Prostředky automatického řízení

Transkript

1 Vysoká škola báňská Technická univerzita Ostrava Fakulta strojní Katedra automatizační techniky a řízení Prostředky automatického řízení Měření č. 6 - Hierarchická struktura řízení Vypracovali: Pavel Matoška Lukáš Plch

2 Zadání: 1. Seznamte se s dílčími pracovišti laboratorní úlohy Hierarchická strukturu řízení a s možnostmi přístupu k jednotlivým reálným úlohám z různých úrovní řízení. (Teplovzdušný model, model automatická pračka). 2. Zkonfigurujte měřicí úlohu na druhé úrovni řízení a ověřte její funkčnost. 3. Proveďte měření na teplovzdušném modelu ze třetí úrovně a vykreslete naměřené hodnoty v grafu pomocí programu Excel a vyjádřete se k průběhům. 4. Proveďte zhodnocení naměřených dat. Schéma zapojení: Internet explorer Control Web 2000 Řídicí úloha pro model automatické pračky a HTTP server k úloze spuštěné na IPC A 512 Unifikace Model pračky Síť LAN (TCP/IP) 1/2 IPC řízení teplovzdušného modelu 1/2 IPC Control Web komunikace v síti LAN Teplovzdušný model CTRL RS232 COM2 COM1 RS 232 COM2 Obrázek 1 - Blokové schéma zapojení technických prostředků úlohy

3 Standardní - PC IPC Aplikace č.1 Control Web (Windows - PC) Aplikace č.2 Control Web (Windows 1/2 IPC) Modul určený pro řízení modelu PRAČKY Modul komunikace s nadřazenou úrovní HTTP server Síť LAN (TCP/IP) Modul komunikace s nadřazenou úrovní pomocí TCP/IP. Modul nižší úroveň monitorování a konf. TVM I/O karta A 512 RS 232 Řídicí úloha TVM (MS OS, 1/2 IPC) 2x algoritmus PI regulátoru Model automatické pračky RS 232 Teplovzdušný model s jednotkou CTRL Obrázek 2 - Logická struktura modulů úlohy systém Control Web 2000 Na nejnižší úrovni řízení je použito samostatné IPC atalab PC/LC. Místo jednotky CTRL je použit atalab I/O. Komunikace mezi první a druhou úrovní řízení je zajištěna přes RS232. Na druhé úrovni řízení je použit atalab PC. Na toto IPC se lze dostat přes datovou síť a Vzdálenou plochu PC. IP adresa IPC je Třetí úrovni řízení je standardní PC s aplikaci v systému Control Web Ke třetí úrovni řízení je připojena jednotka USB-4711/A, ta umožňuje řídit a monitorovat samostatnou úlohu Automatické pračky z prostředí Control Web 5. Měření: 1. teplota (1) regulovaná pomoci žárovky, fotoodpor, způsob regulace PS 1 2. teplota (1) regulovaná pomoci ventilátoru, fotoodpor, způsob regulace PS 1 3. průtok (2) a teplota (1) současně, anemometr, fotoodpor, způsob regulace PS 1, PS 2 4. průtok (2) a teplota (1) současně, anemometr, fotoodpor, způsob regulace dvoupolohová 1, PS 2 5. průtok (2) a teplota (1) současně, anemometr, fotoodpor, způsob regulace dvoupolohová 1, PS 2 6. teplota (1) regulovaná pomoci žárovky, fotoodpor, způsob regulace PS 1 7. teplota (1) regulovaná pomoci ventilátoru, fotoodpor, způsob regulace PS 1 8. Vyzkoušejte si přístup ze sítě Internet na třetím pracovišti.

4 Graf č.1: PI, žádaná hodnota = 3.0, zesílení = 2.0, Ti = 1.0, Td = 0.5, porucha = 0.0 Teplota (1) regulovaná pomocí žárovky, fotoodpor, způsob regulace PS 1 3,5 2,5 1,5 0,5 U1TREN 1 14:08:23 14:08:24 14:08:24 14:08:24 14:08:24 14:08:24 14:08:25 Graf č.1 Graf č. 2: PI, žádaná hodnota = 3.0, zesílení = 2.0, Ti = 1.0, Td = 0.5, porucha = 0.0 Teplota (1) regulovaná pomocí ventilátorů, fotoodpor, způsob regulace PS 1 U_TREN Y2_TREN 14:16:10 14:10:51 14:10:53 14:10:55 14:10:57 14:10:59 14:11:01 14:11:03 14:11:05 14:11:07 14:11:09 14:11:11 14:11:13 14:11:15 14:11:17 14:11:19 Graf č.2

5 Graf č.3: 1. PI, žádaná hodnota = 5.0, zesílení = 2.0, Ti = 10.0, Td = 0.5, porucha = PI, žádaná hodnota = 7.0, zesílení = 3.0, Ti = 20.0, Td = 0.5, porucha = 0.0 Průtok (2) a teplota (1) současně anemometr, fotoodpor, způsob regulace PS 1, PS 2 U_TREN 14:12:45 14:12:48 14:12:51 14:12:55 14:12:58 14:13:02 14:13:05 14:13:09 14:13:12 14:13:15 14:13:19 14:13:22 14:13:26 14:13:29 14:13:32 14:13:36 14:13:39 Grafč. 3 Graf č. 4: 1. voupolohová, žádaná hodnota = 5.0, hystereze = 1.0, spodní úroveň = 0.0, horní úroveň= 5.0, porucha = PI, žádaná hodnota = 2.0, zesílení = 5.0, Ti = 20.0, Td = 0.5 Průtok (2) a teplota (1) současně anemometr, fotoodpor, způsob regulace dvoupolohová 1, PS 2 8,0 7,0 U_TREN 14:15:03 14:15:06 14:15:09 14:15:12 14:15:15 14:15:18 14:15:21 14:15:24 14:15:27 14:15:30 14:15:33 14:15:36 14:15:39 14:15:42 14:15:45 14:15:48 14:15:51 Graf č. 4

6 Graf č. 5: 1. voupolohová, žádaná hodnota = 4.0, hystereze = 1.0, spodní úroveň = 0.0, horní úroveň= 5.0, porucha = PI, žádaná hodnota = 2.0, zesílení = 5.0, Ti = 20.0, Td = 0.5 Průtok (2) a teplota (1) současně anemometr, fotoodpor, způsob regulace dvoupolohová 1, PS 9,0 8,0 7,0 U_TREN 14:19:35 14:19:35 14:19:35 14:19:36 14:19:36 14:19:36 14:19:36 14:19:37 14:19:37 14:19:37 14:19:37 Graf č. 5 Graf č. 6: Komunikace s teplovzdušným obvodem PI, žádaná hodnota = 4 Teplota (1) regulovaná pomocí žárovky, fotoodpor, způsob regulace PS 1 8,0 7,0 U_TREN Y2_TREN 14:28:14 14:28:15 14:28:17 14:28:18 14:28:19 14:28:21 14:28:22 14:28:24 14:28:25 14:28:26 14:28:28 14:28:29 14:28:31 14:28:32 14:28:33 14:28:35 Graf č. 6

7 Graf 7: PI, žádaná hodnota = 6 Teplota (1) regulovaná pomocí ventilátorů, fotoodpor, způsob regulace PS Graf č.8: 8,0 14:31:22 14:31:24 14:31:27 14:31:29 14:31:32 14:31:34 14:31:36 14:31:39 14:31:41 14:31:43 14:31:46 14:31:48 14:31:51 14:31:53 14:31:55 14:31:58 Graf č. 7 U1TREN PI, žádaná hodnota = 3,5 Teplota (1) regulovaná pomocí ventilátorů 3,5 2,5 1,5 0,5 14:45:05 14:45:05 14:45:05 14:45:05 Graf č. 8

8 Graf č.9: 1. PI, žádaná hodnota = 3 2. voupolohová žádaná hodnota = 2 Průtok (2) a teplota (1) současně anemometr, fotoodpor, způsob regulace PS 1, dvoupolohová 2 14:43:08 14:43:09 14:43:10 14:43:11 14:43:12 14:43:13 14:43:14 14:43:15 14:43:16 14:43:17 14:43:18 14:43:19 14:43:20 14:43:22 14:43:23 14:43:24 14:43:25 Graf č. 9 U1TREN Graf č.10: 1. PI, žádaná hodnota = 3 2. voupolohová žádaná hodnota = 2 Průtok (2) a teplota (1) současně anemometr, fotoodpor, způsob regulace PS 1, dvoupolohová 2 14:43:08 14:43:09 14:43:10 14:43:11 14:43:12 14:43:13 14:43:14 14:43:15 14:43:16 14:43:17 14:43:18 14:43:19 14:43:20 14:43:22 14:43:23 14:43:24 14:43:25 Graf č. 10 U1TREN

9 Graf č.11: 1. voupolohová, žádaná hodnota = 1 2. voupolohová žádaná hodnota = 4 Průtok (2) a teplota (1) současně anemometr, fotoodpor, způsob regulace dvoupolohová 1, dvoupolohová 2 14:43:08 14:43:09 14:43:10 14:43:11 14:43:12 14:43:13 14:43:14 14:43:15 14:43:16 14:43:17 14:43:18 14:43:19 14:43:20 14:43:22 14:43:23 14:43:24 14:43:25 Graf č.11 U1TREN Graf č.12: 1. voupolohová, žádaná hodnota = 2 Průtok (1) regulovaný pomocí ventilátoru, anemometr, způsob regulace dvoupolohová 1 3,5 2,5 1,5 0,5 15:30:00 15:30:03 15:30:06 15:30:08 15:30:11 15:30:14 15:30:17 15:30:19 15:30:22 15:30:25 15:30:28 15:30:31 15:30:33 15:30:36 15:30:39 15:30:43 15:30:45 Graf č.12 U1TREN

10 Závěr: Seznámili jsme se s jednotlivými pracovišti laboratorní úlohy Hierarchická strukturu řízení a s možnostmi přístupu k jednotlivým reálným úlohám z různých úrovní řízení. Zkonfigurovali jsme měřicí úlohu na druhé úrovni řízení a potvrdili jsme její správnou funkčnost, kterou jsme měli ověřit. Provedli jsme všechna měření podle zadání a naměřené hodnoty jsme vynesli do grafů. Vyzkoušeli jsme si také přístup k ůloze z internetu pomocí Internet Explorer.