Wyniki 1-2 spośród 2 dla zapytania: authorDesc:"Sylwester SOBIERAJ"

Czasy realizacji algorytmów PID2DOF w sterownikach serii S7 DOI:10.15199/48.2019.09.41

Czytaj za darmo! »

W automatyce przemysłowej mogą wystąpić przypadki, gdzie rozbudowana funkcjonalność algorytmu jest wadą, ponieważ przede wszystkim liczy się czas realizacji kolejnych obliczeń. Stosowanie dostępnych na rynku rozwiązań, m.in. sterowników serii S7 firmy Siemens [1], pozwala na realizację wymagających zadań sterowania w najprostszy sposób. Celem artykułu jest analiza szybkości działania algorytmu PID napisanego w języku Structured Control Language (SCL) i porównanie go z dostępnym w TIA Portal rozwiązaniem - PID_Compact V2. Czas obliczenia sterowania (sygnał wyjściowy regulatora) przez algorytm regulatora jest przedmiotem analizy. Ciągły rozwój sterowników przemysłowych (PLC) oraz stosowanie najnowszych rozwiązań technologicznych doprowadza do skracania czasów wykonywania poszczególnych instrukcji arytmetyczno-logicznych na różnych typach zmiennych - zestawienie podstawowych parametrów jednostek centralnych firmy Siemens przedstawiono w tabeli 1. Układy analogowe typu "wejścia-wyjścia" stanowią pewne ograniczenia dla zastosowania szybkich sterowników PLC w układach sterowania, np. dla napędów elektrycznych. Moduły te są ciągle rozwijane i udoskonalane, przez co w niedługiej przyszłości ich szybkość może dorównać układom CPU. Na chwilę obecną czasy konwersji w modułach AQ i AI są jednak zbyt długie (tab. 2), aby w pełni wykorzystać możliwości najwydajniejszych sterowników PLC. Najprawdopodobniej za kilkanaście lat specjalizowane sterowniki do silników elektrycznych nie będą już potrzebne, ponieważ moduły uniwersalne PLC uzyskają wystarczające szybkości. Oprócz zastosowań przemysłowych sterowników, w literaturze można odszukać prace naukowe dotyczące zagadnień regulacji PID [2-6], a nawet sterownia układami o niepewnych parametrach [7]. W artykule skoncentrowano się na analizie pracy regulatora PID_compact V2, który jest regulatorem o dwóch stopniach swobody (PID2DOF). Szybkość obliczeń tego regulatora zestawiono z napisan[...]

Pomiar i analiza czasu wykonania algorytmów PID2DOF w sterownikach Siemens S7-1500 DOI:10.15199/48.2019.11.57

Czytaj za darmo! »

W programowaniu sterowników PLC mogą pojawić się problemy z realizacją założonych celów. Przyczyną mogą być zbyt długie czasy obliczeń sterowania (czasy wykonania algorytmu). Z uwagi na fakt szerokiego zastosowania regulatorów o dwóch stopniach swobody (PID2DOF) [1] również w PLC, w artykule przeprowadzono analizę czasu obliczeń algorytmu dla sterownika S7 firmy Siemens. Badania zostały przeprowadzone na sterowniku S7-1500 z jednostką CPU 1515 (6ES7 515-2AM01-0AB0) programowanym przy pomocy TIA Portal V15. Cyfrowe przetwarzanie danych w czasie rzeczywistym Sterowanie w czasie rzeczywistym różnymi obiektami automatyki związane jest z bezwzględnym przestrzeganiem twierdzenia o próbkowaniu wraz z towarzyszącymi ograniczeniami [2]. Wówczas, jakość regulacji założona w procesie projektowania systemu jest możliwa do spełnienia (praktyka nie odbiega znacznie od teorii). Dodatkowo, czas wykonania algorytmu regulacji powinien być około 10. krotnie krótszy od przyjętego czasu próbkowania Tp. Przy spełnieniu tego założenia czas od pomiaru sygnału wyjściowego obiektu do wysterowania go może zostać pominięty. W przeciwnym wypadku cyfrowy układ automatycznej regulacji należy analizować zgodnie z rysunkiem 1, gdzie przyjęto oznaczenia zgodnie ze sterownikami S7 i regulatorem PID Compact V2 [3]: w - wartość zadana, y - sterowanie wyznaczone przez regulator, x - sygnał wyjściowy (pomiarowy) z obiektu. Rys.1. Model regulacji cyfrowej realizowanej w oparciu o PLC W układach automatycznej regulacji obiekt i regulator zwykle zapisuje się w postaci transmitancji i podaje się opóźnienie. Wówczas analiza oraz synteza układu jest standardowa - dynamika układów o parametrach skupionych. W przypadku gdy czas obliczeń sterowania na podstawie sygnałów pomiarowych jest porównywalny z czasem próbkowania występuje konieczność uwzględnienia go w postaci elementu opóźniającego: (1)   (s s )(s s )(s s ) (s s )(s s )(s s ) G (s) e b1 [...]

 Strona 1