Управление задвижкой (ZDV)

Данный блок управляет устройством типа «задвижка». Он анализирует цифровые сигналы концевых выключателей открытия, закрытия и муфты (значения 0 или 1). Задвижка может не иметь концевого выключателя муфты или использовать дополнительный управляющий сигнал на оста­новку. Примеры управления такими устройствами с помощью блока ZDV приведены ниже.

Вход CMD предназначен для подачи команд управления:

0 - остановить;

1 - открыть;

2 (-1)-закрыть.

При выполнении этих команд на выходе OPN формируется сигнал откры­тия (значение 1), на выходе CLS - сигнал закрытия (значение 1).

На вход IOP подается сигнал концевого выключателя открытия (1 - открыто полностью, 0 - закрыто или открыто не полностью).

На вход ICL подаются следующие сигналы:

бит 0 - сигнал концевого выключателя закрытия (1 - закрыто полностью, 0 - открыто или закрыто не полностью);

бит 1 - сигнал концевого выключателя муфты (1 - закрыто полностью, О - открыто или закрыто не полностью).

Вход РТ используется для задания времени открытия/закрытия задвижки (в секундах). Его значение должно быть немного больше реального времени открытия/закрытия, которое может быть измерено с помощью блока ZDV. По значению РТ и времени, прошедшему с момента подачи команды, блок вычисляет текущее положение задвижки и выводит полученное значение на выход Q%L:

Q%L_n=Q%L₀± 100* (n-1) *t/PT

где Q%L₀ - положение задвижки при подаче команды, Q%L_n - положение задвижки спустя n тактов пересчета после подачи команды, t - период пересчета в секундах, знак «+» соответствует закрытию, знак «-» - открытию (т.е. выход индицирует процент закрытия задвижки). В приведенной формуле учтено, что при подаче команды блок останавливается на 1 такт для сброса управляющего сигнала на выходе OPN или CLS (даже если этот сигнал не сформирован).

Сигналы концевых выключателей имеют более высокий приоритет по сравнению с вычисленным положением задвижки, т.е. если при открытии (закрытии) включился концевой выключатель открытия (концевые выключатели закрытия и муфты), блок ZDV считает задвижку полностью открытой (закрытой) и Q%L =0 (100) на следующем такте пересчета.

Установленные в 1 биты входа CSC соответствуют следующим режимам работы блока:

0 бит - блокирование контроля концевого выключателя открытия;

1 бит - блокирование контроля концевого выключателя закрытия;

2 бит - блокирование контроля концевого выключателя муфты;

3 бит - принудительное присваивание выходу Q%L значения 0 при выходе из аварийной ситуации (т.е. при установленном бите 5). Этот бит используется также при измерении реального времени закрытия;

4 бит - принудительное присваивание выходу Q%L значения 100 при выходе из аварийной ситуации (т.е. при установленном бите 5). Этот бит используется также при измерении реального времени открытия;

5 бит - выход из аварийной ситуации. При возникновении аварийной ситуации при открытии/закрытии соответствующие выходы (OPN и CLS) принимают значение 0 (процедура прерывается), и блок ZDV останавливается. Если в режиме остановки ошибку устранить (т.е. задать корректное сочетание значений входов), выполнение процедуры не возобновится, и признак аварии, сформированный на выходе ALR, сохранится. Для сброса при­знака аварии и возобновления выполнения процедуры нужно установить данный бит в 1;

7 бит - перевод в режим дистанционного управления. В этом режиме состояние задвижки отслеживается по концевым выключателям, аварийные ситуации не контролируются.

Если при первом пересчете блока все концевые выключатели выключены (IOР=IСL=0), величина выхода Q%L устанавливается равной 50.

Младший байт выхода ALR (этот байт показывает состояние задвижки) может принимать следующие значения:

1 - открывается;

2 - закрывается;

4 - открыта;

8 - закрыта;

17 - остановка при открытии (16#11);

18 - остановка при закрытии (16#12).

Старший байт выхода ALR указывает на возникновение аварийных ситуаций (аварийные ситуации не контролируются, если они связаны с сигналами, контроль которых заблокирован):

1 - одновременно присутствуют сигналы концевых выключателей открытия и закрытия;

2 - при открытии не отключился концевой выключатель закрытия или муфты по истечении времени, заданного с помощью блока SdV (*);

3 - при закрытии не отключился концевой выключатель открытия по истечении времени, заданного с помощью блока SdV (*);

4 - остановка при открытии по времени (истекли РТ секунд, а сигнала концевого выключателя открытия нет);

5 - остановка при закрытии по времени (истекли РТ секунд, а сигнала концевого выключателя закрытия и/или муфты нет);

6 - остановка при возникновении ошибки 2;

7 - остановка при возникновении ошибки 3;

10 - при открытой или закрытой задвижке пропали сигналы соответствующих концевых выключателей;

11 - при закрытой задвижке пропал сигнал концевого выключателя закрытия, а сигнал концевого выключателя муфты остался;

12 - при закрытой задвижке пропал сигнал концевого выключателя муфты, а сигнал концевого выключателя закрытия остался;

13 - при закрытой задвижке пропали сигналы концевых выключателей закрытия и муфты.

(*) Время ожидания отключения концевого выключателя в отсутствие блока SdV равно 0.1* РТ секунд.

Измерение времени открытия/закрытия задвижки

Реальное время открытия/закрытия задвижки может быть измерено с помощью программы, показанной на рисунке. Сигналы концевых выключателей открытия и закрытия передаются в программу соответственно через переменные OPENED и CLOSED, при старте пересчета задвижка должна находиться в положении «закрыто», длительность такта пересчета - 1 секунда. Программа не анализирует сигнал с муфты.

Начальные значения переменных и входов блоков должны быть следующими. Блок ZDV: ON_OFF =2, PT=1000 (это время должно быть заведомо больше реального времени от­крытия/закрытия). Блоки CTU: CLR =0, PV =100. Блок MUX: IN0 =39 (16#27), IN1 =47 (16#2F), IN2 =55 (16#37). Осталь­ные свободные входы могут быть не определены.

При старте пересчета задвижка полностью закрыта, поэтому OPENED =0, CLOSED =1, CSC =55 (установлены биты 0,1,2,4,5), ALR =8, OPN = CLS =0, выходы счетчиков также равны 0.

При подаче команды открытия (ON_OFF =1) выход OPN принимает значение 1, счетчик 6 начинает отсчет времени (в секундах в соответствии с установленной длительностью такта пересчета), ALR =1. При открытии вначале отключается концевой выключатель закрытия (CLOSED =0), вследствие чего CSC =39 (сбрасывается бит 4).

Момент полного открытия задвижки программа определяет по включению концевого выключателя открытия: при OPENED =1 CSC =47 (дополнительно устанавливается бит 3), ALR =4, OPN =0 и счетчик 6 останавливается, при этом время открытия сохраняется в переменной T_OPEN.

Далее, при подаче команды закрытия (ON_OFF =2) выход CLS принимает значение 1, счетчик 3 начинает отсчет секунд, ALR =2. При закрытии вначале отключается концевой выключатель открытия (OPENED =0), вследствие чего CSC =39 (сбрасывается бит 3).

Момент полного закрытия задвижки программа опреде-ляяет по включению концево-го выключателя закрытия: при CLOSED =1 CSC =55 (дополнительно устанавливается бит 4), ALR =8, CLS =0 и счетчик 3 останавливается, при этом время закрытия сохраняется в переменной T_CLOSE.

В заключение рассмотрим управление некоторыми устройствами с помощью данного блока.

• Управление шаровым краном.

У шарового крана нет концевого выключателя муфты. При управлении таким устройством с помощью ZDV сигнал концевого выключателя закрытия перед подачей на вход ICL нужно умножить на 3. При такой конфигурации сигнал концевого выключателя закрытия будет одновременно формировать и сигнал муфты, и признаков некорректной работы устройства не будет.

• Управление задвижкой с выделенным сигналом на остановку.

Многие задвижки используют не два, а три управляющих сигнала. Этот дополнительный сигнал управляет остановкой перемещения. Для управления такими задвижками можно использовать функциональный блок ZDV совместно с блоком инверсии (!), который должен вырабатывать 1 при подаче 0 на вход CMD блока ZDV.

 

Управление клапаном (KLP)

 

Данный блок предназначен для управления устройством типа «регули­рующий клапан». Предполагается, что от устройства поступают цифро­вые сигналы концевых выключателей открытия и закрытия (значения 1 или 0) и аналоговый сигнал в диапазоне 0-100, показывающий реальное положение клапана (0 - полностью открыт, 100 - полностью закрыт).

Вход CMD задает направление движения клапана: положительная вели­чина - открытие, отрицательная - закрытие. При выполнении этих команд на выходе OPN формируется сигнал открытия (значение 1), на выходе CLS - сигнал закрытия (значение 1). В режиме отслеживания неотрица­тельное значение входа CMD (0-100) задает положение, которое должен занять клапан.

Вход РТ используется для задания времени открытия/закрытия клапана (в секундах). По значению этого входа и времени, прошедшему с момента подачи команды, блок вычисляет текущее положение клапана и выводит полученное значение на выход Q%L:

Q%L_n = Q%L₀ ± 100* (n-1) *t/PT

где Q%Lo - положение клапана при подаче команды, Q%L_n - положение клапана спустя n тактов пересчета после подачи команды, t - период пе­ресчета в секундах, знак «+» соответствует закрытию, знак «-» - откры­тию (т.е. выход индицирует процент закрытия клапана). В приведенной формуле учтено, что при подаче команды блок останавливается на 1 такт для сброса управляющего сигнала на выходе OPN или CLS (даже если этот сигнал не сформирован).

На вход CDI подается реальное положение клапана (аналоговый сигнал в диапазоне 0-100, соответствующий проценту закрытия). На входы IOР и ICL подаются сигналы концевых выключателей открытия и закрытия со­ответственно. Сигналы концевых выключателей имеют более высокий приоритет по сравнению с данными о положении клапана (как вычислен­ными, так и полученными от устройства), т.е. если при откры­тии/закрытии включился концевой выключатель открытия/закрытия, блок KLP считает клапан полностью открытым/закрытым и Q%L =0 (100) на следующем такте пересчета.

Установленные в 1 биты входа CSC соответствуют следующим режимам работы блока:

0 бит - блокирование контроля концевого выключателя открытия;

1 бит - блокирование контроля концевого выключателя закрытия;

2 бит - блокирование контроля положения клапана;

3 бит - принудительное присваивание выходу Q%L значения 0 при выходе из аварийной ситуации (т.е. при установленном бите 5). Этот бит используется также при измерении реального времени закрытия. Измерение реального времени открытия/закрытия может быть выполнено с помощью программы, аналогичной описанной для блока ZDV;

4 бит - принудительное присваивание выходу Q%L значения 100 при выходе из аварийной ситуации (т.е. при установленном бите 5). Этот бит используется также при измерении реального времени открытия;

5 бит - выход из аварийной ситуации. При возникновении аварийной ситуации при открытии/закрытии соответствующие выходы (OPN и CLS) принимают значение 0 (процедура прерывается), и блок KLP останавливается. Если в режиме остановки ошибку устранить (т.е. задать корректное сочетание значений входов), выполнение процедуры не возобновится, и признак аварии, сформированный на выходе ALR, сохранится. Для сброса при­знака аварии и возобновления выполнения процедуры нужно установить данный бит в 1;

6 бит-

7 бит - перевод в режим дистанционного управления. В этом режиме состояние клапана отслеживается по концевым выключателям, аварийные ситуации не контролируются;

12 бит - если бит 12 равен 1, клапан переходит в положение, заданное неотрицательным значением CMD (режим отслеживания). Ско­рость перехода определяется РТ.

Если при первом пересчете блока оба концевых выключателя выключены (IOP=ICL=0) и блокирован контроль сигнала положения, величина выхо­да Q%L устанавливается равной 50.

Младший байт ALR (этот байт показывает состояние клапана) может принимать следующие значения:

1 - открывается;

2 - закрывается;

4 - открыт (0% закрытия);

8 - закрыт (100% закрытия);

17 - остановка при открытии (16#11);

18 - остановка при закрытии (16#12).

Старший байт ALR указывает на возникновение аварийных ситуаций (аварийные ситуации не контролируются, если они связаны с сигналами, контроль которых заблокирован):

1 - одновременно установлены в 1 сигналы концевых выключателей открытия и закрытия;

2 - при открытии не отключился концевой выключатель закрытия по истечении времени, заданного с помощью блока SdV (*);

3 - при закрытии не отключился концевой выключатель открытия по истечении времени, заданного с помощью блока SdV (*);

4 - остановка при открытии по времени (истекли РТ секунд, а сигнала концевого выключателя открытия нет);

5 - остановка при закрытии по времени (истекли РТ секунд, а сигнала концевого выключателя закрытия нет);

9 - отклонение вычисленного положения клапана от реального (Q%L от CDI) превышает максимально допустимое значение, заданное с помощью блока SdV (*);

10 - при открытом или закрытом клапане пропали сигналы от соответствующих концевых выключателей.

(*) Время ожидания отключения концевого выключателя в отсутствие блока SdV равно 0,1* РТ секунд. Максимально до­пустимое отклонение Q%L от CDI в отсутствие блока SdV равно 1000/ РТ.