5.2.4 Програма для вимірювання маси
Треба реалізувати два функціональних блока для вимірювання маси.
Рис. 5.15 – Програма у FB2
Для символьних змінних крім змінних типу „IN“, „OUT“ можна використовувати також „STAT“ та „TEMP“.
Рис. 5.16 – Таблиця символів FB2
5.3 Зміст звіту
Протестована програма
Висновок
5.4 Питання до лабораторної роботи
Назвіть види блоків.
Для чого необхідна таблиця опису змінних?
Яку структуру має блок даних?
Яка головна відмінність функціонального блоку від функції?
Що таке системна функція?
Що таке блок даних?
6 Двопозиційне регулювання
Мета: Дослідження двопозиційного регулювання рівня рідини.
6.1 Теоретичні положення
Регулятор – частина контуру регулювання, в якому з величини завдання w та регульованої величини x за допомогою функції регулювання утворюється керуюча величина у. При створенні двопозиційного регулятора приймають до уваги що керуючий вплив може перебувати лише у двох станах „EIN" та „AUS". „EIN" відповідає при цьому 100% а ,AUS" 0%.
Наступний рисунок демонструє двопозиційний регулятор у діаграмі потоків сигналу (Рисунок 6.1).
Рисунок 6.1 – Представлення у діаграмі потоків сигналу
Характеристики двопозиційного регулятора:
Якщо різниця регулювання e менша за нуль (e < 0), то дійсне значення x більше ніж завдання (x > w). Регулятор відключається. За позитивної різниці регулювання (e > 0) завдання w більше ніж дійсне значення x (w > x). Регулятор вмикається (Рисунок 6.2).
Рисунок 6.2 – Двопозиційна функція
Двопозиційна функція регулювання має постійні коливання контрольованої змінної х щоб відпрацьовувати завдання w, тому до контуру регулювання вводиться так званий гістерезис перемикання з метою запобігання вібрації приводу (Рис 6.3).
Рисунок 6.3 – Двопозиційна функція із гістерезисом
6.2 Хід лабораторної роботи
6.2.1 Комутація лабораторного стенду
Для з’єднання SIMATIC S7-300 із лабораторним стендом необхідно зробити наступне:
1. Підключить лабораторний стенд до живлення +15V/-15V.
2. З’єднайте лабораторний стенд із SIMATIC S7-300, див. Рис. 6.4
Рисунок 6.4 – З’єднання SIMATIC S7-300 та лабораторного стенду
6.2.2 Алгоритм роботи регулятора
Перехідний процес об’єкту зображено на Рис. 6.6.
Рисунок 6.5 – Перехідний процес об’єкту
Wo - Завдання
Xh – верхня межа
XL – нижня межа
x – дійсна величина
e – помилка
T1 – пауза в роботі вентилю 1
T2 – час роботи вентиля 1
Потім необхідно зіставити блок-схему, див. Рис. 6.7
(Hs – завдання, Ho – верхня межа, Hu – нижня межа, B – коефіцієнт точності регулювання (Hs*B = SH/2, з Рис. 6.5) )
Рисунок 6.6 – Блок-схема
6.2.3 Створення програми користувача
Для створення програми необхідно використовувати FC105, операції порівняння >,< та математичні операції +,-,*.
Рисунок 6.7 – Програма
Після чого слід завантажити програму до контролеру.
6.3 Зміст звіту
- Програма
- Перехідна характеристика системи регулювання
- Висновок
6.4 Питання до лабораторної роботи
Що таке регулювання?
Графічне представлення двопозиційної функції регулювання.
Як працює двопозиційний регулятор?
Які положення має двопозиційний регулятор?
7 ПІ – регулювання рівня рідини
Мета: Вивчення ПІ-регулювання рівня води.
7.1 Теоретичні положення
ПІД-регулятор об’єднує у собі три складові: П - пропорційну, І - інтегральну та Д - диференційну. Окремі складові або їх комбінації можуть вирішувати різноманітні завдання регулювання. Регулятор будується через паралельне включення всіх складових: П, І та Д. При цьому отримана функція регулювання об’єдную усі властивості складових функцій. Рис. 7.1 показує структуру ПІД-регулятора.
Рис. 7.1 – Структура ПIД-регулятора
Математична залежність між виходом у та входом x утворюється через додавання пропорціональної, інтегральної та диференціальної частки.
Пропорціональний коефіцієнт називають також коефіцієнтом підсилення. Чим більше підсилення тим менше помилка регулювання е. Коефіцієнт підсилення не можна збільшувати необмежено, так як при великих коефіцієнтах підсилення можуть виникати проблеми стабілізації контура регулювання.