Ніколаєнко А.М. Методичні вказівки до лабораторного практикуму

Подождите немного. Документ загружается.

Таблиця 4 Параметри меню Конфігурування

Найменування параметра КОД

Можливі значення

ДОВІДКА

Положення десяткової крапки на дисплеї при індикації

вхідного сигналу

0000 0000. 000.0 00.00 0. 000

Початкове

значення лінійної шкали даного каналу L.b

-999... 9999 (без обліку коми)

Кінцеве значення лінійної шкали даного каналу

L.E

-999... 9999 (без обліку коми)

Постійна часу фільтра вхідного сигналу

0...10…10с.

При

tо=0, фільтр

имкнений.

Ширина зони повернення компаратора Н uH

0...…255

Ширина зони повернення компаратора L uL

0...…255

Обмеження впливу на об'єкт регулювання убік збільшення,

за за час повного ходу виконавчого механізму (параметр РР)

0<= EH<= 100%

Обмеження впливу на об'єкт регулювання убік зменшення,

за час повного ходу виконавчого механізму (параметр РР)

-1000<= EH<= 0%

Обмеження на мінімальну тривалість вихідних імпульсів

0,1...20…20,0с

Час повного ходу виконавчо

го механізму (період ШІМ) PP

1... …255с

Перехід до етапу РОБОТА

Незмінне значення End.

- при натисканні на кнопку

пид

ПАРАМЕТР

- повернення до

першого параметра меню;

- при натисканні на кнопку ВВОД - повернення в меню

ВИБІР СЛУЖБОВИХ РЕЖИМІВ

Вихід з режиму КОНФІГУРУВАННЯ

Для виходу з режиму КОНФІГУРУВАННЯ у режим РОБОТА

послідовним натисненням кнопки ПАРАМЕТР встановити на індикаторі

регулятора значення End і натиснути Ввод. При появі меню каналу СН1

кнопками ▼або ▲ установити на індикаторі End і натиснути кнопку Ввод.

Режим КАЛІБРУВАННЯ

Режим КАЛІБРУВАННЯ встановлюється тільки в тому випадку, коли

повністю знятий захист від несанкціонованого доступу. Для входу в цей режим

необхідно включити живлення приладу, одночасно утримуючи кнопку

пид

ПАРАМЕТР

Після входу в режим КАЛІБРУВАННЯ активізується меню КАЛІБРУВАННЯ.

Усе меню в режимах КОНФІГУРУВАННЯ і КАЛІБРУВАННЯ

закінчується словом End на індикаторі 1 і символом (--) на індикаторі 2. При

цьому натискання кнопки

пид

ПАРАМЕТР

приводить до повернення на початок меню,

натискання кнопки ВВОД приводить до виходу з меню.

Вибір режимів Автоматичне регулювання й Ручне керування.

Для переводу індицируємого каналу в режим Автоматичне регулювання

необхідно під час індикації вимірюваного значення в режимі РОБОТА

утримувати кнопку « », в натиснутому стані протягом 2 с.

При включенні режиму Автоматичне регулювання загоряється індикатор

Для переводу індицируємого каналу в режим Ручне керування необхідно

під час індикації вимірюваного значення в режимі РОБОТА утримувати кнопку,

« » в натиснутому стані протягом 2 с.

При переходу в режим Ручне керування загоряється індикатор 8.

Для зміни сигналу керування в каналі N (N=1) кнопкою

пид

ПАРАМЕТР

вибрати

параметр NE (1E) кнопками « » і « » змінити його і записати в пам’ять

кнопкою ВВОД.

При встановленому захисті від несанкціонованого доступу перемикання

режимів кнопками « » і « » неможливо.

Режим АВАРІЯ

У цей режим канал переходить при виникненні аварійної ситуації.

Сигнал керування можна змінювати вручну. Після усунення причин

аварійної ситуації канал продовжує перебувати в режимі АВАРІЯ, при

необхідності оператор може перевести канал кнопками « » і « » у режими

Автоматичне регулювання або Ручне керування.

Будь-які дії оператора в режимі АВАРІЯ можливі тільки при знятому

захисті від несанкціонованого доступу.

Виконання лабораторної роботи

Подати напругу на стенд, перевести УП у крайнє праве положення і зробити

конфігурування регулятора.

Дослідження САР температури при ручних настройках

1. У режимі РОБОТА, одночасно натиснувши кнопки « » і « »,

увійти в режим конфігурування приладу.

2. Кнопкою « » або « » відповідно до рис.5.8 вибрати меню

конфігурування CH1 і кнопкою ВВОД увійти в дане меню.

3. Керуючись табл. 4, кнопкою

пид

ПАРАМЕТР

вибрати відповідний параметр

конфігурування і, натиснувши ВВОД, увійти в меню завдання його величини.

4. Кнопкою « » або « » виставити значення параметра, а кнопкою

ВВОД запам'ятати це значення в пам’яті.

У процесі конфігурування рекомендується встановити такі значення

параметрів:

in = 0…5, L. = 0.0, L.b = 0.0, LE = 300.0, t0 = 2, uH = 0.0, uL = 0.0, ЕН = 100, а

ЕL= - 100, tp=1.0, PP=30.

Параметри L.b й L.E розраховуються за формулою 1 (вихідні дані, що

рекомендують: Ymin=0, Ymax=300, Хmin=0, Хmax=5).

Щоб задати уставку регулятора необхідно повернутися у режим РОБОТА.

Для цього кнопкою

пид

ПАРАМЕТР

вивести на індикатор регулятора слово End і

натиснути ВВОД. При появі меню СН1 кнопкою ▼або ▼ ще раз вивести на

індикатор слово End і натиснути кнопку ВВОД.

У режимі РОБОТА кнопкою

пид

ПАРАМЕТР

вивести на індикатор регулятора код

уставки ПДД-регулятора (Р) і кнопкою ▼або ▼ встановити значення 100.0.

Для завдання параметрів ПДД-регулятора використовується додаткове

меню ПАРАМЕТРИ ПДД-РЕГУЛЯТОРА.

Для входу в це меню необхідно в режимі РОБОТА натиснути і утримувати 2

секунди кнопку

пид

ПАРАМЕТР

, після чого на індикаторі кодів параметра виникне напис

Pb.

За допомогою кнопок « » і « » встановити значення параметра і,

натиснувши ВВОД запам'ятати його значення.

Кнопками « » і « » вибрати інші параметри настроювання

регулятора, встановити їх значення і запам'ятати.

Всі параметри, їх діапазон і коротка характеристика представлена в табл.5.

Таблиця 5 Параметри меню ПДД-регулятора

Найменування параметра

Код

Можливі значення

Довідка

Зона пропор

ційності

1…9999 (без врахування

положення десяткової точки)

Постійна часу інтегрування

0,1 ... 500,0 хв.; OFF

При виборі значення OFF інтеграль

ні імпульси не формуються.

Постійна часу диференціювання

0 … 256

с.

Установлення режиму роботи каналу

AutО, Hand, tESt

Альтернативна можливість установ

лення режимів каналу. Запуск

процесу автонастроювання (tESt).

Pекомендується встановити такі значення параметрів: Pb =20.0, ti =2.0, td=24,

Cn = AUtO, повернутися у режим РОБОТА і увімкнути режим Автоматичне

регулювання, натиснувши тривало кнопку « ».

Дослідження САР температури з автонастроюванням регулятора

Перед тим, як приступити до дослідження САР температури необхідно

увімкнути піч і перевести УП у крайнє праве положення. Після цього необхідно

виконати автонастроювання ПІД-регулятора. Перед увімкненням режиму

Автонастроювання необхідно встановити уставку регулятора на задане

значення.

Режим Автонастроювання вмикається при завданні параметру Сn

значення tESt, табл. 5, і індицирується відсутністю горіння індикаторів 7, 8, 9. По

закінченні автонастроювання прилад самостійно переходить у режим

Автоматичне регулювання. При успішному завершенні автонастроювання,

параметри ПДД-регулятора (Pb, ti, td) близькі до оптимальних для даного об'єкта

регулювання.

У режимі автонастроювання регулятор виконує двопозиційне регулювання і

за коливаннями вимірюваного сигналу розраховує параметри ПІД-регулятора, а

потім автоматично переходить у режим ПІД-регулювання. Тривалість

настроювання – один період коливань у системі. Знайдені в такий спосіб

параметри зберігаються в енергонезалежній пам'яті, тому при роботі з однією і

тією ж системою настроювання проводиться тільки один раз. При необхідності

параметри можуть бути скориговані вручну оператором.

Спостерігати за ходом регулювання можна безпосередньо по дисплею

регулятора. Знімаючи показання один раз у кілька секунд, необхідно побудувати

графік залежності вимірюваної і заданої температур від часу. По цьому графіку

зробити висновки про якість регулювання при поточних настроюваннях

регулятора і при необхідності змінити їх вручну з панелі регулятора.

Зміст звіту

Звіт по роботі повинен містити короткі теоретичні відомості про

досліджуваний прилад, результати досліджень при різних настройках (перехідні

характеристики), висновки про якість регулювання і пропозиції щодо

поліпшення якості регулювання.

Контрольні питання

1. Яке призначення регулятора Метакон-514-Т?

2. Що являє собою лицева панель регулятора Метакон-514-Т?

3. Які функції реалізує регулятор Метакон-514-Т?

4. Які переваги і недоліки приладу?

5. Які настройки має регулятор Метакон-514-Т?

Лабораторна робота №6

Конфігурування і дослідження роботи цифрового регулятора реєтруючого

приладу «Диск 250М»

Регулятор Диск 250М

ДИСК 250М , виробництва ТЕПЛОПРИБОР м. Челябинськ, це прилад, який

побудований на мікропроцесорній елементній базі і призначений для виміру,

реєстрації, сигналізації і регулювання параметрів технологічних процесів.

Прилад може здійснювати регулювання за одним із законів: ON/OFF

(позиційний), ПІД-S (імпульсний), ПІД-С (аналговый), ПІД-Н/С (широтно-

імпульсний), а також підтримує обмін інформацією з IВМ - сумісним

комп'ютером за інтерфейсами RS-485 і RS-422 і протоколу Modbus.

На дверці приладу, рис.6.1, розташовані:

1- кругле вікно для спостереження на діаграмному папері за

вимірюваним параметром;

2- вікно п'ятизначного цифрового табло результату виміру;

3- вікно барграфу, який представляє результат виміру в аналоговому

вигляді;

4- чотири світлодіоди, що сигналізують вихід вимірюваного параметра за

допустимі межі.

Рис.6.1 Зовнішній вигляд приладу

Структурна схема приладу приведена на рис.6.2. АЦП перетворює

аналогові сигнали від датчиків у двійковий код. Код передається в центральний

процесор, де він обробляється і видається на:

− ЦАП (цифро-аналоговий перетворювач) для перетворення цифрового

коду в сигнал 4-20 мА, який може нести інформацію, як про значення виміряного

сигналу, так і про сигнал регулювання, якщо при конфігурації приладу вибраний

закон регулювання – ПІД-С;

Рис.6.2 Структурна схема приладу

− пристрій управління кроковим двигуном 2, який переміщає перо,

відповідно до значення вхідного сигналу;

− табло 1, що відображає результат виміру в цифровому вигляді;

− барграф, висота світлового стовпа якого пропорційна виміряному

значенню сигналу;

− реле, стан якого визначається співвідношенням між значеннями

вхідного сигналу і уставки.

Конфігурування приладу здійснюється за допомогою табло 2 і клавіатури,

що знаходяться під кришкою приладу. Обертання діаграмного диску під

керуванням ЦП здійснює кроковий двигун 1. ЦП формує в архіві масив

повідомлень про результати вимірів.

Інтерфейс призначений для зв'язку з персональним комп'ютером, за

допомогою якого можна здійснювати налаштування і програмування приладу.

Прилад має два режими: робочий і службовий.

Службовий режим призначений для перевірки, калібрування, юстирування і

конфігурування приладу.

У робочому режимі прилад здійснює:

− вимір параметра вибраного при конфігуруванні і підключеного до входу

приладу;

− реєстрацію виміряних значень на діаграмному диску;

− сигналізацію виходу параметра за допустимі межі;

− регулювання;

− архівування результатів вимірювання.

Результати вимірювання відображаються на табло і на барграфе. На

світлодіодному табло висвічується результат вимірювання, а на барграфе, що

складається з 20 світлодіодів, - результат вимірів в аналоговому вигляді.

Нижній світлодіод барграфа світиться, коли результат виміру дорівнює

нижньому граничному значенню вибраного діапазону. Якщо результат виміру

дорівнює верхньому граничному значенню, тоді горить весь барграф.

При виході параметра за нижнє граничне значення діапазону на величину,

яка дорівнює межі допустимої погрішності, нижній світлодіод вимикається.

При виході результату виміру за верхню межу діапазону всі діоди

барграфа починають блимати.

На світлодіодному табло при виході параметра за межі діапазону

залишається значення, яке відповідає нижньому або верхньому граничному

значенню.

При обриві датчика на світлодіодному табло запалюється напис «ОБР».

Формування сигналу «ОБР» здійснюється протягом 10 хв.

Результати виміру реєструються на діаграмному диску фломастером у

вигляді графіка в полярних координатах.

Прилад може бути використаний як регулятор. Для цього при конфігуруванні

необхідно задати закон регулювання, вибрати настройочні параметри і завдання.

Завдання може бути постійним в часі або представленим кусково-лінійною

функцією часу – програмою.

У пам'яті приладу може зберігатися одна програма, яка може складатися з

30 ділянок (кроків). Для кожного кроку задається кінцеве значення параметра і

поточний час (у годинах і хвилинах).

Запуск програми відбувається у момент переходу в автоматичний режим

регулювання.

Регулятор може працювати в ручному або в автоматичному режимі. Перехід

з одного режиму в іншій і навпаки здійснюється за допомогою клавіші «Ввод». У

ручному режимі зміна керуючого сигналу здійснюється за допомогою клавіш ▼

або ▲. В автоматичному режимі регулятор, відповідно до неузгодження

поточного і заданого сигналів, автоматично розраховує і видає на потрібний

вихід сигнал керування.

При вимиканні і подальшому вмиканні напруги живлення - режим

регулювання залишається той, який був до вимикання.

В процесі роботи регулятора за постійним завданням існує можливість

оперативної корекції значення завдання. Для входу в режим корекції необхідно

одночасно натиснути клавіші «Ввод» і ▲, або ▼. У цьому режимі роботи процес

регулювання припиняється, сигнал керування (стан контактів реле, значення

вихідного струму) залишаються на рівні попереднього режиму регулювання.

Корекція значення завдання виконується за спільними правилами

редагування.

При виборі ПІД-С - закону сигнал управління (4-20) мА виводиться на

рознім Хр7.

При виборі ПІД – Н/С – закону сигналом керування є тривалість імпульсу.

Закон регулювання ПІД-S вибирається для об'єктів управління з виконавчим

механізмом, що має обмежену область руху, наприклад при керуванні

заслінками. Регулююча дія при виборі цього закону, видається на два контакти

реле, які працюють у протифазі.

Для ПІД – законів керувальний сигнал розраховується за формулою:

∫

×+××+×=

KдdtDXKиDXKпZ

, (4)

де Z –керувальний сигнал у відносних одиницях;

DX – неузгодження, у відносних одиницях;

Кп, Ки, Кд – безрозмірні коефіцієнти пропорційності, інтегрування і

диференціювання.

При регулюванні у першому рядку ЖКІ виводиться:

– значення неузгодження у відсотках від діапазону вимірювання;

– поточне значення завдання в одиницях вимірюваної величини.

У другому рядку ЖКІ:

– значення регулюючого впливу у відсотках (тільки для ПІД-С і ручного

режиму);

– поточне виміряне значення параметра;

– режим роботи регулятора.

Для прикладу, на ЖКІ виведено:

«9,3%» – значення неузгодження, у відсотках від діапазону вимірювання;

«Х=+300.0 °С» – поточне значення завдання, в градусах Цельсія;

«12.3» – значення сигналу керування у відсотках від діапазону 4…20 мА

(тільки для ПІД-С);

«+100.0 °С» – поточне виміряне значення температури об'єкту;

«А» – автоматичний режим роботи регулятора. Може бути «Р» – ручний

режим роботи.

У разі коли прилад працює в режимі регулювання за програмою на ЖКІ

виведено:

«Ш02» – номер поточного кроку програми регулювання (крок №2);

«П» – режим роботи регулятора за програмою. Може бути «Р» – ручний

режим роботи регулятора.

9.3% Х=+300.0 °С

12.3 +100.0 °С А

9.3% Х=+300.0 °С

Ш02 +100.0 °С П

Результати вимірювання періодично усереднюються і записуються в

незалежну пам'ять – архів приладу. Ємкість архіву складає 32703 байти, що

відповідає 2973 записам. Архів організований за кільцевим принципом. Це

означає, що в разі його заповнення новий (остання) запис буде розміщений на

місці старої, починаючи з першого запису.

Конфігурування приладу

Перед включенням приладу в роботу для його конфігурування необхідно

провести операції вибору:

− типу вхідного сигналу;

− діапазону вимірювання;

− настроювання годинника і архіву (дата, час, період обороту діаграмного

диску, період запису даних в архів);

− параметрів сигналізації (типу сигнального пристрою, уставки і зони

повернення);

− параметрів контуру регулювання (закону регулювання, завдання,

параметри об'єкту, параметри настроювання;

− параметрів інтерфейсу (швидкість обміну, мережний номер приладу).

На рис.6.3 приведена структура меню приладу, яке складається з п'яти

основних розділів: юстирування, перегляд параметрів, установлення параметрів,

калібрування, тестування.

Вся робота з меню приладу здійснюється за допомогою клавіатури і ЖКІ -

табло, розташованих на шасі приладу. Табло розташоване в правій нижній частині

приладу.

Спільні правила роботи з меню:

а) зміна або перебір числового або смислового значень здійснюється

натисненням клавіш ▼,►,▲,◄;

б) підтвердження вибраного числового або смислового значення

обов'язково повинно здійснюватися натисненням клавіші «Ввод»;

в) вихід з будь-якого пункту меню здійснюється натисненням клавіші

«Сброс»

г) вихід з режиму «Конфігурування» в «Робочий» здійснюється

послідовним натисненням клавіші» Сброс».

«Просмотр параметров» є часткою робочого режиму і призначений для

перегляду конфігурації приладу і вмісту архіву. При виході в цю частку меню

прилад продовжує вимірювання, регулювання, сигналізацію, перетворення і

реєстрацію.

«Дата, время» - перегляд поточних значень дати і часу.

«Границы масштабирования» - перегляд значень початку і кінця діапазону,

якщо режим «Масштабирование» увімкнений.

«Просмотр архива» - дозволяє переглянути всі записи архіву в будь-якому

напрямі. Спочатку на ЖКІ відображається інформація про останній запис.

«Установка параметров» - розділ, в якому здійснюється конфігурування

приладу. Вхід у розділ можливий тільки при введені паролю.

«Выбор входного сигнала» - в цьому пункті меню здійснюється вибір типа і

НСХ датчика, що підключається, діапазону вимірювання, включення або

відключення видобутку кореня або масштабування вхідного сигналу, схеми

підключення термоперетворювача опору.

Режим «Масштабирование» використовується для роботи з датчиками, що

формують уніфікований сигнал струму або напруги.

У пункті меню «Положение точки» можна вказати, з якою точністю треба

відображати на табло приладу результат виміру фізичної величини.

У пункті «Настройка фильтра» вибирається час усереднювання.

Просмотр параметров

- Дата, время;

- Термокомпенсация (вкл / выкл);

-Iвых = 4…20 мА (вкл / выкл);

- Извлечение корня (вкл / выкл);

- Границы масштабирования;

- Параметры контура:

регулирование (вкл / выкл);

значение задания Хзд.

- Просмотр архива.

Установка параметров

- Выбор входного сигнала:

Ix, Ux ТП, ТС,ПМ:

Диапазон измерений;

Тип датчика;

Извлечение корня (вкл / выкл);

Масштабирование (вкл / выкл);

Выбор типа диаграммной бумаги;

- Термокомпенсация (вкл / выкл);

-Iвых = 4…20 мА (вкл / выкл);

- Настройка часов и архива;

- Параметры сигнализации;

- Параметры контура;

- Параметры интерфейса;

- Ввод поправок к параметрам;

- Выбор яркости барграфа;

- Заводские установки.

- Изменить пароль

Юстировка ДИСК-250М

Калибровка ДИСК-250М

Тестирование ДИСК-250М

▼▲

Рис. 6.6 Структура алгоритму меню приладу