Знакомство с инструкцией пропорционального распределения по времени с разделением диапазонов

Набор команд контроллеров Allen-Bradley ControlLogix и CompactLogix довольно обширен. Поэтому неудивительно, что существует множество инструкций, которые рядовой пользователь может никогда не использовать или даже не знать. Инструкция разделения времени с разделением диапазонов, сокращенно SRTP, не является исключением.

Я использую продукты Allen-Bradley ControlLogix с момента их выпуска более 20 лет назад, и я только что наткнулся на эту инструкцию несколько лет назад, скрытую в группе инструкций управления процессом набора инструкций ControlLogix и CompactLogix.

Инструкция SRTP доступна только как функциональный блок или инструкция структурированного текста и, к сожалению, недоступна в форме релейной логики.

Рисунок 1. Описание инструкции SRTP в функциональном блоке.

Как работает инструкция SRTP

SRTP использует аналоговый сигнал в качестве входа, обычно из контура ПИД, и преобразует его в импульсный цифровой сигнал с коэффициентом заполнения относительно аналогового входа с применением минимальных и максимальных настроек конфигурации масштабирования. Команда также может разделить цифровой сигнал на две части, каждая из которых отвечает только на заданный диапазон входного сигнала (т. Е. 0–50% могут быть настроены для управления первым цифровым выходом, а 51–100% могут быть настроены для включения второй цифровой выход).

Рисунок 2. Пример пропорционального по времени выхода, иногда называемого широтно-импульсной модуляцией (ШИМ).

Цифровые выходы помечены как «HeatOut» и «CoolOut», поскольку эта инструкция часто используется для управления процессом нагрева / охлаждения. Когда требуется только нагрев или охлаждение, но не оба сразу, пользователь может настроить весь входной диапазон для нагрева или охлаждения и игнорировать другие нежелательные выходные данные. Выходной сигнал напоминает широко известный сигнал, называемый широтно-импульсной модуляцией (ШИМ).

Использование инструкции SRTP

Наиболее типичное использование команды SRTP - преобразование аналогового выхода ПИД-регулятора в импульсный выход для приложений нагрева и / или охлаждения. Поскольку инструкция PID в ControlLogix и CompactLogix имеет аналоговый выход, необходимо преобразование для использования инструкции PID с цифровым выходом.

Рисунок 3. Показано, что инструкция SRTP используется с инструкцией PIDE.

Когда импульсный выход используется вместе с твердотельным реле, можно контролировать рабочий цикл электрического нагревателя, подключенного к твердотельному реле, таким образом контролируя количество тепла, выделяемого процессом. Когда необходимо охлаждение, выход охлаждения обычно подключается к соленоиду, который управляет потоком жидкого хладагента или воды в технологический процесс.

Настройки инструкций SRTP

Есть девять основных настроек, используемых для работы инструкции. Четыре связаны с мощностью нагрева, четыре - с мощностью охлаждения, а одна общая для нагрева и охлаждения.

Ниже перечислены четыре режима нагрева.

• Минимальная тепловая нагрузка
• Максимальная тепловая нагрузка
• Минимальное время нагрева
• Максимальное время нагрева

Минимальный подвод тепла - это процент входного сигнала, представляющий минимальную величину выходного импульса нагрева. Максимальный подвод тепла - это процент входящего сигнала, представляющий максимальное количество выходного импульса нагрева. Когда в сплит-системе используются и обогрев, и охлаждение, типичные настройки минимального и максимального тепловложения составляют 50% и 100% соответственно.

Рисунок 4. Для инструкции SRTP показаны некоторые базовые настройки.

Минимальное и максимальное время нагрева являются граничными пределами для выходного импульса нагрева. Минимальное время нагрева - это минимальное время в секундах, в течение которого будет включен выходной импульс нагрева, независимо от рассчитанного времени импульса. Точно так же максимальное время нагрева - это максимальное время в секундах, в течение которого будет включен выходной импульс нагрева, независимо от расчетного значения.

Ниже перечислены четыре режима охлаждения.

• Минимум "круто"
• Максимально крутой ввод
• Минимальное время охлаждения
• Максимальное время охлаждения

Настройки охлаждения очень похожи на настройки нагрева, с той лишь разницей, что они влияют на мощность охлаждения, а не на мощность нагрева. В остальном определения и функции идентичны.

Единственная общая настройка между двумя режимами - это время цикла, которое можно рассматривать как период выходных импульсов. Время цикла устанавливает период (в секундах) выходных импульсов нагрева и охлаждения.

Использование инструкции SRTP может сэкономить время и упростить логику, когда аналоговый сигнал необходимо преобразовать в цифровой выход PWM. Эта инструкция имеет довольно простые параметры конфигурации и проста для понимания после использования.

Реализация эквивалентного или заменяющего логического решения, вероятно, будет выглядеть громоздкой и трудной для понимания. Надеюсь, эта статья познакомит вас с инструкциями и вдохновит вас попробовать их в следующем приложении.