Beispiel: So erstellen Sie ein IPIDController-Programm zur Steuerung des Wasserversorgungspegels

Das Beispiel eines Programms zur Steuerung des Wasserversorgungspegels hält ausreichend Wasser im Wasserversorgungstank bereit, der über einen Abfluss verfügt. Ein Magnetventil steuert das eintretende Wasser und füllt den Tank bis zu einer festgelegten Marke auf; das abfließende Wasser wird ebenfalls auf eine zuvor festgelegte Abflussrate gehalten.
Beispiel: So erstellen Sie ein IPIDController-Programm zur Steuerung des Wasserversorgungspegels
Beispiel: So erstellen Sie ein IPIDController-Programm zur Steuerung des Wasserversorgungspegels

Informationen zu einem Programmbeispiel

Das Beispiel des Programms zur Steuerung des Wasserversorgungspegels beinhaltet folgende Informationen:
  • Die Sequenz der Ereignisse, die im Steuerungsprozess auftreten
  • Art der Verwendung von Sollwert, Prozess- und bearbeitete Werte im Steuerungsprogramm
  • Ein Beispiel eines Funktionsblockdiagramms, das den IPIDController und andere Anweisungsblöcke anzeigt

Sollwert, Prozess- und bearbeitete Werte

In der folgenden Tabelle ist definiert, wie die Werte SW, PW und BW im Programm zur Steuerung des Wasserversorgungspegels verwendet werden.
So werden die Werte SW, PW und BW im Programm zur Steuerung des Wasserversorgungspegels verwendet
Element
Beschreibung
Sollwert (SW)
Misst die Höhe, die den gewünschten Wasserversorgungspegel definiert.
Prozesswert (PW)
4-20 mA muss in die gleiche Einheit wie der SW konvertiert werden, also in eine Maßeinheit der Höhe.
Bearbeiteter Wert (BW)
Muss in einen analogen Wert konvertiert werden. So kann es an den Antrieb ausgegeben werden, um die Pumpe zu steuern.

System für Wasserversorgungspegel

Im folgenden Diagramm werden die Komponenten des Systems für den Wasserversorgungspegel angezeigt, das vom Programm zur Steuerung des Wasserversorgungspegels gesteuert wird. Die Tabelle nach dem Diagramm beschreibt die Ereignisse, die auftreten, wenn das Steuerungsprogramm ausgeführt wird.
System für Wasserversorgungspegel
System für Wasserversorgungspegel

Sequenz der Ereignisse in einem System für den Wasserversorgungspegel

In der folgenden Tabelle werden die Komponenten des Systems für den Wasserversorgungspegel angezeigt. Die Tabelle beschreibt sequenziell die Ereignisse, die im System auftreten, wenn das Programm zur Steuerung des Wasserversorgungspegels ausgeführt wird.
Komponenten des Wasserversorgungssystems und Ereignisablauf
Nr.
Element
Beschreibung
callout1
Controller-Ausgang
Sendet den BW an den PowerFlex-Antrieb (0-10 V).
callout2
PowerFlex-Antrieb
Steuert die Wasserpumpe (0-50 Hz).
callout3
Wasserpumpe
Steuert den Wasserpegel im Versorgungstank.
callout4
Ausgabetransfergerät
Misst die Höhe des Wasserversorgungspegels (4-20 mA) und sendet den PW an den Controller.
callout5
Controller-Eingang
Empfängt dem PW (Wasserversorgungspegel von 4-20 mA).
callout6
PLC-Programm
Konvertiert den PW (RTD-Signal) in die gleiche Einheit um wie die des SW (Maßeinheit der Höhe) und bestimmt die Differenz zwischen dem PW und dem SW und stellt den BW gemäß der in den P-, I- und D-Parametern definierten Parameterwerte ein.

Beispiel: Funktionsblockdiagramm zur Steuerung des Wasserversorgungspegels

Das folgende Funktionsblockdiagramm zeigt die vordefinierten und benutzerdefinierten Funktionsblöcke für das Programm an, um den Wasserversorgungspegel zu steuern.
Funktionsblockdiagramm zur Steuerung des Wasserversorgungspegels
Funktionsblockdiagramm zur Steuerung des Wasserversorgungspegels

Im FBD des Wasserpegels verwendete Funktionsblöcke und BDFBs

Diese in der FBD-Sprache entwickelte Anwendung verwendet die in der folgenden Tabelle beschriebenen Anweisungen.
Verwendete Anweisungen
Funktionsblock
Beschreibung
IPIDController-Funktionsblock
Bereitstellen einer eine PID-Prozesssteuerung.
PID_OutputRegulator BDFB
Regelt die Ausgabe von IPIDCONTROLLER innerhalb eines sicheren Bereichs, um sicherzustellen, dass die im Prozess verwendete Hardware nicht beschädigt wird.
Beispielcode:
  • IF RMIN <= RIN <= RMAX, then ROUT = RIN,
  • IF RIN < RMIN, then ROUT = RMIN,
  • IF RIN > RMAX, then ROUT = RMAX
PID_Feedback BDFB
Agiert als Multiplexer.
Beispielcode:
  • Wenn "FB_RST" FALSE ist, FB_OUT=FB_IN;
  • Wenn "FB_RST" TRUE ist, dann FB_OUT=FB_PREVAL.
PID_PWM BDFB
Stellt eine PWM-Funktion bereit, die einen realen Wert in einen zeitbezogenen EIN/AUS-Ausgang konvertiert.
SIM_WATERLVL BDFB
Simuliert den Prozess im Anwendungsbeispiel.
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