7.2 Описание лабораторного стенда

Функциональная схема системы регулирования температуры, собранной на лабораторном стенде, приведена на рисунке 7.5. Объектом регулирования является калорифер 1, оснащенный греющей камерой, в который посредством вентилятора 2 подается воздух. Регулируемой величиной является температура воздуха в греющей камере. Эта температура измеряется термометром сопротивления (поз. 1а), который подключен к измерителю-регулятору Сосна 002 (поз. 1б). Измеритель-регулятор через бесконтактный пускатель (поз. 1д) управляет регулирующим клапаном, оснащенным электрическим исполнительным механизмом (поз. 1е). Значение температуры контролируется по цифровому табло измерителя-регулятора и выводится для отображения и регистрации на ЭВМ через интерфейс RS 232. Степень открытия клапана контролируется посредством дистанционного указателя положения ДУП (поз. 2б). Величина напряжения, подводимого к спирали калорифера, контролируется по вольтметру (поз. 3а).

Возмущающие воздействия могут наноситься путем изменения задания регулятору (возмущения по каналу управления), изменением напряжения питания калорифера и изменением расхода воздуха через калорифер шаровым краном 3. Установлены следующие параметры настройки ПИД-регулятора: зона пропорциональности – 5°С, время дифференцирования − 23 с, время интегрирования − 0,1 мин.

Рисунок 7.5 – Функциональная схема системы регулирования температуры:

1 – калорифер, 2 – вентилятор, 3 – шаровой кран

7.3 Задание на выполнение работы

1) Ознакомится с основными элементами лабораторного стенда (рисунок 7.6) и принципом работы АСР температуры.

2) Экспериментально исследовать систему автоматического регулирования температуры.

7.4 Методика выполнения работы

Методика выполнения работы заключается в нанесении возмущающих воздействий в АСР по каналу управления для снятия кривой переходного процесса и оценки показателей качества регулирования.

7.5 Порядок выполнения работы

Подайте напряжение на стенд выключателем 19 (положение «вкл.»). Ручкой автотрансформатора установите напряжение 70 В на калорифере. Величину напряжения контролируйте по показаниям вольтметра 11. Включите вентилятор выключателем 17. Следите за показаниями измерителя-регулятора 13. Установите задание измерителю-регулятору (38 ^оС). Когда температура достигнет значения 35 °С, включите автоматическое регулирование температуры выключателем 18. Дождитесь окончания переходного процесса (около 10 минут) и убедитесь, что регулятор автоматически поддерживает заданное значение температуры 38⁰С.

Нанесите возмущающее воздействие по каналу управления, для чего измените задание регулятору с 38⁰С на 40⁰С. Для этого нажимайте на кнопку 4 (рисунок 7.7), пока на табло 2 не появится значение температуры 40⁰С. Включите секундомер выключателем 15 и начинайте отсчет времени. С интервалом в 15 или 30 с (либо с другим интервалом по указанию преподавателя) записывайте значения температуры по показаниям измерителя-регулятора в таблицу 7.1. Сверьте полученные вами показания и показания на дисплее ЭВМ.

Когда переходной процесс закончится (значение температуры установится равным 40⁰С и практически не будет изменяться), отключите регулятор выключателем 18, обнулите показания секундомера кнопкой 14, установите ручкой автотрансформатора напряжение на 0 В, отключите вентилятор выключателем 17 (положение «выкл.»), отключите стенд выключателем 19 (положение «выкл.»).

Рисунок 7.6 – Схема лабораторного стенда: