atpv

Навчальні матеріали з автоматизації технологічних процесів та виробництв, розроблені спільнотою

<- До підрозділу PLC MachineStruxure Коментувати

Імітаційна модель об’єкта в Machine Expert з використанням Filter_PT1: практична частина

Тривалість: 1 год

Мета: Навчитися використовувати блоки передавальних функцій для імітації об’єкту.

Лабораторна установка.

Необхідне апаратне забезпечення. Для проведення лабораторних робіт необхідно мати комп’ютер з наступною мінімальною апаратною конфігурацією:

CPU Intel/AMD 2 ГГц / RAM 16 ГБ / Диск 20 ГБ (вільних)

Необхідне програмне забезпечення.

EcoStruxure Machine Expert

Загальна постановка задачі.

У даній роботі функціональний блок Filter_PT1 використовується в якості імітаційної моделі теплообмінника, яку, наприклад можна використати для перевірки роботи регулятора, поставивши його в контур регулювання замість реального об’єкту (simHeater на рис.1)

flowchart LR
    HMI
    Controler
    simHeater
    Sum(("Σ"))
	HMI --> |sp +| Sum
	Sum --> |e| Controler
	Controler --> |act| simHeater
	simHeater --> |pv -| Sum

рис.1. Приклад використання PT1 як імітаційної моделі процесу: simHeater - імітаційна модель теплообмінника, Controller - функціональний блок регулятора

Цілі роботи:

1) Створити POU для імітації об’єкта аперіодичною ланкою 1-го порядку. 1) Перевірити роботу POU з використанням утиліти Trace.

Послідовність виконання роботи

Ознайомтеся з описом Filter_PT1 в Обробка сигналів в контурі регулювання з Toolbox в Machine Expert: теоретичні відомості

1. Добавлення бібліотеки

Створіть новий проєкт з PLC M241
У Library Manager добавте бібліотеку Toolbox від Schneider Electric

рис.2. Добавлення бібліотеки

Використовуючи вкладки перегляду контенту Documentation, Inputs/Outputs та Graphiacal ознайомтеся з описом змісту Filter_PT1

рис.3. Ознайомлення з документацією бібліотеки

2. Створення імітаційної моделі 1-го порядку

В GVL добавте змінні:

	rTT100 : REAL; //значення температури 
	rVR100 : REAL; //вихід на регулюючий клапан

Виставте періодичність виклику задачі MAST рівною 50 мс
Створіть POU типу Program з назвою simHeater на будь з якій мов, окрім SFC
Отримайте від викладача номер варіанту і виберіть з таблиці 1 коефіцієнт підсилення (Kp) та зміщення відповідно до варіанту

Варіант	коефіцієнт підсилення (Kp)	Зміщення
1	0.1	5
2	0.2	10
3	0.3	20
4	0.4	30
5	0.5	40
6	0.6	50
7	0.7	10
8	0.8	20
9	0.9	30
10	1.0	40
11	1.1	50
12	1.2	10
13	1.3	20
14	1.4	30
15	1.5	40
16	1.6	50
17	1.7	10
18	1.8	20
19	1.9	30
20	2.0	0

Добавте POU в задачу MAST. Напишіть там програму, аналогічну як показано на рис.4. Зміщення в даному випадку рівне 20, коефіцієнт підсилення 0.5.

рис.4. Програма реалізації

Запустіть програму в режимі імітації ПЛК. Перевірте працездатність програми з використанням засобів Watch

рис.5. Перевірка працездатності програми

3. Перевірка з використанням Trace

Ознайомтеся з можливостями інструменту Trace з відповідного розділу Налагодження програм користувача в CODESYS: теоретичні відомості
Добавте Trace з іменем Trace1 і прив’яжіть до задачі Mast
Добавте дві змінні в Trace та означте, щоб запис відбувався кожен 20 цикл задачі Mast

рис.6

Налаштуйте вісь часу на 1 хвилину

рис.7.

Налаштуйте вісь Y на потрібний відповідно до вашого діапазону масштаб

рис.8.

Використовуючи команду Download Trace завантажте Trace в емулятор ПЛК.
Використовуючи Watch змініть значення rVR100 та зніміть криву розгону. Для зупинки автопрокрутки можна скористатися пунктом-опцією контекстного меню Autoscroll. Зробіть копію екрану для звіту.

рис.9.

Визначте розрахункові показники 63% та 95% від вхідного значення з урахуванням зміщення. Порівняйте фактичний і розрахунковий час на кривій розгону. Зробіть записи розрахункових даних а також результати порівняння для звіту.

рис.10.

3. Створення та перевірка імітаційної моделі 2-го порядку

У GVL добавте дві змінні для 2-го імітаційного об’єкту

	rTT101 : REAL; //значення температури 2 
	rVR101 : REAL;//вихід на регулюючий клапан 2

Створіть POU з назвою simHeater2 який буде імітувати об’єкт 2-го порядку і прив’яжіть його до задачі MAST (рис.11).

рис.11.

Звантажте в емулятор ПЛК, створіть новий Trace і використовуючи його та Watch перевірте роботу. Зробіть копію екрану для звіту.

Збережіть проєкт, він потрібен буде для наступних практичних робіт.

4. Підготовка та відправлення звіту

На Google диску створіть папку з назвою MyLabs, якщо вона ще не створена, а в ній створіть папку LabPT1. Посилання на папку MyLabs необхідно переслати викладачу для звітності.
У межах папки LabPT1 розмістіть файл проєкту.
У межах папки LabPT1 створіть Google документ з копіями екрану та іншими матеріалами, якщо такі потребуються.

Автори

Практичне заняття розробив Олександр Пупена.

Feedback

Якщо Ви хочете залишити коментар у Вас є наступні варіанти:

Про проект і можливість допомогти проекту написано тут

Варіант	коефіцієнт підсилення (Kp)	Зміщення
1	0.1	5
2	0.2	10
3	0.3	20
4	0.4	30
5	0.5	40
6	0.6	50
7	0.7	10
8	0.8	20
9	0.9	30
10	1.0	40
11	1.1	50
12	1.2	10
13	1.3	20
14	1.4	30
15	1.5	40
16	1.6	50
17	1.7	10
18	1.8	20
19	1.9	30
20	2.0	0

Варіант	коефіцієнт підсилення (Kp)	Зміщення
1	0.1	5
2	0.2	10
3	0.3	20
4	0.4	30
5	0.5	40
6	0.6	50
7	0.7	10
8	0.8	20
9	0.9	30
10	1.0	40
11	1.1	50
12	1.2	10
13	1.3	20
14	1.4	30
15	1.5	40
16	1.6	50
17	1.7	10
18	1.8	20
19	1.9	30
20	2.0	0

Варіант	коефіцієнт підсилення (Kp)	Зміщення
1	0.1	5
2	0.2	10
3	0.3	20
4	0.4	30
5	0.5	40
6	0.6	50
7	0.7	10
8	0.8	20
9	0.9	30
10	1.0	40
11	1.1	50
12	1.2	10
13	1.3	20
14	1.4	30
15	1.5	40
16	1.6	50
17	1.7	10
18	1.8	20
19	1.9	30
20	2.0	0