Методичка для лабораторной работы № 05 по автоматизации

ВЯХ.ЗВ Л Иб ГжудАРстВенный кОиитет сссР пО нАРОдн(?47 ОБРАЭОВАнию МОСКОВСКИЙ орден~ ЛЕНИНА и ордена ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛ1М4ИИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ Утверидено учебннм управлением МЭИ Лабораторная работа Ф 5 по курсу Технические средства АСУ ТП АВТ(ИАТИЧЛСКАЯ СИСТИИА РЕГУЛИРОВАНИЯ С МИКР(ПРОЦЕССОРНЫМ РЕГУЛИРУЮШИМ ПРИБОР(УА ПРОТАР-100 (Продолиитаиьность лабораторного нанятая - 4 часа) 1991 Ивдатеяьотво МЗИ 621.36 К 125 УЕЕ 621.365.016 д ою ч ея со ию вбо -100 Куввшин В,Ф, - М.: Изл-во МЭН, 199). - 12 с. Излагается ыетоаекэ и сорюси выполнэншя Лабораторной ), првводетоя рэксмэяза я рэксмэязашти по наотройке системы рвгулпроваюя.

Сннсание преднаэючено лля стулвнтов сиеЮальнсотей 22 10,05-10.10. Э.Ф.Кузизш я Лабораторная рабою й 5 по курсу Технические средства АСУ ТП Аэт(умп1ческдк спспйа( РКГуднРОВАние с мику(ЦР(15(сс(мумм РЕГУЛИРУЕМ ПРИБОРОМ ПРОТАР-100 (Кабедра автоматизированных систем упрвшленяя теплощмп процессамп) Редактор М.А Панько Редактор язкнтельстю Н.К.Черша Темплан издания МЭИ 1990 г. (П), пов.

47 (метод.) Полпксано к пэчатв якУГРт Формат 60х84/1 6 Печ.л. 0,75 Уч.-авд.л. О, 6 Ткрвя 500 Изд. д 354 Эааэз хсу-1 Бесплатно Типограбия издвтвльотва МЭИ Красноказарменная, 13 ® Московский эяергетичесншй шютштут, 199( г. Цель работы - изучение вопросов технической рмияэаЮи АСР о микропроцессорным регулнрушшнм приборшз ПРОТАР-100, присбретенве ювыков по програчыароэанвш, настрозае а управлению системой регулирования на примере АСР тмшерэтуры электропечи.

~ують Фуююонвльнув схему оистемы регуаэромы ° работы о приборше ПРОТАР-100. 2. Снять экопернмвнтально кривую )шзгою объекта; определить скорость исполнительного механизма. 3. Оценить пвреметрм кривой разгона объекта н рассчиють юстройку регулятора. 4. Оценить начестно процессов регулирования. Функцэоюльюя схема АСР приведена на рис. 1. Объектом регулиронания является злектричеснвя печь И). Регулируеюн величина (теьаервту(ш печи 8„ ) нзмеряетоя термоэлектрическим преобразователем тп а представляется в виде унибыцарованного сигнала ( 0-5мА) с пшзсщьш ,норюрушшего преобразователя Н)1 о дяапазоном преобразования 0-600 С. Регулирующее воздействие Ал ю объект производитсн с поо мощьш ЛАТРл (регулируемого автотраюйорматора), юпрякение с кото рого подается на нэгревательный злемент НЭ элентропечи. Сила тока через НЭ нзмэряется еьшермэтрсм А.

Фуюциы регулятора выполняет макропроцессорный регулирушший прибор ПРОТАР-100 с импульсным выходом в коыплекте с исполнительюм механизмом (ИМ) постоянной скорости типа МЭО, выходяой нал которого механически связан с осьш ЛАТРа. Сигюл регулируемой велиюны (уя полаетсн ю вход Кл регулэрушшего прибора. сигюл касания по теюературе 8лу Формируется в ваде двук ооставляшаих: 1) о помащьш выносного задвмкего уотройстю Эу"11, подялшчвы наго ао входу хЭ регулируыкего прнбора; 2) с помощьш переменной Ро прсгрвмеюю путем. Блок )шраэлеюя Бу-21 слупит длн уст„новления требуюого вида управления обьектсм (автоютическов А, ручное Р или внешнее В) п для подачи сигналов ручного дистаамонюго уп(шелепин исполютель- - 4 о о. ннм механизмом (меньше - больше). Пусковое устройство(ПУ) служит ци реверсивного унрезленвя элен- тродвкгетелем исполннтелъяого метвнизма с помолмс нмцульсннк ваюаяв- нмх снгюлов (от регулирующего приборе в Буй().

В качестве ПУ исполъзуется трезвоны~пенный тнрнсторннй усвю- тель тяпа У101. Сигнал по положению регулирующего органа Аэ Форынруется лет- чиком положеивя ()А)) н норюрупщю преобрезонетелем(науй. Оаматнвузмй прибор ~(У(~ (тэпе КСП-4) нспользуется лля записи сигналов в процессе ннстройнк н рвботы системы.

Переключатель о( позволннт ззцгсеть ю СП один аз трех сигннлов: 1) таьщернтуру печи 8„ в дкнпвзоне 0-600сС ( 0-100й уС ) ; 2) положение регулкрукщего оргвю ,Аг в дюпнзоне 0-100й )и; 3) сигнал у с вннлогсного выхолн ПРОТАРн (в юнпвзоне 0-100Т Ус).

Здесь символ Ус озннюет "уюфнцяровннный сигнал". Сигнал,и. подеется текле нн стрелочннй указатель полонения(у(Г) н ю вход хб регулирующего приборе. Краткая техническая характеристика прибора ПРОТАР. ПРОТАР является црогралвируемвм ъмнропроцессорние регулцрущвнм уст родствен с одюм аналоговым, одюм ямпульсным в двумя ддскретнаа выходами.

Он может испольэоветься в охеъех ствбкщ эеЮв технологи- ческих парнметров, прогрнъмного, каскедного н многосвязного регулнро- хаэвя. Алгорнцеы обреботкн внъормнюы прв этом могут быть кек стнкдер тнымя, не требусннмн прогрнмъмровенкн (ревнм жесткой структуры], твк к пронзэольнымн, програигируеъщмн потребнтелнмн (реюм свободной структуры), НН ПеРедней ПаНели Приборе ПРОТАР-100 расположены: - восьмнрнзрядный цифровой индикатор (дксплей); - кнопки " Е Э " "П Н", " (Ъ ", " Ц) " для переклвчення ремэ мов работы днсплея, просмотре в юстройня переменных, просмотре н юбера ( прогрньинроввння) структуры приборе ( - кнопки " т у ", " ~н~ ", " хь ", " ы " для перенлвченвя рею- мов упреэленвя в осущестнлення ручного управления; - светодиодные внднквторм " Я ", " Чу.

", " Аъ ", " )7 " двсм- ретных н нмпулъсных выходов Ей, Ен, 2 а вЕтз соответственяоз - светодиодные нюдввторы "( Р ", "ч',ч " установленного рева мв уцрнвлеъця (ввтсмяткческвй - ручной). Фуюцвонвлъюя схмзн прв- бора ПРОГАР-100 првведею в раздаточных мнтернаюх в нв плакате в юбораторек АП!. Ою созер|шт трн основ|ве части: — аппаратное ус|го! с|ропстзо зною нн ормаюи УВнй,содерзп иаЮчсонне разделителе ле н а нзлого-нн'роэоГ прообреэоввтель АП). - программ|руем емае пн'рснс» сшс|сютольное устройство ППВу. - зпне,втное устротстзс знзеР нн'ор|ш|э!и УВ)(, содерланое ВХОЗННВ аНГМ|ЛН ХЛ, ХЬ, Х б ПРС"бр»ЗУШтоя С ПОМОНШШ АП! н пийроные перемешше Я' . Ь и д соотэетстненно, ВПВУ приборе обеспечивает выполнение спераюй |шд переменншю а рамках юбсрн |уннннй Б, (от БСП ко БЧЯ ).

перечю пером|нннт н (унн|ап г, прнзелвнм на плакатах з юбш. риторик АП). Пользуясь унязш:нымн Фуннш|ныл н переменными, маюо юбрать структуру, Реелвзу|сус эаленный алгоритм управления (н иреяеюх 100 югов прогр:»шн). упрезлшше импульсшшн внхоюьш производится с помощьш широт ао-|пауль|ного модулсторз ИИ. МЕТО?Е?ЧЕСМ)Е У?ЯЗАБ)Я ПО РАБОТЕ С ПЛ(ВОРСА ПРОТАР- 100 МУ1.

Устоноюя тр |оуе|шго Роки|в Работы писался, порддск проб мотре а юстродкз псы»тесных н струнтуры. В приборе пр»з)см трепы пять Резинок дисплея! 1 - гншеюе дв~плен! 2 - индикация отклоне||ее ш я задания Мо ! 3 - дроснотр(П!") пе;емегнцх и енгелов и настройка ('?У') переменим; 4 дросматр скгмшов, в генке зщп|неюя переменной, ш|п'рнюой з реыиме 90 В - просмотр стРУн;уны ('Ч(С") в |шбор структуры ("НС"). Реками 1-4 уста|а'ш~ с я последовательно цруг эа другом при периодическом юа»тни лн тнз ? й з ".

Пере'сод из ре.слв "П" в реан "!Г н обратно гсу,есш;»ется ~шх~ш|ем инсдки "П.Н". Иэыенеюв зючвння ю! мснннх з ро|шне Ни посл|доэатвюш|й просмотр перш|енн»х а снгн .кз в резные "П" производится юю шшм лнопка (з или «? . Для устннонка ре«гно гр сю |(и структуры слечует с»пчад«устаноэнть раним 1 (гашонх !, после чего искать кнопку "П Н" до л«нюеюл индккацнн "?)с".

Вил того юе»еабтокнмссти мозно первптк и Резям набора структуры. Вдя этого следуе| Усююзгть контр Р код "ПС99", после чего назать кнопку "П Н" до показания ахднкаюш "БС". Дальнейаий переход з резшз "ПС" и обратю в "БС" пронзнохнтся юяаюем ннопни "П.Н". Устанопка трвбуеыого ншзера юга зрогршммы (в ре|шме "ПС"), а такие иэмеленне содерзшння грогрз|шы ю текуием ваге (в ршюме "(и") производится юзаткгм кнопки г> или ч( . МУ2, Методика экспериментального спрекеленкя и обработки кРивой разгона объекта Кривая разго|ш объекта испольэувтсн нгш оркеьткроэочной оце»ки параметров настройки регулятора.

длл получсюя кривой разго|ш проиэводктся ступенчатое изменение регуюруалего нозчейстпкя,««( т ) о помомьш блока управлеюя(Б4 (в резиме ручкого упрэнлеш|я) и з.п|- сызаетсн не СП процесс перехода регулируемой неш»шю из одного стацноюрнаго соотояш.я в цругое. Для повышения точности обработки звюсь регуш:Бум|ой веж — нн проиэнокится с уснлев|ем запгсынаемого спгюю в ссотзетстншс о Формулой ц= (в„-в„) к„+ (,„ где ш«'» - регулируемая величию (таюернтурд печи); шэу — сигюл эадаьшл! М - аналоговый выходной сигюл ГРОТАРз; Кз - кошу(ацнент усиления кацис ыштемого сигюла; Ц„„- ючальное счвзек|е пыхоннога сггюла.

Формула (1) рю»шзоюю з приборе ГРОТАР с пш|оаьп час|ш прогршш|ы (шаги 00-13)>блок-схеьш которой пргзеде|ш ю рис. 2, а текст - н табл. 1. РгУ Бг~ РМ! Ел|Э М см цяп Рас. 2 Т блице 1 Прямечвюе Об 09 1О 11 12 13 Е25 Пбб Е41 у. Обозначения переменных приведены няне> Я - температуре сечи Оо; Ь - составлюзяя сигнала задания от ЭУ(1) с!: А) - параметры деми( ера длн сигюла Я с2; к2 - параметры демпбера для снгюю Ь Уо — суюарныд снгюл задания> до - оперативное задание (ст ЭУТХ); Ро - исходное захшме; П><> - стклонеюе от зеюния (Е = 8„-(>>Э)' сЗ=Ку коэ(енц<ент усиления прн зелиси сигнала У ППЕ> = У<м,' - вход ЦНП длл завода сигнала У МУЭ. Обработнн <риной рзэгона По кривой разго<щ объекта сценвзавтоа ХараКтеРные перемат рн х 1-, Т у в К, - путем проведения касательной з точке перегиба в соотзетстюи с рис.

Э, где К>1 = аУх<х / ц/" ° (2) При вэмереюн стклсне<юя величины у следует учитывать маскэцб зепхск с учетом соотнсвенин 100 хех пнагрехмы (1 ООА уфд у ° (3) гве Ке '.О , т.е. 1 дел. 0,2 ь УО. 00 (К 02 03 ОА Об Об Е 17 Е41 до Е1б Е2б Уо Е 41 Сь,<2>>(< рбй)ЯО<> Эашжь Ь ~ з до тя, с(<>(<~р)1),4П>б Вгмта нее ~ эалання Эепвсь Отклонение Е хЯ-Уе Умноиенне ю сЭ(Кн) Олоиение ~ с Пбб Эвпнсь н у ~ длв ПАП 9- измерение отрезков зрнменя ас прсаззонится цо соответотвув щему отрезку диегРаемы ьс о учетом ве окороотв)> по форсулв Р . е.ЕА,, (4) У., й- ° ° у Оптимальные значения пар тров <мотройиа ПИ - регулятора ориентировочно оценивавтся через араметры кривой разгою объекта по бор К„- О,Э,~(К б ""б ) Т (3) < аь' > дрябннявикс СсотивтотзуйШЯВ~ Ирятэрап Ф 0,9<ЗХе<ю;.>.