Задаване на необработени и инженерни граници за Logix SCL

Инструкцията Logix SCL може да генерира плавна, правдоподобна стойност на процеса дори когато нейните граници са неправилни. Това затруднява откриването на грешки при мащабирането. Инструкцията изпълнява предвидима математика; инженерната задача е да се докаже, че нейните сурови крайни стойности съответстват на конфигурирания модул, а инженерните крайни стойности — на калибрирания прибор.

Суровите граници принадлежат на формата на данните на модула. Инженерните граници принадлежат на обхвата на прибора и дефиницията на процеса.

Никога не извеждайте суровите граници само от разделителната способност на A/D преобразувателя. 16-битов преобразувател не гарантира, че контролерът предоставя стойности от 0 до 65535. Семейството на модула, избраният входен обхват, знаковото представяне, форматът на данните, конфигурацията на канала и кодирането на състоянието определят стойностите, доставяни до контролера.

Определете дали е необходимо мащабиране в стълбичната логика

Много съвременни аналогови модули ControlLogix могат директно да мащабират каналите до инженерни единици с плаваща запетая. Ръководството за потребителя на аналоговите I/O модули ControlLogix описва конфигурируемото мащабиране и инженерните единици за поддържаните модули. Когато вградeното в модула мащабиране вече предоставя необходимия обхват и информация за състоянието, добавянето на SCL може да създаде ненужно второ преобразуване.

SCL остава полезна, когато избраният формат на модула предоставя сурови броеве, когато проектният стандарт изисква изрично мащабиране в контролера или когато логиката трябва да поддържа контролирана промяна на обхвата. Програмата трябва ясно да показва кой слой отговаря за мащабирането. Техникът не бива да може да променя мащабирането на модула и да оставя мащабирането в стълбичната логика непроменено без аларма или документиран преглед.

Изградете измервателната верига от полевия прибор навътре

Потвърдете калибрирания обхват на прибора

Използвайте конфигурираните долна и горна стойност на обхвата, а не максималните възможности на сензора. Предавател за налягане с възможност за 0–100 bar може да е калибриран за 10–60 bar. Тези конфигурирани стойности определят инженерните крайни стойности, ако сигналът представя този обхват линейно.

Запишете типа на сигнала, обхвата на предавателя, мерната единица, демпфирането, извличането на квадратен корен и всяка локална линеаризация. Ако предавателят вече прилага извличане на квадратен корен за дебит, прилагането на още един квадратен корен в PLC е неправилно. Документацията на контура трябва да посочва къде се извършва всяко преобразуване.

Потвърдете електрическия обхват

Установете дали каналът е конфигуриран за 4–20 mA, 0–20 mA, 0–10 V, биполярно напрежение, термодвойка, RTD или друг режим. Долният активен сигнал за контур 4–20 mA не е нулев ток. Стойностите под конфигурираната активна нула могат да означават излизане под обхвата, толеранс на калибрирането или повреда.

Потвърдете формата на данните в контролера

Отворете точната конфигурация на модула и канала. Запишете каталожния номер, фърмуера, входния обхват, формата на данните, филтъра, реалновремевата извадка и евентуалното мащабиране на модула. След това използвайте съответното ръководство, за да получите суровата стойност, съответстваща на долния и горния електрически вход.

Не смесвайте крайни стойности от друго семейство модули. Compact I/O, FLEX I/O, POINT I/O, ControlLogix и модулите на трети страни могат да представят един и същ сигнал 4–20 mA по различен начин. Фърмуерът и профилите на добавъчните модули могат също да променят наличните формати.

Разберете линейното преобразуване

При линеен сигнал инженерната стойност се изчислява така:

Engineering = EngineeringLow + (Raw − RawLow) × (EngineeringHigh − EngineeringLow) ÷ (RawHigh − RawLow)

Това уравнение е полезно за независима проверка дори когато SCL извършва изчислението. Знаменателят не трябва да бъде нула. Разменените сурови или инженерни крайни стойности умишлено обръщат посоката, но този избор трябва да бъде изричен и тестван.

Използвайте данни от тип REAL, когато е необходима дробна разделителна способност. Целочислените дестинации могат да отрежат десетичните знаци и да накарат правилно мащабирането да изглежда грубо. Същевременно не приемайте, че допълнителните десетични знаци представляват точност на измерването; предавателят, модулът, окабеляването, калибрирането и шумът в процеса определят действителната неопределеност.

Изберете поведение при ограничаване, без да прикривате повредите

Ограничаването на изхода до инженерните граници може да защити последващите изчисления от екстремни стойности. То може също да прикрие превишаване на обхвата, излизане под обхвата или прекъсване на веригата. Съхранявайте суровия вход и състоянието на канала отделно от мащабираната стойност на процеса.

Полезната структура на точката включва сурова стойност, инженерна стойност, добро или лошо качество, излизане под обхвата, превишаване на обхвата, индикация за прекъснат проводник, когато се поддържа, състояние на връзката с модула, време на последното обновяване и състояние на сервизния байпас. Алармите на процеса могат да използват инженерни единици, но логиката за лошо качество не трябва да зависи само от ограничената стойност.

Определете как автоматичното управление реагира при лошо качество. Контурът може да задържи последния си изход, да премине в ръчен режим, да използва валидиран заместител, да премине в безопасно състояние или да продължи в одобрен влошен режим. Самата SCL не може да вземе това решение за процеса.

Работете правилно със сигнали с активна нула

Контур 4–20 mA осигурява диагностичен резерв под 4 mA и над 20 mA, когато модулът и предавателят го поддържат. Не преобразувайте автоматично всяка стойност под RawLow точно до EngineeringLow и не изхвърляйте информацията. Поддържайте отделни прагове, основани на прибора, модула и стандарта на обекта.

По същия начин показание над нормалната горна крайна стойност може да бъде действително превишаване на обхвата, а не повреден канал. Операторите трябва да различават „висока стойност на процеса“, „превишаване на обхвата“ и „лош сигнал“. Тези състояния не трябва да се сливат в едно наситено число.

Извършете пусконаладъчни проверки в повече от две точки

Проверките на нулата и диапазона могат да пропуснат разменени крайни стойности, нелинейни преобразувания и отрязване на цели числа. Подайте или симулирайте долната точка, 25%, средната точка, 75% и горната точка. Изчислете очакваната инженерна стойност независимо и я сравнете с тази в контролера и HMI.

След това тествайте малко под и над нормалния обхват, тока при повреда на предавателя, когато е приложимо, прекъсната верига, разкачване на модула, рестартиране на контролера и възстановяване на комуникацията. Потвърдете суровата стойност, мащабираната стойност, качеството, алармите, поведението на архиватора и реакцията на управлението при всяко състояние.

При миграционни дейности ръководството за мащабиране от SCP към Logix обяснява как да запазите установеното поведение, без да копирате недокументирани предположения. Хардуерните семейства могат да бъдат разгледани в колекцията Allen-Bradley.

Документирайте промените като промяна на обхвата на прибора

Промяната на EngineeringHigh не е козметична редакция на PLC. Тя може да промени праговете на алармите, настройката на регулатора, трендовете в архиватора, изчисленията на партидите, блокировките и очакванията на операторите. Третирайте промяната на обхвата като контролирана промяна на прибора и приложението.

Запишете стария и новия обхват на предавателя, конфигурацията на модула, параметрите на SCL, границите на алармите, диапазона на дисплея в HMI, скалата на архиватора и резултатите от валидацията. Ако стойностите се управляват от рецепта в HMI или конфигурационна таблица, приложете контрол на достъпа, проверки на обхвата, проследяване на ревизиите и атомарен метод за активиране.

Инженерна перспектива

Опасната грешка при мащабирането не е тази, която генерира повреда. Тя е тази, която генерира правдоподобни числа с неправилен наклон или отместване. Направете цялата сигнална верига видима в кода и документацията и съхранявайте информацията за качеството заедно със стойността.

Когато модулът може директно да предоставя инженерни единици, използвайте тази възможност последователно. Когато SCL е обоснована, извеждайте всяка граница от контролирани изходни данни и доказвайте поведението при нормални и аварийни условия. Целта не е просто правилна формула, а измерване, на което останалата част от системата за управление може да се довери.