МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МОСКОВСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

М.С. Ленский автоматические регуляторы и системы управления

Часть 2

Методические указания к лабораторным работам

по направлениям подготовки 18.03.01 «Химическая технология»,

1. «Биотехнология», 22.03.01«Материаловедение и технологииматериалов»

Москва – 2016

УДК 66.012-52 ББК 6П7.1

Утверждено Библиотечно-издательской комиссиейМИТХТ в качестве методических указаний

Подготовлено на кафедре Автоматики, электротехники и электроники им. А.В. Нетушила МИТХТ

Рецензент:д.т.н. Таран А.Л., проф. МИТХТ

Рекомендовано к изданию кафедрой Автоматики, электротехники и электроники (протокол № 1 от 28.08.2015 г.).

Ленский м.С.

Автоматические регуляторы и системы управления. Часть 2.: методические указания к лабораторнымработам

/М.С. Ленский. – М.: Московский технологическийуниверситет (МИРЭА), 2016 – 47с., рис.17.

Указания содержат сведения о методике и порядке проведения лабораторных работ по исследованию объектов регулирования, изучению автоматических регуляторов и систем управления, выполняемых студентами при изучении дисциплины «Системы управления химико- технологическими процессами». Методические указания предназначены для студентов 3 курса, обучающихся по направлению подготовки18.03.01

«Химическая технология». Оно также может быть использованостудентами 4 курса, обучающимися по направлениям 19.03.01

«Биотехнология» и 22.03.01 «Материаловедение и технологии материалов».

© Ленский М.С., 2016

© Московский технологический университет (МИРЭА), 2016

Содержание

1. Лабораторная работа 7.8. Программирование регулирующих устройств на микропроцессорном контроллере ………...……………………………………...	4
2. Лабораторная работа 7.9. Снятие характеристик пневматического регулирующего клапана……………….	8
3. Аппроксимация кривых разгона объектов регулирования........................................................................	12
4. Лабораторная работа 8.4. Изучение работы импульсного регулятора температуры на тепловом объекте …………..	13
5. Лабораторная работа 36. Исследование работы системы регулирования релейного	19
6. Лабораторная работа АСР. Исследование системы регулирования с объектом 2-го порядка …………………	26
7. Лабораторная работа КЭП. Изучение и настройка командных приборов………………………………………	33
8. Лабораторная работа ТДЗ. Типовые динамические звенья ……………………………………………………….	39
9. Список литературы .……………………………………….	46

1. Лабораторная работа7.8

ПРОГРАММИРОВАНИЕ РЕГУЛИРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ НА МИКРОПРОЦЕССОРНОМ КОНТРОЛЛЕРЕ

Цель работы. Ознакомиться с принципом работы, составом и конструктивным оформлением Ремиконта Р-100. Приобрести практические навыки технологического программирования Ремиконта при реализации регуляторов. В соответствии с заданием запрограммировать типовые законы регулирования и экспериментально снять их временные характеристики.

Регулирующий микропроцессорный контроллер(Ремиконт) предназначен для автоматизации непрерывных и непрерывно-дискретных процессов в химической и других отраслях промышленности. Используя его, можно обеспечить ПИД-закон регулирования; построить системы программного, каскадного, супервизорного, многосвязанного регулирования, а также несложные системы логического управления.

В Ремиконте имеется 64алгоблока, в которых производится обработка входных сигналов. В любой алгоблок можно поместить любой из имеющихся в прибореалгоритмов, например, алгоритм ПИД-регулирования. Если алгоблоки работают независимо друг от друга, то Ремиконт выполняет функции многоканальногорегулятора.

Ремиконт представляет собой компьютерное устройство, обрабатывающее информацию в цифровом виде. Его основными элементами являются микропроцессорный вычислитель (процессор), устройства связи с объектом (преобразователи аналоговых, импульсных и дискретных сигналов в цифровые и обратно) и устройство связи с оператором (панель оператора).

Информация в Ремиконте обрабатывается в реальном масштабе времени циклически и обновляется один раз в цикл. Время цикла устанавливается оператором при настройке Ремиконта и может иметь одно из следующих значений: 0,27; 0,51; 1,02 и 2,04с.

Библиотека алгоритмов Ремиконта состоит из 25 наиболее употребительных в практике управления технологическими процессами алгоритмов: аналоговое или импульсное

ПИД-регулирование, дифференцирование, интегрирование, суммирование, умножение, деление, извлечение корня и др. Каждый алгоритм имеет двузначный код, под которым он хранится в библиотеке.

Схема алгоритма РАС (код 01), обеспечивающегоаналоговое стандартное регулирование, приведена на рис.1.1.

Рис.1.1. Алгоритм аналогового стандартного регулирования.

На входы алгоритма поступают входные сигналы Х1 – Х8 и сигнал задания Х_ЗДН. Алгоритм имеет аналоговый (11) и дискретный (12) выходы; он формируетсигнал

рассогласования между суммой входных сигналов и заданным значением. Преобразование сигнала рассогласования осуществляется в алгоритме по ПИД-закону с зависимыми параметрами настройки и обратной характеристикой:

U_вых=–k_p( + +T_п ) (1-1)Описание установки. Работа выполняетсянаустановке(рис. 1.2), исследуемыми элементами которой являютсяРемиконт 3 в комплекте с панелью оператора 5. Регулируемый источник напряжения 1 обеспечиваетфиксированное ступенчатое изменение входного сигналаU_ВХ.ЭтотсигналподаетсянавходРемиконтатумблером2.

Сигнал с выхода Ремиконта U_ВЫХпоступает на прибор 4 для регистрации.

Рис.1.2. Установка для снятия временных характеристик алгоритма РАС.

Задание на программирование оформляется в виде таблицы конфигурации и коэффициентов (табл. 1.1). Опытные данные, полученные при снятии динамических характеристик алгоритма, записывают в табл.1.2. По ним строят графики зависимостей U_ВЫХ= f(t), из которых находят экспериментальные значения параметров настройки алгоритма.

Таблица 1.1. Конфигурация и коэфициенты.

№ алго-блока	Алго- ритм	№ входа	Код ис-точникасигнала	Инверти- рование сигнала	Коэффициенты
					К3	Н2	К6(КР)	Т1(ТИЗ)	Т2(ТП)
1.2	01	03	1.1.3	Есть	1,0	100