Контроллеры-регуляторы KUBE с различными типами корпуса KR, KM(1/16 DIN), KX(1/8 DIN)
Для построения, на базе контроллеров-регуляторов KUBE компании ASCON TECNOLOGIC, автоматической многоконтурной каскадной системы регулирования процессом используется решение, при котором выходной сигнал регулятора передается с ведущего (мастера) контроллера KUBE ведомым по цифровому интерфейсу RS485. Использование цифрового интерфейса передачи данных позволяет защититься от помех и позволяет объединять в одну систему до 20 приборов KUBE (KR, KM, KX), выполняющих разные функции управления: электронагревателями, регуляторами мощности, горелками, клапанами или просто обеспечивая контроль предельных параметров для безопасной работы.
Каскадное управление широко применяется для управления различными процессами, связанными с нагревом\охлаждением, поддержанием уровня\давления, концентрации, Ph и других параметров. Его использование позволяет компенсировать задержки и предотвращать накопления энергии негативно влияющие на качество регулирования.
Каскадное регулирование расхода с ограничением по давлению
Каскадное регулирование в емкостях с нагревом\охлаждением и биохимических реакторах
Каскадное регулирование в трубчатой печи обеспечивает компенсацию запаздывания
Каскадное регулирование в управлении электрических и газовых печах закалки, отжига, спекания, обеспечивает компенсацию накопления энергии
Рассмотрим классическую задачу каскадного регулирования: нагрев проточной воды в баке через теплообменник подводимым паром. Необходимость использования в такой задаче каскадного регулирования объясняется запаздыванием контура управления, причиной которого является емкость бака, высокая теплоемкость воды и сопротивление передаче теплоты от пара внутри труб к воде в баке. Запаздывание приводит к существенным колебаниям температуры воды на выходе из бака, что не допустимо во многих технологических процессах. Контур регулирования расхода позволяет существенно повысить стабильности процесса.
Схема нагрева проточной воды в баке через теплообменник паром
Для примера возьмем в качестве ведущего контроллера базовую модель 48х48 KM1-HCRR-DS--E----, ведомым будет KM3-HCRMMD---E---- с возможностью управления положением клапана сигналами больше-меньше. Связь между контроллерами обеспечим через адаптер ARS1.
Контроллеры-регуляторы KM1, KM3 и адаптер ARS1 общий вид
Настройки KUBE для организации многоконтурного регулирования
[84] SP.rt - параметр определяет, как ведомые устройства будут использовать значение, поступающее по последовательной связи:
[85] SPLr - выбор локальной или удаленной уставки. Диапазон:
Пример отображения параметра SP.rt & SPLr на экране KM
[131] Add Адрес прибора в сети. Диапазон: oFF - если интерфейс не используется или значение от 1 до 254.
[132] bAud - скорость в бодах. Доступно, когда [131] отличается от oFF. Диапазон: от 1200 до 38400 бод. По умолчанию устанавливается 9600.
[133] trSP - выбор значения для удаленной передачи. Доступно, когда [131] отличается от oFF. Диапазон:
Пример отображения параметров Add, bAud и trSP на экране KM
Настройка параметров в ПО для конфигурирования KUBE через ключ A01
В нашем примере параметры контроллеров будут следующие:
[84] SP.rt = PErc настраивается только в ведомых: масштабирование задания в соответствии с диапазоном с входным диапазоном ведомого контроллера – в данном случае с диапазоном измерения расходомера.
[85] SPLr =rEn настраивается только в ведомых: удаленное получение задания.
[131] Add у каждого контроллера свой адрес: 1 ведущий и 2 ведомый.
[132] bAud – можно оставить 9600 по умолчанию.
[133] trSP = PErc настраивается в ведущем.
Алгоритм управления 2-ПИД обеспечит быстрый выход на заданное значение и более устойчивую работу установки при наличии возмущающих воздействий, а нечеткая функция защиты от перерегулирования и рысканья дополнительно повысит качество регулирования.
Первоначально производится автоматическая настройка ПИД ведомого контура с фиксированным заданием с ведущего контроллера (в режиме ручного управления MAN), а уже после этого провидится автоматическая настройка регулятора ведущего контроллера.
Запуск автоматической настройки EVOTune
Автонастройка EVOtune не требует предварительного выставления коэффициентов ПИД регулятора и повторного запуска. Только в ведомом контуре необходимо задать время полного открытия клапана и длительность минимального управляющего сигнала (в KX6 доступна автоопределение этих параметров).
KUBE так же могут предложить дополнительные функции в таком применении:
Расширенная схема нагрева проточной воды в баке через теплообменник паром
Трех цветная индикация однозначно покажет состояние зоны: ниже задания – оранжевый, в допустимой зоне - зеленый, перегрев или авария - красный.
Диаграмма изменения цвета отображаемой величины в KUBE
Функции определения обрыва цепи управления (Loop Break Alarm) так же поможет остановить процесс до того, как он выйдет за допустимые пределы.
Функции определения обрыва цепи управления LbA - Loop Break Alarm
Несомненную пользу в контроле за работой установки принесут счетчики времени наработки приборов и исполнительных элементов, которые так же можно использовать и для: Как напомнить забывчивым клиентам об оплате за оборудование.
Сообщение о периодическом обслуживании
Для систем каскадного регулирования с внешним заданием уставок (c панели оператора, контроллеров, SCADA систем) и контролем работы (SCADA), а также реализации более сложных комбинированных контуров с более сложными/не линейными функциями пересчета заданий рекомендуем использовать контроллеры регуляторы серий X5 (48х96), Q5 (96x96), AC3 (72x144 мм) или программируемый контроллер процесса NANOPAC NP4.
Смотрите так же статью:
