Уфимский университет науки и технологий
Институт информатики, математики и робототехники
Кафедра АСУ
Отчёт по лабораторной работе №5
по дисциплине Микропроцессорные системы управления
по теме «Программируемый логический контроллер FATEK»
Выполнили:
Ст. гр. ИВТ-429Б
Саляхов А.Ф.
№ЗК 17130458
Проверил:
Старцев Ю.В.
Уфа - 2024
Краткие теоретические сведения
3.1. Процессы регулирования с двухпозиционным законом
Двухпозиционные регуляторы обеспечивают хорошее качество регулирования для инерционных объектов с малым запаздыванием, не требуют настройки и просты в эксплуатации. Эти регуляторы представляют обычный и наиболее широко распространенный метод регулирования. Структурная схема двухпозиционной системы регулирования приведена на рис. 6.1.
Обозначения на рис. 6.1:
АР – двухпозиционный регулятор,
ОУ – обьект управления,
SP – узел формирования заданной точки (задания),
Е – рассогласование регулятора,
PV=X – регулируемая величина,
Y – управляющее воздействие,
Z – возмущающее воздействие.
Процесс двухпозиционного регулирования является автоколебательным - регулируемая величина как в переходном, так и в установившемся режиме периодически изменяется относительно заданного значения (см. рис. 6.2), т.е. регулируемая величина PV (X) подвержена незатухающим колебаниям.
Рис. 6.2. Процесс регулирования с двухпозиционым законом
Показателями автоколебательного режима являются амплитуда автоколебаний Ак и период автоколебаний Тк.
Частота и амплитуда колебаний зависят от следующих величин:
• от времени транспортного запаздывания τd,
• от постоянной времени объекта Т (определяется инерционностью объекта),
• от максимальной скорости R изменения параметра Х (определяется по переходной характеристике),
• от величины гистерезиса H переключательного элемента регулятора.
Для объектов с большой инерционностью (большим значением постоянной времени обьекта Т) и с малым запаздыванием τd регулирование происходит с постоянными колебаниями до 5-15% от задания SP.
Чем больше гистерезис Н, отношение τd/Т, R - тем больше амплитуда колебаний Ак.
Чем больше время запаздывания τd и постоянная времени обьекта Т - тем больше период колебаний Тк (см. рис. 6.2).
К достоинствам двухпозиционных микропроцессорных регуляторов относятся:
• простота использования и простота настройки регулятора на обьекте регулирования,
• цифровая индикация регулируемой величины и заданной точки (задания),
• светодиодная индикация выходных управляющих сигналов,
• возможность подключения внешней заданной точки (задания),
• в одном приборе может быть реализовано несколько регуляторов (от 2 до 8).
Двухпозиционные регуляторы часто используют для вспомогательных нужд, а не для непосредственного регулирования. Например:
• если обьектом управляет ПИД регулятор (с аналоговым или импульсным выходом), двухпозиционный регулятор может включать дополнительный контур нагрева или охлаждения для ускорения выхода процесса на режим;
• двухпозиционный регулятор может запрещать или разрешать некоторые режимы работы основного контура управления при определенных внешних условиях.
Недостатки двухпозиционных регуляторов: они практически неприменимы для систем с существенным транспортным запаздыванием (τd > 0,2Т) и для объектов без самовыравнивания, так как регулируемая величина далеко выходит за необходимые пределы регулирования. В этом случае применяют регуляторы с ПИ или ПИД законом регулирования.