LaboratoriumInstrukcja laboratoryjna
dr in. Jakub Moaryn
mgr in. Kacper Malinowski
w zbiorniku otwartym”
Celem wiczenia jest okrelenie na podstawie wyznaczonych dowiadczalnie
charakterystyk statycznych i dynamicznych rzeczywistego obiektu regulacji, którym jest
proces. zmiany poziomu cieczy w zbiorniku otwartym, modelu matematycznego tego procesu. Proces pozyskiwania modelu matematycznego nazywany jest identyfikacj obiektu.
1.WPROWADZENIE
przez zewntrzne oddziaywanie sterujce (sterowanie).
Przebiegi zautomatyzowanych procesów technologicznych s oceniane
(kontrolowane) na podstawie pomiarów wielkoci charakteryzujcych dany proces, a których
podany przebieg jest okrelony w zadaniu regulacji. S to najczciej wielkoci fizyczne
takie jak np. temperatura, cinienie, lepko, zawarto skadników. Mówi si, e wielkoci te
s wielkociami wyjciowymi obiektu regulacji (procesu) – wielkociami regulowanymi oznaczanymi umownie symbolami – y1 , y2 , .... yn .
Aby dany proces technologiczny móg by realizowany, musz by do niego
doprowadzone odpowiednie strumienie materiaów (np. odpowiednie iloci reagujcych ze
sob skadników) lub strumienie energii (np. paliwa, energii elektrycznej). Od wielkoci tych strumieni i od ich parametrów zalee bdzie podany przebieg wielkoci regulowanych.
Zatem iloci dostarczanej energii lub materii s wielkociami wejciowymi x1,
x2,...xm obiektu regulacji (procesu). Innymi wielkociami wejciowymi s wielkoci
wpywajce niekorzystnie na przebieg wielkoci regulowanych. S to rónego rodzaju
zakócenia (umownie oznaczane symbolami z1, z2,... zk ). Zakócenia te mog bezporednio
oddziaywa na proces, np. w ukadzie regulacji temperatury takimi zakóceniami s zmiany
temperatury otoczenia, lub znieksztaca doprowadzone do obiektu strumienie energii lub
materii, np. w ukadzie regulacji temperatury takimi zakóceniami s zmiany wartoci
opaowej paliwa. Zwizek midzy wielkociami regulowanymi a wejciowymi tworzy opis
obiektu w sensie procesowym (rys. 1a).
Urzdzenia, w których realizowane s procesy technologiczne wyposaone s
w zespoy wykonawcze (ZW), którymi s np. zawory regulacyjne, pompy o zmiennej
wydajnoci, silniki, styczniki itp., umoliwiajce dostarczanie strumieni energii lub
materiaów do procesu oraz w przetworniki pomiarowe (PP), dostarczajce informacje o
przebiegu zmian wielkoci regulowanych. Zespoy wykonawcze, w wyniku oddziaywania na
nie sygnaów sterujcych oznaczanych stosujc terminologi techniczn symbolami CV1,
CV2, ... CVm, i wytwarzanych przez regulatory (sterowniki), ksztatuj natenie strumieni
materiaów lub energii. Sygnay te s wielkociami wejciowymi obiektu regulacji w sensie
aparaturowym jako elementu skadowego ukadu regulacji. Wielkociami wyjciowymi tak
rozumianego obiektu regulacji s sygnay wyjciowe przetworników pomiarowych PV1, PV2,
wiczenie PA7a
w zbiorniku otwartym”
sterujce i zakócenia) stanowi opis obiektu w sensie aparaturowym (rys.1b).
a) b)
Rys. 1. Schemat ideowy obiektu regulacji o jednej wielkoci regulowanej : a) - obiekt
regulacji w sensie procesowym, b) – obiekt regulacji w sensie aparaturowym; oznaczenia: x, y
- wielko wejciowa, wyjciowa obiektu w sensie procesowym, CV - sygna sterujcy, PV
- sygna wyjciowy przetwornika pomiarowego (zmienna procesowa), z1 , z2 ,….. zk – zakócenia
W najprostszych przypadkach, obiekt regulacji moe mie jeden sygna wyjciowy
(jedn wielko regulowan) , jeden sygna sterujcy i wiele wielkoci zakócajcych (rys.
1a). Jego matematycznym opisem jest zaleno sygnau wyjciowego od sygnaów
wejciowych
, ,…. | (1)
która, w zalenoci od waciwoci obiektu, moe by równaniem algebraicznym albo
liniowym lub nieliniowym równaniem róniczkowym o staych lub zmiennych
wspóczynnikach.
warunkiem umoliwiajcym projektowanie ukadów regulacji. Na ogó analiza waciwoci
obiektu przebiega dwuetapowo. Pierwszy etap jest analiz procesow, której efektem jest
ustalenie zwizków procesowych midzy wielkociami regulowanymi jako zmiennymi
fizycznymi a wielkociami wejciowymi procesu, którymi s najczciej parametry strumieni
energii lub materiaów dostarczanych do procesu. Wyniki tej analizy s podstaw do
waciwego doboru przetwornika pomiarowego oraz zespou wykonawczego, czyli do
poprawnego zaprojektowania obiektu regulacji w sensie aparaturowym. Ogólne zwizki
procesowe powinny zosta okrelone przez technologa, który najlepiej rozumie fizyczn
stron procesu. Czsto jednak konieczna jest przy tym pomoc automatyka, aby opis waciwoci obiektu podany by w formie uytecznej dla celów regulacji.
Drugim etapem analizy jest okrelenie modelu matematycznego
zaprojektowanego w sensie aparaturowym obiektu jako zwizku midzy sygnaami
(zmiennymi procesowymi) PV a sygnaami sterowania CV i zakóceniami. Tworzone modele
ze wzgldu na ich cechy aplikacyjne mog by modelami: globalnymi lub lokalnymi (parametrycznymi).
Modele globalne ( bilansowe) tworzone dla celów analizy procesu technologicznego, jego
optymalizacji i prowadzenia rozruchu okrelane s na podstawie zalenoci midzy
zmiennymi procesowymi wicymi np. energi, mas, pooenie i stan poszczególnych
wiczenie PA7a
w zbiorniku otwartym”
4
elementów tworzcych proces w penym zakresie ich zmiennoci oraz na podstawie bilansów
tych wielkoci dla caego obiektu. Model taki ma najczciej posta nieliniowych zalenoci
róniczkowo-cakowych. Mona go wykorzysta zarówno przy projektowaniu ukadu regulacji jak i optymalizacji punktu pracy.
Modele lokalne (parametryczne) opisuj waciwoci obiektu w otoczeniu danego punktu
pracy co na ogó jest wystarczajce do doboru parametrów zainstalowanych w ukadzie
regulacji elementów, do analizy stabilnoci ukadu z regulatorem oraz doboru algorytmu
sterowania i struktury ukadu regulacji. Model taki ma zazwyczaj posta zaoonego z góry
opisu matematycznego np. w postaci transmitancji operatorowych : obiektu oraz transmitancji
zakóceniowych. których nieznane parametry okrelane s w procesie identyfikacji. Model
matematyczny obiektu moe by take przedstawiony w postaci schematu blokowego , który
dostarcza informacji o strukturze obiektu, co jest pomocne przy projektowaniu struktury
ukadu regulacji. Przykadowy schemat blokowy obiektu o jednej wielkoci regulowanej i
dwu dziaajcych zakóceniach z1, z2 opracowany dla zmiennych przyrostowych przedstawia rys.2.
a) b)
Rys. 2. Schemat blokowy obiektu regulacji : a) schemat szczegóowy, b) schemat zastpczy
Jak ju wczeniej wspomniano, obiekt regulacji w sensie aparaturowym to nie tylko
proces zachodzcy w urzdzeniu (transmitancja Gproc(s)) ale take zespó wykonawczy ZW
(transmitancja GZW(s)) sterowany sygnaem CV oraz przetwornik pomiarowy PP
(transmitancja GPP(s)) generujcy sygna PV (rys. 2a). Iloczyn tych transmitancji przedstawia
sob wyraon operatorowo zaleno wielkoci procesowej PV od sterowania CV i jest
transmitancj operatorow obiektu okrelon symbolem | (rys.2 b).
Charakter zmian wielkoci regulowanej wywoany zakóceniami okrelaj transmitancje
zakóceniowe | | (transmitancje zakóceniowe
ze wzgldu na niemierzalno zakóce mona okreli w sposób przybliony raczej
jakociowo ni ilociowo). Schemat blokowy z rys. 2a jest pozyskiwany i weryfikowany w
fazie projektowania i doboru poszczególnych zespoów instalacji obiektowej, natomiast
schemat z rys. 2b jest pozyskiwany w uruchomionym i dziaajcym ukadzie regulacji .
Dziaajce na obiekt zakócenia, których jest najczciej wiele s niemierzalne
i dziaaj w sposób przypadkowy w rónych miejscach obiektu, w efekcie jednak zawsze
zaburzaj podany przebieg procesu, a ich dziaanie ujawnia si poprzez zmiany wielkoci
regulowanej a zatem i zmiennej procesowej powodujc jej wzrost wartoci lub jej spadek.
Równie zalenie od konstrukcji zespou wykonawczego , natury fizycznej i waciwoci
wiczenie PA7a
w zbiorniku otwartym”
wartoci sygnau wyjciowego CV regulatora sterujcego procesem ma wywoywa wzrost
lub spadek wartoci wielkoci regulowanej. Oddziaywania te zostay na schemacie
blokowym z rys. 2 przedstawione za porednictwem wza sumacyjnego. Znaki w wle
sumacyjnym pokazuj moliwe kierunki oddziaywa sterowania i zakóce.
Pozyskiwanie modelu moe by realizowane analitycznie na podstawie znajomoci
równa opisujcych zalenoci fizyko - chemicznych obiektu lub eksperymentalnie. Metoda
eksperymentalna moe by eksperymentem czynnym lub biernym.
Eksperyment czynny polega na pobudzeniu obiektu zdeterminowanym wymuszeniem.
Jest to najczciej wymuszenie skokowe, impulsowe lub sinusoidalnie zmienne. Otrzymana
odpowied na to wymuszenie pozwala na podstawie odpowiednich konstrukcji graficznych
okreli parametry zaoonego modelu matematycznego , który ze wzgldów praktycznych i
projektowych ma posta niezbyt zoonej transmitancji tzw. transmitancji zastpczej.
Transmitancja ta w sposób przybliony oddaje waciwoci rzeczywistego badanego obiektu
w otoczeniu wybranego punktu pracy. Przed rozpoczciem dowiadczenia obiekt musi
znajdowa si w stanie ustalonym. Dokadno identyfikacji zaley od amplitudy
wymuszenia, która winna by na tyle dua aby zminimalizowa wpyw zakóce a na tyle
maa aby nie wprowadzi obiektu w nasycenie. Czas trwania wymuszenia powinien by
dostatecznie dugi aby moliwe byo ujawnienie charakteru odpowiedzi.
Obiekty podobnie jak inne elementy automatyki, klasyfikuje si ze wzgldu na ich
waciwoci dynamiczne. Tak najbardziej ogóln klasyfikacj jest podzia ze wzgldu na
zdolno osigania lub nie osigania równowagi trwaej po wprowadzeniu wymuszenia skokowego. Z tego punktu widzenia obiekty dzieli si na :
statyczne ,
astatyczne.
skokowe sterowania CV wykonane we wspórzdnych przyrostowych przedstawia rys.3.
a) b)
Rys. 3. Przykadowe ogólne odpowiedzi na wymuszenie skokowe a) obiektu
statycznego, b) astatycznego.
w zbiorniku otwartym”
6
Dla obiektów statycznych, których odpowied skokowa ma przebieg jak na rys.3a
przyjmuje si najczciej nastpujce modele matematyczne przedstawione w postaci
transmitancji operatorowej:
sT e
Tz – zastpcza staa czasowa [min],
T0 – zastpczy czas opónienia [min].
Parametry modelu obiektu regulacji okrelonego wzorem (2) mona okreli z odpowiedzi na wymuszenie skokowe stosujc metod : stycznej (rys.3a) lub siecznej (rys.4).
Rys.4. Ilustracja metody siecznej wyznaczania staych czasowych modelu (2) obiektu regulacji
W przypadku metody stycznej parametry te okrela si bezporednio z wykresu tak
jak to pokazuje rys.3a, natomiast stosujc metod siecznej (rys.4) przechodzcej przez punkty
P1, P2, wartoci staych czasowych T0, Tz okrela si z zalenoci
02
21
ln
)ln
(4)
Parametry modelu okrelonego wzorem (3) zwanego modelem Strejca okrela si z wykresu i z tablic podanych w literaturze.
wiczenie PA7a
w zbiorniku otwartym”
7
Dla obiektów astatycznych, których odpowied skokowa ma przebieg jak na rys.3b
przyjmuje si najczciej model matematyczny przedstawiony w postaci transmitancji
operatorowej
(5)
Parametry modelu okrelonego wzorem (5) odczytuje si wprost z wykresu na rys.3b.
W eksperymencie biernym parametry modelu okrela si na podstawie pomiaru
dostpnych sygnaów podczas normalnej pracy ukadu regulacji bez koniecznoci
przerywania jego pracy i naruszania warunków eksploatacji. W metodzie tej nie mamy
wpywu na sygnay podawane na obiekt i identyfikacja obiektu jest w tej metodzie trudna ze
wzgldu na czsto nisk zdolno pobudzajc sygnaów. Analiza sygnaów pozwala okreli
model tzw. stochastyczny, który ze wzgldu na dokadno opisu waciwoci obiektu moe
by wykorzystywany w systemach diagnostycznych lub do optymalizacji procesu regulacji lub te opracowania innego od standardowego algorytmu regulacji.
wiczenie PA7a
w zbiorniku otwartym”
Obiektem regulacji jest proces zmiany poziomu cieczy w odpowiednio poczonych zbiornikach Z1, Z2. Schemat instalacji obiektowej przedstawia rys.5.
W zalenoci od konfiguracji stanów zaworów V2 i V4 oraz zastosowaniu na dopywie
specjalnie skonstruowanej wownicy W mona realizowa róne waciwoci obiektu regulacji podane w tablicy 1.
Tablica1. Waciwoci obiektu w zalenoci od konfiguracji zaworów
l.p. Typ waciwoci
V2 Zamknity
V2 Zamknity
wownic W
V2 Otwarty
wownic W
wiczenie PA7a
w zbiorniku otwartym”
Oznaczenia :
V2- rczny zawór czcy zbiorniki Z1 i Z2,
V4 - zawór trójdrony ,
VE2 - zawór elektromagnetyczny odcinajcy zrzut wody na toczeniu z pompy,
H1 , H2 - wysoko supa cieczy w zbiorniku Z1, Z2,
PV – sygna wyjciowy z przetwornika poziomu cieczy
LT1, LT2 – przetworniki poziomu cieczy w zbiorniku Z1, Z2,
Q -sygna wyjciowy z przetwornika QT przepywu (przepywomierz zwkowy),
P- pompa o zmiennej wydajnoci,
CV- sygna sterujcy pomp (wyjciowy ze sterownika PLC),
P1, P2 - przeczniki rczne zaworów elektromagnetycznych do wprowadzania zakóce.
wiczenie PA7a
w zbiorniku otwartym”
Poczenie zbiorników realizowane jest za pomoc zaworu odcinajcego V2. Wielkoci
regulowan jest wysoko supa cieczy H1 w zbiorniku Z1 lub H2 w zbiorniku Z2.
Wymaganiem stawianym badanemu ukadowi regulacji jest utrzymanie na zadanym staym poziomie wysokoci supa wody mimo dziaajcych na obiekt zakóce.
Wielkociami zakócajcymi s zmiany przepywu cieczy na dopywie lub odpywie
zbiorników. Zakócenia te realizowane s przez zdalnie sterowane odcinajce zawory
elektromagnetyczne VE1, VE2. Zamykanie/otwieranie zaworów realizowane jest za pomoc
przycisków P1 i P2 znajdujcych si na pulpicie instalacji obiektowej stanowiska. Zawór VE1
wywouje skokow zmian przepywu na odpywie ze zbiornika Z1. Jest to zakócenie VE1.
Zawór VE2 wywouje skokow zmian przepywu na dopywie cieczy do zbiornika Z1 (tzw. zrzut z pompy). Jest to zakócenie VE2.
Wielkoci sterujc obiektem jest sygna standardowy 4 - 20 mA pochodzcy ze
sterownika PLC Simatic S7-1200 firmy Siemens. Sygna ten zostaje przeksztacony przez
odpowiedni ukad elektroniczny na sygna napiciowy 0 – 10 V i steruje pomp, której
wydajno zmienia si w granicach: 0 – 6.5 l/min na dopywie do zbiornika Z1. Pompa ta
peni rol elementu wykonawczego w ukadzie regulacji. Dodatkowo dokonywany jest
pomiar przepywu za pomoc przepywomierza zwkowego. Zmiana przepywu w zakresie
0 -6.5 l/min wywouje rónic cinie na zastosowanej zwce Venturiego w zakresie
0 -500 mm H2O Zastosowany przetwornik rónicy cinie przetwarza rónic cinienia na zwce w sygna standardowy o zakresie 4 – 20 mA.
Informacj o biecej wartoci wielkoci regulowanej wysokoci H1 lub H2 supa cieczy
dostarczaj elektryczne przetworniki pomiarowe o zakresie 0 - 500 mm H2O i sygnale
wyjciowym 4 - 20 mA (pomiar wysokoci supa cieczy odbywa si metod poredni
poprzez pomiar cinienia hydrostatycznego).
w zbiorniku otwartym”
Identyfikacja obiektu przeprowadzona bdzie na podstawie pomiaru charakterystyki
statycznej obiektu w penym moliwym zakresie zmian wielkoci regulowanej oraz
odpowiedzi badanego obiektu na celowo wprowadzone wymuszenie skokowe w wybranym z
charakterystyki statycznej punkcie pracy. Bdzie to zatem eksperyment czynny, w którym
celowe oddziaywanie na obiekt odbywa si bdzie poprzez sygna sterowania zadawany
przez operatora.
ukadzie regulacji staowartociowej poziomu cieczy pracujcego w trybie sterowania
rcznego „Manual”. Waciwoci statyczne i dynamiczne bd reprezentowane poprzez
zwizki midzy wielkoci regulowan, któr jest wysoko H1 supa cieczy w zbiorniku Z1
przetworzon na sygna mierzony PV, a sygnaem sterujcym CV oraz midzy wielkoci
regulowan a wielkociami zakócajcymi proces zmiany poziomu cieczy w zbiorniku.
Zwizki te reprezentowa bd: transmitancja operatorowa obiektu Gob(s) oraz transmitancje
zakóceniowe Gz1(s), Gz2(s). Transmitancje te reprezentowa bd waciwoci dynamiczne w otoczeniu wybranego z charakterystyki statycznej punktu pracy procesu.
wiczenie PA7a
w zbiorniku otwartym”
W skad stanowiska laboratoryjnego wchodz:
zespó zbiorników poczonych szeregowo,
sterownik PLC SIMATIC S7-1200 firmy Siemens wraz z moduem wej/wyj analogowych wraz z zasilaczem 24V,
panel HMI
komputer stacjonarny
wiczenie PA7a
w zbiorniku otwartym”
za porednictwem panelu operatorskiego HMI typu SIMATIC KPT600 z dotykowym
kolorowym ekranem. Umieszczona na panelu wizualizacja umoliwia odczyt oraz zmian
sygnau CV sterujcego odczyt wartoci wielkoci mierzonej PV. Wielkoci te s take
monitorowane na wykresach supkowych.
Rys.8. Menu gówne wizualizacji na ekranie monitora
Na monitorze, panelu o przektnej 15'', moliwe jest ledzenie trendów wywietlanych
z du dokadnoci, co umoliwia póniejsz ich obróbk. Moliwe jest zatrzymywanie
wykresów, zmienianie skali osi czasu, aby dostosowa wykres do swoich potrzeb. Na ekranie
ukazane s biece wartoci PV i CV, obecno zakóce VE1 i VE2.
wiczenie PA7a
w zbiorniku otwartym”
Identyfikacja bdzie przeprowadzana dla obiektu w konfiguracji 2 (tablica 1),
naley wic sprawdzi pooenie zaworów, a take dokadnie skontrolowa wykonane
poczenia elektryczne (rys. 6.), ewentualne wtpliwoci skonsultowa z prowadzcym.
3.2. Identyfikacja eksperymentalna waciwoci statycznych obiektu regulacji
Identyfikacja waciwoci statycznych obiektu sprowadza si bdzie do pomiaru
charakterystyk statycznych obiektu jako zwizku w stanie ustalonym wielkoci regulowanej
od sterowania w penym zakresie dziaajcych zakóce. Charakterystyki te s istotne do
okrelenia moliwych punktów pracy obiektu i dopuszczalnych sterowa. Charakterystyki
statyczne wykonywane bd dla trzech oddzielnych przypadków:
1. Zawory VE1 i VE2 zamknite => brak zakóce
2. Zawór VE1 – otwarty, VE2 – zamknity => zakócenie VE1
3. Zawór VE1 – zamknity , VE2 – otwarty => zakócenie VE2.
Wyniki pomiarów naley zamieci w odpowiednich komórkach tablicy 2.
Kady z tych przypadków wymaga przeprowadzenia takiej samej procedury, któr
przedstawiono poniej:
a) Na gównym ekranie wizualizacji na komputerze, wybra opcj: Identyfikacja
waciwoci statycznych.
b) Sprawdzi pooenie zaworów VE1 i VE2 poprzez skontrolowanie stanu
przeczników P1 i P2, bd lampek kontrolnych na wizualizacji komputerowej.
c) Ustawi na panelu HMI sygna sterujcy pomp CV na warto 0%
d) Odczyta i zapisa biec warto PV poziomu wody.
e) Odczyta poziom wody H1 wykorzystujc skal umieszczon na ciance zbiornika.
f) Wykona punkty od c) do e) zmieniajc warto sygnau sterujcego pomp CV
zgodnie z tablic 2. Procedur powtórzy dla kolejnych dwóch przypadków.
.Wyniki pomiarów zamieci w tablicy 2.
Tablica 2. Wyniki pomiarów charakterystyki statycznej obiektu regulacji
CV[%] 0 20 30 40 50 60 70 80 100
1.
w zbiorniku otwartym”
Celem identyfikacji bdzie okrelenie parametrów transmitancji zastpczych: obiektu i
zakóceniowych. Identyfikacja ta zostanie przeprowadzona metod eksperymentu czynnego w
którym wykorzystano metod odpowiedzi skokowej generujc skokowe zmiany sygnau
sterujcego CV i wielkoci zakócajcych. Metoda ta pozwala na wyznaczenie parametrów
zaoonej transmitancji obiektu na podstawie prostych konstrukcji graficznych. Z
otrzymanych z bada odpowiedzi obiektu na zakócenia skokowe okrela si bdzie
transmitancje operatorow obiektu wzgldem sterowania Gob.(s) , oraz transmitancje
operatorowe obiektu G z1.(s), G z2.(s) wzgldem zakóce .
3.3.1. Wyznaczenie odpowiedzi skokowej obiektu regulacji na zmian sterowania CV (zwikszenie wydajnoci pompy) w ukadzie otwartym. Okrelenie parametrów transmitancji Gob(s)
Badania przeprowadzi stosujc ponisz procedur:
a) Z gównego menu wizualizacji wybra: Identyfikacja waciwoci dynamicznych
b) Wcisn przycisk Obiekt – zostanie ustawiona odpowiednia skala wykresu
c) Sprawdzi, czy zawory VE1 i VE2 s zamknite
d) Na panelu HMI ustawi CV=50%
e) Odczeka a PV osignie ustalon warto
f) Zmieni warto CV z 50% na 60%
g) Odczeka a poziom wody si ustali, tzn. PV ≈ const
h) Zapisa cay przebieg przejciowy na komputerze dobierajc odpowiedni przedzia
czasu. Zaleca si przyj ok. 300 sek.
i) Po zatrzymaniu przebiegu na monitorze przyciskiem STOP, wcisn na klawiaturze
komputera przycisk prtsc ,wklei zapamitany ekran do edytora graficznego i
wydrukowa dwie kopie przebiegu przejciowego ( do obróbki wykresu stosujc
metod stycznej (rys.9) i siecznej rys.4).
wiczenie PA7a
w zbiorniku otwartym”
wyznaczonych metod stycznej
Otrzymany przebieg bdzie mia posta jak na rys.9 Zgodnie z rys.9, dla badanego
obiektu mona przyj model matematyczny opisany transmitancj (2) :
sT e
transmitancji operatorowej obiektu :Tz ,T0, kob. Parametry te naley odczyta stosujc metod stycznej (rys.9) oraz metod siecznej (rys.4).
Przedstawione transmitancje zostan zastosowane do doboru nastaw regulatora
w ukadzie regulacji poziomu cieczy w zbiorniku.
3.3.2. Wyznaczenie odpowiedzi skokowej obiektu dla zakócenia wywoanego zwikszeniem odpywu cieczy (skokowa zmiana otwarcia zaworu VE1). Okrelenie parametrów transmitancji zakóceniowej G z1(s)
Wykona nastpujce czynnoci:
d) Na panelu HMI ustawi CV=50%
e) Odczeka a poziom wody si ustali, tzn. PV ≈ const.
f) Przecznikiem P1 (rys.6) wprowadzi zakócenie VE1
g) Poczeka na ustalenie si poziomu
h) Zapisa cay przebieg przejciowy, który posuy do wyznaczenia parametrów
zaoonej transmitancji:
wiczenie PA7a
w zbiorniku otwartym”
(7)
f- zmiana powierzchni przepywowej zaworu VE1. Wg danych katalogowych f = 30.4 %
Na zarejestrowanym wykresie odczyta PV i obliczy w ten sposób warto f
PV k
Naley wykona nastpujce czynnoci:
d) Na panelu HMI ustawi CV=50%
e) Odczeka a poziom wody si ustali, tzn. PV ≈ const
f) Przecznikiem P2 (rys.5) wprowadzi zakócenie VE2
g) Poczeka na ustalenie si poziomu
h) Zapisa cay przebieg przejciowy, który posuy do wyznaczenia transmitancji:
sT
(8)
f- zmiana powierzchni przepywowej zaworu VE1, wg danych katalogowych f = 30.4 %.
Z zarejestrowanego wykresu odczyta PV i obliczy podobnie jak w p.3.3.2 warto k2.
wiczenie PA7a
w zbiorniku otwartym”
schematy, wykresy otrzymane z rejestratora z naniesion obróbk danych, wykresy wykonane
na podstawie pomiarów itp. oraz odpowiedzi na pytania poniej:
1) Okrel parametry transmitancji obiektu stosujc metod siecznej oraz stycznej.
2) Okrel przebieg odpowiedzi skokowej obiektu obliczony na podstawie przyjtych
transmitancji i dokonaj porównania z przebiegiem rzeczywistym.
3) Narysuj schemat blokowy badanego obiektu regulacji oraz przeprowad jego analiz.
4) Narysuj charakterystyk statyczn obiektu i przeprowad analiz waciwoci
statycznych obiektu,
5) Okrel na podstawie charakterystyki statycznej obiektu moliwe punkty pracy ukadu
regulacji
6) Porównaj warto wzmocnienia obiektu kob otrzyman z charakterystyki statycznej obiektu oraz z charakterystyki skokowej. Skomentuj otrzymane wyniki.
7) Okrel na podstawie schematu blokowego obiektu jaki winien by kierunek dziaania
regulatora w ukadzie zamknitym.
w zbiorniku otwartym”
2. Wgrzyn S.: Podstawy automatyki. PWN 1980
3. elazny M.: Podstawy automatyki . PWN, 1976