DCS yoki PLC analog yo‘lini ochsangiz, ko‘pincha o‘rtacha qiymatni hisoblashdan ortiqcha jozibali ish qilmaydigan funksional blokni ko‘rasiz. U oxirgi beshta namunani saqlaydi, ularni qo‘shadi, beshga bo‘ladi va natijani PID amalda ko‘radigan PV sifatida yozadi. Bu sirg‘aluvchi o‘rtacha filtri — ko‘pchilik asbobsozlik muhandislari birinchi bo‘lib murojaat qiladigan sirg‘aluvchi oyna silliqlagichi, chunki arifmetikasi tushunarli, kechikishi esa oldindan bashorat qilinadi.

Bu transmitterdagi damping sozlamasi ham, rekursiv birinchi tartibli (PT1) filtr ham emas. Vazifasi bir xil — shovqinni yo‘qotish va jarayon o‘zgaruvchisini foydalanishga yaroqli holatda saqlash — ammo algoritmi boshqa, kechikish qiymati ham boshqacha.

Series C shkafidagi Honeywell Experion PKS C300: PID ga yetib borguncha analog PV lar odatda Control Execution Environment funksional bloklarida silliqlanadigan DCS kontrollerlari sinfi.

Rekursiv xotira emas, sirg‘aluvchi oyna

Eng yangi N ta namunani saqlang. Har bir yangi skanda eng eski qiymatni chiqarib tashlang, eng yangisini qo‘shing va qolgan qiymatlarning arifmetik o‘rtachasini chiqaring:

Y(n) = [X(n) + X(n−1) + … + X(n−N+1)] / N

Agar analog kirish sekundiga bir marta skan qilinsa va N = 10 bo‘lsa, har bir chiqish oxirgi o‘n soniyaning o‘rtacha qiymati bo‘ladi. Oyna kengligi o‘zgarmaydi; bitta namuna kiradi va bitta namuna chiqadi. Mexanizmning mohiyati shu.

Birinchi tartibli filtr rekursivdir: joriy skandagi chiqish avvalgi chiqishga va yangi namunaning bir qismiga bog‘liq bo‘ladi. Sirg‘aluvchi o‘rtacha filtrida esa bunday emas. U faqat oynadagi xom ma’lumotlar tarixiga qaraydi. Shu sababli uni boshqaruv pulti operatoriga tushuntirish osonroq va N ta analog qiymatni saqlash uchun xotiraga ega DCS yoki PLC tizimida undan foydalanish tabiiyroq.

ABB AC500 (jumladan AC500-S xavfsizlik kiritish-chiqarish modullari): xuddi shu sirg‘aluvchi o‘rtacha odatda Automation Builder dasturidagi funksional blok yoki ST kodi bo‘ladi, yashirin transmitter menyusi emas.

Ikki sozlama: oyna uzunligi va namuna olish vaqti

Filtrlash kuchi faqat N ga bog‘liq emas. Javob vaqti N × namuna olish davriga teng. 1 soniyada N = 10 bo‘lsa, oyna o‘n soniya davom etadi. Xuddi shu N 100 ms da bir soniyaga teng bo‘ladi. Ularni juftlik sifatida ko‘rib chiqing, aks holda bir konturdagi “yaxshi” sozlamani boshqasiga ko‘chirib, klapan nega endi juda sekin harakatlanayotganiga hayron qolasiz.

N kattaroq bo‘lsa, shovqin ko‘proq kamayadi va kechikish ortadi. O‘lchovda haqiqiy pog‘onali o‘zgarish yuz bergach, filtrlab olingan PV yangi qiymatni to‘liq qabul qilishi uchun N ta namuna kerak bo‘ladi. Sekin ishlaydigan harorat g‘ilofida bu ko‘pincha maqbul. Yuklama o‘zgarishini bartaraf etishi kerak bo‘lgan bosim yoki oqim konturida esa haddan tashqari uzun oyna PID ni sust ko‘rsatadi, aslida kechikishga filtr sabab bo‘ladi.

Davriy shovqin — oyna uzunligini maqsadli tanlash mumkin bo‘lgan yagona holat. Agar xalaqit taxminan har soniyada takrorlansa va siz 100 ms da skan qilsangiz, N = 10 bitta to‘liq siklni qamrab oladi va pulsatsiyani nolga yaqinlashtiradi. Sirg‘aluvchi o‘rtacha filtrining eng yaxshi ishlashi shu holat: oynani trendda “silliq ko‘rinadigan” dumaloq songa emas, xalaqit davriga moslang.

Sirg‘aluvchi o‘rtacha va birinchi tartibli (PT1) filtrlash

Ikkalasi ham past chastotali filtrlash vositasidir. Sirg‘aluvchi o‘rtacha filtrini tasavvur qilish osonroq: oxirgi N ta namunaga ishora qilishingiz mumkin. Biroq u ko‘proq xotira va har bir skanda ko‘proq qo‘shish amalini talab qiladi. Birinchi tartibli filtr esa bir nechta ko‘paytirish amalidan iborat — oyna saqlay olmaydigan transmitter yoki kichik o‘rnatilgan kiritish-chiqarish moduli uchun ham yetarlicha tejamkor.

To‘liq DCS yoki PLC tizimida xotira masalasi kamdan-kam hollarda hal qiluvchi bo‘ladi. Series C C300 uskunalaridagi Honeywell Experion PKS C300 protsessorlari va ABB PLC seriyasidagi ABB AC500 protsessorlarida qisqa analog tarixni saqlash uchun yetarli joy bor. Silliqlagichni ko‘rinadigan joyga dasturlang, N va skan tezligini PID yonida hujjatlashtiring, transmitter dampingini esa ma’lum, odatda kichik qiymatda qoldiring — shunda o‘zingiz sezmagan holda filtrlarni ketma-ket ikki marta qo‘llamaysiz.

U nima qila olmaydi

Kechikish har qanday silliqlagich uchun to‘lanadigan narxdir. Harorat konturlari buni ko‘pincha ko‘tara oladi. Bosim va oqim konturlari esa odatda ko‘tara olmaydi — bu PV larni ortiqcha filtrlash boshqaruvchini kechikayotgan obyekt bilan kurashishga majbur qiladi.

Impulslar oyna bo‘yicha o‘rtacha hisobda odatda yaxshi yo‘qoladi. Sekin siljish esa yo‘qolmaydi: past chastotali filtr rampani, faqat kechikib, kuzatadi. Muammo nol nuqtasining siljishi yoki tiqilib qolgan impuls liniyasi bo‘lsa, o‘lchovni tuzating; uni uzunroq oynada yashirmang.

Oddiy sirg‘aluvchi o‘rtacha filtrida oyna chetida qo‘shimcha sakrash ham bo‘lmaydi — buferdagi har bir namunaning vazni bir xil. Vaznli sirg‘aluvchi o‘rtacha filtrida esa yangi namunalar ko‘proq hisobga olinadi; u pog‘onali o‘zgarishni biroz tezroq kuzatadi va ko‘proq arifmetik amal talab qiladi. Tezkor konturda kechikish muammo bo‘lsa va baribir o‘rtachalashtirish kerak bo‘lsa, vaznli shakldan foydalaning; keyingi tungi smenada xatti-harakatini tushunarli ko‘rishni istasangiz, teng vaznlarda qoling.