Міністерство освіти і науки, молоді і спорту України

Одеський НАЦІОНАЛЬНИЙ політехнічний університет

Інститут енергетики та комп’ютерно-інтегрованих систем управління

Універсальний учбовий лабораторний стенд

для виконання лабораторних робіт з дисциплін

«Технічні засоби автоматизації АСУТП» і «Управління неперервними технологічними процесами»

для студентів фаху 7.092501

Затверджено

на засіданні кафедри автоматизації

теплоенергетичних процесів

Протокол № 7 від 16.02.2010 р.

Одеса ОНПУ 2010

Універсальний учбовий лабораторний стенд для виконання лабораторних робіт з дисциплін «Технічні засоби автоматизації АСУТП» і «Управління неперервними технологічними процесами» для студентів фаху 7.092501/ Укл. В.Ф.Бабіч – Одеса, ОНПУ, 2010. – 10 с.

Укладач: В.Ф.Бабіч, доцент, кандидат технічних наук

Вступ

Стенд призначений для вивчення приладів системи «Каскад» та придбання навичок з налагодження і дослідження систем регулювання, побудованих на основі цієї апаратури.

Основні елементи стенда розташовані на шести панелях.

Панель № 1 (рисунок 1)

Призначена для контролю та реєстрації вхідних та вихідних сигналів різних елементів та приладів АСР.

У лівій частині панелі встановлений автоматичний самописний потенціометр типу КСП4, призначений для реєстрації вхідних або проміжних координат перехідних процесів, інформація про значеннях яких представлена у вигляді напруги постійного струму.

У правій частині панелі розміщені три міліамперметри мА1, мА2 і мА3 для контролю параметрів процесів у різних частинах схеми або стенду, інформація про які представлена у вигляді інформаційних струмових сигналів 0-5 мА. Гнізда Г5, Г6 і Г7 призначені для підключення міліамперметрів, а гніздо Г4 − для приєднання потенціометру КСП4. Тумблером В4 встановлюють бажаний діапазон вимірювання потенціометра: ±10V або ±100V.

Рисунок 1 − Вигляд панелі № 1

Панель № 2 (рисунок 2)

Використовується для дослідження перехідних процесів в одноконтурних системах автоматичного регулювання типових теплоенергетичних обєктів.

У лівій частині панелі розташована електронна модель регульованого обєкту. Поняття «регульований обєкт» (на мнемосхемі обведений п унктирною лінією) включає:

а) регулюючий орган РО;

б) регульований апарат, що складається з двох ланок (I і II);

в) вимірюючі пристрої, що представляють собою сукупність вимірюючих ИП, ИП2 і нормуючих НП1, НП2 перетворювачів.

Функцію регулюючого органу виконує змінний резистор, вісь якого жорстко зєднана з віссю виконавчого механізму. В залежності від кута повороту валу виконавчого механізму (ВМ) напруга на виході РО змінюється приблизно лінійно у межах ±75 В.

Рисунок 2 − Вигляд панелі № 2

Переміщення ВМ і РО контролюється за допомогою індикатора типу В12, права шкала якого градуйована в процентах ходу РО 0-100%. При цьому середнє положення РО (50% за В12) відповідає нульовій напрузi на його виході. Блок покажчиків використовується також для вимірювання сигналів розлагодження, які контролюють за лівою шкалою пристрою, градуйованою у процентах (−25  +25) від максимального струмового сигналу 5 мА.

Регульований апарат моделюється на звۥязаній зі стендом обчислювальній машині послідовним з’єднанням кількох типових ланок автоматичних систем регулювання. Кількість послідовно включених ланок і, отже, ступінь складності динаміки ділянки визначається положенням ручки перемикача П1, розташованого у верхній частині панелі.

Праворуч від перемикача П1 розташована кнопка скидання «С», при натисканні на яку відбувається повернення обєкту до початкового стану.

Примітка. Кнопкою скидання можна користуватись лише при «знятому» сигналі збурення, тобто коли тумблери В5 і В6 вимкнені.

Кожна з ділянок регульованого апарату має два вхідних канали: регулюючої та збурюючої дій.

Шляхом встановлення зовнішніх перемичок між гніздами Г8-Г9 або Г8-Г26 регулююча дія може бути прикладеною відповідно до входу першої або другої регульованих ланок. Збурююча дія є ступінчастою і подається до входу першої ланки тумблером В5, а на вхід другої − тумблером В6. Величина збурення встановлюється ручками з написами «Возм.1» і «Возм.2» і може контролюватися за допомогою проміжних гнізд Г18 та Г16.

Гнізда Г11 і Г13 служать для контролю вихідних координат першої та другої регульованої ланки відповідно.

Вимірюючі перетворювачі ИП1 і ИП2 імітують первинні вимірюючі пристрої (наприклад, термоелектричні термометри), а нормуючі перетворювачі НП1 та НП2 здійснюють перетворення вихідного сигналу ИП (е.р.с.) в уніфікований сигнал постійного струму 0-5 мА. ИУ служать для формування сигналу, який подається до входу регулюючого пристрою.

Коефіцієнт передачі обох вимірюючих перетворювачів фіксований і дорівнює , а для нормуючих перетворювачів .

Кожний вимірюючий перетворювач має вхідне гніздо (Г17, Г15) для підключення зовнішньої перемички до виходу відповідної ланки регульованого апарату і вихідні гнізда Г20, Г21, Г22 та Г23 для приєднання до входу регулюючого пристрою.

Всі вихідні клеми елементів регульованого об'єкту дубльовані для можливості контролю проміжних параметрів процесу регулювання після зовнішнього монтажу.

У правій частині панелі № 2 змонтований регулюючий релейно-імпульсний блок Р21, який є основною частиною автоматичного регулятора і формує закон регулювання.

Поряд розміщений вимірюючий блок И-04, який забезпечує отримання сигналу розлагодження між заданим і поточним значеннями регульованої величини. На лицьову панель стенду винесені гнізда для підключення до вимірюючого пристрою обєкта (ИУ), задатчика (Зд) типу ЗУ11, а також гнізда для приєднання вимірюючого та регулюючого блоків і гнізда блоку Р21 для подачі керуючих імпульсів постійної напруги до пускового обладнання виконавчого механізму (типів МКР або ПБР) через блок керування БУ21.

Усі гнізда регулюючого пристрою мають цифрову індексацію відповідно з нумерацією гнізд клемних колодок, розташованих на задньому боці корпусу.

Примітка. Інформаційні струмові ланцюги виконані за двопровідною схемою, тому при підключенні необхідно додержуватися полярності сигналів, а інформаційні ланцюги для передачі напруги виконані за однопровідною схемою.