Ніколаєнко А.М. Методичні вказівки до лабораторного практикуму. Частина І

Подождите немного. Документ загружается.

які можуть з’явитись у аварійному стані приладу. Далі сигнал подається на

вхідний пристрій ВхУ, де він нормується за нижнім рівнем виміру.

Після цього вхідний сигнал подається на підсилювач УВС з жорстким

негативним зворотнім зв’язком , де сигнал нормується за верхнім рівнем

виміру. Таким чином , з виходу УВС знімається сигнал нормований за нижнім

рівнями виміру .

З попереднього підсилювача ПУ УВС знімає сигнал , що змінюється у

межах 0-4В при зміні вхідних сигналів від нижньої до верхньої межі виміру.

Сигнал з реохорду Р , підсилений підсилювачем УР до рівня від0,5 до 8,5 В

порівнюється на вході підсилювача небалансу УН з сигналом УВС. Робота

приладу відбувається наступним чином .

При зміні значення параметра , що вимірюється , на вході підсилювача УН

з’являється сигнал непогодження, який підсилюється ним і керує роботою

двигуна ДВ, який у свою чергу , переміщує повзунець до тих пір , поки сигнал з

підсилювача УР не стане рівним по абсолютній величині сигналу з підсилювача

УВС. Таким чином , кожному значенню виміряного параметра відповідає

конкретне положення повзунка реохорда і зв’язаного з ним індикатора приладу.

Опір навитки реохорду для усіх градуйованих характеристик і діапазонів

виміру однаковий і складає приблизно 940 Ом.

Сигнал з виходу підсилювача УВС подається на входи підсилювачів

вихідних пристроїв ВУІ+ВУ5

ВУІ – пристрій перетворення вхідного сигналу у вихідний електричний

уніфікований сигнал 0-5мА чи 4-20 мА;

ВУЗ – пристрій сигналізації про вихід виміряного параметра за нижню

допустиму межу вимірювання;

ВУ – 2 – три позиційний регулювальний пристрій ;

ВУ – 3 – пристрій сигналізації про вихід виміряного параметра за нижню

допустиму межу вимірювання;

ВУ – 4 – пристрій сигналізації про вихід виміряного параметра за верхню

допустиму межу вимірювання;

ВУ – 5 – пропорційно-інтегральний регулювальний пристрій.

Живлення для усіх функціональних вузлів відбувається від джерела

стабілізованої напруги ИП.

Принцип роботи пристроїв сигналізації і регулювання розглянемо на

прикладі роботи пристрою сигналізації досягнення значення менше

дозволеного.

Пристрій має компаратор , на один вхід якого подається сигнал з

попереднього підсилювача , на другий вхід – сигнал з опору встановлення

завдання. Як тільки вхідний сигнал стане менше заданого значення на виході

компаратора напруга стрибком досягає рівня 11-15 В . Внаслідок цього

спрацьовує реле підсилювача вихідних пристроїв , перемикаючи свої контакти і

спалахує фотодіод.

Зміна установок завдання відбувається наступним чином .

У нормальному стані всі кнопки установок завдання на кришці приладу

віджати і сигнал з виходу підсилювача каналу виміру через замкнені контакти

кнопок подається на підсилювач небалансу УН. Якщо натиснути якусь із

кнопок на вхід УН надходить сигнал не з входу приладу , а з опору установки

завдання. Якщо, не відпускаючи кнопку, змінити положення повзунка опору

встановлення завдання , то покажчик приладу буде переміщуватись по шкалі ,

як під дією вимірюваного вхідного сигналу.

Таким чином , для установлення завдання використовується та ж шкала ,

що і для відліку показників про значення вимірювального параметру.

Пристрій сигналізації верхньої межі також зібрано на базі компаратора ,а

трипозиціїний регулювальний пристрій виконаний у вигляді двох

двопозиційних пристроїв. Принцип роботи цих пристроїв співпадає з

вищеописаним.

Структурна схема пропорційно – інтегрального регулювального пристрою,

рис. 9.- складається з суматорів 1 і 3 , інтегратора 2 і перетворювача “напруга-

струм” 5 , що забезпечує виконання закону регулювання













∆+∆=

∫

dtХ

ХКХ

вх

вхnвих

Рис. 9. Структурна схема ПІ – регулювального пристрою

Крім того мають місце можливості :

- інвертування вихідного сигналу при зміні положення перемикача

“прямий хід”, “зворотний хід” ;

- вимикання інтегрувальної складової у вихідному сигналі регулювального

пристрою при зміні положення перемикача з “ПІ” на “П”;

- безударного вмикання регулювального пристрою у систему регулювання

при зміні положення перемикача “А”- “Р”

У положенні “Р” на вихід регулювального пристрою вмикається ручний

задавач 4, що дозволяє при відключеному регуляторі довести значення

регульованої величини до значення установки , після цього перемикач

установлюється у положення “А”

Перетворювач “напруга-струм” служить для установлення значення

вихідного сигналу рівного 0-5 мА . Установка завдання , відносно якого

регулювальний пристрій формує керуючий сигнал , здійснюється по шкалі

приладу за допомогою опору, що виведений на його кришку при нажатій

кнопці , розміщений поряд .

Прилад реєструвальний РП-160

Дослідження динамічних характеристик регулювального пристрою

приладу ДИСК-250 неможливо без реєстрації його вихідного сигналу .

Приймаючи до уваги , що він аналоговий в інтервалі 0-5 мА , вихід Диска-250

з’єднаний з реєстру вальним приладом РП-160 , який має токовий вхід.

Функціональна схема РП-160 приведена на рис. 10.

Рис.10. Схема електрична функціональна.

Принцип дії приладу будується на порівнянні двох сигналів напруги

постійного струму: вихідний сигнал первинного перетворювача і сигнал

зворотного зв’язку U

з.з

, який знімається з повзунка реохорда R

Сигнал первинного перетворювача U

вх

з виходу підсилювача У подається

на підсилювач СУ , куди подається сигнал зворотного зв’язку U

з.з

. Підсилений

різницевий сигнал

∆U з виходу підсилювача СУ подається на компаратор КП.

Компаратор КП формує два сигнали: сигнал знаку ∆U, який установлює напрям

обертання М1 /реверс/ і сигнал, що забезпечує підключення напруги + 24 В до

обмоток статора МІ / поріг /.

Порядок комутації цієї напруги на навитках статора МІ у залежності від

значення ∆U, знака ∆U і заданої швидкості реагування приладу установлюється

реверсивним лічильником РС, який керує прямокутним імпульсом від

генератора Г через подільник частоти ДІ і дешифратор ДШ. При ∆U≠0 ротор

МІ почне обертатись у напрямку , установленому знаком ∆U. Ротор МІ ,

кінематично зв’язаний з пересувним контактом реохорда R , буде обертатись

доки ∆U не стане рівним нулю. У момент рівноваги (∆U=0) положення

покажчика на шкалі приладу відповідає значенню вимірюваного параметру.

Частота комутації напруги на навитці статора виконавчого механізму М2 /

швидкість переміщення діаграмної стрічки / задається генератором

прямокутних імпульсів Г і подільником частоти Д2. Порядок комутації напруги

на навитках М2 установлюється комутатором К.

Механізму переміщення стрічки ЛПМ надається рух виконавчим

механізмом М2 за допомогою редуктора Р. Для вибору швидкості переміщення

діаграмної стрічки / зміна частоти комутації напруги на навитках статора М2 /

на передню панель приладу виведена перемичка , зміна положення якої у гнізді

дозволяє отримати одну з можливих швидкостей – 20, 40, 60, 120, 240, 600,

1200 чи 2400 мм/год.

6.4 Опис лабораторної установки

Реєстру вальний прилад ДИСК-250 з ПІ – регулювальним пристроєм

установлений на щиті КВП. Вхідний сигнал приладу змінюється за допомогою

задавача, що закріплений під ним. Вихід регулювального пристрою з’єднаний з

входом струмкового вторинного приладу РП – 160 , також розміщеному на

щиті КВП.

6.5 Порядок виконання роботи

1 Вивчити призначення , конструкцію та принцип дії приладу ДИСК – 250

з ПІ – регулювальним пристроєм.

2 Увімкнути лабораторну установку і прилади на неї.

3 За допомогою задавача вхідного сигналу вивести стрілку ДИСК – 250 на

середнє значення.

4 При натиснутій кнопці на кришці приладу установити завдання

регулювальному пристрою на рівні середнього значення шкали.

5 Відкрити ДИСК – 250 і знайти панель з настройками регулювального

пристрою. Перевести перемикач у положення Пр , що відповідає

“прямому ходу” , задати пропорційний закон і виконати градуйовані

настройки К

за допомогою вхідного задавача змінювати сигнал на ДИСК

– 250 і по вторинному приладу РП – 160 фіксувати значення вихідної

величини . Побудувати графік залежності К

розрахованого від К

настроєного, де

вх

вих

∆

= при кожному значенні К

6 На внутрішній панелі приладу перевести перемикач із положення “П” у

положення “ПІ” і виконати градуювання настройки Т

. При незмінному

значенні К

зняти динамічну характеристику регулювального пристрою для

різних

значень настройки Т

, подаючи на вхід ДИСК – 250 ступінчастий сигнал

і фіксуючи у часі зміну вихідної величини на діаграмі РП – 160 . При цьому

швидкість діаграмної стрічки вибирається такою , щоб отримати розтягнену у

часі характеристику, на який би виразно розрізнялися дії П і І частини закону

регулювання.

Дослідження провести при різних значеннях К

і для кожного з них

побудувати графіки =

T ƒ(Т

), де Т

– дорівнює часу, впродовж якого під дією

інтегральної частини регулювального пристрою подвоюється вихідна

величина, що отримана під дією пропорційної складової закону регулювання .

По отриманим даним установити чи існує взаємозв’язок між Т

і К

6.6 Зміст звіту

Звіт повинен вміщувати назву , схему приладу ДИСК – 250 , схему

регулювального пристрою і схему вторинного приладу РП –160 , результати

досліджень у вигляді таблиць і графіків , а також висновки по них.

6.7 Запитання для перевірки

1 Що собою являє реєструвальний прилад ДИСК – 250 ?

2 Як реалізується керування за допомогою ДИСК – 250 ?

3 Залежні чи незалежні настройки регулювального пристрою ?

4 Як працює вторинний прилад РП – 160 ?