Regulační smyčka po síti: zavře se to?
Regulátor je v jedné skříni, pohon v druhé, mezi nimi síť. Otázka není „stihne se to obvykle“, ale „stihne se to vždycky“ — a to jsou dvě různé úlohy.
Tři odpovědi, které dá totéž měření
| podle čeho | co to říká | k čemu je to dobré |
|---|---|---|
| průměr | „vejde se to pohodlně“ | k odhadu zatížení sítě |
| p99 | „skoro vždycky ano“ | k ničemu bez údaje, jak často se to kazí |
| nejhorší případ | „nezavře se to“ | k rozhodnutí |
To, že první dvě řádky říkají „ano“ a třetí „ne“, není výjimka. Je to výchozí stav na obyčejné přepínané síti — právě proto, že plný cizí rámec nejde přerušit (kapitola 3).
Co udělá zpoždění se smyčkou
Konstantní zpoždění je dopravní zpoždění a ControlLab o něm má kapitolu: ubírá fázovou rezervu, takže se musí snížit zesílení, a tím se zpomalí celá regulace. Spočítat se to dá.
Proměnné zpoždění je horší než konstantní, a to je proti intuici. Konstantní zpoždění je součást soustavy — dá se s ním v návrhu počítat. Jitter se nedá: regulátor dostane vzorek, o kterém neví, jak je starý, a derivační složka z něj udělá skok, který tam ve skutečnosti nebyl. Proto se u síťové regulace razítkuje čas — vzorek nese, kdy vznikl, a přijímač s tím počítá místo aby předpokládal, že přišel právě teď.
Praktické pravidlo
Ta dvojka je rezerva na to, co se nezměřilo. Kdo ji nemá, spoléhá na to, že osm hodin měření zachytilo i jev, který nastane jednou za den — a to je spolehnutí, ne výpočet.
A když se to nevejde
- Zpomalit smyčku. Nejlevnější a nejčastěji správné. Ne každá osa potřebuje kilohertz.
- Oddělit síť. Zmizí cizí provoz, tedy jediná část rozpočtu, která není vaše.
- Zmenšit rámce v cestě. Nesnížitelný jitter je doba jednoho plného rámce — na gigabitu je to 12 µs místo 123.
- Změnit pravidla. EtherCAT, TSN — kapitoly 10 až 12.
- Nezavírat smyčku po síti. Nejrychlejší regulace běží v pohonu; po síti jde jen žádaná hodnota. Tohle je odpověď, kterou používá průmysl skoro vždycky.
Ta poslední možnost stojí za zdůraznění: nejlepší způsob, jak vyřešit zpoždění sítě, je nemít ho ve smyčce. Proudová smyčka běží v měniči na desítkách kilohertzů, polohová v řídicí jednotce na jednotkách — a po síti chodí žádané hodnoty, kde milisekunda zpoždění nevadí.