13308

Дослідження автоматичної системи регулювання на базі регуляторів ТРМ-101

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Лабораторна робота №4 Дослідження автоматичної системи регулювання на базі регуляторів ТРМ101 Тема: Вивчення і дослідження автоматичної системи позиційного регулювання Мета: Навчитись працювати з універсальним локальним регулятором ТРМ101 в якості системи пози

Украинкский

2013-05-11

548 KB

7 чел.

Лабораторна робота №4

Дослідження автоматичної системи регулювання на базі регуляторів ТРМ-101

Тема: Вивчення і дослідження автоматичної системи позиційного регулювання

Мета: Навчитись працювати з універсальним локальним регулятором ТРМ-101 в якості системи позиційного регулювання


Вступ

Автоматизація повсюдно рахується головним, найбільш перспективним напрямком в розвитку промислового виробництва. Завдяки звільненню людини від безпосередньої участі у виробничих осьми ка, а також високій концентрації основних операцій значно поліпшуються умови праці і економічні показники виробництва.

Основними напрямками автоматизації систем теплопостачання є забезпечення: теплового та санітарно-гігієнічного комфорту споживача; підтримання заданих гідравлічних режимів у різних ділянках системи, які включають захист від аварійних ситуацій; економію палива, тепла і електричної енергії; ефективності, надійності та якості роботи основного обладнання системи.

Системи теплопостачання являються найбільшими споживачами палива в народному господарстві України. Кожного року на теплопостачання витрачаються тисячі тон палива. У зв’язку з цим здійснюються міроприємства, які дозволять економити енергоносії. В основу цих міроприємств входять питання оптимізації осьми к спалювання палива, покрашення ізоляції осьми кан, своєчасне подання інформації про вихід з ладу ділянок осьми кан, мінімізація втрат тепла на теплообмінних станціях, зменшення перегріву приміщень, які опалюються. Всі вище перераховані питання можливо впровадити при використанні сучасних систем автоматичного регулювання, вимірювання та захисту.

Важливою особливістю систем теплопостачання являється велика їх довжина, що потребує використання систем телемеханіки та диспетчеризації. Сучасний рівень диспетчеризації неможливо уявити без широкого застосування мережі потужної обчислювальної техніки, у яку надходила б не тільки оперативна інформація, але й інформація про хід осьми к за певний проміжок часу.

Необізнаність з можливостями автоматизації інженера-теплотехніка, як замовника системи, в більшості випадків є причиною складання осьми каналь або нераціонального завдання на розробку систем автоматизації.

В таких випадках навіть висококваліфікованими розробниками систем автоматизації створюються недосконалі, неоптимальні, а часом і морально застарілі системи автоматизації. При значних матеріальних і фінансових затратах замовник не отримує належного економічного ефекту.

  1.  Загальні відомості.

У загальному випадку під час управління якимось технологічним процесом вручну людина виконує такі функції: стежить за допомогою вимірювальних приладів за зміною>параметра (що характеризує технологічний процес або якість продукції та називається регульованою величиною або вихідним парамеігром еб’єкйа) і порівнює це дійсне значення регульованої величини із заданим значенням, яке слід підтримувати уданий момент за умовою оптимального проходження технологічного процесу; визначає значення і знак відхилення (розузгодження) дійсного значення регульованої величини від заданого і, використовуючи органи управління технологічним процесом (вентилі, засувки, крани, дозатори, реостати і т.и.), діє на технологічний процес так, щоб усунути це розузгодження.

При цьому технологічний процес або промислова установка (апарат), в якій підтримується задане значення регульованої величини за допомогою організованих людиною або без її участі (автоматично) зовнішніх діянь, називається об’єктом регулювання ОР.

Діяння на ОР, що призводять до небажаних відхилень регульованої величини, називаються осьми канальн діяннями, або збуреннями. Для компенсації збурень і з метою підтримки на заданому рівні значень регульованої величини на об’єкт подаються регулювальні діяння, що являють собою зміни кількості речовини (енергії), що надходить у об’єкт.

Для можливості реалізації управляючих діянь об’єкт регулювання обладнується регулювальним органом РО.

Сукупність Ор атоматичного управляючого пристрою, що взаємодіють, складає автоматичну систему регулювання Аср.

Структура системи автоматичного регулювання в якій використано принцип регулювання з відхиленням, зображена на рисунку 1.

 

Рис 1. 

Під дією збурень Z регульвана величина Xд об’єкта регулювання  ОР відхиляється від встановленого за допомогою задавача Зд заданого значення Хзд. Дійсне значення Хд контролюється осьми к(Д^який неперервно вимірює регульовану величину і перетворює її іГсигнал, який можливо передавати на відстань іншим приладам. Якщо давач виробляє електричний сигнал, що відповідає Хд, а вторинний приладЦЕщ), який дає можливість візуально оцінити і записати значення регульовано! Величини Хд, і автоматичний регулятор АР є пневматичними, то для перетворення електричного сигналу у пневматичний використовується елек- тро-пневмоперетворювач ЕПП. Після ЕПП пневматичний сигнал, що відповідає Хд » надходить на вторинний прилад і автоматичний регулятор АР. Автоматичний регулятор (АР^порівнює значення Хд із заданим значенням X що надходить від задавача Зд, і виробляє, управляючий сигнал ІІр , що діє на виконавчий механізм(доР. ВМ потрібен для перетворення сигналу від АР у відповідний крутний момент або інцщ зусилля, потрібне для зміни положення регу^ювалжохо. Органа’ РО) який здійснює діяння на об’єкт регулювання шляхом зміни витрати речовини або енергії, що потрапляє в об’єкт. Нй л

У реальній АСР; побудованій нй базі конкретних промислових приладів та регуляторів, функції приладів та пристроїв можуть суміщатися в одному приладі й тоді структурна схема (див. рис 10.1) може змінюватись.

       У харчовій промисловості широко застосовуються пневматичні регулятори, функціональні блоки і вторинні прилади, що входять у систему СТАРТ і побудовані на базі елементів Уніфікованої системи елементів промислової пневмоавтоматики УСЕППА. Пневматичні прилади живляться очищеним стисненим повітрям з тиском 140 ±14 кПа (1,4 ± 0,14 кгс/см2) і мають стандартні пневматичні вхідні та вихідні сигнали 20… 100 кПа (0,2.. . 1,0 кгс/см2). Загальна допустима похибка приладів не перевищує ± 1%. | |

Закон, за яким автоматичний регулятор АР виробляє регулювальний сигнал Up , називається законом регулювання. Тобто функщональна осьми кан між вихідною величиною  регулятора ( розузгодженням)   називається законом регулювання і має вигляд:

для пропорційного П регулятора:

      для пропорційно-інтегрального ПІ регулятора:

де Кр  коефіцієнт передачі регулятора; Ті час інтегрування.

Величини Кр і Тіпараметри настроювання регуляторів, значення яких визначаються, виходячи з властивостей ОР і потрібної якості процесу регулювання.

Перехідний процес — це зміна в часі вихідної регульованої величини об’єкта в АСР від моменту нанесення осьми канальн або задаваль- ного діяння на систему до моменту, коли в об’єкті під дією регулятора настає стац рівноваги.

Перехідні процеси у АСР відбуваються за зміни завдання (рис. 2, а) або за дії на ОР збурення (рис. 2, б).

Для кількісної^оцінки якості перехідного процесу використовують такі показники:

динамічна помилка регулювання Щ | максимальне відхилення регульованої величини у перехідному процесі від заданого значення;

статична помилка регулювання ХСТрізниця між усталеним і заданим значеннями регульованої величини;

час регулювання р час від моменту здійснення діяння (^іна завдання або збурення) до моменту встановлення нового значення регульованої величини (в межах допустимого значення);

ступінь затухання Ψ визначається за виразом

   перерегудювання. Х2 максимальне відхилення регульованої величини протилежного до X знака. :4,.

Загальний вигляд і якість перехідних процесів визначаються властивостями ОР, типом АР і значенням його параметрів настроювання.

2. Перелік і технічна характеристика стерда та обладнання

Рис 1. Лабораторний стенд

1,2,3 – давач температури ТСП 1-3 100П межі вимірювання від  -50…500;

4 – труба;

5 – реміконт Р-130;

6 – мікропроцесорний контролер МІК-51;

7 – монітор;

8 – персональний комп’ютер;

9 – нагрівний елемент, що розміщений у трубі;

10 – вентилятор;

11 – вимірювач-регулятор універсальний осьми канальний ТРМ138;

12 – універсальний програмний ПІД-регулятор ТРМ151-01;

13,14,15,16,17 – вимикачі;

18 – ЛАТР.

19 – ТРМ – 101

2.1  Датчики температури ТСП 100П


3.
Опис і технічна характеристика універсального програмногой ПІД-регулятора ТРМ101

Прилад ТРМ-101 виготовляється в декількох варіантах виконання, що відрізняються один від одного типом корпусу і типом вбудованих вихідних елементів, що служать для управління виконавчими механізмами. Модифікації приладу відповідає умовне позначення:

Вигляд вбудованого вихідного пристрою 1 (2):

- Р - реле електромагнітне;

- К - оптопара транзисторна структури n-p-n типа;

- С - оптопара симисторна;

- И – цифро-аналоговий перетворювач «параметр-струм 4 . 20 мА»;

- У – цифро-аналоговий перетворювач «параметр-напруга 0 . 10 В»;

- Т - вихід для управління зовнішнім твердотілим реле.

Рис1  Структурна схема ТРМ-101

Прилад включає:

- універсальний вхід для підключення первинних перетворювачів (датчиків);

- додатковий вхід для дистанційного керування процесом регулювання;

- блок обробки даних, призначений для цифрової фільтрації, корекції

реєстрації і регулювання вхідної величини і що включає пристрої

сигналізації;

- два вихідних пристрої (ВУ), які залежно від виконання приладу можуть

бути ключового або аналогового типа;

- два цифрові індикатори для відображення регульованої величини і її уставки.

3.1. Конструктивне виконання :

Прилад виготовляється в пластмасовому напівпрозорому корпусі.

Корпус має отвори для вентиляції, отвору для установки гвинтових фіксаторів кріплення в щит. Прилад розрахований на установку в щиті завтовшки до 10 мм. У комплекті є спеціальний хомут для кріплення в щиті. У задній частині корпусу знаходяться дві клемні колодки (клемника):

- нижня призначена для під'єднання ланцюгів живлення і ланцюгів управління виконавчими механізмами;

- верхня призначена для підключення вхідного датчика, ключа до додаткового входу і кабелю зв'язку по інтерфейсу RS-485.

3.2. Основні функціональні можливості:

 Прилади призначені для виміру і автоматичного регулювання температури

(при використанні як первинні перетворювачі термометрів опору або

термоелектричних перетворювачів), а також інших фізичних параметрів, значення яких первинними перетворювачами (датчиками) може бути  перетворено в напругу постійного струму або уніфікований електричний сигнал постійного струму. Інформація про будь-якому з виміряних фізичних параметрів може відображуватися в цифровому вигляді на

вбудованому індикаторі.

Прилади можуть бути використані в системах контролю і регулювання

виробничими технологічними процесами в різних областях промисловості, в

тому числі підконтрольних Ростехнадзору, в сільському і комунальному господарстві.

Прилад може виконувати наступні функції:

-  вимір температури або іншої фізичної величини;

-  регулювання вимірюваної величини по ПІД-закону шляхом імпульсного або аналогового управління або по двопозиційному закону;

-  автонастроювання ПІД-регулятора на встановленому об'єкті;

-  ручне управління вихідною потужністю ПІД-регулятора;

-  визначення аварійної ситуації при виході вимірюваного параметра за заданих межі і при обриві в контурі регулювання;

- виявлення помилок роботи і визначення причини несправності;

- робота в мережі, організованій за стандартом RS-485, що дозволяє задавати

необхідні режими роботи приладу і здійснювати контроль;

  •  дистанційне керування запуском і зупинкою регулювання.

3.3 Елементи індикації та управління

                          

Верхній ЦІ червоного кольору відображує:

- поточні значення вимірюваних величин

- при програмуванні - назва параметра

- у МЕНЮ - напис

Нижній ЦІ зеленого кольору відображує:

- значення уставок;

- при програмуванні - значення параметра;

- у МЕНЮ - назву групи параметрів.

Свічення світлодіодів означає:

- К1 - включене ВУ 1;

- К2 - включене ВУ 2;

- AL - блимає при виході регульованої величини за задані межі;

- LBA - блимає, якщо виявлений обрив в ланцюзі регулювання;

- СТОП - постійне свічення, якщо регулювальник зупинений; блимає, якщо зупинка регулятора сталася із-за аварії LBA або апаратної помилки;

- АН - постійне свічення при виконанні автонастроювання; гасне при вдалому завершенні автонастроювання; блимає, якщо автонастроювання закінчене невдало;

- RS - засвічується на 1с у момент передачі даних комп'ютеру;

- РУЧ - світиться в режимі ручного управління вихідним сигналом ПІД-регулятора.

Кнопки, що знаходяться на лицьовій панелі приладу, мають наступне призначення:

            - для збільшення значення програмованого параметра;

            - для зменшення значення програмованого параметра;

              - для входу в меню програмування або для переходу до наступного

параметру.

При роботі з приладом для входу в спеціальні режими роботи приладу використовуються комбінації кнопок:                                              

                                            - для переходу до установки код доступу, на ЦИ

отримуємо зображення:

У режимі ПРОГРАМУВАННЯ:

                             - для відображення і редагування дробової частини значення програмованого параметра;

                         - для повернення в режим відображення і редагування цілої частини значення програмованого параметра.

 

    

3.4. Схема підключення

                  Загальна схема підключення ТРМ101

3.5. Схеми підключення вхідних та вихідних елементів

Програмування локального регулятора_ТРМ-101

4. Порядок проведення лабораторної роботи


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

6509. Средние величины 373.6 KB
  Средние величины. Большое распространение в статистике имеют средние величины.Средние величины характеризуют качественные показатели коммерческой деятельности:издержки обращения,прибыль,рентабельность и др. Средняя...
6511. Статистические таблицы и графики 142.79 KB
  Статистические таблицы и графики Статистические таблицы. Статистические таблицы - это наиболее рациональная форма представления результатов статистической сводки и группировки. Значение статистических таблиц состоит в том, что они позволяю...
6512. Принятие решений: наука и искусство 86 KB
  Принятие решений: наука и искусство Состояние проблемы. Принятие решения рассматривается большинством исследователей как волевой акт формирования последовательности действий, ведущих к достижению цели на основе преобразования исходной информации в с...
6513. Предмет и метод социально-экономической статистики 42 KB
  Предмет и метод социально-экономической статистики Социально-экономическая статистика - это общественная наука. Предмет ее составляет количественная (цифровая) характеристика массовых явлений и процессов общественной жизни, неразрывно связанная...
6514. Принятие решений с позиций личностно-детерминированного подхода 34.5 KB
  Принятие решений с позиций личностно-детерминированного подхода Сообщение посвящено изложению взглядов на психологическую систему принятия решений, включая анализ и оценку современных исследований принятия решений личностью профессионала. Принятие р...
6515. Тактика принятия решений в конфликте 69.5 KB
  Тактика принятия решений в конфликте Практика управления персоналом показывает, что лучшим способом разрешения конфликта любого типа является его профилактика, умение избегать или ослаблять действие факторов, способствующих возникновению и эскалации...
6516. Элементы карнавализации в комедиях Гоголя 52.5 KB
  Элементы карнавализации в комедиях Гоголя Элементы карнавализации в комедиях Гоголя Народно-праздничный, амбивалентный характер гоголевского смеха в Вечерах на хуторе близ Диканьки был отмечен М.М. Бахтиным, теоретиком и исследователем карнавала. В...
6517. Статистические распределения и их основные характеристики 389 KB
  Статистические распределения и их основные характеристики Цель работы Вычисление сводных статистических характеристик данных в системе Statistica. Изучение формы распределения данных. Оценка статистической значимости различий средних значений раз...