, набиты многие пояснительные записки к реальным проектам. И что? Это кому-то мешает? Отнюдь.
Тот, кто будет программировать контроллер под алгоритм должен учитывать специфику задачи.
Ежели и он не в курсе - то и браться нечего!

[CHANt]

Значение любого символьного представление алгоритма может быть правильно понято только в общем контексте задачи.
Диаграммами, подобными приведённой, набиты многие пояснительные записки к реальным проектам. И что? Это кому-то мешает? Отнюдь.

Это не диаграмма, это схема по ГОСТ 19.002-80 и ГОСТ 19.003-80 :)
И к чему Вы призываете - набивать потусторонними схемами реальные проекты? Лично я так не делаю.

Тот, кто будет программировать контроллер под алгоритм должен учитывать специфику задачи.
Ежели и он не в курсе - то и браться нечего!

Я речь вел не о специфике задачи, а о специфики отображения алгоритма. Можно задачу отобразить в УГО и такого вида - viewtopic.php?f=35&t=1433 Уж точно понятней будет.

Я бы так отобразил схему работы по концевикам клапанов

[Василий Иванович]

Ну и зачем тута начало и конец? Контроллер, придя в конец, "откажется работать" дальше. ;) Лично мне понятнее, что студент нарисовал. Эти овальные началы и концы - они для однократного исполнения, а для циклических конечных автоматов они совсем не нужны.

[CHANt]

Ну и зачем тута начало и конец? Контроллер, придя в конец, "откажется работать" дальше. ;)

По ГОСТ начало и конец это начало и конец алгоритма, а не однократные действия ;) С чего контроллеру в даун впадать... на следующем скане сначала и начнет.

[Василий Иванович]

А где это прописано, что он на следующем скане снова начать должен? В ГОСТе? Пускай бы разочек исполнил и хватит ему, да. И потом, какой может быть "конец алгоритма", если описание задачи включает в себя бесконечный цикл (аварийный стоп не в счёт)?

[CHANt]

Насколько я понял задачу, структурно, в PLC будет выглядеть так:

По 3-му пункту я и предложил свое решение.

[Василий Иванович]

А где у Вас тут начало и конец? А то студент почти то же самое нарисовал. Или это уже не блок-схема, а нечто из потустороннего ГОСТам?

[Василий Иванович]

Я к чему, пусть оно не совсем правильно у него нарисовано было, но утверждать, что контроллер "работать откажется" - на мой взгляд перебор. Конечно, сдуру можно всё что хочешь сломать, но это не повод утрировать.

[vitbka21]

В Дудникове нашел раздельчик посвещенный регулированию рН.
На основании представленного там графика попытался сделать алгоритм переключения между клапанами с описанием условий при которых они будут переключаться.
Описание рисунка:
Клапан 1, обладающий большим условным диаметром, служит для грубого регулирования расхода и настроен на максимальный диапазон изменения выходного сигнала регулятора хрн- хрв. Рисунок б – кривая. Клапан 2 служащий для точного регулирования рассчитан на меньшую пропускную способность и настроен таким образом, что при хро+∆ он полностью открыт, а при хро-∆ он полностью закрыт. Таким образом при незначительных отклонениях рН от рНо, когда хро-∆≤хр≤ хро+∆, степень открытия клапана 1 практически не изменяется, и регулирование ведется клапаном 2. Если │хр- хро│˃∆ клапан 2 остается в крайнем положении и регулирования осуществляется клапаном 1.

Безымянный.png

[vitbka21]

И вот что с этого получилось:

алгоритмм.png

Что можете сказать об таком алгоритме и имеет ли он право на существование?)
И по поводу задержки, где ее необходимо поставить в этом случае и чем это обосновано?