Алгоритм моделирования поддержания заданных климатических условий в помещении

Опишем разработанный алгоритм моделирования механизма поддержания заданных климатических условий с помехами в помещении без использования ПИД-регулятора из библиотеки инструментальной системы КОНГРАФ, реализованный на учебном стенде КОНТАР.

1. Снимаем данные с датчика температуры в помещении (терм 10к) и значение с ИМ Belimo в вольтах и преобразуем В в проценты (НАПРЯЖЕНИЕ, ФИЗ ВЕЛ ОГ)

2. Реализуем механизм температурной помехи (СУММА и РАЗНОСТЬ)

3. Производим сравнение с нижней и верхней уставками (КОМПОРАТОРЫ)

4. Если температура меньше нижней уставки, то включаем красную индикаторную лампочку на стенде (соединяем выход алгоблока с соответствующим выходом контроллера) и выдаём управляющее воздействие на Belimo для открытия (ПРЕОБР Л-А, УМНОЖЕНИЕ, ЗДН АН, ФИЗ ВЕЛ ОГ)

5. Если температура выше верхней уставки, то включаем зелёную индикаторную лампочку на стенде (соединяем выход алгоблока с соответствующим выходом контроллера) и выдаём управляющее воздействие на Belimo для закрытия (ПРЕОБР Л-А, УМНОЖЕНИЕ, ЗДН АН, ФИЗ ВЕЛ ОГ)

6. Если температура находится в промежутке между верхней и нижней уставкой, то система поддерживает температуру, впервые зафиксированную в этом промежутке (НЕ, И, ПАМЯТЬ АН, КОМПАРАТОР НИЖ)

Блок-схема программы с алгоритмом моделирования

Приведем блок-схему для разработанного алгоритма моделирования механизма поддержания заданных климатических условий с помехами в помещении, реализованную для учебного стенда с контроллерами КОНТАР.

Блок-схема позволяет реализовать механизм произвольной по величине и знаку температурной помехи (прямоугольная ступенька), имеющей место при открывании окон, дверей, включении и выключении бытовых приборов, при возникновении аварийных и чрезвычайных ситуаций, нахождении в помещении разного количества человек.

Рис. 24. Блок-схема алгоритма моделирования поддержания заданных климатических условий в помещении

На блок-схеме блоки, обозначенные как конец цикла 9, 10, 11, осуществляют передачу управления на блок, обозначенный как начало цикла 1.

Конфигурация аппаратного обеспечения нижнего уровня

На стенде имитационного моделирования, который называется, Щит автоматики, изготовленный ЗАО «МЗТА-Инжиниринг, имеется всего 4 микроконтроллера КОНТАР.

Рис. 25. Стенд с контроллерами - «Шит автоматики»

Для реализации поставленной задачи с учетом соединения контроллеров, датчиков и исполнительных механизмов на учебном стенде нужно использовать 3 контроллера: МС8, МС5 и MR8.

Рис. 26. Схема соединения контроллеров на стенде

Основная программа находится на контроллере МС8, соединенным с контроллерами МС5 и MR8. На него поступает входная информация с датчика температуры и датчика угла поворота механизма привода Belimo. Контроллеры МС5 и MR8 используются в качестве коммуникационных контроллеров. К контроллеру МС5 подключаются красная и зеленая индикаторные лампы, информирующие о включении или выключении кондиционера на подогрев или охлаждение. В режиме подогрева воздуха загорается красная лампа. В режиме охлаждения загорается зеленая лампа. Контроллер MR8 соединен с лампой подогрева/охлаждения, которая имитирует подогрев воздуха во включенном кондиционере на подогрев и его охлаждение во включенном кондиционере на охлаждение.