Ovládací smyčka - Control loop

Regulační smyčky je základním stavebním kamenem průmyslových řídicích systémů . Skládá se ze všech fyzických komponent a řídicích funkcí nezbytných k automatickému nastavení hodnoty měřené procesní proměnné (PV) tak, aby se rovnala hodnotě požadované žádané hodnoty (SP). Zahrnuje snímač procesu, funkci regulátoru a koncový ovládací prvek (FCE), které jsou všechny potřebné pro automatické řízení.

aplikace

Příklad jediné průmyslové regulační smyčky; zobrazující průběžně modulované řízení toku procesu.

Doprovodný diagram ukazuje regulační smyčku s jediným PV vstupem, řídicí funkci a řídicí výstup (CO), který moduluje působení finálního ovládacího prvku (FCE) tak, aby se změnila hodnota manipulované proměnné (MV). V tomto příkladu je zobrazena smyčka řízení toku, ale může to být úroveň, teplota nebo některý z mnoha parametrů procesu, které je třeba řídit. Zobrazená řídicí funkce je „přechodného typu“, jako je PID regulátor, což znamená, že může generovat celou škálu výstupních signálů kdekoli mezi 0-100%, spíše než jen signál zapnutí / vypnutí.

V tomto příkladu je hodnota PV vždy stejná jako MV, protože jsou v řadě v potrubí. Pokud by však přívod z ventilu směřoval do nádrže a funkcí ovladače bylo řídit hladinu pomocí plnicího ventilu, PV by byla hladina v nádrži a MV by byl průtok do nádrže.

Funkce řídicí jednotky může být diskrétní řídicí jednotka nebo funkční blok v počítačovém řídicím systému, jako je distribuovaný řídicí systém nebo programovatelný logický řadič . Ve všech případech je schéma regulační smyčky velmi pohodlným a užitečným způsobem, jak reprezentovat řídicí funkci a její interakci s rostlinou. V praxi na úrovni řízení procesu jsou regulační smyčky obvykle zkráceny pomocí standardních symbolů v diagramu potrubí a instrumentace , který zobrazuje všechny prvky měření a řízení procesu na základě diagramu toku procesu .

Na podrobné úrovni je vytvořeno schéma zapojení regulační smyčky, které ukazuje elektrické a pneumatické připojení. To výrazně pomáhá diagnostice a opravám, protože všechna připojení pro jednu řídicí funkci jsou na jednom diagramu.

Značení smyčky a řídicího zařízení

Aby se usnadnila jedinečná identifikace zařízení, každá smyčka a její prvky jsou identifikovány systémem „označování“ a každý prvek má jedinečnou identifikaci značky.

Na základě standardů ANSI / ISA S5.1 a ISO 14617 -6 se identifikace skládají až z 5 písmen.

První identifikační písmeno je pro měřenou hodnotu, druhé je modifikátor, 3. označuje pasivní / odečítanou funkci, 4. - aktivní / výstupní funkci a 5. je modifikátor funkce. Následuje číslo smyčky, které je pro tuto smyčku jedinečné.

Například FIC045 znamená, že se jedná o řadič indikující průtok v řídicí smyčce 045. Toto je také známé jako „tag“ identifikátor polního zařízení, který je obvykle dán umístění a funkci přístroje. Stejná smyčka může mít FT045 - což je vysílač toku ve stejné smyčce.

Pro referenční označení jakéhokoli zařízení v průmyslových systémech platí norma IEC 61346 ( Průmyslové systémy, instalace a zařízení a průmyslové výrobky - Zásady strukturování a reference

Reference