Применение функционального блока MC-2E для управления двигателем клапана

Пошаговый самоучитель CENTUM VP

 


Содержание самоучителя


Урок 21
Применение функционального блока MC-2E для управления двигателем клапана

MC-2E – двухпозиционный усовершенствованный блок управления двигателем насоса или клапана.

Рис. Блок MC-2E

Терминалы входов-выходов блока MC-2E
Терминалы Название Описание
Входы
IN1 Answerback input 1 Первый дискретный сигнал обратной связи (клапан открыт / насос включен)
IN2 Answerback input 2 Второй дискретный сигнал обратной связи (клапан закрыт / насос выключен)
FB Feedback signal input Аналоговый сигнал обратной связи (положение регулирующего клапана)
TT Thermal trip signal input Авария по температуре
IL Operation interlock input Операционная блокировка (переводит клапан в предустановленное состояние)
SWI Bypass command SW input Ключ байпаса
TSI Tracking SW input Трекинг-ключ
INT Interlock SW input Ключ блокировки режима (переводит блок в режим MAN и запрещает изменять его на AUT, CAS и ROUT)
Выходы
OUT1 Manipulated output 1 Команда «Клапан открыть»
OUT2 Manipulated output 2 Команда «Клапан закрыть»


Статусы блоков MC-2, MC-2E, MC-3, MC-3E
Уровень Статус Название Описание
3 ANCK Answerback Check Inhibition Отключен контроль срабатывания дискретных датчиков обратной связи
2 OFF Off Service Выход остановлен
LOCK Interlock Выход форсирован предустановленным значением
1 SIM Simulation Выход остановлен, но выходные действия симулируются
NR Normal Нормальное состояние

Настроечные параметры блока

Рис. Настроечные параметры блока MC-2E

Чтобы изменить настроечные параметры функционального блока, заданные по умолчанию, необходимо открыть вкладку Others в редакторе деталей блока:

Рис. Константы
и задать собственные константы параметров, которые будут загружаться в контроллер при начальной загрузке. В процессе наладки можно изменять настроечные параметры онлайн через тюнинговую панель или лицевую панель блока. Изменённые таким образом параметры уже не перезаписываются константами, загружаемыми онлайн вместе с блоком.

Контроль дискретных сигналов обратной связи

Если подана команда «Открыть/закрыть клапан», то блок ожидает, что через некоторое время придёт сигнал «Клапан открыт/закрыт». Если за заданное время MTM клапан не открывается (MV=2, а PV<>2), то блок генерирует ошибку ANS+. Если за заданное время MTM клапан не закрывается (MV=0, а PV<>0), то блок генерирует ошибку ANS-.

Контроль дискретных сигналов обратной связи не работает в следующих случаях:

  • Статус блока SIM или TRK
  • Ключ байпаса переведён в состояние подавления контроля дискретных сигналов обратной связи (BPSW=1 или 3) или в состояние «Out of service» (BPSW=4)
  • MV=1
  • PV находится в состоянии калибровки

Ключ байпаса
BPSW Команда Действие
0 No bypass Нормальное действие
1 Answerback bypass Контроль дискретных сигналов обратной связи выключен
2 Interlock bypass Операционная блокировка игнорируется
3 Answerback+Interlock bypass Выключен контроль дискретных сигналов обратной связи и игнорируется операционная блокировка
4 Out of service Режим блока=MAN
Статус блока=OFF
Контроль дискретных сигналов обратной связи выполняется

Задание

Смоделировать:

  • управление клапаном с помощью блока MC-2E
  • отключение контроля срабатывания концевиков с помощью ключа байпаса
  • блокировку изменения режима блока
  • операционную блокировку
  • аварию по превышению температуры двигателя
  • два способа режима слежения TRK

Познакомиться с заданием тюнинговых (настроечных) параметров функциональных блоков в виде констант.

Решение

  1. Чтобы усовершенствованные блоки (MC-2E, MC-3E) появились в библиотеке функциональных блоков, добавляем опцию DIOENH в свойствах FCS0101:

    Рис. Опция DIOENH

  2. В редакторе Function Block Detail Builder включаем контроль двух дискретных сигналов обратной связи:

    Рис. Answerback Check

  3. Изменяем внешний вид лицевой панели по умолчанию:

    Рис. Вид лицевой панели

    Уберём c лицевой панели блока шкалу аналогового сигнала обратной связи:

    Рис. Display FV bar

  4. Изменяем надписи на кнопках лицевой панели блока: OPEN, CLOSE

    Рис. Switch Position Label

  5. Изменяем преобразование входного сигнала:
    2-position Status Input -> 3-position Status Input

    2-position Status Input 3-position Status Input
    Количество концевиков 1 2
    Состояния Открыт (PV=2), не открыт (PV=0) Открыт (PV=2), среднее (PV=1), закрыт (PV=0)

  6. В редакторе модуля дискретных входов добавляем два тега для дискретных сигналов обратной связи: OPEND (клапан открыт) и CLOSED (клапан закрыт).

  7. В редакторе Common Switch Builder добавляем 9 ключей:

    Рис. Ключи

  8. В схему управления DR0007 добавляем следующую логику:

    Рис. Схема управления

  9. Увеличиваем время маскирования контроля обратной связи с помощью константы с 4 секунд (по умолчанию) до 10 секунд:

    Рис. Время MTM

  10. В блок LC64 добавляем логику управления ключом байпаса:

    Рис. Логика LC64

  11. Запускаем симулятор и переводим блок LC64 в режим AUT. Вызываем лицевые панели тегов OPEND, CLOSED, VALVE, BPSW0, BPSW1:

    Рис. Лицевые панели

  12. Имитируем нормальную работу клапана и наблюдаем, как изменяются значения PV и MV:
    - нажимаем кнопку [OPEN] (открыть клапан)
    - нажимаем кнопку [OFF] на лицевой панели тега CLOSED (клапан съехал с концевика «Клапан закрыт»)
    - нажимаем кнопку [ON] на лицевой панели тега OPEND (клапан наехал на концевик «Клапан открыт»)

  13. Имитируем ошибку в работе клапана:
    - нажимаем кнопку [CLOSE] (закрыть клапан)
    - нажимаем кнопку [OFF] на лицевой панели тега OPEND (клапан съехал с концевика «Клапан открыт»)
    - ждём 10 секунд – появляется ошибка контроля срабатывания концевика «Клапан закрыт») – ANS-

    Рис. Лицевые панели

  14. Сбрасываем ошибку:
    - нажимаем кнопку [ON] на лицевой панели тега CLOSED (клапан наехал на концевик «Клапан закрыт»)
    - квитируем аварию через лицевую панель блока VALVE:
    Рис. Кнопка квитирования

  15. Имитируем блокировку контроля срабатывания концевиков:
    - нажимаем кнопку [ON] на лицевой панели тега BPSW1 (переводим ключ байпаса в состояние “Answerback bypass”)
    - нажимаем кнопку [OPEN] (открыть клапан)
    - нажимаем кнопку [OFF] на лицевой панели тега CLOSED (клапан съехал с концевика «Клапан закрыт»)
    - ждём 10 секунд – авария не появляется, а на лицевой панели блока VALVE отображается, что концевик «Клапан открыт» сработал (хотя на самом деле это не так):

    Рис. Лицевые панели

  16. Переводим ключ байпаса в состояние «No bypass»:
    - нажимаем кнопку [OFF] на лицевой панели тега BPSW1
    - нажимаем кнопку [ON] на лицевой панели тега BPSW0
    - нажимаем кнопку [OFF] на лицевой панели тега BPSW0

    Тут же проявляется ошибка контроля срабатывания концевика «Клапан открыт»

    Рис. Лицевые панели

  17. Имитируем блокировку изменения режима блока:
    - вызываем лицевые панели тегов: VALVE, INTERLOCK_INT, BPSW2
    - переводим блок VALVE в режим AUT
    - нажимаем кнопку [ON] на лицевой панели тега INTERLOCK_INT
    Блок VALVE переходит в режим AUT
    - пытаемся перевести блок VALVE в режим AUT – не получается!
    - нажимаем кнопку [OFF] на лицевой панели тега INTERLOCK_INT

  18. Имитируем отработку сигнала операционной блокировки клапана:
    - вызываем лицевые панели тегов: VALVE, OPEND, CLOSED, INTERLOCK_IL
    - переводим клапан в состояние «Клапан открыт»
    - нажимаем кнопку [ON] на лицевой панели тега INTERLOCK_IL
    Клапан должен перейти в предустановленное состояние (по умолчанию – закрыться)

    Рис. Output when interlock status is true

    - имитируем сигналы концевиков закрывающегося клапана:

    Рис. Лицевые панели

    Статус блока изменяется на LOCK и появляется аварийное сообщение INT
    - снимаем операционную блокировку, квитируем аварию и переводим клапан в открытое состояние.

  19. Настраиваем блок так, чтобы клапан сохранял своё текущее состояние при появлении сигнала операционной блокировки:

    Рис. Hold output when interlocked

  20. Имитируем отработку сигнала операционной блокировки клапана:
    - нажимаем кнопку [ON] на лицевой панели тега INTERLOCK_IL
    Клапан остаётся в открытом состоянии
    - вызываем лицевую панель тега INTERLOCK_TT и нажимаем кнопку [ON]
    Клапан закрывается, так как сигнал Thermal trip имеет более высокий приоритет, чем сигнал Operation interlock, и клапан переходит в предустановленное состояние, заданное в предыдущем параметре:

    Рис. Output when interlock status is true

  21. В режиме TRK блок отслеживает состояние клапана, которым управляет полевой оператор в местном режиме. Есть два способа отслеживания:
    1) Если параметр Answerback Tracking=YES, то MV следует за PV (концевиками)

    Рис. Answerback Tracking = YES

    2) Если параметр Answerback Tracking=NO, то MV следует за значениями дискретных выходов, которые управляют клапаном

  22. Смоделируем первый способ слежения. В редакторе модуля дискретных выходов добавим два тега для сигналов управления клапаном: OPEN (клапан открыть) и CLOSE (клапан закрыть):

    Рис. Теги дискретных выходов

  23. Добавляем эти теги в схему управления:

    Рис. Схема управления

  24. Перезапускаем симулятор. Симулятор автоматически связывает выходы блока со подходящими входами, чтобы симулировать объект управления:

    Рис. Связи симулятора

  25. Чтобы имитировать работу концевиков вручную разрываем эти связи, нажимая кнопку [Suspend]:

    Рис. Кнопка Suspend

  26. Вызываем лицевые панели тегов: TRACKING_TSI, OPEND, CLOSED, VALVE.
    Имитируем работу режима отслеживания состояния концевиков:
    - переводим клапан в открытое состояние:

    Рис. Лицевые панели
    - нажимаем кнопку [ON] на лицевой панели тега TRACKING_TSI
    - нажимаем кнопку [OFF] на лицевой панели тега OPEND
    - нажимаем кнопку [ON] на лицевой панели тега CLOSED
    Видим, что MV отслеживает PV:

    Рис. Лицевые панели

  27. Смоделируем второй способ слежения. В редакторе Common Switch Builder добавляем два тега для имитации сигналов управления клапаном в местном режиме: TO_OPEN (клапан открыть) и TO_CLOSE (клапан закрыть):

    Рис. Ключи

  28. В блок LC64 добавляем логику управления клапаном в местном режиме:

    Рис. Логика

  29. Параметр Answerback Tracking изменяем на NO:

    Рис. Answerback Tracking=0

  30. Переводим блок VALVE_LOGIC в режим AUT

  31. Вызываем лицевые панели тегов: TRACKING_TSI, OPEND, CLOSED, VALVE, TO_OPEN, TO_CLOSE

    Рис. Лицевые панели

    и имитируем режим отслеживания состояния выходов OPEN и CLOSE:
    - нажимаем кнопку [ON] на лицевой панели тега TRACKING_TSI
    - нажимаем кнопку [OFF] на лицевой панели тега TO_OPEN
    - нажимаем кнопку [ON] на лицевой панели тега TO_CLOSE
    Видим, что MV теперь отслеживает состояния выходов OPEN и CLOSE:

    Рис. Лицевые панели

    Убедитесь самостоятельно, что блок не отслеживает в этом режиме состояние концевиков.