ИНЖИНИРИНГ ЗЛЕКТРОПРИВОДОВ

Программирование контроллеров для реализации Алгоритмов управления оборудованием

Управление по времени. Автоматическое управление в функции времени наиболее распространенно в дискретной автоматике. Алгоритм такого управ­ления можно представить в виде двух частей: алгоритма формирования после­довательности интервалов времени и алгоритма управления исполнительны­ми устройствами в соответствии с интервалами времени.

Формирование последовательности интервалов времени выполняется с использованием устройств создания выдержек времени (реле времени или тай­меров) или счетчика последовательности импульсов заданной длительности. В программируемых контроллерах предпочтительнее первое, так как они допус­кают введение большого числа программных таймеров, и такой подход удоб­нее при отладке системы управления и коррекции значений интервалов вре­мени.

Последовательность интервалов времени формируется последовательностью таймеров, составляющих генератор интервалов времени (ГИВ). Программную реализацию ГИВ на языке релейно-контактных схем и пример программы уп­равления по времени смесителем см. в [8].

Управление по состоянию объекта. Для этого способа управления необходи­мо иметь информацию о состоянии объекта, поэтому при разработке таких систем требуется выбрать датчики. Число датчиков и объем поставляемых ими данных должны быть достаточными для получения полной информации об объекте, необходимой для решения конкретных задач управления.

Можно выделить два способа управления по состоянию объекта:

Последовательность действий (состояний объекта) жестко определена и информация с датчиков позволяет контролировать окончание действия или переход объекта в новое состояние, при этом каждое новое действие начина­ется после окончания предыдущего;

Выбор нового действия (состояния объекта) определяется текущими зна­чениями параметров, при этом каждое новое действие начинается по выпол­нении необходимых для этого условий.

Первый способ называют также программным, а последовательность дей­ствий объекта, которая реализуется при таком управлении, — программой. Общее управление может включать в себя оба способа, например, в програм­ме учитывается состояние параметров, в зависимости от которого потребует­ся та или иная последовательность действий.

Алгоритм жесткого последовательного управления по состоянию объекта. Способ автоматического управления в функции состояния объекта при жест­кой последовательности операций также распространен в дискретной автома­тике. При этом последовательность операций может выполняться однократно по одной команде или повторяться многократно в повторяющихся циклах. Алгоритм такого управления можно представить в виде двух частей: алгоритм формирования последовательности действий или шагов управления (отдель­ных операций, выполняемых в объекте управления) и алгоритм управления исполнительными устройствами в соответствии с шагом управления.

Последовательность шагов формируется с использованием датчиков состо­яния объекта, которые информируют систему управления об окончании теку­щей операции. Факт окончания предыдущей операции является необходимым условием начала следующей операции.

Различные шаги управления могут использовать одни и те же датчики или исполнительные устройства, поэтому шаги необходимо фиксировать. В этом случае работа датчиков на последующих шагах не будет влиять на предыдущие шаги, а следовательно, на управляемые ими исполнительные механизмы. Для этого в программе каждый шаг управления связывается с битовой перемен­ной (признаком шага), которая в момент активизации шага устанавливается в единичное состояние ON.

Таким образом, последовательность действий в объекте управления фор­мируется программой, которая генерирует ряд шагов, последовательно уста­навливая связанные с ними биты. По окончании последнего шага все призна­ки шагов сбрасываются.

Если цикл необходимо повторить, то последний шаг должен снова запус­тить программу последовательности шагов.

Управление исполнительными механизмами определяется текущим шагом. Действие указывается для того механизма, который на этом шаге включается или выключается, исходя из чего формируется функция управления исполни­тельными устройствами, т. е. для каждого устройства определяется, на каком шаге оно включается, а на каком выключается.

Пример управления позиционным манипулятором по алгоритму жесткого последовательного управления схвата см. в [8].

Аггоритм гибкого управления по состоянию объекта. Для систем дискретного автоматического управления объектами с конечным числом состояний, алго­ритм перехода которых из одного состояния в другое определяется значения­ми параметров объекта и не имеет жесткой последовательности, могут быть использованы известные алгоритмы цифровых автоматов, например автомата Мура. Такой алгоритм подробно раскрыт в [51].