П. Кодати, Т. Эрккинен, А. Туревский, MathWorks

Что лучше: настроить контур управления на реальном объекте или имитаторе или провести предварительное моделирование? Ответ на этот вопрос зависит от многих обстоятельств: от опыта и навыков инженера, от сложности объекта регулирования, от сложности алгоритмов управления и т.д. Истина скорее всего посередине: необходимо предварительное моделирование с последующей доводкой системы управления на технологическом объекте.

Статья опубликована в журнале "Электронные компоненты" №3 2012 в рамках совместного проекта медиагруппы «Электроника» и Департамента MathWorks компании Softline.

Программируемые логические контроллеры (ПЛК, PLC) используются для решения различных задач управления, от сравнительно простых систем автоматического управления с одним входом и одним выходом до систем с несколькими связанными контурами и сложными алгоритмами управления. В случае простых задач управления, например, в системах c пропорционально-интегрально-дифференциальным регулированием (ПИД) инженеры могут ввести ПИД-регулятор и настроить усиление при работающей машине. В более сложных системах управления программирование и проверка логики управления на ПЛК требуют значительно больших усилий. Конструкторы должны определить значения всех параметров схемы
управления и убедиться, что все составляющие алгоритма управления будут взаимодействовать так, как запланировано. Настройка сложной схемы управления на аппаратном прототипе или на реальном технологическом процессе не только отнимает много времени, но и характеризуется высокой степенью риска повреждения оборудования.
Альтернативным решением является использование моделирования, что позволяет создавать и проверять сложные стратегии управления на моделях. Затем такую же модель можно использовать для автоматического создания структурированного текста, соответствующего международному стандарту МЭК 61131 и предназначенного для программирования ПЛК при развертывании. В этой статье такой подход показан на примере использования в системе управления сталепрокатным станом.

Задачи системы управления сталепрокатным станом

На сталепрокатном стане из плоской стальной заготовки изготавливают лист заданной толщины. Обычно прокатный стан состоит из нескольких каскадов, на каждом из которых валки сдавливают проходящий через них стальной лист (см. рис. 1). Между каскадами валков с помощью каскада механизма подачи поддерживается натяжение листа, предотвращается образование разрывов и провисаний. Для исполнения модели многокаскадного процесса нужно сначала смоделировать один каскад прокатных валков и систему управления ими. Более общую конфигурацию можно проанализировать, соединив несколько таких более простых установок.


904

${message}

${message}