Aplicatia 8 - Sisteme de reglare automata

Obiective Prezentare teoretica

Sisteme de reglare automata (SRA)

    SRA - Sistemele de Reglre Automata sunt sisteme cu bucla de reactie (loop control) care functioneaza pe baza analizei in permanenta a valorii de iesire (marimii reglate), preluata prin intermediul reactiei negative. Diferenta dintre valoarea de iesire si valoarea de referinta, numita "eroare", este folosita de SRA pentru eliminarea acesteia sau mentinerea ei in anumite intervale prestabilite.


     Un SRA se compune din urmatoarele elemente:
    Marimile definite:

Tematica de laborator

Controlul temperaturii

    Utilizand mediul de dezvoltare SCADA-CITECT creati o pagina grafica in care se controleaza temperatura prin intermediul unui SRA - PID.
    Se va crea un nou proiect cu numele Labs in in care se va crea pagina labs8_01
    Pentru implementarea regulatorului PID se va folosi metoda “Velocity”. Conform acesti metode, comanda u din momentul k depinde de referinta r, de iesirea y si de e_v (e, din momentul k-1). Intervalul de timp dintre momentul k si momentul k-1 este Te(Timpul de esantionare).
    Comanda u se obtine prin insumarea elementului proportional, integrativ (inte) si derivativ(deriv) astfel: 

    e = r - y;
    inte = inte + e * Te;
    deriv = (e - e_v) / Te;
    u = kp * e + ki * inte + kd * deriv;
    e_v = e;

    In care:
    Variabila de proces adica iesirea y reprezentand totodata marimea reglata ar trebui sa provina din procesul tehnologic(PT) prin plasarea unui traductor. Pentru simularea iesirii y, se va folosi functia de transfer a unui sistem de ordinul 5 si anume: Hf(s)=1/(5s+1).
    Dupa discretizare obtinandu-se relatia care simuleaza iesirea y in functie de comanda u de forma:

y = (u*Te + 5 * y_v) / (5 + Te);

    In care:
    Pentru realizarea aplicatiei, aveti nevoie deci de urmatoarele TAG-uri:

Tag-uri aferente
Nume Tip Domeniu Um Array Size Comentariu
init_temp DIGITAL - - - Variabila pentu initializare
y REAL 50 - - RA- y - Iesirea, Process variable
y_v REAL 50 - - RA- y_v - Iesirea_v, Process variable_v
u REAL 50 - - RA - u - Comanda Output
r REAL 50 - - RA - r - Referinta, Set Point
e REAL 50 - - RA - e - Eroarea Error
e_v REAL 50 - - RA - e_v - Eroarea_v Error_v
v REAL 50 - - RA - v - Perturbatia
kp REAL 10 - - RA - kp - coeficient roportional
ki REAL 5 - - RA - ki - coeficient integrativ
kd REAL 2 - - RA - kd - coeficient derivativ
Te REAL 5 - - RA - Te - Timp de esantionare
inte REAL 5 - - RA - inte - Element integrativ
deriv REAL 5 - - RA - deriv - Element derivativ

    Aveti nevoie de asemenea de doua variabile de tip Trand TAG pentru a afisa evolutia in timp a comenzii si a iesirii(valorii reglate).



Controlul iluminarii

    Se va dezvolta o noua pagina grafica avand numele "labs8_02" in care se controleaza nivelul de iluminare al unei incaperi prin intermediul unui "Faceplate SRA-PI". Se va tine cont de nivelul de iluminare naturala.
    Se foloseste metoda “Velocity PI” sau “incrementala” pentru un sistem avand functia de transfer Hf(s)=1/(5s+1)
    Dupa discretizare, se obtine relatia pentru comanda u:

u = u_v + e*(kp+ (ki*(Te/2))) + e_v*((ki*(Te / 2)) - kp);

    In care:
    Variabila de proces adica iesirea y reprezentand totodata marimea reglata ar trebui sa provina din procesul tehnologic(PT) prin plasarea unui traductor. Aplicatia fiind o simulare, se va simula y cu o relatie obtinuta prin discretizarea functiei de transfer a unui sistem de ordinul 2 corespunzatoare unui sistem de reglare automata a iluminarii.
    Pentru realizarea aplicatiei, avem nevoie deci de urmatoarele TAG-uri:

Tag-uri aferente
Nume Tip Domeniu Um Array Size Comentariu
init_ilum DIGITAL - - - Variabila pentu initializare
LOOP_1_OPM DIGITAL - - - RA Output mode
LOOP_1_PV REAL 2500 - - RA- y - Ierirea, Process variable
y_v REAL 2500 - - RA- y_v - Process variable_v
LOOP_1_OP REAL 2500 - - RA - u - Comanda, Output
u_v REAL 2500 - - RA - u_v - Comanda_v, Output_v
LOOP_1_SP REAL 2500 - - RA - r - Refereinta, Set Point
e REAL 2500 - - RA - e -Eroarea, Error
e_v REAL 2500 - - RA - e_v - Error_v
v REAL 2500 - - RA - v - Perturbatia
niv_il_nat REAL 2500 - - Nivel de iluminare naturala
kp REAL 10 - - RA - kp - Coeficient Proportional
ki REAL 5 - - RA - ki - Coeficient Integrativ
Te REAL 5 - - RA - Te - Timp de esantionare

    Avem nevoie de asemenea de doua variabile de tip Trand TAG pentru a afisa evolutia in timp a comenzii si a iesirii(valorii reglate).



Cerinte de rezolvat

Derularea activitatilor

Prezentarea rezultatelor