V объем в литрах.

N	U Вольт	V литр	t сек	F литр/мин
1
2
3

Определить среднее значение расхода по трем замерам F = (F₁+ F₂+F₃)/3

Шаг 17. Необходимо решить уравнения:

Fmin = К_F Umin + b_F (1)

F = К_F U + b_F (2)

Определить (Factor) коэффициент усиления К_F и (Offset) смещение b_F и подставить их значения в соответствующие окна меню рис.22 (п.3, п.4).

Определить Fmax = К_F Umax + b_F (3)

где Umax= 10 В.

Записать значение Fmax в окно рис.22 (п.8)

Шаг 17. Для исследования динамических характеристик объекта регулирования необходимо вентиль V101 «ОТКРЫТЬ», остальные «ЗАКРЫТЬ». Выйти из меню SETUP и открыть окно Meаsuring and Control. (рис.24).

Рис. 24 Клавиши выбора режимов

Шаг 17. Откроется окно Meаsuring system, на котором имеется система координат и ведется регистрация всех параметров. Необходимо нажать клавишу Start и включить тумблер Contr. val. ON. Включится насос и вода начнет заполнять емкость. Ультразвуковой уровнемер регистрирует изменение уровня в объекте (бак 102) во времени. Когда уровень воды в баке 102 достигнет отметки 280 мм., включить тумблер Contr. val. OFF. Насос остановится и уровень начнет уменьшаться, когда уровень достигнет отметки 220 мм. необходимо вентиль V110 «ОТКРЫТЬ» повернув рукоятку на 45 градусов и продолжить регистрацию уровня в баке 102. Когда уровень воды достигнет отметки 160 мм. необходимо вентиль V110 «ОТКРЫТЬ» повернув рукоятку на 90 граду-сов и продолжить регистрацию уровня в баке 102. Полученные результаты представлены на рис.25 необходимо использовать для определения скорости изменения уровня на различных участках. Для определения координат точек на графиках нужно использовать окно Cursor Analis, установите курсор на нижнюю границу координатной сетки нажимаете левую клавишу мыши и не отпуская клавишу протягиваете появившуюся горизонтальную прямую (визир) на необходимую высоту ее пересечение с вертикальными координатами будет записано в виде цифр.

Рис. 25 Регистрация параметров системы при различных режимах

. Устанавливаете курсор на левую границу координатной сетки нажимаете левую клавишу мыши и не отпуская клавишу протягиваете появившуюся вертикальную прямую (визир) на необходимое расстояние, ее пересечение с горизонтальными координатами будет записано в виде цифр в окно Cursor Analis.

Шаг 18. Вентиль V101 «ОТКРЫТЬ», остальные «ЗАКРЫТЬ»..Установить напряжение управления насосом 9 В. Включить тумблер Contr. val. ON. Включится насос и вода начнет заполнять емкость. Ультразвуковой уровнемер регистрирует изменение уровня в объекте (бак 102) во времени. Когда уровень воды в баке 102 достигнет отметки 220 мм.,. необходимо вентиль V110 «ОТКРЫТЬ» повернув рукоятку на 45 градусов и продолжить регистрацию уровня в баке 102. Когда уровень воды достигнет отметки 160 мм. необходимо вентиль V110 «ОТКРЫТЬ» повернув рукоятку на 90 градусов и продолжить регистрацию уровня в баке 102. Когда уровень воды в баке 102 достигнет отметки 30 мм., включить тумблер Contr. val. OFF. Полученные результаты представленные на экране необходимо использовать для определения скорости изменения уровня на различных участках.

Шаг 19. Повторить испытания на Шаге 18 устанавливая последовательно напряжение управления двигателем насоса 8 В, 7 В, 6 В, 5В.

Шаг 20. Нажать клавишу Stop и закрыть окно Meаsuring system. В открывшемся меню нажать клавишу Characteristics. На стенде вентили 101 и 110 «ОТКРЫТЬ» все остальные «ЗАКРЫТЬ». Исследовать динамические характеристики центробежного насоса с электрическим приводом при различных напряжениях управления электродвигателем насоса 10 В, 9 В,8 В, 7 В, 6 В, 5В, устанавливая различные периоды длительности сигналов 20 сек, 40 сек, 60 сек.

Шаг 21. На стенде вентиль 101 «ОТКРЫТЬ», все остальные «ЗАКРЫТЬ». Закрыть окно Characteristics и нажать клавишу Close-loop Control-2 point и провести исследование 2-х позиционной (релейной) системы регулирования уровня. Установить заданное значение setpoint SP равным 0,6, диапазон срабатывания Switching равным 0,1, а напряжение управления электродвигателем насоса равным 10 В.

Нажать клавишу Start. На экране рис.26 будет представлен процесс регулирования уровня. Когда будет получен полный период колебаний, вентиль 110 «ОТКРЫТЬ» на 45 градусов и продолжить исследование процесса регулирования с учетом действия возмущающего воздействия. Когда будет получен полный период колебаний, вентиль 110 «ОТКРЫТЬ» на 90 градусов и продолжить исследование процесса регулирования с учетом действия возмущающего воздействия.

Рис. 26 Процесс влияния возмущающего воздействия

На стенде вентиль 101 «ОТКРЫТЬ», все остальные «ЗАКРЫТЬ». Установить диапазон срабатывания Switching равным 0,05, а напряжение управления электродвигателем насоса равным 10 В. Когда будет получен полный период колебаний, вентиль 110 «ОТКРЫТЬ» на 45 градусов и продолжить исследование процесса регулирования с учетом действия возмущающего воздействия. Когда будет получен полный период колебаний, вентиль 110 «ОТКРЫТЬ» на 90 градусов и продолжить исследование процесса регулирования с учетом действия возмущающего воздействия.

Провести сравнительный анализ параметров регулирования 2-х позиционного закона управления.

Шаг 22. На стенде вентиль 101 «ОТКРЫТЬ», все остальные «ЗАКРЫТЬ». Закрыть окно Close-loop Control-2 point и нажать клавишу Close-loop Control-continuous и провести исследование параметров настройки законов управления П, ПИ, ПИД на качество переходных процессов в системе регулирования уровня.

Шаг 23. Установить исследование П – закона управления Установить заданное значение setpoint SP равным 0,6, а напряжение управления электродвигателем насоса равным 10 В. Установить Кр коэффициент усиления П - регулятора. на шкале регулятора. Включить тумблер 2. Нажать клавишу Start. На экране рис. 27 будет представлен процесс регулирования уровня. Когда будет получен полный период колебаний, установить новый Кр коэффициент усиления П - регулятора. на шкале, установить новое заданное значение setpoint SP равным 0,3 и исследовать процесс регулирования уровня.

Рис. 27 Исследование САР с П- законом управления

Когда будет получен полный период колебаний, установить новый Кр коэффициент усиления П - регулятора. на шкале, установить новое заданное значение setpoint SP равным 0,6 и исследовать процесс регулирования уровня. Нажать клавишу Stop.

Шаг 24. На стенде вентиль 101 «ОТКРЫТЬ», все остальные «ЗАКРЫТЬ». Установить наилучшие параметры П-регулятора из полученных исследований. Установить задан-ное значение setpoint SP равным 0,6, а напряжение управления электродвигателем насоса равным 10 В. Нажать клавишу Start. Когда будет получен полный период колебаний вентиль 110 «ОТКРЫТЬ» на 45 градусов и продолжить исследование процесса регулирования с учетом действия возмущающего воздействия (рис.28).

Рис. 28 Исследование САР с П- законом управления при действии возмущения

Когда будет получен полный период, вентиль 110 «ОТКРЫТЬ» на 90 градусов и продолжить исследование процесса регулирования с учетом действия возмущающего воздействия.

Шаг 25. Установить исследование ПИ – закона управления Установить заданное значение setpoint SP равным 0,6, а напряжение управления электродвигателем насоса равным 10 В. Установить Кр коэффициент усиления ПИ - регулятора. на шкале регулятора. Установить Tи время интегрирования ПИ - регулятора. на шкале регулятора

. Включить тумблер 2. Нажать клавишу Start. На экране рис.29 будет представлен процесс регулирования уровня. Когда будет получен полный период колебаний, установить новый Кр коэффициент усиления ПИ - регулятора. на шкале, установить новое Tи время интегрирования ПИ - регулятора. на шкале регулятора, установить новое заданное значение setpoint SP равным 0,3 и исследовать процесс регулирования уровня. Когда будет получен полный период колебаний, установить новый Кр коэффициент усиления ПИ - регулятора. на шкале, установить новое Tи время интегрирования ПИ - регулятора. на шкале регулятора, установить новое заданное значение setpoint SP равным 0,6 и исследовать процесс регулирования уровня. Нажать клавишу Stop.

Рис. 29 Исследование САР с ПИ- законом управления

Шаг 26. На стенде вентиль 101 «ОТКРЫТЬ», все остальные «ЗАКРЫТЬ». Установить наилучшие параметры ПИ-регулятора из полученных исследований. Установить задан-ное значение setpoint SP равным 0,6, а напряжение управления электродвигателем насоса равным 10 В. Нажать клавишу Start. Когда будет получен полный период колебаний вентиль 110 «ОТКРЫТЬ» на 45 градусов и продолжить исследование процесса регулирования с учетом действия возмущающего воздействия. Когда будет получен полный период колебаний, вентиль 110 «ОТКРЫТЬ» на 90 градусов и продолжить исследование процесса регулирования с учетом действия возмущающего воздействия.

Шаг 27. Провести исследование ПИД – закона управления. Установить Кр коэффициент усиления ПИД - регулятора. на шкале регулятора. Установить Tи время интегрирования ПИД - регулятора. на шкале регулятора. Установить T_Д время дифференцирования ПИД - регулятора. на шкале регулятора, Включить тумблер 2. Нажать клавишу Start. На экране рис.30 будет представлен процесс регулирования уровня. Когда будет получен полный период колебаний, установить новый Кр коэффициент усиления ПИД - регулятора. на шкале, установить новое Tи время интегрирования ПИД - регулятора. на шкале регулятора, установить T_Д время дифференцирования ПИД - регулятора. на шкале регулятора установить новое заданное значение setpoint SP равным 0,3 и исследовать процесс регулирования уровня.

Рис. 30 Исследование САР с ПИД- законом управления

Когда будет получен полный период колебаний, установить новый Кр коэффициент усиления ПИД - регулятора. на шкале, установить новое Tи время интегрирования ПИД - регулятора. на шкале регулятора, установить T_Д время дифференцирования ПИД - регулятора. на шкале регулятора, установить новое заданное значение setpoint SP равным 0,6 и исследовать процесс регулирования уровня. Нажать клавишу Stop.

Шаг 28. На стенде вентиль 101 «ОТКРЫТЬ», все остальные «ЗАКРЫТЬ». Установить наилучшие параметры ПИД-регулятора из полученных исследований. Установить заданное значение setpoint SP равным 0,6, а напряжение управления электродвигателем насоса равным 10 В. Нажать клавишу Start. Когда будет получен полный период колебаний вентиль 110 «ОТКРЫТЬ» на 45 градусов и продолжить исследование процесса регулирования с учетом действия возмущающего воздействия. Когда будет получен полный период колебаний, вентиль 110 «ОТКРЫТЬ» на 90 градусов и продолжить исследование процесса регулирования с учетом действия возмущающего воздействия.