1554
.pdf
е р и я в н у т р и в у з о в с к и х м е т о д и ч е с к и х у к а з а н и й С и б А Д И
и |
|
Министерство науки высшего образования Российской Федерации |
|
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования |
|
С« ибирский государственный автомо ильно-дорожный университет (СибАДИ)» |
|
Кафедра «Автомат зация производственных процессов и электротехника» |
|
б |
|
СИСТЕМЫ АВТОМ ТИКИ ПРЕДПРИЯТИЙ |
|
НЕФТЕГАЗОВОЙ ОТРАСЛИ |
|
Д |
|
МетодическиеАуказания к лабораторным работам |
|
Составитель Р.Ю. Сухарев |
|
Омск ▪ 2018 |
И |
|
|
СибАДИФГБОУ ВО « », 2018 |
|
УДК 681.51 |
Согласно 436-ФЗ от 29.12.2010 «О защите детей от информации, причиняющей |
ББК 32.965.8 |
вред х здоровью и развитию» данная продукция маркировке не подлежит. |
С40 |
|
|
Рецензент |
|
канд. техн. наук, доц. С.Д. Игнатов (СибАДИ) |
Работа утверждена редакц онноздательск м советом СибАДИ в качестве методических указаний. |
|
С40 Системы автоматики |
предпр ят й нефтегазовой отрасли [Электронный ресурс] : методические указания |
к лабораторным работам / сост. Р.Ю. Сухарев. – (Серия внутривузовских методических указаний СибАДИ). – Электрон.
дан. – Омск : СибАДИ, 2018. – URL: http://bek.sibadi.org/cgi-bin/irbis64r plus/cgiirbis 64 ft.exe. - Режим доступа: для авторизованных пользователей.
Рассматривают порядок выполнения ла ораторных работ по изучению систем автоматики предприятий нефтегазовой отрасли. Позволяют обучающимся получить знания по основам автоматизации и управления.
Имеют интерактивное оглавление в виде закладок.
Рекомендованы обучающимся всех форм о учения направлений подготовки бакалавриата «Автоматизация технологических процессов и производств», «Управление в технических системах», изучающих дисциплины «Системы автоматики предприятий нефтегазовой отрасли», «Системы автоматики производственных предприятий».
Подготовлены на кафедре «Автоматизация производственных процессов и электротехника».
Текстовое (символьное) издание (840 КБ)
Системные требования : Intel, 3,4 GHz ; 150 МБ ; Windows XP/Vista/7 ; DVD-ROM ;1 ГБ свободного места на жестком диске ; программа для чтения pdf-файлов : Adobe Acrobat Reader
Техническая подготовка В. |
. Черкашина |
|
Издание первое. Дата подписания к использованию 20.11.2018 |
||
Издательско-полиграфический комплекс |
. 644080, г. Омск, пр. Мира, 5 |
|
РИО ИПК |
. 644080, г. Омск, ул. 2-я Поселковая, 1 |
|
Лабораторная работа 1 Исследование схем автоматизированного пуска двигателя
постоянного тока
Цель работы:
С1) изучить способы пуска двигателя постоянного тока с независимым возбуждением;
2) осво ть методику расчета переходных процессов пуска двигателя постоянного тока с независимым возбуждением;
3) получ ть практические навыки по экспериментальному независисследован ю процессов пуска двигателя постоянного тока с мым воз уждением на универсальном лабораторном стенде.
Ознакомбться со схемой управления (рисунки 1, 2). Установить назначен е органов управления, принцип работы схемы.
А Д
Рисунок 1 – Схема системы управления автоматизированнымИпуском ДПТ
Описание работы платы релейно-контакторного управления
Режим работы платы задается с помощью меню. Перемещение по меню осуществляется с помощью панели управления РКУ.
Выбранный пункт меню моргает. Вращение ручки управления (SA40) по/против часовой стрелки позволяет перейти к правому/левому пунктам меню. Для выбора пункта меню необходимо
3
нажать на ручку управления. Если данный пункт меню позволяет перейти к меню следующего уровня, то на индикаторах отображается
следующее меню. Если данный индикатор предназначен для изменения значения, то после нажатия, он будет моргать с удвоенной частотой. После этого вращение ручки управления РКУ позволяет изменять данное значение. Вращение ручки с большей скоростью позволяет изменять значение по десяткам. Для выхода из режима изменен я значен я необходимо нажать на ручку управления РКУ. В таблице 1 пр ведена структура меню РКУ.
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
Р сунок 2 – Панель управления РКУ |
|
|
|
|
|
|||||
|
и |
|
|
|
|
|
Таблица 1 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Меню |
Инд катор 1 |
Индикатор 2 |
|
Индикатор 3 |
|
Индикатор 4 |
|
||||||
|
1 |
|
Rcu |
|
POS |
|
|
Prib |
|
|
|
|
|
|
|
1.1 |
|
Strt |
|
SEE |
|
|
|
|
|
ESC |
|
||
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
1.1.1 |
значение 1 |
значение 2 |
|
значение 3 |
Curr/Eds/Spd/Sec/ESC |
|
|||||||
|
1.1.2 |
|
ток |
|
напряжение |
|
скорость |
|
|
время |
|
|||
|
1.2 |
|
Reg |
|
Strt |
|
|
|
|
|
ESC |
|
||
|
1.2.1 |
P <значение> |
I <значение> |
|
d <значение> |
|
|
ESC |
|
|||||
|
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
|
|||
|
1.2.2 |
|
ESC |
|
On/OFF задание |
отработанный угол |
|
|||||||
|
1.3 |
|
ток |
|
напряжение |
|
скорость |
|
|
ESC |
|
|||
|
|
В таблице 2 приведена схема навигации по меню. |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
ДТаблица 2 |
||||||||
|
[Rcu] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∟ |
[Strt] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∟ |
[<значение> 1] |
|
[<значение 2>] |
|
[<значение 3>] |
|
|
|
||
|
|
∟ |
[SEE] |
|
|
|
|
|
|
|
[скорость] |
|
|
|
|
|
|
|
∟ |
[ток] |
|
|
[напряжение] |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
|
|
||||
|
[POS] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∟ |
[Reg] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∟ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
[P <значение>] |
|
[I <значение>] |
|
[d <значение>] |
|
|
||||
|
|
∟ |
[Strt] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∟ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
[ESC] |
|
|
[On/OFF] |
|
|
[задание] |
|
|
||
|
[Prib] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∟ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-> |
[ток] |
|
|
[напряжение] |
|
[скорость] |
|
|
|||
4
Главное меню (меню 1). С его помощью можно выбрать режим работы платы:
1) |
релейно-контакторное управление (Rcu – первый индикатор); |
2) |
регулятор положения (POS – второй индикатор; |
С |
|
3) |
приборы – отображение тока, напряжения и скорости (Prib – |
третий индикатор).
После выбора режима релейно-контакторное управление, отображается меню 1.1. С его помощью можно:
Задать реж м пуска/торможения (Strt – первый индикатор). Войти в реж м просмотра значений после пуска (SEE – второй
).
Выйти в главное меню (ESC – четвертый индикатор).
После |
режима пуска РКУ отображается меню 1.1.1. С |
его помощью можно: |
|
(четвертый |
нд катор) задать вид пуска/торможения или выйти |
индикатор |
|
в меню 1.1: |
|
Curr (currentвыбора– ток) – в функции тока.
EdS (ЭДС) – в функцииАЭДС.
Spd (Speed – скорость) – в функции скорости.
Sec (seconds - секунды) – в функции времени.
ESC (escape - выход) – выйти в меню РКУ (1.1).
нажать кнопку SB74, которая включитДРКУ. Плата переходит в режим просмотра значений пуска. На правом индикаторе отображается текущее время после пуска (0.0..10.0 секундИ). На левых индикаторах отображаются текущие значения тока, напряжения и скорости двигателя. После того, как ток якоря станет равным нулю, реле
Задать уставки срабатывания реле (первый-третий индикаторы).
Для пуска в функции тока задается только одно значение.
После задания значений уставки и типа функции, необходимо
реостата выключатся.
После выбора режима просмотра значений пуска отображается меню 1.1.2. В данном режиме отображаются значения тока, напряжения и скорости (первый – третий индикаторы соответственно), измеренные в процессе пуска. На четвертом индикаторе отображается время после пуска. Изменяя это значение (в пределах от 0.0 до 10.0 секунд) можно просмотреть 100 величин, измеренных с интервалом 0.1 секунды.
5
После выбора режима «приборы» отображается меню 1.3. На первых трех индикаторах отображаются значения тока, напряжения и скорости.
Блок измерения позволяет осуществить индикацию измеренных
величин. |
|
|
|
С |
|
||
1. |
Исследование прямого пуска ДПТ НВ |
|
|
1. |
|
обрать схему, как показано на рисунках 1, 3. |
|
и |
|
||
|
|
б |
|
|
|
А |
|
Рисунок 3 – Схема силовой части и подключения сигналов задания для |
|||
|
|
исследования автоматизированного пуска |
ПТ |
2. |
|
Д |
|
Убедиться, что схема собрана правильно и на панели стенда |
|||
присутствуют только необходимые для проведения данного опыта |
|||
перемычки, тумблеры SA2, SA3, SA5, SA6, SA7, SA8, SA22, SA23, |
|||
SA25, SA70 находятся в нижнем положении |
(«Выключено»). |
||
|
|
Измерение |
|
Регуляторы R21, R22 установить в крайнее левое положение. Если |
|||
необходимо использовать измерительные приборы на панели стенда, |
|||
тумблеры SA10, SA11 установить в положение « |
». |
||
3. |
Включить питание стенда (три автоматических выключателя |
||
«Сеть»). |
|
|
|
4. |
Подать напряжение на обмотку возбуждения ДПТ (тумблер |
||
SA23), плавно вращая регулятор R22 установить номинальный ток |
|||
возбуждения, ток контролировать по прибору PA2. |
|
||
5. |
Включить схему релейно-контакторного управления (тумблер |
||
SA70). |
|
|
|
6. |
Подключить исследуемый ДПТ к ШИП (кнопка SB74). |
||
6
|
|
7. Задать режим работы широтно-импульсного преобразователя |
||||||||
|
симметричный, для этого установить |
тумблер |
SA21 |
в положение |
||||||
« |
имметр.». |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
8. Включить широтно-импульсный преобразователь (тумблер |
||||||||
|
SA22). |
|
|
|
|
|
|
|
||
С |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
9. Плавно изменяя скважность ШИП от 0 до 100% с помощью |
||||||||
|
регулятора задания «Скважность» (R21), разогнать ДПТ НВ, при этом |
|||||||||
|
установ ть ном нальное |
напряжение на |
якоре, |
напряжение |
||||||
|
контрол ровать по пр бору PV1. |
|
|
|
|
|
|
|||
|
прибор |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
10. По окончан и переходного процесса пуска замерить |
||||||||
|
установ вш еся значен я угловой скорости (прибор BR1), тока якоря |
|||||||||
( |
PA1), напряжения (при ор PV1). Данные занести в таблицу 3. |
|||||||||
|
|
б |
|
|
|
|
Таблица 3 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Установ вш еся знач. |
|
|
|
Измерено |
|
|||
|
угловая скорость ω, рад/с |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
ток якоря I, А |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
напряжен е якоря U, В |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
А |
|
|
|
|
|||
|
|
11. Отключить исследуемый ДПТ от ШИП (кнопка SB73). |
||||||||
|
|
12. Выбрать на панели РКУ режим релейно-контакторного |
||||||||
|
управления (Rcu) и задать режим пуска РКУ (Strt) и записи значений |
|||||||||
|
в память (см. описание работы платы РКУ). |
|
|
|
||||||
|
|
13. Осуществить прямой пуск ДПТ НВ (кнопка SB74). Плата |
||||||||
|
РКУ начнет работу автоматически. |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
14. По окончании пуска отключить исследуемый двигатель от |
||||||||
|
ШИП (кнопка SB73). |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
15. После останова двигатель ( |
НВ) отключить Ш П якоря |
|||||||
|
|
|
|
|
|
И |
||||
|
(тумблер SA22). |
ДПТ |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4 |
|
|
|
t,c |
|
|
Измерено |
|
|
|
||
|
|
|
|
ω,рад/с |
|
|
|
|
I,А |
|
|
|
0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
... |
|
|
|
|
|
|
|
|
16. Выбрать на панели РКУ режим просмотра значений пуска (см. описание работы платы РКУ) и просмотреть данные тока якоря, угловой скорости и времени, записанные в процессе пуска.
7
(соответственно индикаторы PA1, BR1 и «Время»). Данные занести в таблицу 4.
17. Отключить исследуемый ДПТ (кнопка SB73).
18. Перевести регуляторы R21, R22 в крайнее левое положение. 19. Выключить тумблеры SA21, SA22, SA23, SA70.
20. Выключить питание (три автоматических выключателя
« еть»).
21. Разобрать схему.
22. Пользуясь данными из таблицы 4 построить графики пуска
|
ДПТ ω=f(t) I=f(t). |
|
|
|
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. Исследован е пуска ДПТ НВ при пониженном напряжении |
|||||||
|
на якоре |
|
|
|
|
|
|
|
|
1. Собрать схему, как показано на рисунках 1, 3. |
|
|
|||||
|
и |
|
|
|
Таблица 5 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Напряжен е 0,9Uном |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t,c |
|
|
Измерено |
|
|
|
|
|
|
|
ω,рад/с |
|
|
I,А |
|
|
б |
|
|
|
|
|||
|
|
0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
... |
|
|
|
|
|
|
|
установившийся режим |
|
|
|
|
|
||
|
|
А |
|
|
|
|||
|
Напряжение 0,8Uном |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t,c |
|
|
Измерено |
|
|
|
|
|
|
|
ω,рад/с |
|
|
I,А |
|
|
|
0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0,2 |
|
Д |
|
|||
|
|
0,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
... |
|
|
|
|
|
|
|
установившийся режим |
|
|
|
|
|
|
|
|
Напряжение 0,7Uном |
|
|
|
Измерено |
|
||
|
|
t,c |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
ω,рад/с |
|
|
I,А |
|
|
|
0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
... |
|
|
|
|
|
|
|
установившийся режим |
|
|
|
|
|
|
|
8
2. Убедиться, что схема собрана правильно и на панели стенда присутствуют только необходимые для проведения данного опыта
перемычки, тумблеры SA2, SA3, SA5, SA6, SA7, SA8, SA22, SA23, |
||
SA25, SA70 находятся в нижнем положении («Выключено»). |
||
Регуляторы R21, R22 установить в крайнее левое положение. Если |
||
С |
|
|
необходимо использовать измерительные приборы на панели стенда, |
||
тумблеры SA10, SA11 установить в положение «Измерение». |
||
3. |
Включ ть п тание стенда (три автоматических выключателя |
|
« еть»). |
|
|
4. |
Повтор ть пункты 4...16 опыта «Исследование прямого пуска |
|
номинального |
||
ДПТ НВ» для разных значений напряжения якоря (напряжение |
||
устанавл вать же |
). Данные занести в таблицу 5. |
|
5. |
Выключ ть тум леры SA21, SA22, SA23, SA70. |
|
6. |
Разобрать |
|
Выключ |
питание (три автоматических выключателя |
|
«Сеть»). |
|
|
7. |
схему. |
|
8. |
Пользуясь данными из таблицы 5 построить графики пуска |
|
ДПТ ω=f(t) I=f(t). |
А |
|
3. |
|
|
Исследование пуска ДПТ НВ при ослабленном потоке |
||
1.Собрать схему, как показано на рисунках 1, 3.
2.Убедиться, что схема собрана правильно и на панели стенда присутствуют только необходимые для проведения данного опыта
перемычки, тумблеры SA2, SA3, SA5, SA6, SA7, SA8, SA22, SA23, SA25, SA70 находятся в нижнем положении («Выключено»).Д
Регуляторы R21, R22 установить в крайнее левое положение. Если необходимо использовать измерительные приборыИзмерениена панели стенда, тумблеры SA10, SA11 установить в положение « ».
3. Включить питание стенда (три автоматических выключателя
«Сеть»).
4. Повторить пункты 4...16 опыта «Исследование прямого пуска ДПТ НВ» для разных значений тока возбуждения (ток устанавливать ниже номинального). Данные занести в таблицу 6.
5. Выключить тумблеры SA21, SA22, SA23, SA70.
6. Выключить питание (три автоматических выключателя
«Сеть»).
7. Разобрать схему.
9
Таблица 6
|
Ток возбуждения 0,9Iвном |
|
|
|
||
|
|
t,c |
|
|
Измерено |
|
|
|
|
|
ω,рад/с |
|
I,А |
|
|
0,1 |
|
|
|
|
|
|
0,2 |
|
|
|
|
|
|
0,3 |
|
|
|
|
|
|
... |
|
|
|
|
|
установ вш йся реж м |
|
|
|
|
|
|
Ток возбужден я 0,8Iвном |
|
|
|
|
|
С |
t,c |
|
|
Измерено |
||
|
|
ω,рад/с |
|
I,А |
||
|
|
0,1 |
|
|
|
|
|
|
0,2 |
|
|
|
|
|
|
0,3 |
|
|
|
|
|
|
... |
|
|
|
|
|
установ вш йся реж м |
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
Ток возбужден я 0,7Iвном |
|
|
|
|
|
|
|
t,c |
|
|
Измерено |
|
|
|
|
|
ω,рад/с |
|
I,А |
|
|
0,1 |
|
|
|
|
|
|
0,2 |
|
|
|
|
|
б |
|
|
|||
|
|
0,3 |
|
|
|
|
|
|
... |
|
|
|
|
|
установившийся режим |
|
|
|
||
|
А |
|
||||
|
8. Пользуясь данными из таблицы 6 построить графики пуска |
|||||
|
ДПТ ω=f(t) и I=f(t). |
|
|
Д |
||
|
|
|
|
|||
1.Собрать схему, как показано на рисункахИ1, 4.
2.Убедиться, что схема собрана правильно и на панели стенда присутствуют только необходимые для проведения данного опыта перемычки, тумблеры SA2, SA3, SA5, SA6, SA7, SA8, SA22, SA23, SA25, SA70 находятся в нижнем положении («Выключено»). Регуляторы R21, R22 установить в крайнее левое положение. Если
необходимо использовать измерительные приборы на панели стенда,
тумблеры SA10, SA11 установить в положение «Измерение». якоря4. Исследование пуска ДПТ НВ при введении в цепь
10