Integrální kriterium

Lib.Mervis.v1_0.IntegralCriterion

Pomocný blok sloužící pro výpočet kladného a záporného integrálu rozdílu dvou hodnot (např. žádané a skutečné hodnoty). Těchto integrálu se pak využívá v optimalizačních úlohách složitejších funkčních bloků.

• Lib.Mervis

program test
    var
        ic: lib.mervis.v1_0.IntegralCriterion;
    end_var

    ic();
end_program

Základní částí bloku je výpočet rozdílu SetPoint (žádaná) - Input (skutečná). Tento rozdíl poté vstupuje na dva integrátory, první slouží pro integraci kladného rozdílu (žádaná větší než skutečná) - budeme ho označovat jako kladný integrál. Druhý slouží pro integraci záporného rozdílu (žádaná menší než skutečná) - budeme ho označovat jako záporný integrál.

Pro vyloučení zákmitů je okolo žádané hodnoty vytvořeno pásmo necitlivosti o velikosti Diff (SetPoint - Diff/2 až SetPoint + Diff/2). Pokud se skutečná hodnota nachází v tomto pásmu nedochází k žádné integraci a výstupy obou integrátorů jsou nastaveny na nulovou hodnoty. Jakmile se skutečná hodnota dostane mimo toto pásmo, dojde k integraci příslušným integrátorem:

• skutečná hodnota je menší než žádaná zmenšená o Diff/2 - zvětšuje se kladný integrál, záporný zůstává nulový
• skutečná hodnota je větší než žádaná zvětšená o Diff/2 - zvětšuje se záporný integrál, kladný zůstává nulový

V každém kroku se porovnávají aktuální výstupy obou integrátoru s limitními hodnotami - kladný integrál s LimitForAttach, záporný s LimitForDettach, pokud v některém případě dojde k prekročení těchto limitů a současně má odpovídající vstup CanAttach/CanDettach stav true, dojde k aktivaci příslušného výstupu AttachCmd/DettachCmd a následnému vynulování integrálu. Tím je blok připraven k dalšímu cyklu. Tím, že se limitní hodnoty porovnávají s hodnotou integrátoru mají tyto daný fyzikální význam - jejich rozměr je dán jednotkou řízené veličiny a časem - ten se počítá v minutách, výsledná jednotka tedy může být např °C . min.

Pro názornou představu lze uvést, pokud bude limit nastaven na hodnotu 60 znamená to, že k aktivaci výstupu AttachCmd dojde po 60 minutách když je skutečná hodnota 1°C pod pásmem necitlivosti a nebo po 1 minutě když je skutečná hodnota 60°C pod pásmem necitlivosti - musí platit rozdíl_ve_stupních x čas_v_minutách se rovná 60

Vysvětlivky grafu - V prvním grafu je průběh regulované veličiny, SP = SetPoint, Limit = patřičná hodnota limitu - LimitForAttach/LimitForDettach

Tento obrázek lze rozdělit na pět částí

• Část 1
  

Skutečná hodnota je menší než žádaná ⇒ roste kladný integrál

• Část 2
  

Než stihl kladný integrál překročit limitní hodnotu, vstupuje skutečná hodnota do pásma necitlivosti a dochází k vynulování integrálů

• Část 3
  

Skutečná hodnota je větší než žádaná ⇒ roste záporný integrál, ve chvíli kdy překročí limitní hodnotu nastaví se na jeden cyklus výstup DettachCmd a následně se vynuluje, skutečná hodnota je ale stále vyšší, proto integrál opět narůstá

• Část 4
  

Skutečná hodnota se opět dostává do pásma necitlivosti ⇒ dochází k vynulování integrálu

• Část 5
  

Opakuje se situace z první části