Файл: санктпетербургский горный университетКафедра автоматизации технологических процессов и производств.pdf

ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра автоматизации технологических процессов и производств
Вариант 5 Отчет пола борат о р ной работе По дисциплине ТЕОРИЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ
(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану) Тема МОДЕЛИРОВАНИЕ НЕПРЕРЫВНОГО ПРОЦЕССА НА Выполнил студент гр.АПН-21
_____________
Кузнецов А.Н./
Проверил:
_____________ / / должность)
(подпись)
(Ф.И.О.)
Санкт-Петербург
2023

2 Цель работы написать программу для ПЛК на языке FBD в соответствии с вариантом, тем самым настроив процесс работы бака реактора. Теоретический материал Программируемый логический контроллер (ПЛК, PLC) – это программно-управляемый дискретный автомат, имеющий некоторое множество входов, подключенных посредством датчиков к объекту управления, и множество выходов, подключенных к исполнительным устройствам. ПЛК предназначены для работы в режиме реального времени в условиях промышленной среды и должен быть доступен для программирования неспециалистом в области информатики.
FBD является графическим языком ПЛК и наиболее удобен для написания программ для обработки информации, представленной в виде целых и вещественных чисел. Базовым элементом языка является функциональный блок. Функциональные блоки имеют входы и выходы, соединяя которые или ассоциируя их с глобальными переменными, можно составлять программы разной сложности. FBD ориентированна людей, не имеющих навыков программирования, но требует знания обширной библиотеки элементов и принципа их работы. Реализация блоков скрыта от пользователей. Для понимания их работы следует пользоваться встроенной справочной системой. Исходные данные:
Таблица 1 – Исходные данные
V, л
Q1, л/ч
C1, гл
Q2, л/ч
C2, гл delay
190 50 6
30 28 6 сек

3 Изменение выходной концентрации описывается дифференциальным уравнением
????????
????????????
????????
=
1
????
(????
1
∗ ????
1
+ ????
2
∗ ????
2
− (????
1
+ ????
2
) ∗ Уравнение можно привести к интегральной форме и реализовать на FBD, использовав блок интегратора. В результате мы получим рекуррентное уравнение, то есть такое, где в качестве одного из аргументов используется выходная переменная
????
????????????
(????) = ????
0
+ ∫
1
????
(????
1
∗ ????
1
+ ????
2
∗ ????
2
− (????
1
+ ????
2
) ∗ ????
????????????
(????)) ∗ Где ????
0
– начальное значение концентрации на выходе реактора, рассчитываемое, как
????
0
=
????
1
∗ ????
1
+ ????
2
∗ ????
2
????
1
+ В редакторе данных по условию задачи создаются переменные, выбрав соответствующие типы данных. Соответственно на основе исходных данных в раздел “Elementary Variables” были добавлены все нужные для решения задачи переменные Рисунок 1 – Переменные Реализуем управление на языке FBD, для этого создадим схему управления Рисунок 2 – Программа управления на языке FBD

4 Создадим экран для отображения графиков и реализуем управление расходом Рисунок 3 – Вывод графиков и управления После этого нажимаем PLC → Connect и PLC → “Transfer project to
PLC”. Тем самым передавая ранее созданные алгоритмы на ПЛК. После этого, нажав PLC → Run, запустится программа на ПЛК. Рисунок 4 – Первый запуск

5 Нажмем F7 для активации ползунков и изменим расход Рисунок 5 – Вывод данных при изменении расходов Вывод был создан алгоритм для ПЛК на языке FBD в соответствии с вариантом, тем самым настроен процесс работы бака реактора