przebieg ćwiczenia

Regulator RE15 w układzie stabilizacji temperatury
Część I – Badanie regulatora w układzie otwartym
1. Zapoznać się ze schematem konfiguracyjnym regulatora (rys.1) i sposobem jego
programowania w trybach I, II, III (str. 13 instrukcji LUMEL)
Wykorzystać załącznik „Programowanie regulatora RE 15”
2. Wyjąć czujnik temperatury z grzejnika, rozłączając tym samym tor sprzęŜenia
zwrotnego w układzie.
3. Sprawdzić wybrane pozycje w trybie II (Konfiguracja)
7. Dolna granica zakresu
8. Górna granica zakresu
14. Zakres wyjścia ciągłego
15. Funkcje wyjść
out 1
out 2
out 3
out 4
16. Funkcje bargrafów
bar 1
bar 2
20 °C
70 °C
0 ÷ 10 V
tri I
Y1
Y1
Y2 – c
Y1
Y2
4. Nastawić parametry toru I regulatora (tryb III)
2. Wartość zadana
równa temp. otoczenia
16. Zakres proporcjonalności
PB= 10,0 %
17. Czas zdwojenia
Ti= 0 s (całkowanie wyłączone)
18. Czas wyprzedzenia
Td= 0 s (róŜniczkowanie wyłączone)
19. Okres impulsowania
to = 5 s
21. Korekta sygnału sterującego
0%
5. Nastawić parametry toru II regulatora
24. Zakres proporcjonalności
PB = 0 % (załącz – wyłącz)
27. Histereza dla toru II
Hc = 1 %
29. Strefa nieczułości
Hn = 1%
6. Uruchomić program oscyloskopu „Scope.exe” i ustawić parametry rejestracji: Ilość
próbek = 480, odświeŜanie: 500 ms, częstotliwość próbkowania = 2 Hz. (dla
rozdz. 20s/działkę)
Inne ustawienia rejestracji podane są w Dodatku na końcu instrukcji.
7. Sprowadzić uchyb regulacji do zera, ustawiając SP = PV. Ustawić zamierzoną
skokową zmianę wartości zadanej, np. SP = 40 °C, bez zatwierdzania przyciskiem
„Enter” regulatora. Obliczyć procentową zmianę skokową uwzględniając, Ŝe zakres
pomiarowy regulatora dla czujnika Pt100 jest określony od –200 do +850 °C.
Uruchomić rejestrację przebiegów (RUN). Zatwierdzić skok wartości zadanej.
Powtórzyć badanie dla coraz większych skoków SP. Po zakończeniu rejestracji
zapisać obraz do schowka i do pliku.
8. Powtórzyć badanie dla innych nastaw regulatora, włączając tor I lub/i tor D np.:
Ti = 30 s, Td =0 ; Ti = 60 s, Td = 30 s ; Ti = 0 s, Td = 60 s; Ti = 20 s, Td =10
Część II – Badanie dynamiki obiektu
1. Sprowadzić uchyb regulacji do zera, następnie włoŜyć czujnik do grzejnika,
umoŜliwiając rejestrację temperatury
2. Zdjąć charakterystykę skokową obiektu ustawiając sterowanie typu „załącz –
wyłącz” w torze I (PB = 0 %) oraz maksymalną wartość zadaną (SP = 70 °C).
Przed zatwierdzenie skoku uruchomić rejestrację. Uwaga! Rejestrator ustawić
na najwolniejszą podstawę czasu (poz. 8).
Część III – Badanie zamkniętego układu regulacji
1. Na podstawie uzyskanej charakterystyki skokowej określić nastawy regulatora
PID (rozdz. 8.2 instrukcji do regulatora). Wprowadzić obliczone nastawy.
2. Ponownie sprowadzić uchyb do zera. Ustawić nową wartość zadaną (bez
zatwierdzania) np. SP = 40°C. Uruchomić rejestrację z szybszą podstawą
czasu i zatwierdzić skok. Zarejestrować przebieg regulacji. Po zakończeniu
rejestracji zapisać obraz do schowka i do pliku.
3. Powtórzyć badania dla skorygowanych wartości parametrów regulatora, jeŜeli
uzyskane przebiegi nie są zadowalające.
Dodatek
Objaśnienie skrótów:
SP
PV
CV
PB
Set Point
Process Value
Control Value
Proportional Band
Wartość zadana
Wielkość regulowana (wyjście obiektu, wejście regulatora)
Sygnał sterujący (wyjście regulatora, wejście obiektu)
Zakres proporcjonalności - odwrotność wzmocnienia KP
regulatora PB = 100/KP [%]
Tabela dla programu rejestratora „Scope”
1
2
3
4
5
6
7
8
Ilość próbek
480
480
480
480
480
480
480
960
Częstotliwość
40 Hz
20 Hz
10 Hz
8 hz
4 hz
2 Hz
1 Hz
1 Hz
Oznaczenie kolorów rejestracji:
Temperatura (PV)
Sygnał sterujący grzaniem (CV, tor I)
Sterowanie dyskretne grzaniem
Sterowanie dyskretne chłodzeniem (CV, tor II)
Czas rejestracji
12 s
24 s
48 s
60 s
120 s
240s
480 s
786 s
kanał 0
kanał 1
kanał 2
kanał 3
Podziałka
1 s/dz
2 s/dz
2 s/dz
5 s/dz
10 s/dz
20 s/dz
20 s/dz
50 s/dz
Ŝółty
niebieski
czerwony
zielony
C/A
C/A
X
Wejście
główne
Pt 100
−
e1 = x0 – x
+
A/C
Tor I
PID
Impulsator
WY 1 - Ciągłe (Kanał 0)
Wejście główne
(retransmisja temperatury)
WY 2 - Ciągłe (Kanał 1)
Sterowanie grzaniem
(retransm. ster. ciągłego)
WY 3 – Binarne (Kanał 2)
Sterowanie imp. grzaniem
X0
−
X
+
e2 = x – x0 - Hn
−
Tor II
2-poł
WY 4 – Binarne (Kanał 3)
Ster. Chłodzeniem ON-OF
Hn
Schemat regulatora RE 15 skonfigurowanego jako regulator typu „grzanie impulsowe PID – chłodzenie ON-OFF”
W sprawozdaniu naleŜy:
1. Zamieścić schemat połączeń regulatora z grzejnikiem i wentylatorem, objaśnić jego
działanie.
2. Zamieścić wykresy uzyskane w p. 7 i 8 wraz z ich analizą. Na wykresach zaznaczyć
ręcznie charakterystyczne punkty, odległości itp. W szczególności naleŜy oznaczyć
parametry regulatora. Omówić wpływ tych parametrów na uzyskane przebiegi.
3. Wyniki obliczeń, zwłaszcza uchybu ustalonego, porównane z uzyskanymi
doświadczalnie
4. Określić wyraźnie róŜnicę w działaniu regulatora w układzie zamkniętym i otwartym,
posługując się uzyskanymi przebiegami.
W sprawozdaniu nie naleŜy zamieszczać:
1. Fragmentów niniejszej instrukcji
2. Fragmentów dokumentacji firmowej
3. Tekstów i ilustracji ściągniętych ze stron internetowych
4. Tekstów zamieszczonych we wcześniej oddawanych sprawozdaniach (plagiatów)