Принцип дії регулятора МІК-21

Регулятор МІК-21, структурна схема якого наведена на рис. 3.1, являє собою пристрій вимірювання значення вхідного параметра, обробки і перетворення вхідного сигналу і видачі керуючих впливів.

Регулятор МІК-21 працює під управлінням сучасного, високо інтегрованого мікроконтролера RISC архітектури, виготовленого по високошвидкісний КМОП технології з низьким енергоспоживанням. У постійному запам'ятовувальному пристрої розташовується велика кількість функцій для вирішення завдань контролю і регулювання. За допомогою конфігурування користувач може самостійно настроювати регулятор на вирішення певних завдань.

Регулятор МІК-21 оснащений аналого-цифровим перетворювачем, вузлами дискретно-цифрового вводу і цифро-дискретного виводу, сторожовими схемами для контролю циклів роботи програми, енергонезалежною пам'яттю EEPROM, NVRAM для збереження параметрів конфігурації і даних.

Внутрішня програма регулятора МІК-21 функціонує з постійним часовим циклом. На початку кожного циклу внутрішньої робочої програми зчитуються значення аналогових і дискретних входів, виконується зчитування і обробка клавіатури, прийом команд і даних з послідовного інтерфейсу. За допомогою цих вхідних сигналів здійснюються, відповідно до запрограмованих функцій і параметрів користувача конфігурації, всі розрахунки. Після цього здійснюється вивід інформації на дискретні виходи, на індикаторні елементи, а також фіксація обчислених величин для режиму передачі послідовного інтерфейсу.

 

Рівні конфігурацій і настройки

За допомогою цього рівня вводять параметри і константи регулятора, параметри сигналізації відхилень, параметри фільтра, параметри завдання типу входу, типу керування, виду заданої точки, параметри мережевого обміну, параметри калібрування, а також режими дозволу входу в меню конфігурації і запису параметрів.

Параметри розділені по групах, кожна з яких називається "рівень". Кожне задане значення (елемент настроювання) у цих рівнях називається "параметром". Параметри, використовувані в регуляторі МІК-21, згруповані в наступних 19 рівнів і представлені на діаграмі - див. рис. 3.3.

Індикація значення параметрів конфігурації і їхніх номерів зазначені на рис. 3.4.

Рис. 3.3. Діаграма рівнів конфігурації і настроювань

 

Рис. 3.4. Індикація значення параметрів конфігурації і їхніх номерів

 

Порядок виконання

3.4.1. Вивчити будову та призначення регулятора МІК-21:

– оглянути прилад та з’ясувати призначення всіх елементів на передній панелі;

– оглянути клемно-блочне з’єднання та задню частину приладу та визначити порядок підключення давачів, ВМ та живлення;

– визначити призначення джемперів на платі регулятора та на платі клемно-блочного з’єднання;

– в процесі вивчення для більш детального розуміння використовувати „Руководство по эксплуатации универсального микропроцессорного регулятора МИК-21-04”.

3.4.2. Вивчити рівні конфігурування і настроювання регулятора:

– візуально оглянути стенд і перевірити справність всіх єлектричних з’єднань, у випадку виявлення будь-яких пошкоджень повідомити про це викладача;

– подати живлення на лабораторний стенд;

– використовуючи „Руководство по эксплуатации универсального микропроцессорного регулятора МИК-21-04” зайти в режим конфігурування та визначити основні параметри настроювання регулятора.

3.4.3. Зняти перехідні характеристики регулятора з П, ПІ та ПІД законами керування:

– відключити живлення від нагрівального елемента;

– подати живлення на лабораторний стенд;

– в режимі конфігурування встановити структуру регулятора - із аналоговим виходом;

– встановити по черзі значення коефіцієнтів Кп, Ті, Тд відповідно:

для П-регулятора – Кп=2, Ті=0, Тд=0

для ПІ-регулятора – Кп=2, Ті=10, Тд=0

для ПІД-регулятора – Кп=1, Ті=10, Тд=10

– перейти в робочий режим;

– встановити вихід регулятора на позначі 50% шкали;

– стрибкоподібно змінити розузгодження регулятора (завдання або регульований параметр) на 10 – 20 %;

– вмикнути секундомір

– зняти перехідну характеристику для П – закону та занести значення в таблицю 3.1.

Таблиця 3.1.

t, сек
T, ºС

 

– зняти перехідну характеристику для ПІ – закону та занести значення в таблицю 3.2.

Таблиця 3.2.

t, сек
T, ºС

 

– зняти перехідну характеристику для ПІД – закону та занести значення в таблицю 3.3.

Таблиця 1.3.

t, сек
T, ºС

 

Використовуючи значення таблиць 3.1, 3.2, 3.3 на міліметровому папері побудувати криві перехідних процесів для кожного закону регулювання.

 

Зміст звіту.

Звіт повинний містити наступні матеріали (розділи):

1. Мета роботи.

2. Програму та порядок виконання роботи.

3. Функціональну схему АСР і короткий опис установки.

4. Коротку характеристику регулятора: призначення, число каналів, параметри настроювання.

5. Привести коротку характеристику нормуючого перетворювача БПО-32.

6. Короткий опис роботи в ручному режимі, вказати відмінність ручного режиму від автоматичного.

7. Описти порядок конфігурування регулятора МІК-21 та привести перелік основних рівнів настроювань.

8. Привести графіки перехідних процесів для кожного дослідженого закону та показати на них всі встановлені коефіціенти.

9. Висновок.

Лабораторна робота №4