LABORATORIUM AUTOMATYKI REGULATORY ELEKTRYCZNE (A-8) www.imiue.polsl.pl/~wwwzmiape Opracował: Dr in. Jan Około-Kułak Sprawdził: Dr in.jerzy Widenka Zawierdził: Dr hab. in. Janusz Koowicz
1. Cel wiczenia. Celem wiczenia jes poznanie budowy działania oraz sposobu srojenia regulaorów elekrycznych. W czasie wiczenia zdejmowane s charakerysyki czasowe regulaorów i sprawdzane s ich funkcje. 2. Wprowadzenie. 2.1. Podział regulaorów elekrycznych. Ze wzgldu na charaker sygnału wyjciowego regulaory elekryczne dzielimy na regulaory cigłe (s o akie regulaory kórych sygnał wyjciowy jes funkcj cigł w czasie) do kórych zaliczamy regulaory:,,p.",,,p.i.",,,p.d." i,,p.i.d.", regulaory niecigłego działania (s o regulaory kórych sygnał wyjciowy posiada niecigło ypu:,,skok") do nich zaliczamy regulaory:,,dwupołoeniowy",,,rójpołoeniowy" i,,impulsowy". Do regulaorów niecigłych niekórzy zaliczaj e regulaor,,krokowy" albowiem zgodnie z jego definicj jes o regulaor rójpołoeniowy (majcy sygnał wyjciowy niecigły) objy pl elasycznego sprzenia zwronego nadajc mu własnoci zblione do regulaora cigłego n.p.: P.I.D. 2,2. Elemeny kóre mog wchodzi w skład układu auomaycznej regulacji elekrycznej. U.A.R. elekryczny składa si najczciej z: -przeworników pomiarowych zamieniajcych wielkoci mierzone na sandardowe sygnały elekryczne. -bloków maemaycznych poddajcych sandardowe sygnały elekryczne prosym działaniom maemaycznym akim jak: dodawanie, odejmowanie, mnoenie, dzielenie, pogowanie i pierwiaskowanie. -sacyjek operacyjnych (manipulacyjnych) umoliwiajcych operaorowi obserwacj działania U.A.R. i ewenualn inerwencj w U.A.R. -sacyjek kompuerowych umoliwiajcych współprac regulaora z kompuerem. -regulaorów pełnicych najwaniejsz rol w U.A.R. -nasawników zamieniajcych sandardowe sygnały elekryczne z regulaorów na nasawy. 2.3. Sandardowe sygnały elekryczne. Sandardowe analogowe sygnały elekryczne dziel si na napiciowe i prdowe. -napiciowe o warociach nalecych do przedziałów: (0/1 5) [V] ; (0/2 10) [V] ; (-10 +10)[V] ławo poddaj si obróbce maemaycznej lecz nie s odporne na zakłócenia. -prdowe o warociach nalecych do przedziałów: (0 5) [ma] ; (0 10) [ma] ;
(0/4 20) [ma] ; (-5 +5)[mA]. Sygnały kórych najmniejsza waro jes dodania pozwalaj na ławe wykrywanie awarii ypu,,przerwa w obwodzie". Sygnał prdowy o zakresie (4 20) [ma] umoliwia ponado prac przewornika pomiarowego w sysemie dwuprzewodowym polegajc na ym, e przesyłanie sygnału pomiarowego i zasilanie odbywa si sam par przewodów. 2.4. regulaor cigły i sacyjka operacyjna : Regulaor ARC-21 jes regulaorem P.I.D. do kórego wej moemy wprowadzi od jednego do czerech sandardowych (0 5 [ma]) sygnałów wielkoci mierzonej (regulaor reaguje na redni waon ych sygnałów) oraz jeden sygnał sandardowy (0 5 [ma]) wielkoci zadanej. Sygnałem wyjciowym regulaora jes sygnał sandardowy (0 5 [ma]). Po wysuniciu regulaora z obudowy mona go nasroi usawiajc w sposób cigły i skokowy: zakres proporcjonalnoci -X p ; czas całkowania -T i ; czas róniczkowania T d wagi sygnałów wielkoci mierzonej: x 1 ; x 2 ; x 3 ; x 4 ; oraz ograniczenie całkowania. Elemen róniczkujcy regulaora umieszczony jes w orze wielkoci mierzonej co zapobiega,,niespokojnemu" zachowaniu si UAR w czasie zmian waroci zadanej. Regulaor współpracuje ze sacyjk operacyjn A.D.S.-42 kóra umoliwia: -wprowadzenie do regulaora waroci zadanej -usawienie dla nasawnika waroci bezpiecznej -odczy uchybu regulacji (-20% +20%) -odczy sygnału wyjciowego regulaora (0 100%) -serowanie rczne obiekem za pomoc przycisków:,,+/-" 2.4. Regulaor krokowy i sacyjka operacyjna. Regulaor ARK-21 jes regulaorem krokowym do kórego wej moemy wprowadzi od jednego do czerech sandardowych (0 5 [ma]) sygnałów wielkoci mierzonej (regulaor reaguje na redni waon ych sygnałów) oraz jeden sygnał sandardowy (0 5 [ma]) wielkoci zadanej. Sygnałem wyjciowym regulaora jes sygnał o rzech warociach,,-1; 0; +1". Po wysuniciu regulaora z obudowy mona go nasroi usawiajc w sposób cigły (dokładnie) i skokowy (zgrubnie): zakres proporcjonalnoci -X p ; czas całkowania -T i ; czas róniczkowania T d oraz ylko w sposób cigły: sref nieczułoci N i hiserez h. Elemen róniczkujcy regulaora umieszczony jes w orze wielkoci mierzonej co zapobiega,,niespokojnemu" zachowaniu si UAR w czasie zmian waroci zadanej. Regulaor współpracuje ze sacyjk operacyjn ADS-31 kóra umoliwia: -wprowadzenie do regulaora waroci zadanej -wprowadzenie do regulaora bezpiecznego połoenia elemenu wykonawczego siłownika -odczy uchybu regulacji (-20% +20%)
-odczy połoenia elemenu wykonawczego siłownika (0 100%) -serowanie rczne obiekem za pomoc przycisków:,,+/-" 2.5. Regulaor dwupołoeniowy z dwoma punkami nasawczymi Regulaor zawiera dwa regulaory dwupołoeniowe w jednej obudowie. Umoliwia o współprac regulaora z grzałkami duej i małej mocy. Grzałki duej mocy umoliwiaj szybkie rozgrzanie zimnego pieca. Grzałki małej mocy pozwalaj na regulacj emperaury pieca w pobliu emperaury zadanej z małym rozrzuem (s o najczciej e same grzałki połczone równolegle lub w rójk dla duej mocy i szeregowo lub w gwiazd dla małej mocy). Pokrła umieszczone na płycie czołowej regulaora umoliwiaj: -nasawienie emperaury zadanej -,,T -nasawienie,,t - rónicy pomidzy emperaur zadan i emperaur przy kórej maj si wyłczy mocne grzałki -nasawienie zakresu proporcjonalnoci -,,X p od zera do dziesiciu procen. Przycisk umieszczony na płycie czołowej umoliwia chwilowe wyłczenie przysawki sprzenia zwronego nadajcej regulaorowi właciwoci zblione do regulaora PD. Ponado na płycie czołowej znajduj si lampki informujce o ym, kóre grzałki s włczone. 3. Badania i pomiary. 3.1 Regulaor cigły,,p I D. Transmiancja: F ( s) = 100 (1+ 1 + T s) X T s d P i Schema blokowy: d d
Tabela: lp --- [s] I wej [ma] [ma] I wyj Charakerysyki czasowe: I wej [ma] I wyj [ma] 3.2. Regulaor krokowy: Schema blokowy: d d 2 2
Tabela: l.p.: --- [s] I wej [ma] Sygnał wyjciowy [-1;0;+1] Połoenie siłownika --- Charakerysyki czasowe: I wej [ma] Sygnał wyjciowy [-1;0;+1]: Połoenie siłownika:
3.3. Regulaor dwupołoeniowy: Schema blokowy: T;T 20 o C cons. Lieraura: W. Findeisen,,Technika regulacji auomaycznej".