Раскройте мощность Split-Range Time‑Proportioning (SRTP) для Allen‑Bradley ControlLogix

Набор инструкций Allen-Bradley ControlLogix и CompactLogix обширен. Неудивительно, что многие инструкции средний пользователь никогда не использует и даже не знает о них. Инструкция Split-Range Time-Proportioning (SRTP) — не исключение.

Я работаю с ControlLogix с релиза >20 лет назад, и наткнулся на эту инструкцию всего несколько лет назад, спрятанную в группе процессного управления набора инструкций ControlLogix и CompactLogix.

SRTP доступна только как Function Block или Structured Text. В Ladder Logic — недоступна.

Рисунок 1. Function Block изображение инструкции SRTP.

Как работает инструкция SRTP

SRTP берёт аналоговый сигнал на входе (обычно от PID-регулятора) и превращает в импульсный цифровой сигнал с коэффициентом заполнения (duty cycle), пропорциональным аналоговому входу, с настройками мин/макс масштабирования. Инструкция также может разделить цифровой сигнал на две части, каждая реагирует только на свой диапазон входного сигнала (например, 0–50% → первый цифровой выход, 51–100% → второй выход).

Рисунок 2. Пример времени-пропорционального выхода, также известного как широтно-импульсная модуляция (PWM).

Цифровые выходы названы «HeatOut» и «CoolOut» — инструкцию часто используют для управления нагревом/охлаждением. Если нужен только нагрев или только охлаждение — настраивают весь входной диапазон под один выход, второй игнорируют. Выход похож на известный PWM-сигнал.

Применение инструкции SRTP

Типичный кейс: преобразование аналогового выхода PID-регулятора в импульсный для нагрева/охлаждения. PID в ControlLogix/CompactLogix имеет аналоговый выход — нужна конвертация для цифрового выхода.

Рисунок 3. Инструкция SRTP показана в использовании с инструкцией PIDE.

Импульсный выход + твердотельное реле → управление скважностью импульсов электрического нагревателя → контроль количества тепла в процессе. При охлаждении — выход охлаждения на соленоид, управляющий потоком жидкого охлаждателя/воды.

Настройки инструкции SRTP

9 базовых настроек для работоспособности. 4 — нагрев, 4 — охлаждение, 1 — общая.

Настройки нагрева:

• Минимальный входной нагрев
• Максимальный входной нагрев
• Минимальное время нагрева
• Максимальное время нагрева

Мин. вход нагрева — % входного сигнала для мин. импульса нагрева. Макс. вход нагрева — % для макс. импульса. При сплит-системе (нагрев+охлаждение) типичные настройки: 50% и 100% соответственно.

Рисунок 4. Базовые настройки инструкции SRTP.

Мин/макс время нагрева — границы импульса. Мин. время — мин. длительность импульса в секундах независимо от расчётного значения. Макс. — макс. длительность.

Настройки охлаждения: аналогичные — мин/макс вход охлаждения, мин/макс время охлаждения. Определения и функции идентичны, влияют на выход охлаждения.

Общая настройка: время цикла (cycle time) — период выходных импульсов нагрева и охлаждения (в секундах).

SRTP экономит время и упрощает логику при конвертации аналогового сигнала в PWM-цифровой. Настройки понятные, после первого использования — интуитивны. Эквивалентная логика-субституция выглядела бы громоздко и сложнее для понимания. Надеюсь, статья познакомит вас с инструкцией и вдохновит попробовать в следующем приложении.