 |
Порядок выполнения работы.
|
|
|
|
1. Ознакомиться с основными узлами установки (Рис.4.2).
2. Убедиться, что выключатели 9 и 6 находятся в положении "Выкл."
3. Подать напряжение на установку выключателем 1.
4. 
Включить компьютер кнопкой 10.
5. Загрузить SСАDА-систему"РСК-2007"
Ярлыком "Контроль 8.4к".
6. Клавишами F1-F12 на клавиатуре или кнопкой "Экран" на пульте управления перелистать основные экраны и ознакомиться с их содержанием. Оставить открытым экран №3.
7. Выбрать мышкой символ вентилятора В1 и нажать кнопку "Пуск" на пульте управления.
8. Включить разогрев обьекта, установив переключатель 6 в положение 3 А. Записать в лабораторный журнал показание амперметра (I1).
9. Выбрать мышкой символ прибора Т1 и нажать кнопку
"Диаграмма".
10. Проследить за разогревом объекта по диаграмме и таблице 1 (на экране). При установившемся (с точностью
± 0,1 оС) значении температуры Т1 быстро нанести на
объект возмущающее воздействие, переведя переключатель 6 в положение 4 А.
Рис. 4.2. Внешний вид установки:
1 – выключатель напряжения сети, 2 – электроподогреватель,
3 – датчик температуры воздуха (термометр сопротивления), 4 – контрольная лампа «Сеть», 5 – силовой распределительный шкаф, 6 – переключатель нагревателя Н1, 7 – амперметр, 8 – клеммник управляющего модуля, 9 – выключатель нагревателя Н2, 10 – кнопка включения компьютера.
11. Проследить за формированием кривой разгона объекта. При достижении нового установившегося значения температуры перенести в лабораторный журнал (табл. 4.А) данные кривой разгона из таблицы 2 на экране и записать значение тока I2.
12. Возвратить переключатель нагревателя H1 в положение
3А.
13. Построить кривую разгона объекта, определить по ней свойства объекта регулирования и рассчитать параметры настройки регулятора (Кр, Ти, Тд).
|
|
|
14. Открыть диаграмму прибора Т1, нажать кнопку "Задание", ввести в открывшееся окно рассчитанные коэффициенты Кр, Ти, Тд и выставить в качестве задания регулятора текущее значение температуры Т1.
15. Выбрать мышкой окошко "Выход" и нажать кнопку "Автом." Убедиться, что цвет значка режима работы исполнительного механизма Y1 изменился с синего на зеленый.
16. Подать в систему возмущающее воздействие, установив переключатель нагревателя Н1 в положение 4 А.
17. Проследить за процессом регулирования. Данные из таблицы 3 на экране перенести в табл. 4.Б и построить по ним кривую переходного процесса системы регулирования.
18. Определить показатели качества переходного процесса и заполнить табл. 4В.
Таблица 4.А. Кривая разгона объекта регулирования
| t, c | ||||||||||||
| T, oC | ||||||||||||
| t, c | ||||||||||||
| T, oC |
|
t, c
Таблица 4.Б. Кривая переходного процесса АСР
| t, c | |||||||||||||
| T,oC | |||||||||||||
| t, c | |||||||||||||
| T,oC |
Т,0С
|
|
|
|
|
|
Таблица 4.В. Показатели качества переходного процесса
| Параметры настройки регулятора | Параметры качества переходного процесса | |||||
| kP | ТИ | Тд | Динами- ческая ошибка YДИН | Время регули- рования t P | Перере- гулиро- вание φ | Интегр. квадра- тичная ошибка I |
Лабораторная работа 36.
ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ РЕЛЕЙНОГО ТИПА
Цель работы. Ознакомиться с работой системы регулирования релейного действия и методикой расчета параметров автоколебаний в ней. Определить параметры симметричных автоколебаний регулируемой величины расчетным путем и экспериментально.
Релейные системы регулирования отличаются фиксированными положениями регулирующего органа, который может практически мгновенно занимать одно из двух положений, соответствующих максимальному или минимальному притоку вещества или энергии в объект. Такие системы называют также системами двухпозиционного действия.
На рис.5.1 представлена кривая переходного процесса в релейной системе регулирования при условии, что регулирующее воздействие u приводит к возрастанию регулируемого параметра x.
 |
Рис.5.1. Переходный процесс в релейной системе регулирования.
Как видно из графика, регулирующее воздействие мгновенно изменяется от максимального значения до минимального (и наоборот), когда регулируемый параметр достигает заданного значения.
|
|
|
Сама же регулируемая величина совершает гармонические колебания относительно среднего значения, что обусловлено инерционностью объекта регулирования.
Параметры колебаний регулируемой величины в релейной системе определяются, в основном, свойствами объекта регулирования.
Описание установки. Мнемосхема экспериментальной установки приведена на рис. 5.2. Объектом регулирования является электрическая печь ЭП, в которой размещен нагревательный элемент RH и вентилятор В1, предназначенный для продувки воздуха через печь. Сила тока, протекающего по нагревательному элементу, контролируется амперметром А.
Рис.5.2. Мнемосхема установки.
Управление установкой ведется с компьютерной рабочей станции. В качестве программного обеспечения используется система диспетчерского управления и сбора данных «РСК- 2007».
Температура воздуха на выходе из печи (регулируемая переменная) измеряется термометром сопротивления Т1а и регистрируется созданным в компьютере прибором Т1б. Если температура воздуха опускается ниже заданной, с прибора Т1б подается сигнал на исполнительное устройство – оптрон Y1, который замыкает электрическую цепь и через нагревательный элемент Rн протекает ток, величина которого зависит от положения движка трансформатора Тр. При достижении температурой заданного значения исполнительное устройство размыкает электрическую цепь и нагреватель Rн обесточивается. За счет продувания воздуха температура в печи начинает снижаться. Как только она достигает заданного значения, исполнительное устройство Y1 вновь замыкает электрическую цепь, через нагреватель снова течет ток, и температура в печи начинает возрастать.
Определение свойств объекта регулирования. В данной работе свойства объекта регулирования определяют по его кривой разгона. Для снятия кривой разгона объект приводят в состояние равновесия, а затем наносят ступенчатое возмущение, изменяя движком трансформатора Тр силу тока через нагреватель от I1 до I2 = I1 2. Данные об изменении температуры в печи заносят в табл.А, а затем строят по ним кривую разгона объекта.
Т
∆Т
∆t t
Расчет параметров автоколебаний. Параметры автоколебаний рассчитывают по формулам:
ТК = 3,5τ; ωК =
1,79; А = 0,44ετ, (5-1)
где τ – время запаздывания объекта (см. стр. 12-13), ТК, ωК и А
– период, частота и амплитуда колебаний.
Коэффициент ε находят по приращению температуры в печи 
Т за время t на линейном участке кривой разгона
объекта: ε =.
Нахождение экспериментальных значений параметров автоколебаний. Экспериментальные значения параметров колебаний находят по кривой переходного процесса системы регулирования. Для снятия кривой переходного процесса в регуляторе устанавливают в качестве задания значение температуры в печи Тзад = Т1, переводят систему в автоматический режим и наносят на объект такое же возмущение, что и при снятии кривой разгона. Изменение температуры в печи во времени заносят в табл. Б и по полученным данным строят кривую переходного процесса системы, по которой находят экспериментальные значения параметров автоколебаний. При этом период колебаний ТК находят непосредственно по кривой переходного процесса (см. рис. 1), а частоту ωК и амплитуду А колебаний вычисляют по формулам:
К =; А =,
Тк 2
где Тmax и Тmin – наибольшее и наименьшее значение
температуры в печи в режиме автоколебаний.
|
|
|
