AUTOMATYKA I STEROWANIE W CHŁODNICTWIE, KLIMATYZACJI I OGRZEWNICTWIE L3 STEROWANIE INWERTEROWYM URZĄDZENIEM CHŁODNICZYM W TRYBIE PD ORAZ PID

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "AUTOMATYKA I STEROWANIE W CHŁODNICTWIE, KLIMATYZACJI I OGRZEWNICTWIE L3 STEROWANIE INWERTEROWYM URZĄDZENIEM CHŁODNICZYM W TRYBIE PD ORAZ PID"

Mirosław Zakrzewski
7 lat temu
Przeglądów:

1 ĆWICZENIE LABORAORYJNE AUOMAYKA I SEROWANIE W CHŁODNICWIE, KLIMAYZACJI I OGRZEWNICWIE L3 SEROWANIE INWEREROWYM URZĄDZENIEM CHŁODNICZYM W RYBIE PD ORAZ PID Wersja:

2 3.. Cel ćwczena Celem ćwczena jest zapoznane studentów z metodą sterowana proporcjonalnoróznczkującego PD oraz proporcjonalno-różnczkująco-całkującego PID nwerterowego urządzena chłodnczego. 3.. Podstawy teoretyczne Na poprzednch zajęcach (L) zostały omówone wady zalety regulacj typu P. Ze względu na wady w welu przypadkach regulacja ta ne może być stosowana. W nstalacjach, gdze ne można sobe pozwolć aby zastnała odchyłka resztkowa, jedynym sensownym rozwązanem jest zastosowane regulatora typu I (całkującego). Regulacja całkująca w praktyce oznacza to, że szybkość zmany nastawy regulującej dy/d jest lnową unkcją odchyłk od wartośc regulowanej, czyl różncy od temperatury docelowej. Zmana nastawy prędkośc obrotowej przy regulacj całkującej jest przedstawona w równanu nr. dy d = k x () ego typu regulatory w zdecydowane dokładnejszy sposób będą utrzymywać temperaturę w chłodzonej przestrzen. Natomast dzałane regulatorów typu D różnczkujących jest następujące: zmana prędkośc obrotowej będze zależała od szybkośc zmany merzonej temperatury. Równane nr pokazuje matematyczny zaps tego typu regulacj. y = k3 () d Regulacja typu D ne jest w stane samodzelne dostosować prędkośc obrotowej slnka, dlatego też regulacja typu D mus być łączona albo z regulacją typu P, albo z regulacją typu I. W przypadku połączena z regulacją typu P, zmana prędkośc obrotowej będze zapsana zależnoścą: y = k3 + kx d (3) Przy tego typu regulacj w początkowym okrese po zmane obcążena ceplnego układ będze regulował w sposób różnczkujący, a dopero po pewnym czase człon proporcjonalny zaczne odgrywać wększą rolę. --

3 Analogczne można zbudować regulator typu PID, gdze odchyłka prędkośc obrotowej będze sę przedstawała sę równanem 4. y = k3 + k xd + kx d (4) ego typu regulatory mają zastosowane tam, gdze w nstalacj stneje duża zmenność obcążeń ceplnych. Regulatory typu PID są w stane najszybcej reagować na zmanę obcążena Stanowsko laboratoryjne Na rysunku nr został przedstawony schemat stanowska laboratoryjnego. Urządzene składa sę z otwartej sprężark tłokowej napędzanej poprzez przekładnę pasową przez slnk prądu zmennego. Slnk zaslany jest poprzez nwerter z sec elektrycznej. Przemennk częstotlwośc umożlwa uzyskane prędkośc obrotowej slnka w zakrese od do 60 Hz. W nstalacj chłodnczej zastosowano czynnk chłodnczy R34a. Parownk oraz skraplacz zbudowane są w postac wymennka typu rura w rurze. 5 6 P F M P 7 4 Rys.. Schemat stanowska laboratoryjnego ( sprężarka, slnk prądu zmennego, 3 przemennk częstotlwośc, 4 skraplacz, 5 parownk, 6 termostatyczny zawór rozprężny, 7 zbornk, 8 punkt pomaru temperatury, 9 punkt pomaru cśnena) Stanowsko badawcze wyposażone jest w układ pomarowy, który umożlwa wyznaczene strumen cepła wymenanego w parownku oraz skraplaczu. W punktach charakterystycznych -3-

układu chłodnczego merzone są temperatury czynnka roboczego oraz jego cśnene. Pozwala to wyznaczyć entalpe poszczególnych punktów. Układ pomarowy współpracuje z komputerem klasy PC.

Przebeg ćwczena W perwszym etape ćwczena, studenc mają za zadane wyznaczyć stałą proporcjonalnośc k.

4 układu chłodnczego merzone są temperatury czynnka roboczego oraz jego cśnene. Pozwala to wyznaczyć entalpe poszczególnych punktów. Układ pomarowy współpracuje z komputerem klasy PC. Na rysunku 3 został przedstawony nterejs graczny układu pomarowego. Rys.. Wdok nterejsu gracznego układu pomarowego Przebeg ćwczena W perwszym etape ćwczena, studenc mają za zadane wyznaczyć stałą proporcjonalnośc k. W tym celu odkręcają zawór doprowadzający wodę do parownka oraz uruchamają urządzene z częstotlwoścą prądu 0 =40 Hz. Po dojścu układu do stanu ustalonego należy zanotować temperaturę wody za parownkem 0. Będze to temperatura zadana. Następne należy zmenć częstotlwość prądu na =50 Hz, po ustalenu sę pracy urządzena (około 3 mnuty) zanotować temperaturę wody za parownkem. Współczynnk proporcjonalnośc k wynese: k 0 = (5) 0 Drug etap ćwczena to sprawdzene w jak sposób zachowuje sę układ w przypadku zmany obcążena, podczas regulacj typu PD. Współczynnk k został wyznaczony zgodne z równanem nr 5. Współczynnk k 3 należy samodzelne założyć. Następne należy powrócć do częstotlwośc 40 Hz, zmenć strumeń wody to spowoduje zmanę mocy w parownku, a tym samym zmanę temperatury za parownkem. Znając nową różncę temperatury należy zgodne z równanem 3 oblczyć nową prędkość obrotową. Co zgodne z pomaram będze sę przedstawać równanem: -4-

5 = ( ) 0 + k3 + k 0 (6) Następne nową prędkość obrotową należy zadać na alownku. o spowoduje zmanę mocy chłodnczej a tym samym zmanę temperatury za alownkem. Etap ten należy powtarzać aż do momentu uzyskana stałej temperatury (jeśl uda sę ją uzyskać!). W sposób cągły należy montorować temperaturę. Etap ten należy powtórzyć dla klku stałych członu różnczkującego k 3 pomędzy 0, a 0. Do oblczeń za wyrażene - należy przyjąć wartość jako umowną jednostkę czasu. W trzecm etape należy w perwszej kolejnośc wybrać najbardzej optymalny k 3 z wcześnejszych pomarów założyć samodzelne współczynnk k. I powtórzyć procedurę z etapu drugego z tym że do oblczeń odchyłk częstotlwośc y należy wykorzystać równane nr 4, co po przekształcenu daje. + = 0 + k3 + k ( ) + k ( ) 0 (7) Podobne jak poprzedno do oblczeń za wyrażene - należy przyjąć wartość jako umowną jednostkę czasu Sprawozdane Sprawozdane pownno zawerać: Cel ćwczena; Ops stanowska; Oblczena stałej proporcjonalnośc Wykresy zmany temperatury w czase dla regulatorów PD Wykresy zmany temperatury w czase dla regulatorów PID. Spostrzeżena z wykonana zadana; Wnosk 3.6. Lteratura []. Andersen S. A.: Automatyczne urządzena chłodncze. Wydawnctwo przemysłu lekkego spożywczego. Warszawa, 964. []. Gancz W., Grzebelec A., Zasowsk R.: Badana eksperymentalne zmany mocy chłodnczej urządzena w wynku zmany prędkośc obrotowej sprężark. Chłodnctwo 5, 0, strony

Podobne dokumenty

AUTOMATYKA I STEROWANIE W CHŁODNICTWIE, KLIMATYZACJI I OGRZEWNICTWIE L2 STEROWANIE INWERTEROWYM URZĄDZENIEM CHŁODNICZYM W TRYBIE P

AUTOMATYKA I STEROWANIE W CHŁODNICTWIE, KLIMATYZACJI I OGRZEWNICTWIE L2 STEROWANIE INWERTEROWYM URZĄDZENIEM CHŁODNICZYM W TRYBIE P ĆWICZENIE LABORAORYJNE AUOMAYKA I SEROWANIE W CHŁODNICWIE, KLIMAYZACJI I OGRZEWNICWIE L2 SEROWANIE INWEREROWYM URZĄDZENIEM CHŁODNICZYM W RYBIE P Wersja: 2013-09-30-1- 2.1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia