Gocapital.ru

Мировой кризис и Я
5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Анализ объекта управления

Анализ объекта управления

ЛЕКЦИЯ 5

Технология промышленного применения ПЛК

5.1. Анализ объекта управления.

5.2. Разработка алгоритма программного управления.

5.3. Выбор типа и исполнения ПЛК.

5.4. Привязка входов и выходов ПЛК к датчикам и исполнительным механизмам управляемого объекта.

5.5. Составление управляющих и диагностических программ.

5.6. Отладка и корректировка программ.

5.7. Применение современных инструментальных средств для программирования ПЛК и проектирования систем программного управления на их основе.

Анализ объекта управления

При проведении анализа управляемого объекта с целью возможного применения ПЛК, как правило, рассматриваются следующие вопросы:

• выясняется тип управляемого процесса (непрерывный, дискретный, смешанный);

• определяются требования к типу реализуемого режима реального времени («жесткий», «мягкий», возможное их сочетание);

• определяются требования к длительности реакции управляющего устройства (системы) на изменение состояний управляемых механизмов или параметров управляемого технологического процесса;

• оценивается количество контролируемых датчиков и управляемых механизмов, а также частота их срабатывания;

• выясняется возможность разбиения объекта управления на отдельные (относительно независимые) функциональные подсистемы и технологические модули;

• оценивается характер и уровень сложности алгоритмов программного управления, подлежащих реализации;

• определяются требования к языку и технологии программирования (ручная, автоматизированная);

• выясняются требования к надежности функционирования управляющего устройства (в том числе требования к таким параметрам, как наработка на отказ Тср и среднее время восстановления Тв (время поиска и устранения неисправности) а также требование к реализации режима «горячего» резервирования (т.е. замены неисправного модуля без отключения всего управляющего устройства);

• определяются требования к автоматической диагностике работы центрального процессора управляющего устройства, других его модулей, каналов ввода-вывода и др.;

• выясняется возможность технического обслуживания и ремонта управляющих устройств силами предприятия-заказчика.

В результате комплексного анализа всех перечисленных требований, делается главный вывод о необходимости (или ее отсутствии) применения в данном конкретном случае в качестве средства автоматизации ПЛК.

Кроме того, анализ перечисленных требований позволяет, хотя и ориентировочно, определить параметры ПЛК, необходимого для управления заданным объектом, а именно: тип ПЛК (логический, регулирующий, комбинированный), характер режима его работы («жесткое» или «мягкое» реальное время), типоразмер (микро, мини, средний, большой, сверхбольшой) в зависимости от необходимого количества используемых входов и выходов, ориентировочная стоимость и другие характеристики.

Анализ характеристик объекта управления;

Общая задача управления технологическимпроцессом формулируется обычно как задача максимизации (минимизации) некоторого критерия (себестоимости, энергозатрат, прибыли) с учетом ограничений на технологические параметры, накладываемых регламентом. решение такой задачи для всего процесса в целом очень трудоемко, а иногда практически невозможно ввиду большого числа факторов, влияющих на ход процесса. Поэтому весь процесс разбивают на отдельные участки, которые характеризуются сравнительно небольшим числом переменных. Обычно эти участки совпадают с законченными технологическими стадиями, для которых могут быть сформулированы свои подзадачи управления, подчиненные общей задаче управления процессом в целом.

Задачи управления отдельными стадиями обычно направлены на оптимизацию (в частном случае — стабилизацию) технологического параметра или критерия, легко вычисляемого по измеряемым режимным параметрам (производительности, концентрации продукта, степени превращения, расхода энергии). Оптимизацию проводят в рамках ограничений, задаваемых технологическим регламентом. На основании задач оптимального управления отдельными стадиями процесса формулируют задачи автоматического регулирования технологических параметров для отдельных аппаратов, которые далее рассматриваются как объекты управления.

Объект управления является заданной, неизменяемой частью системы управления. Для того чтобы система достигла цели управления, необходимо, зная свойства объекта управления, со­здать соответствующую ему управляющую систему. Свойства объекта управления изучают на основании его статических и динамических характеристик. Получить характеристики объекта можно аналитическим методом и экспериментальными метода­ми – активным и пассивным.

Достоинство аналитического метода заключается в возмож­ности составления характеристики объекта управления на стадии проектирования. Однако при этом трудно учесть конкрет­ные особенности данного технологического объекта, такие как измерение активности катализатора, появление накипи и т. п. Поэтому аналитический метод используют для получения харак­теристик только простых объектов управления.

Активный экспериментальный метод (метод искусственных воздействий) состоит в том, что входному параметру объекта сообщают пробные изменения (ступенчатое, импульсное, в виде гармонических колебаний и т. п.). Регистрируя при этом изме­нение выходного параметра объекта во времени, получают дина­мическую характеристику объекта. Достоинство активного метода заключается в его про­стоте, а также в том, что не требуется значительного времени для наблюдения и обработки результатов. Однако в действую­щие технологические аппараты не всегда можно вносить изме­нения входных параметров. Кроме того, в ряде случаев невозможно проследить реакцию объекта только на пробное измене­ние, так как в объекты, как правило, поступают и другие воз­действия.

Читать еще:  Оценка и анализ внешней среды

Пассивный метод (статистический) основан на исследовании объектов управления в процессе нормальной эксплуатации. В течение длительного времени (6–12 месяцев) фиксируют данные нормально работающей аппаратуры и после их обработки получают характеристики объекта.

Следующим этапом в разработке системы управления является выявление всех существенных входных и выходных переменных из анализа статических и динамических характеристик объекта. На основе математической модели процесса (как первое приближение это может быть статическая модель в виде уравнений материального и теплового балансов) с учетом реальных условий работы аппарата все существенные факторы, влияющие на процесс, разбиваются на следующие группы.

Возмущения, допускающие стабилизацию.К ним относятся независимые технологические параметры, которые могут испытывать существенные колебания, однако по условиям работы могут быть стабилизированы с помощью автоматической системы регулирования. К таким параметрам обычно относятся некоторые показатели входных потоков. Так, расход питания можно стабилизировать, если перед аппаратом имеется буферная емкость, сглаживающая колебания расхода на выходе из предыдущего аппарата; стабилизация температуры питания возможна, если перед аппаратом установлен теплообменник, и т.п. Очевидно, при проектировании системы управления целесообразно предусмотреть автоматическую стабилизацию таких возмущений. Это позволит повысить качество управления процессом в целом. В простейших случаях на основе таких систем автоматической стабилизации возмущений строят разомкнутую (по основному показателю процесса) систему управления, обеспечивающую устойчивое ведение процесса в рамках технологического регламента.

Контролируемые возмущения.К ним условно относят возмущения, которые можно измерить, но невозможно или недопустимо стабилизировать (расход питания, подаваемого непосредственно из предыдущего аппарата; температуру окружающей среды и т.п.). Наличие существенных нестабилизируемых возмущений требует применения либо замкнутых по основному показателю процесса систем регулирования, либо комбинированных систем, в которых качество регулирования повышается введением динамической компенсации возмущения.

Неконтролируемые возмущения.К ним относятся те возмущения, которые невозможно или нецелесообразно измерять непосредственно. Первые – это падение активности катализатора, изменения коэффициентов тепло- и массопередачи и т.п. Примером вторых может служить давление греющего пара в заводской сети, которое колеблется случайным образом. Выявление возможных неконтролируемых возмущений – важный этап в исследовании процесса и разработки системы управления. Наличие таких возмущений требует, как и в предыдущем случае, обязательного применения замкнутой по основному показателю процесса системы управления.

Анализ объекта управления

Структура участка обработки вала на рис.1.1. В свою очередь он содержит два станка токарной группы (С1 и С2), обслуживаемый их портальный робот (Р1), подводящий транспортер (Т1) и отводящий транспортер (Т2).

Рис.1.1. Участок ГАК обработки вала сошки рулевого управления

Рассматриваемый участок ГАК снабжен датчиками:

-состояния, положения и заполнения схвата робота;

-состояния и заполнения патронов станков;

-обнаружения нештатных ситуаций на объекте управления.

Каждый станок (С1 и С2) оснащен датчиком загрузки (наличие заготовки 1,2 (полуфабриката 1,2) в патроне станка) и датчиком работы (исправности) станка.

Р1 выполняет загрузку/разгрузку всего оборудования участка ГАК. ЛСУ Р1 имеет подпрограммы, реализующие перемещение захвата Р1 в одну из точек позиционирования (A, B, C и D), а также взятие заготовки 1,2 с подводящего транспортера Т1, загрузку/разгрузку станков С1 и С2, т.е. помещение заготовки 1,2 в патрон станка или снятие полуфабриката 1,2 с него и помещение полуфабриката 1,2 на отводящий транспортер Т2.

Функционирование участка ГАК: в начале цикла рука Р1 находится в исходной позиции – в точке A; по команде системы управления (СУ) Р1 берет заготовку 1 из Т1, перемещает ее на позицию B (tперемАВ = 2.11 с) и загружает С1 (tзагрС1 = 3.54 с), затем Р1 возвращает пустой схват в исходную позицию B; после чего запускается подпрограмма ЛСУ станка С1, которая проводит обработку заготовки (tобрС1 = 60.045 с). В это время Р1 возвращается на позицию А, разгружает в очередной раз Т1 (tразгТ1 = 6.79 с) и перемещается в точку С (tперемАС = 8.2 с). Здесь под управлением ЛСУ робот вводит руку в зону обработки станка С2, загружает патрон станка заготовкой 2 и выходит из этой зоны (tзагрС2 = 3.54 с). Датчики данного станка срабатывают по тому же принципу, что и датчики станка С1. Производится обработка заготовки 2 (tобрС2 = 60.045 с).

Читать еще:  Анализ эффективности трудовых ресурсов

После включения станка С2 (управление передано ЛСУ станка С2) Р1 перемещается обратно к станку С1 (в точку В (tСВ = 6.09 с)), причем возможно последующее ожидание либо Р1 (окончания работы станка С1 (tожидР1 = 10.81 с)), либо С1 (подъезда Р1 (tожидС1 = 1.37 с или 10.81 с)). Производится разгрузка станка С1: ввод, взятие полуфабриката 1 (сигнал датчика наличия этого полуфабриката в патроне станка), вывод (tразгС1 = 3.54 с). Далее перемещение руки Р1 в точку D и последующая загрузка полуфабриката 1 в отводящий транспортер (tзагрТ2 = 4.68 с).После вывода руки из рабочей зоны Т2 и перемещения ее в позицию В, Р1 передвигается в точку А – разгружает Т1, далее в точку В для загрузки С1, перемещение в позицию С для разгрузки С2, где по технологическому процессу Р1 ожидает окончания работы С2 (две временные задержки: t1 = 16.4 с, t2 = 25.82 с). После этого Р1 производит разгрузку С2 (tразг.С2 = 3.54 с), перемещается в точку D (tСD = 6.09 с), далее в точку А – разгрузка Т1, движение на позицию С – загрузка С2 и перемещение в точку В для последующей разгрузки С1. Затем цикл повторяется.

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Анализ — объект — управление

Анализ объекта управления показал, что большую часть возмущающих воздействий не удается ликвидировать. Наиболее простым способом регулирования при этом является изменение положения дроссельного органа ла трубопроводе нагнетания. Устанавливать дроссельный орган на трубопроводе всасывания не рекомендуется, так как это может привести к кавитации и быстрому разрушению лопаток насоса. [1]

Анализ объекта управления на возмущающие воздействия показал, что большую часть из них не удается ликвидировать. [2]

Анализ объекта управления показал, что большую часть возмущающих воздействий невозможно ликвидировать. [4]

Анализ объекта управления показал, что большую часть возмущающих воздействий невозможно устранить. [6]

Анализ объекта управления и современного состояния проблемы разработки систем позволяет выделить несколько подпроблем. При построении системы управления отраслью основными являются задачи синтеза иерархической структуры автоматизированной системы и подсистем управления на уровнях иерархии. [7]

По результатам анализа объекта управления , функциональной структуры АСУП и комплекса производственных задач определяются основные исходные данные, существенно влияющие на выбор КТС. [8]

Все предыдущее изложение было посвящено анализу объекта управления , его производственно-хозяйственной и социальной деятельности. Однако в сов ременных экономических системах невозможно ограничиться этим. [9]

Достижению поставленной цели способствуют выделение и анализ объектов управления . [10]

Работа по проектированию комплексной АС начинается с анализа объекта управления , который обычно называют диагностическим. [11]

Разработка задания на выбор КТС производится по результатам анализа объекта управления , технологии обработки информации, номенклатуры серийно выпускаемых технических средств функционально-организационной структуры АСУП и комплекса задач, подлежащих автоматизации. [12]

Выбор комплекса технических средств АСУП производится на основе анализа объекта управления , его функциональной структуры, перечня решаемых задач и их информационных характеристик, объемно-временных параметров потоков информации, технико-эксплуатационных возможностей технических средств, вариантов технологических процессов обработки данных с учетом требований, связанных с обеспечением надежности, эффективности и возможностей дальнейшего развития системы. [13]

Вне сферы действия ТПР-технологии находятся работы по сис-темн му анализу объекта управления , определению существенных свойств объекта управления. [14]

Если сложные АСР не обеспечивают требуемого качества регулирования, то проводится анализ объекта управления с целью улучшения его характеристик с точки зрения управления. [15]

Предпроектный анализ объекта управления

Выезд на объект заказчика — необходимое условие для того, чтобы составить полное представление о предстоящей работе и сформулировать техническое задание.

Читать еще:  Анализ достижения целей

В пределах Москвы, Московской и ближайших областей наши специалисты совершают бесплатный выезд на предприятие заказчика. Как правило, согласование такой поездки занимает не больше 1-2 недель.

Командировка в более отдаленные районы возможна при условии компенсации расходов, связанных с поездкой.

Что включает в себя данная услуга?

Как правило, это выезд специалистов нашей компании на территорию заказчика с целью создать представление о составе оборудования предприятия.

В первую очередь, выясняется наличие принципиальных схем машин, оценка текущего состояния электронных устройств, их изношенность и возможность прямой замены, с учетом реальности поставок. Весьма важным фактором является наличие копий управляющих программ и схем алгоритмов работы машин и механизмов. Не секрет, что техника обновляется достаточно быстро, а надежность промышленных устройств, как правило, высока. В первую очередь, это относится к промышленным контроллерам, HMI терминалам, источникам питания и другим приборам, не имеющих подвижных деталей. Реле и прочие элементы требуют более частой замены, в связи с естественным износом. Их срок службы ограничен частотой срабатывания и протекающим током.

Учитывая вышеизложенные факты, становится понятно, что, например, промышленный контроллер устаревшей модели может отработать в составе машины не один год. Будучи снятым с производства, он не может быть поставлен дистрибьютором или срок поставки может оказаться очень долгим. Для замены контроллера может потребоваться коррекция управляющей программы, что тоже занимает время. В конце концов, программа может быть просто не доступна для выгрузки из-за блокировки паролем. В этом случае приходится писать новую программу управления, что еще дольше. Совокупность этих факторов, а иногда и один из них можно назвать словом, ненавистным каждому промышленнику – ПРОСТОЙ.

Особенно это касается производств, носящих выраженный сезонный характер, когда в сезон на пике нагрузки оборудование выходит из строя, принося владельцу порой невосполнимые убытки.

Понятно, что полностью исключить отказы техники невозможно, но можно минимизировать время на устранение неисправности.

Для этого и существует предлагаемая нами услуга по выезду на предприятие. В результате нашей работы Вы будете знать, какие виды электроники применяются в Вашем оборудовании, какие кабели и соединители используются для связи с применяемым оборудованием. Мы составим список оборудования для комплектования склада запчастей. Создадим резервные копии управляющих программ на доступном для персонала носителе. Обеспечим необходимым программным обеспечением для работы с оборудованием.

Воспользовавшись нашей консультацией, Вы всегда сможете заменить отсутствующее в продаже оборудование на аналогичное поставляемое.

Как известно, аварийную ситуацию дешевле и проще предотвратить, чем исправлять.

Обладая штатом уникальных специалистов — инженеров, программистов, наладчиков оборудования, специалистов по робототехнике и техзрению, мы всегда стремимся найти и предложить самые современные и эффективные решения поставленной перед нами задачи.

Мы работаем с компонентами ведущих мировых производителей, среди которых Omron, Eaton, SICK, Schneider Electric. Наличие собственного склада комплектующих позволяет нам своевременно выполнять свои обязательства.

Мы инвестируем в технологии будущего, которые уже завтра позволят нашим клиентам выйти на новый уровень качества выпускаемой продукции и добиться повышения производительности труда.

TECHTRENDS – ВАШ НОВЫЙ УРОВЕНЬ КАЧЕСТВА И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ

  • техническая консультация специалиста
  • предпроектный анализ объекта управления
  • разработка технического задания
  • разработка эскизного, технического проекта и рабочей документации;
  • комплектация и поставка оборудования
  • тестирование, монтаж и наладка оборудования на объекте
  • наладка алгоритмов и программного обеспечения
  • обучение персонала
  • гарантийное и послегарантийное обслуживание
  • гарантийное, пост-гарантийное и срочное обслуживание

  1. Любая информация, переданная Сторонами друг другу при пользовании ресурсами Сайта (http://www.techtrends.ru), является конфиденциальной информацией.
  2. Пользователь дает разрешение Администрации Сайта на сбор, обработку и хранение своих личных персональных данных, а также на рассылку текстовой и графической информации рекламного характера.
  3. Стороны обязуются соблюдать данное соглашение, регламентирующее правоотношения связанные с установлением, изменением и прекращением режима конфиденциальности в отношении личной информации Сторон и не разглашать конфиденциальную информацию третьим лицам.
  4. Администрация Сайта собирает два вида информации о Пользователе:

— персональную информацию, которую Пользователь сознательно раскрыл Администрации Сайта в целях пользования ресурсами Сайта;
— техническую информацию, автоматически собираемую программным обеспечением Сайта во время его посещения.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector