Einführung der Anweisung zur Aufteilung der Zeitaufteilung

Der Befehlssatz der Allen-Bradley ControlLogix- und CompactLogix-Steuerungen ist recht umfangreich. Es ist daher nicht verwunderlich, dass es viele Anweisungen gibt, die der durchschnittliche Benutzer möglicherweise nie verwendet oder sich dessen bewusst ist. Die Split-Range Time-Proportioning-Anweisung, abgekürzt SRTP, ist keine Ausnahme.

Ich verwende ControlLogix-Produkte von Allen-Bradley seit ihrer Veröffentlichung vor über 20 Jahren und bin erst vor einigen Jahren über diese Anweisung gestolpert, die in der Prozesssteuerungs-Befehlsgruppe des ControlLogix- und CompactLogix-Befehlssatzes versteckt ist.

Der SRTP-Befehl ist nur als Funktionsblock- oder Strukturierter Text-Befehl und leider nicht in Kontaktplanlogik-Form verfügbar.

Abbildung 1. Die Funktionsblock-Darstellung des SRTP-Befehls.

So funktioniert der SRTP-Befehl

Der SRTP verwendet ein analoges Signal als Eingang, typischerweise von einer PID-Schleife, und wandelt es in ein gepulstes digitales Signal mit einem Tastverhältnis relativ zum analogen Eingang mit angewendeten minimalen und maximalen Skalierungskonfigurationseinstellungen um. Der Befehl kann auch das digitale Signal in zwei Teile aufteilen, von denen jeder nur auf einen bestimmten Bereich des Eingangssignals reagiert (dh 0–50% können konfiguriert werden, um den ersten digitalen Ausgang zu steuern, während 51–100% konfiguriert werden können, um den zweiter digitaler Ausgang).

Abbildung 2. Beispiel für einen zeitproportionalen Ausgang, manchmal auch als Pulsweitenmodulation (PWM) bezeichnet.

Die digitalen Ausgänge sind mit „HeatOut“ und „CoolOut“ beschriftet, da dieser Befehl häufig zur Steuerung eines Heiz-/Kühlvorgangs verwendet wird. Wenn nur Heizen oder Kühlen gewünscht wird, aber nicht beides, kann ein Benutzer den gesamten Eingangsbereich entweder für Heizen oder Kühlen konfigurieren und den anderen unerwünschten Ausgang ignorieren. Der Ausgang ähnelt einem allgemein bekannten Signal, das als Pulsweitenmodulation (PWM) bezeichnet wird.

Verwendungen für SRTP-Anweisungen

Die typischste Verwendung für den SRTP-Befehl besteht darin, einen analogen Ausgang eines PID-Reglers in einen gepulsten Ausgang für Heiz- und/oder Kühlanwendungen umzuwandeln. Da der PID-Befehl in ControlLogix und CompactLogix einen analogen Ausgang hat, ist eine Konvertierung erforderlich, um den PID-Befehl mit einem digitalen Ausgang zu verwenden.

Abbildung 3. Der SRTP-Befehl wird mit einem PIDE-Befehl verwendet gezeigt.

Wenn der Impulsausgang in Verbindung mit einem Halbleiterrelais verwendet wird, kann der Arbeitszyklus einer an das Halbleiterrelais angeschlossenen elektrischen Heizung gesteuert werden, wodurch die Wärmemenge für einen Prozess gesteuert wird. Wenn eine Kühlung erforderlich ist, wird der Kühlausgang normalerweise mit einem Magnetventil verbunden, das einen flüssigen Kühlmittel- oder Wasserfluss zu einem Prozess steuert.

SRTP-Anweisungseinstellungen

Es gibt neun Grundeinstellungen, die verwendet werden, um die Anweisung betriebsbereit zu machen. Vier sind der Heizleistung zugeordnet, vier sind der Kühlleistung zugeordnet und einer ist sowohl für Heizen als auch für Kühlen vorgesehen.

Die vier Heizeinstellungen sind die folgenden.

• Minimaler Wärmeeintrag
• Maximaler Wärmeeintrag
• Mindestheizzeit
• Maximale Heizzeit

Der minimale Wärmeeintrag ist der Prozentsatz des Eingangssignals, der den minimalen Betrag des Heizausgangsimpulses darstellt. Der maximale Wärmeeintrag ist der Prozentsatz des Eingangssignals, der die maximale Menge des Heizausgangsimpulses darstellt. Wenn sowohl Heizen als auch Kühlen in einem Split-System verwendet werden, sind typische Einstellungen für die minimale und maximale Wärmezufuhr 50 % bzw. 100 %.

Abbildung 4. Für den SRTP-Befehl werden einige Grundeinstellungen gezeigt.

Die minimale und maximale Heizzeit sind Grenzgrenzen für den Heizleistungsimpuls. Die Mindestheizzeit ist die Mindestzeit in Sekunden, die der Heizausgangsimpuls unabhängig von der berechneten Impulszeit eingeschaltet ist. In ähnlicher Weise ist die maximale Heizzeit die maximale Zeit in Sekunden, die der Heizausgangsimpuls aktiviert ist, unabhängig vom berechneten Wert.

Die vier Kühleinstellungen sind die folgenden.

• Minimum coole Eingabe
• Maximaler Cool-Input
• Mindestkühlzeit
• Maximale Kühlzeit

Die Kühleinstellungen sind den Heizeinstellungen sehr ähnlich, mit dem einzigen Unterschied, dass sie sich auf die Kühlleistung statt auf die Heizleistung auswirken. Ansonsten sind die Definitionen und Funktionen identisch.

Die einzige gemeinsame Einstellung zwischen den beiden Modi ist die Zykluszeit, die man sich als die Periode der Ausgangsimpulse vorstellen kann. Die Zykluszeit legt die Dauer (in Sekunden) der Heiz- und Kühlausgangsimpulse fest.

Die Verwendung des SRTP-Befehls kann Zeit sparen und die Logik vereinfachen, wenn ein analoges Signal in einen PWM-Digitalausgang umgewandelt werden muss. Die Anleitung hat recht einfache Konfigurationsmöglichkeiten und ist nach Gebrauch leicht verständlich.

Die Implementierung der äquivalenten oder einer Ersatzlogiklösung würde wahrscheinlich umständlich und schwieriger zu verstehen aussehen. Hoffentlich macht dieser Artikel Sie auf die Anleitung aufmerksam und inspiriert Sie, sie bei Ihrer nächsten Anwendung auszuprobieren.