![](/user_photo/_userpic.png)
1554
.pdf7.Подать напряжение на обмотку возбуждения ДПТ (тумблер SA23), плавно вращая регулятор R22 установить номинальный ток возбуждения, ток контролировать по прибору PA2.
8.Задать режим работы широтно-импульсного преобразователя
симметричный, |
для этого установить тумблер SA21 в положение |
« имметр.». |
|
9. Включить широтно-импульсный преобразователь (тумблер |
|
SA22). |
|
10. Плавно |
зменяя скважность ШИП от 0 до 100% с помощью |
регулятора задан я «Скважность» (R21), установить номинальное |
|||
напряжен е на якоре ДПТ НВ, напряжение контролировать по |
|||
С |
|
|
|
прибору PV1. |
|
|
|
11. |
Зап сать программу в ПЛК. Запустить функционирование и |
||
монитор нг. |
|
|
|
12. |
Осуществ ть пуск ДПТ НВ (кнопка SB1). ПЛК начнет |
||
работу автомат |
. |
|
|
чески |
|
||
13. |
После окончания переходных процессов отключить |
||
исследуемый ДПТ (кнопка SB1). |
|
||
14. |
Произвести остановку («СТОП») контроллера. |
||
15. |
Перевестибрегуляторы R21, R22 в крайнее левое положение. |
||
16. |
Выключить тум леры SA21, SA22, SA23, SA70. |
||
17. |
Выключить |
питание (три автоматических выключателя |
|
«Сеть»). |
|
|
|
18. |
Разобрать схему. |
|
|
|
А |
||
|
|
|
Д |
|
|
|
И |
51
![](/html/65386/418/html_wumlrvVDBY.LEc1/htmlconvd-J08wfD52x1.jpg)
Лабораторная работа 9 Исследование систем автоматизированного регулирования (САР)
с ПИД-регулятором на основе ПЛК Mitsubishi Electric ALPHA-2
Цель работы:
1) изучение возможностей ПЛК ALPHA-2 как устройства для
управления |
скорости и положения с аналоговыми сигналами |
|
обратных связей; |
|
|
2) |
зучен е основ построения ПИД-регуляторов на базе ПЛК; |
|
3) |
сследовать пр веденные схемы САР. Сравнить с данными с |
|
ЛР5, ЛР17. |
|
|
САР |
|
и1. Исследован е следящей системы на потенциометрах с ПИД-регуляторомбна основе ПЛК
1. Собрать схему, как показано на рисунках 33, 34, 35.
А Д Рисунок 33 – Схема измерения рассогласованияИугла на потенциометрах
Рисунок 34 – Схема подключения сигналов обратной связи и исполнительного двигателя САР
52
![](/html/65386/418/html_wumlrvVDBY.LEc1/htmlconvd-J08wfD53x1.jpg)
Си
бРисунокА35 – Схема подключения ПЛК к САР
2. Убедиться, что схема со рана правильно и на панели стенда присутствуют только нео ходимые для проведения данного опыта перемычки, все тумблеры (SA2, SA3, SA5, SA6, SA7, SA8, SA25, SA70) находятся в нижнем Дположении («Выключено»). Если необходимо использовать измерительные приборы на панели стенда, должны быть включены тумблеры SA10, SA11.
3. Включить питание стенда (три автоматических выключателя
«Сеть»). И 4. Запустить приложение Mitsubishi Alpha Programming на
компьютере.
5. Присоединить и интерфейсный кабель к ПЛК, для этого может понадобиться извлечь крышку порта связи ПЛК.
6. Открыть имеющийся проект или создать программу для ПЛК
Alpha-2 в Mitsubishi Alpha Programming. Контроллер во время исполнения программы должен по команде с переключателя SA8 включать и отключать следящую систему. При этом заданием системы является сигнал рассогласования потенциометров C1 и С3. Исполнительный двигатель – М3.
53
![](/html/65386/418/html_wumlrvVDBY.LEc1/htmlconvd-J08wfD54x1.jpg)
7. Записать программу в ПЛК. Запустить функционирование и мониторинг.
|
8. Включить следящую систему переключателем SA8. |
||||
|
9. Установите ручку потенциометра C1 в положение 0. |
||||
|
10. Плавно вращая ручку потенциометра C3, снимите |
||||
С |
|
|
|||
|
зависимости URP=f(φ), Uout1=f(φ) и UoutA1=f(φ) с интервалом 300, |
||||
|
на всем обороте. Данные занесите в таблицу 21. |
|
|||
|
|
|
|
|
Таблица 21 |
|
|
|
|
Измерено |
|
|
и |
|
Uout1,В |
UoutA1, В |
|
|
φ,0 |
URP, В |
|
||
|
0 |
|
|
|
|
|
30 |
|
|
|
|
|
60 |
|
|
|
|
|
90 |
|
|
|
|
|
... |
|
|
|
|
11.Установ те ручку потенциометра C1 в крайнее правое положен е.
12.Плавно вращая ручку потенциометра C3, снимите
зависимости URP=f(φ), Uout1=f(φ) и UoutA1=f(φ) с интервалом 300,
на всем обороте. Данные занесите в таблицу 22.бА
|
|
Д |
||
|
|
|
Таблица 22 |
|
|
|
Измерено |
|
|
φ,0 |
URP, В |
Uout1,В |
UoutA1, В |
|
0 |
|
|
|
|
30 |
|
|
|
|
60 |
|
|
|
|
90 |
|
|
И |
|
|
|
|
|
|
... |
|
|
|
|
13.Выключить переключатель SA8.
14.Произвести остановку («СТОП») контроллера.
15.Выключить питание (три автоматических выключателя
«Сеть»).
16.Разобрать схему.
54
![](/html/65386/418/html_wumlrvVDBY.LEc1/htmlconvd-J08wfD55x1.jpg)
2. Исследование САР скорости с ПИД-регулятором на основе
ПЛК
1. обрать схему, как показано на рисунках 36, 37, 38.
Си Рисунок 36б– Схема с ловой части и подключения задания для исследования
С Р ДПТ А Д
Рисунок 37 – Схема системы управленияИСАР ДПТ
2. Убедиться, что схема собрана правильно и на панели стенда присутствуют только необходимые для проведения данного опыта перемычки, все тумблеры (SA2, SA3, SA5, SA6, SA7, SA8, SA25, SA70) находятся в нижнем положении («Выключено»). Если
55
![](/html/65386/418/html_wumlrvVDBY.LEc1/htmlconvd-J08wfD56x1.jpg)
необходимо использовать измерительные приборы на панели стенда, должны быть включены тумблеры SA10, SA11.
3.Включить питание стенда (три автоматических выключателя
«еть»).
Си б
РисунокА38 – Схема подключения ПЛК к САР
4. Подать напряжение на обмотку возбуждения ПТ (тумблер SA23), плавно вращая регулятор R22 установить номинальный ток
возбуждения, ток контролировать по прибору PA2.
5. Запустить приложение Mitsubishi Alpha Programming на |
|
компьютере. |
Д |
6. Присоединить и интерфейсный кабель к ПЛК, для этого |
|
может понадобиться извлечь крышку порта связи ПЛК. |
7. Открыть имеющийся проект или создатьИпрограмму для ПЛК
Alpha-2 в Mitsubishi Alpha Programming. Контроллер во время исполнения программы должен по команде с переключателя SA8 включать и отключать САР. При этом задание скорости система получает с потенциометра ДУ. Нагрузка системы устанавливается и ступенчато регулируется кнопкой SB1. Исполнительный двигатель – М1. Нагрузочная машина – М2.
8. Записать программу в ПЛК. Запустить функционирование и мониторинг.
56
![](/html/65386/418/html_wumlrvVDBY.LEc1/htmlconvd-J08wfD57x1.jpg)
9. Задать режим работы широтно-импульсного преобразователя симметричный, для этого установить тумблер SA21 в положение « имметр.».
10. Включить широтно-импульсный преобразователь (тумблер
SA22).
11. Включить САР (переключатель SA8).
12. Плавно изменяя скважность ШИП с помощью регулятора задания (ДУ), разогнать ДПТ НВ, при этом установить скорость равную 50рад/с, скорость контролировать по прибору BR1.
|
13. Включ ть ШИП нагрузочной машины М2 тумблером SA25. |
|||||||
|
14. Изменяя ток нагрузочной машины кнопкой SB1 |
|||||||
С |
|
ору PA3) снять зависимость скорости и тока |
||||||
|
(контрол |
ровать по пр |
||||||
|
|
|
дв гателя от нагрузки. При выполнении опыта, ток |
|||||
|
электродв гателей не должен превышать номинальный. Данные |
|||||||
|
занести в |
цу 23. |
|
|
|
|
||
|
исследуемого |
|
|
Таблица 23 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
|
|
|
Измерено |
|
|
Вычислено |
|
|
Iнагр, А |
|
ω, рад/с |
U, B |
I, А |
Мнагр,Н*м |
|
|
1 |
|
табл |
|
|
|
||
|
2 |
|
|
|
|
|
||
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
... |
|
|
А |
|
|
15.Отключить САР (переключатель SA8).
16.Произвести остановку («СТОП») контроллера.
17.Повторить пункты 7...16 с разными настройками регулятора (если необходимо). Данные занести в таблицу 23.
18.Перевести регуляторы R22, ДУ в крайнее левое положение.
19.Выключить тумблеры SA21, SA22, SA23, SA25.
20.Выключить питание (три автоматических выключателя
«Сеть»).
21.Разобрать схему. ДИ
57
![](/html/65386/418/html_wumlrvVDBY.LEc1/htmlconvd-J08wfD58x1.jpg)
Лабораторная работа 10 Реализация регуляторов САР на операционных усилителях
и на основе программируемого логического контроллера
Цель работы: |
|
|
||
САР |
|
|
||
1) |
изучение реализации регуляторов САР на операционных |
|||
усилителях; |
|
|
||
2) |
|
зучен е |
основ построения регуляторов на базе |
|
операц онных ус л телей. |
|
|||
3) |
зучен е возможностей ПЛК ALPHA-2 как устройства для |
|||
аналоговыми |
сигналами обратных связей; |
|||
управлен я |
с |
|
||
4) |
зучен е основ построения регуляторов на базе ПЛК. |
|||
1 Реал зац я регуляторов САР на операционных усилителях |
||||
|
б |
|||
1. Собрать схему, как показано на рисунке 39. |
||||
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
Д |
|
|
|
|
И |
|
Рисунок 39 – Схема системы управления САР скорости ДПТ |
2. Убедиться, что схема собрана правильно и на панели стенда присутствуют только необходимые для проведения данного опыта перемычки, все тумблеры (SA2, SA3, SA5, SA6, SA7, SA8, SA25, SA70) находятся в нижнем положении («Выключено»). Если необходимо использовать измерительные приборы на панели стенда, должны быть включены тумблеры SA10, SA11.
58
![](/html/65386/418/html_wumlrvVDBY.LEc1/htmlconvd-J08wfD59x1.jpg)
3. Для приведенной схемы пропорционального регулятора скорости (рисунок 1) рассчитайте значение величины сопротивления обратной связи R51 так, чтобы коэффициент передачи регулятора был равен 2 и установите его с помощью регулятора R51.
|
4. Рассчитайте величину постоянной времени данного |
||||
С |
|
|
|
||
|
регулятора. |
|
|
|
|
|
5. Включить питание стенда (три автоматических выключателя |
||||
|
« еть»). |
|
|
|
|
|
6. Плавно |
зменяя задание на входе регулятора (с помощью |
|||
|
R50) сн м те зав с мость UR51=f(UR50). Данные занести в таблицу |
||||
|
и |
|
|
||
24. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 24 |
|
N |
|
|
Измерено |
|
|
|
UR50,В |
|
UR51,В |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
4 |
|
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
б |
|
||
|
... |
|
|
7.Выключить питание (три автоматических выключателя
«Сеть»).
8.Разобрать схему.
9.Для приведенной схемы пропорционально-интегрального
регулятора скорости (рисунок 39) рассчитайте значение величины постоянной времени. Д
2 Реализация регуляторов САР на основе программируемого логического контроллера
И
1.Собрать схему, как показано на рисунке 40.
2.Убедиться, что схема собрана правильно и на панели стенда присутствуют только необходимые для проведения данного опыта перемычки, все тумблеры (SA2, SA3, SA5, SA6, SA7, SA8, SA25, SA70) находятся в нижнем положении («Выключено»). Если необходимо использовать измерительные приборы на панели стенда, должны быть включены тумблеры SA10, SA11.
59
![](/html/65386/418/html_wumlrvVDBY.LEc1/htmlconvd-J08wfD60x1.jpg)
С |
|
и |
|
|
б |
|
А |
|
Рисунок 40 – Схема подключения ПЛК к САР |
3. Включить питание стенда (три автоматических выключателя |
|
«Сеть»). |
Д |
4. Запустить приложение Mitsubishi Alpha Programming на компьютере.
5. Присоединить и интерфейсный кабель к ПЛК, для этого может понадобиться извлечь крышку порта связи ПЛК.
|
|
|
|
И |
|
|
|
|
|
Таблица 25 |
|
N |
|
Измерено |
|
|
|
Uin4,В |
|
|
Uout2,В |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
... |
|
|
|
|
|
6. Используя возможности среды Mitsubishi Alpha Programming,
создать пропорциональный регулятор. Коэффициент передачи
60