2.2 Прилади, обладнання та опис лабораторних установок
Лабораторна робота №2 виконується на стендах №1 і 4 лабораторної роботи №1, а їх схема показана на рис. 2.3.
Стенд №1
Рис. 2.3. Лабораторний стенд
1,2,3 – датчики температури ТСП 100П межі вимірювання від -50…+500 0 С;
4 – труба;
5 – реміконт Р-130;
6 – мікропроцесорний контролер МІК-51;
7 – монітор;
8 – персональний комп’ютер;
9 – нагрівний елемент, що розміщений у трубі;
10 – вентилятор;
11 – вимірювач-регулятор універсальний восьмиканальний ТРМ138;
12 – універсальний програмний ПІД-регулятор ТРМ151-01;
13,14,15,16,17 – вимикачі;
18 – ЛАТР.
Стенд №4 (рис. 1.5)
Те саме, що і стенд №1, але має такі відмінності:
11 – одноканальний позиційний регулятор типу РТ фірми ТЭРА;
12 – універсальний двоканальний ПІД- регулятор температури типу РТ фірми
ТЭРА.
2.3. Завдання на виконання роботи
1. Ознайомитися з лабораторними стендами і методикою одержання перехідних
характеристик двопозиційного регулювання температури в об’єкті.
2. Експериментально одержати графіки Пз-регулювання при двох різних зонах
нечутливості регулятора.
3. Одержати графіки Пз-регулювання при двох різних значеннях
навантаження об’єкта .
4. Визначити показники якості Пз-регулювання і зробити висновки на
підставі одержанних результатів.
2.4. Порядок проведення роботи
Стенд №1
Ввімкнути кнопку 15 «Вентилятор» і регулятором швидкості 18 установити мінімальну швидкість обертання крильчатки (рис. 2.3).
Ввімкнути два пакетні вимикачі живлення стенду (виконується викладачем).
Ввімкнути кнопку 14 на щиті «ТРМ 138».
Натиснути кнопку , на панелі приладу «ТРМ 138» (рис. 2.4), прилад почне опитувати почергово вісім каналів. По черзі будуть говіти один з восьми світлових індикаторів 5, а в цей час інші світлові індикатори будуть миготіти.
Коли з восьми індикаторів на певний час буде постійно горіти індикатор з цифрою «2» повторно натиснути кнопку . На індикаторі 1 висвітиться поточне значення температури в об’єкті, на індикаторі 2 – задане її значення, а другий індикатор каналів 5 горітиме постійним свіченням.
Натиснути кнопку і тримати 3-5 с., поки на табло 1 висвітиться «ProG», а на табло 2 – «PL-0». Ми зашли в меню конфігурування приладу.
Натиснути два рази кнопку на табло 2 повинно висвітиться «PL-2». Після цього короткочасно натиснути кнопку (далі всюди на кнопки натискати короткочасно). На табло 2 повинно висвітиться «CPr 1» – ми зайшли в пункт налаштування виконавчих механізмів.
Натиснути кнопку на табло 2 повинно висвітиться «CPr 2». Натиснути кнопку . На табло 1 висвітиться поточне задане значення, а на табло 2 буде мигати напис «C.SP».
Натиснути кнопку – тепер буде мигати задане значення на табло 1. Кнопками і
збільшити це значення до 40
0С
і
натиснути
кнопку
–
почне знову мигати напис «C.SP».Натиснути кнопку – на табло 1 висвітиться значення гістерезису, а на табло 2 буде мигати напис «HYSt».
Натиснути кнопку – тепер буде мигати значення гістерезису на табло 1. Кнопками і збільшити це значення до ± 20С і натиснути кнопку – почне знову мигати напис «HYSt».
Натиснути 2 рази кнопку - вихід з меню конфігурування, до появи на табло 1 дісного значення температури, а на табло 2 заданого значення температури.
Увімкнути живлення комп’ютера. На робочому столі запустити ярлик програми «Монитор». В вікні, що відкрилося, під зображенням приладу ТРМ 138 натиснути на кнопку «Позиційне регулювання». На моніторі з’явиться розмітка графіка і значення температури.
Ввімкнути на щиті кнопку 16 «Нагрів» (рис. 2.3).
Через 20с. по табло 1 регулятора (рис. 2.4) або по монітору 7 (рис. 2.3) комп’ютера визначати температуру в об’єкті 4 і результати записати в таблицю 2.1.
Експеримент закінчити після одержання трьох амплітуд зміни параметра одного знака.
Кнопкою 16 вимкнути «Нагрів».
Регулятором 18 (рис. 2.3) установити максимальну швидкість обертання крильчатки вентилятора, тобто збільшити до максимуму навантаження на тепловий об’єкт 4.
Після охолодження об’єкта до кімнатної температури повторити експеримент, з п.14 до п.17.
Результати експерименту записати в табл. 2.1.
Змінити зону нечутливості регулятора на ±40С.
Повторити експеримент за двох режимів роботи вентилятора, тобто за мінімальної і максимальної швидкості обертання крильчатки вентилятора.
Результати експерименту записати в табл. 2.2.
Побудувати графіки позиційного регулювання температури для двох зон нечутливості і двох швидкостей обертання крильчатки.
Визначити показники якості позиційного регулювання такі як максимальна і мінімальна амплітуди зміни температури; частота автоколивання; зміщення середнього значення автоколивань відносно заданого значення регульованої величини.
Зробити висновки за результатами експериментів.
Табл. 2.1.
Результати перехідного процесу позиційного регулювання температури за зони нечутливості регулятора ∆=±20С з інтервалом в 20 с.
-
Навантаження
об’єкта мінімальне
Температура, 0C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Навантаження
об’єкта максимальним
Температура, 0C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Табл. 2.2.
Результати перехідного процесу позиційного регулювання температури за зони нечутливості регулятора ∆=±40С з інтервалом в 20 с.
-
Навантаження
об’єкта мінімальне
Температура, 0C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Навантаження
об’єкта максимальним
Температура, 0C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Рис.2.4. Лицьова панель приладу ТРМ 138:
4-х розрядний цифровий індикатор № 1 відображає виміряне або обчислене значення параметра в обраному каналі контролю; при аварії індикатор відображає порядковий номер несправного датчика.
Можливі два режими індикації:
- с т а т и ч н и й р е ж и м - вибір каналу індикації проводиться оператором за допомогою кнопок управління, розташованих на лицьовій панелі приладу, і контролюється по засвіченні відповідного світлодіода «КАНАЛ»;
- ц и к л і ч н и й р е ж и м - інформація по кожному каналі контролю виводиться по замкнутому циклу на заданий користувачем час.
4-х розрядний цифровий індикатор 2 відображає уставку виведеного на індикацію каналу контролю;
- при аварії індикатор відображає причину несправності датчика в символьному вигляді.
2-х розрядний цифровий індикатор 3 відображає інформацію про підключене до даного каналу вхідного параметра (Наприклад, датчик 1 - «d1»).
2-х розрядний цифровий індикатор 4 відображає в режимі «РОБОТА» номер підключеного до даного каналу вихідного пристрою; миготливим засвіченням сигналізує про переведення приладу у режим «РУЧНЕ УПРАВЛІННЯ».
- Світлодіоди «КАНАЛ 1 ... 8» постійним засвіченням показують номер лінії управління, параметри якої в даний момент виводяться на індикацію, миготливим засвіченням сигналізують про можливе виникнення аварійної ситуації в даному каналі контролю або спрацьовуванні в ньому попереджувальної сигналізації.
- Світлодіод «К1» засвічується при включенні каналу контролю, що виводиться на індикацію.
- Світлодіод «СТОП» світиться при роботі в статичному режимі індикації.
- Кнопки і служать для вибору каналу індикації в статичному режимі роботи, а також для управління в ручному режимі.
-
Кнопка
призначена для переходу приладу в режим
«ПРОГРАМУВАННЯ».
-
Кнопка
призначена для зупинки роботи аварійного
пристрою, а також для зрушення інформації
на верхньому індикаторі при його
переповненні.
-
Кнопка
призначена
для переведення вибраної оператором
лінії управління в режим «Ручне
управління», а також для повернення
приладу з режиму «ПРОГРАМУВАННЯ» в
режим РОБОТА.
Кнопка призначена для перемикання режиму індикації приладу зі статичного на циклічний і назад.
Стенд №4
Ввімкнути кнопку 15 «Вентилятор» і регулятором швидкості 18 установити мінімальну швидкість обертання крильчатки (рис.2.3).
Ввімкнути два пакетні вимикачі живлення стенду (виконується викладачем).
Ввімкнути кнопку 14 на щиті (РТ, фірми ТЭРА).
На нижньому табло (рис. 2.5) задане значення температури в об’єкті, а на верхньому табло – її поточне значення (температура в приміщені).
Натиснути кнопку
на панелі регулятора, поки старша цифра
завдання на нижньому табло почне
мерегтіти.Кнопками
і
установити завдання регулятору 400С.Натиснути кнопку
,
поки мерегтіня старшої цифри значення
завдання припиниться.
8. Установити зону нечутливості регулятора. Для цього натиснути
разом
кнопки
і
.
На вехньому табло з’являться чотири
нулі, а на нижньому табло – символ «PSd».
9. Кнопками і набрати код 1401.
10. Натиснути кнопку .
Кнопками і , на верхньому табло установити бажане значення зони нечутливості.
Натиснути кнопки разом і , поки на верхньому табло не з’являться значення температури в об’єкті, а на нижньому табло - значення завдання.
Увімкнути живлення комп’ютера. На робочому столі запустити ярлик програми «Монитор». В вікні, що відкрилося, під зображенням приладу ТЭРА натиснути на кнопку «Позиційне регулювання». На моніторі з’явиться розмітка графіка і значення температури.
Ввімкнути на щиті кнопку 16 «Нагрів».
Через 20с. по верхньому табло (рис.2.5) регулятора або по монітору 7 (рис. 2.3) комп’ютера визначати температуру в об’єкті 4, а результати записати в табл.. 2.1.
Експеримент закінчити після одержання трьох амплітуд зміни параметра одного знака.
Вимкнути на щиті кнопку 16 «Нагрів».
Регулятором 18 (рис. 2.3) установити максимальну швидкість обертання крильчатки вентилятора, тобто збільшити до максимуму навантаження на тепловий об’єкт 4.
Після охолодження об’єкта до кімнатної температури повторити експеримент, починаючи з п.14 до п.17 при максимальній швидкості обертання вентилятора.
Результати експерименту записати в табл. 2.1.
Змінити зону нечутливості регулятора на ± 40С, як описано в п.8-12 даного порядку проведення роботи.
Повторити експеримент за мінімальної та максимальної швидкості обертання крильчатки.
Результати експерименту записати в табл. 2.2.
Побудувати графіки позиційного регулювання і визначити показники його якості.
Рис. 2.5. Передня панель приладу
Прилад виконаний в пластмасовому корпусі, призначеному для застосування в складі електричних щитів. На лицьовій панелі приладу (рис. 5.2) розташовані два семисегментних чотирьох розрядних індикатора, призначених для відображення символьно-цифрової інформації, три одиничних світлодіодних індикатора і чотири кнопки управління:
- перегляд результатів вимірювання або встановлених параметрів;
і - зміна значень параметрів приладу;
- збереження встановлених параметрів.