Podręcznik

2. Obiekt regulacji i modelowania

Obiektem regulacji i modelowania jest zespół trzech zbiorników połączonych szeregowo wraz z podsystemem zasilania wodą. Schemat obiektu został przedstawiony na rysunku poniżej.

Schemat zespołu trzech zbiorników wraz z układem regulacji

Zbiór zmiennych procesowych wraz z opisem, jednostkami oraz możliwym zakresem zmienności przedstawiono w tabeli poniżej. Zbiór tej obejmuje zmienne związane z działaniem układu regulacji (w tym wartość zadaną SP, sygnał sterujący na element wykonawczy CV, oraz wielkość regulowaną PV, którą jest poziom wody w trzecim zbiorniku) oraz inne dostępne pomiarowo wielkości procesowe (położenie zaworu regulacyjnego, przepływy, poziomy wody w zbiornikach. Wartość zadania SP, chociaż jest sygnałem wejściowych, została przedstawiona jako zmienna procesowa, gdyż w symulatorze, który będzie wykorzystywany wartość ta może być podana przez użytkownika (operatora) lub generowana automatycznie (dla ułatwienia realizacji zadania). Zatem zmienna procesowa SP reprezentuje rzeczywistą wartość, która podawana jest na wejście regulatora.

Zmienne procesowe obiektu TTS
Symbol	Opis	Jednostki	Zakres
SP	Wartość zadana poziomu wody w zbiorniku 3	m	0…0.5
CV	Sygnał sterujący na wyjściu regulatora	%	0…100
P	Ciśnienie za pompą	kPa	80…260
G	Sygnał sprzężenia zwrotnego położenia zaworu	%	0…100
F1	Przepływ wody przez zawór	l/min	0…28
dP	Różnica ciśnień na zaworze	kPa	0…260
L1	Poziom wody w zbiorniku I	m	0…1
L2	Poziom wody w zbiorniku II	m	0…1
L3	Poziom wody w zbiorniku III	m	0…1
F2	Wypływ wody ze zbiornika 3	l/min	0…35

Oddzielnie określony jest zestaw sygnałów sterujących, który przedstawiono w tabeli poniżej. Sygnały te reprezentują faktyczne wielkości sterujące podawane przez operatora. W symulatorze przewidziane możliwość automatycznego generowania wartości zadanej według określonych wzorów - skoki w całym możliwych zakresie zmian, skoki wokół ustalonego punktu pracy, zmiany sinusoidalne. Oczywiście, w razie potrzeb, użytkownik możne zaprojektować dowolny, wymagany przebieg wartości zadanej, który będzie podawany jako zmiana sygnału SPman.

Zbiór sygnałów sterujących dla TTS
Symbol	Opis	Jednostki	Zakres
PIDmode	Wybór ręcznego trybu pracy regulatora (0 – auto, 1 - manual). W trybie ręcznym na wyjście podawana jest wartość CVman.	-	{1, 2}
SPmode	Tryb generowania wartości zadanej: 1 – manual, 2 – skoki w całym zakresie, 3 – skoki wokół ustalonego pkt. pracy, 4 – sinusoida.	-	{1, 2, 3}
SPman	Pożądana wartość zadana (wykorzystywana w trybie SPmode=1).	m	0…0.5
CVmode	Tryb generowania sygnału sterującego w trybie pracy ręcznej regulatora: 1 – manual, 2 – przebieg trójkątny w całym zakresie zmian	-	{1, 2}
CVman	Wartość sygnału sterującego zaworu V1 w ręcznym trybie pracy regulatora	%	0…100