Изучение программно-технического комплекса «ОВЕН»
..pdf
Продолжение табл. 1
21
Продолжение табл. 1
22
Окончание табл. 1
23
Практическая работа №2.
Изучение работы одноконтурной системы регулирования
сдвухпозиционным регулятором
2.1.Теоретическая информация
2.1.1.Одноконтурная система регулирования
На рис. 12 представлена структурная схема одноконтурной системы регулирования.
Рис. 12. Структурная схема одноконтурной системы регулирования
Объектом регулирования является печь со встроенным регулирующим органом (нагревательный элемент с сопротивлением нагрузки 65 Ом) и чувствительным элементом (термометр сопротивления платиновый градуировки 46П). Задатчик и регулятор совмещает в себе прибор ТРМ210 российской фирмы «ОВЕН». Регулятор может работать в режиме позиционного и ПИДрегулятора. Возмущающим воздействием является температура окружающей среды.
На рис. 13 представлена схема подключения приборов лабораторного стенда.
АС3-М представляет собой устройство, предназначенное для двунаправленного обмена данными между интерфейсами RS232 и RS485 с автоматическим определением направления передачи данных. Этот преобразователь интерфейсов предназначен для связи измерителя-регулятора ТРМ210 с ПК.
24
Рис. 13. Схема подключения
В приборе ТРМ210 используется два выходных устройства (ВУ). Первое выходное устройство предназначено для управления твердотельным реле, которое используются для управления исполнительным механизмом при регулировании. ВУ имеет два состояния с низким и высоким уровнем напряжения. В приборе используются выходы, выполненные на основе транзисторного ключа npn–типа (рис. 14), в которых низкий логический уровень соответствует напряжениям 0...1 В и высокий уровень – напряжениям 4...6 В.
Рис. 14. Выходное устройство 1
Используется твердотельное реле, рассчитанное на управление постоянным напряжением 4...6 В с током управления не более 100 мА. Внутри выходного элемента устанавливается ограничительный резистор Rогр номиналом 100 Ом. В режиме ПИД-регулирования осуществляется импульсное управление
25
по принципу широтно-импульсной модуляции (ШИМ) с периодом следования импульсов Tсл и длительностью каждого импульса Di =Yi ×Tсл .
Выходное устройство 2 аналогового типа. Используется для выдачи сигналов на устройство, регистрирующее контролируемую величину в течение процесса регулирования. ВУ аналогового типа в приборе ТРМ210 – это цифроаналоговый преобразователь, который формирует токовую петлю 4…20 мА. Для работы ЦАП 4…20 мА используется внешний источник питания постоянного тока (рис. 15).
Рис. 15. Выходное устройство 2
2.1.2.Двухпозиционный регулятор
Прибор в режиме двухпозиционного регулирования работает по одному из представленных на рис. 16 типов логики:
− тип логики 1 (обратное управление) применяется для управления работой нагревателя (например, ТЭНа) или сигнализации о том, что значение текущего измерения Ттек меньше уставки Туст. При этом выходное устройство первоначально включается при значениях Ттек < Туст – HYS, выключается при Ттек > iуст + HYS и вновь включается при Ттек < Туст – HYS, осуществляя тем самым двухпозиционное регулирование по уставке Туст с гистерезисом ±HYS.
− тип логики 2 (прямое управление) применяется для управления работой охладителя (например, вентилятора) или сигнализации о превышении значения уставки. При этом выходное устройство первоначально включается при значениях Ттек > Туст + HYS, выключается при Ттек < Туст –
HYS.
26
Рис. 16. Диаграммы срабатывания прибора по типам логики: 1 – обратное управление; 2 – прямое управление
Задание уставки (Туст) и гистерезиса (HYS) производится назначением параметров регулирования прибора.
2.1.3.Программа-конфигуратор
Конфигуратор служит для удаленного (по сети RS-485) программирования прибора с помощью ПК. Программа позволяет, как считывать из памяти, так и записывать в память прибора различные конфигурации. Кроме того конфигурации можно сохранять в файл. Это намного упрощает и ускоряет работу с прибором.
Окно конфигуратора имеет несколько вкладок, на которых определенные параметры объединены в группы (рис. 17). Окна редактирования параметров могут иметь различные цвета:
−Желтый – такой цвет окно редактирования параметров приобретает при считывании параметра из прибора.
−Красный – если при записи или считывании возникли ошибки.
−Голубой – если пользователь, при подключенном приборе, выделил интересующий его параметр, щелкнув левой кнопкой мыши по обозначению параметра, а затем по полю рабочего окна.
−Лиловый – если параметр задан неверно, произошла ошибка обмена по сети RS-485 или параметр не редактируемый.
−Оранжевый – если параметр изменен пользователем с момента последней записи или чтения.
27
−Зеленый – если была произведена запись параметра.
−Белый – если в текущую конфигурацию загружены заводские параметры прибора или прибор отключен.
Рис. 17. Вкладка «Рабочие параметры прибора»
Конфигуратор предоставляет возможность регистрации оперативных параметров в реальном времени.
2.2.Выполнение работы
2.2.1.Цель работы
Изучение работы одноконтурной системы регулирования с позиционным регулятором. Настройка прибора ТРМ210 на работу в режиме позиционного регулятора.
28
2.2.2.Предварительная подготовка
−Изучить теоретический материал, относящийся к работе.
−Подготовить приборы и оборудование для проведения работы: одноканальный измеритель-регулятор ТРМ210, преобразователь интерфейсов АС3-М, персональный компьютер.
2.2.3.Порядок выполнения работы
1.Запускаем программу «Конфигуратор» и в появившемся окне нажима-
ем кнопку «Сетевые параметры программы». На рис. 18 приведены параметры связи прибора.
Рис. 18. Сетевые параметры программы
После того как настроены параметры связи, в строке типа приборов выбираем ТРМ210 и нажимаем на кнопку «Подключение прибора». Открывается программа «Конфигуратор», и теперь можно приступить к программированию регулятора ТРМ210.
2. Переходим на вкладку Init1 (рис. 19) и вносим изменения в основные параметры прибора:
− in-t (тип входного датчика). Термометр сопротивления платиновый ТСП(46П) ранее известный как гр. 21;
29
−dPt (этот параметр задает число знаков после запятой при отображении температуры на индикаторе). 1;
−SL-L (нижняя граница задания уставки). -199,9;
−SL-H (верхняя граница задания уставки). 750;
−SH (сдвиг характеристики). 0;
−KU (наклон характеристики). 1,0.
Рис. 19. Вкладка «Init1»
3.Переходим на вкладку Init2 (рис. 20) и внесем изменения:
−inF (постоянная времени цифрового фильтра). 0;
−Fb (полоса цифрового фильтра). 0;
−An-L и An-H (нижняя и верхняя граница диапазона регистрации). Эти параметры настраиваются при использовании ВУ2 как регистратора.
Внашем случае регистрация осуществляется при помощи ПК по интерфейсу связи RS-485;
−Ev-1 (функция ключа на дополнительном входе). nonЕ – не используется;
30