S3 Stabilizacja temperatury obiektu

S3 Stabilizacja temperatury obiektu
Cel: zapoznanie z automatycznymi metodami stabilizacji temperatury w
wybranych obiektach
Wyposa enie stanowiska pomiarowego:
zasilacze, czujnik temperatury, mikroprocesorowy regulator temperatury
J-109, koc elektryczny, stoper, a nia wodna, termometr rt ciowy
Przebieg pomiarów:
1. Zapozna# si z budow$ uk adu pomiarowego:
z
T0
Mikroprocesorowy
termometr- regulator
J-109
y
grza ka
obiekt
Tmax
sprz enie
zwrotne
Czujnik
temperatury
T0- temperatura po'$dana,
Tmax- temperatura maksymalna,
z- zak ócenia,
y- wielko*# nastawiaj$ca
2. Zapozna# si z instrukcj$ mikroprocesorowego termometruregulatora J-109.
3. Kalibrowanie
wskaza.
mikroprocesorowego
termometruregulatora J-109 metod$ jednopunktow$:
a) umie*ci# czujnik w a ni wodnej,
b) podgrza# wod w a ni do temperatury 36.6 °C,
c) po odczekaniu 2-4 minut wyskalowa# regulator post puj$c
zgodnie z instrukcj$ obs ugi urz$dzenia.
4. R czne regulowanie temperatury obiektu (koc elektryczny).
a) umie*ci# wewn$trz obiektu termometr,
b) pod $czy# wtyczk obiektu do sieci napi cia 230 V,
c) w $czy# stoper,
d) zmierzy# czas, po up ywie którego temperatura obiektu
osi$gnie zadan$ przez prowadz$cego zaj cia warto*# T0,
wyniki przedstawi# w tabeli:
Czas
t (s)
Temperatura
T (°C)
e) po osi$gni ciu po'$danej temperatury obiektu od $czy#
zasilanie, odnotowa# w tabeli czas, po którym temperatura
obiektu osi$gnie warto*# Tmax,
f) zmierzy# czas, po którym Tmax obni'y si do warto*ci
zadanej, wynik zanotowa# w tabeli,
g) zmierzy# czas, po którym temperatura obiektu osi$gnie
warto*# o 4 °C ni'sz$ ni' temperatura zadana,
h) ponownie doprowadzi# do temperatury zadanej T0,
i) po osi$gni ciu temperatury T0 od $czy# zasilanie i odczeka#
do osi$gni cia temperatury Tmax,
j) zmierzy# czas, po którym temperatura obiektu osi$gnie
warto*# o 3 °C ni'sz$ ni' temperatura zadana,
k) powtarza# procedur jak w punktach h-i,
l) zmierzy# czas, po którym temperatura obiektu osi$gnie
warto*# o 2 °C ni'sz$ ni' temperatura zadana,
m) powtarza# czynno*ci jak w punktach h-i, doprowadzaj$c
obiekt do temperatury o 1°C ni'szej ni' temperatura badana,
Uwaga: w czasie przeprowadzania pomiarów stoper
powinien by w czony. Odnotowywa w tabeli ka d
zmian! temperatury o 1°C.
n) wykona# wykres t=f(T) dla przypadku r cznego sterowania
prac$ grza ki.
5. Automatyczne sterowanie temperatur$ obiektu przy pomocy
mikroprocesorowego termometru- regulatora J-109.
a) post puj$c zgodnie z instrukcj$ urz$dzenia zaprogramowa#
termostat, przyjmuj$c temperatur górn$ równ$ temperaturze
zadanej przez prowadz$cego, natomiast doln$ o 4 °C ni'sz$
ni' zadana,
b) umie*ci# wewn$trz obiektu czujnik oraz termometr,
c) w $czy# stoper,
d) obserwowa# kilka cykli procesu automatycznego sterowania
grza k$, odnotowywa# w tabeli jak w punkcie 2 zmiany
temperatury obiektu o 1°C,
e) zmienia# ustawienia regulatora, zmniejszaj$c doln$ granic
kolejno o 3, 2 i 1 °C w porównaniu z granic$ górn$,
f) wykona# wykres t=f(T) dla przypadku automatycznego
sterowania prac$ grza ki.
Wymagania:
1. Schemat blokowy i zasada dzia ania regulatora.
2. Metoda sprz 'enia zwrotnego.
3. Klasyfikacja i przyk ady uk adów regulacji ze wzgl du na funkcj ,
liczb wielko*ci regulowanych w obiekcie oraz sposób pomiaru
wielko*ci regulowanej.
4. Podzia regulatorów ze wzgl du na w a*ciwo*ci dynamiczne:
proporcjonalne
(P),
proporcjonalnoró'niczkuj$ce
(PD),
proporcjonalno- ca kuj$ce (PI), proporcjonalno- ca kuj$coró'niczkuj$ce (PID).
Przyk adowa literatura
[1] J. Brzózka, Regulatory i uk ady automatyki, Mikom 2004
[2] B. Pochopie., Automatyka przemys owa dla elektroników, WSiP,
Warszawa 1976