отработать умение чтения схем электрических соединений с их описанием,

отработать ввод коммуникативной программы данной лабораторной работы.

Перечень основных пошаговых действий выполнения лабораторной работы.

1.1.Алгоритм работы системы управления.

1.2.Схема электрическая соединений и ее описание.

1.3.Коммутационная программа и ее описание.

1.4.Перечень аппаратуры.

1.5.Указания по проведению эксперимента.

1.1Алгоритм работы системы управления

1) Кнопки с возвратом включают и отключают систему.

2) Система поддерживает заданную скорость вращения двигателя с помощью П- или ПИ-регулятора. Требуемая скорость задается переменным резистором поста управления.

1.2. Схема электрическая соединений и ее описание

Однофазный источник питания G1 предназначен для безопасного питания блока программируемого контроллера А1.

Кнопки поста управления А2 предназначены для включения/отключения системы и подключены, соответственно, к входам контроллера I1 и I2.

Переменный резистор в посте управления А2 используется для формирования аналогового сигнала 0…+10 В, подключенного к входу AI1 (I7) контроллера и задающего скорость вращения двигателя.

Сигнал обратной связи (выход тахогенератора) подключен к входу AI2 (I8) контроллера А1.

Сигнал ПИ(П)-регулятора с аналогового выхода контролера AQ1 (M1) через преобразователь постоянного напряжения А9 поступает в цепь питания двигателя. Преобразователь А9 согласует диапазон выходных напряжений контроллера 0…+10 В с напряжением питания двигателя 0…+24 В. Двигатель подключен к выходу преобразователя А9 через контакты выхода Q1 контролера А1. Контакты Q1 размыкаются при нулевом сигнале управления, что исключает вращение двигателя из-за остаточного напряжения на выходе преобразователя А9.

Схема электрическая соединений.

1.4.Коммутационная программа и ее описание

В коммутационной программе использованы функции, приведенные в таблице.

		I1, I2 – входы (список Co). Кратковременные импульсы на этих входах управляют, соответственно, включением/выключением системы.
		AI1, AI2 (I7, I8) – аналоговые входы контроллера А1 (список Co). На вход AI1 подается сигнал задания скорости с переменного резистора (0…+10 В). На вход AI2 - сигнал тахогенератора.
		B001 – аналоговый усилитель (список SF). Для блока установлен коэффициент усиления Gain=1 и смещение Offset=0.
		AM1 - аналоговый флаг (переменная программы, список Co). Необходим для завершения цепочки блоков, не имеющей подключения к выходу контроллера.
		B002 – ПИ-регулятор (список SF). Вход сброса (R – второй сверху) инвертирован. При сигнале 0 на входе R регулятор отключен, на его выходе 0.
		Логическая константа Единица (1, высокий уровень) (список Co).
		AQ1 – аналоговый выход программируемого контроллера (список Co). Напряжение выхода управляет напряжением питания двигателя.
		B003 – RS триггер (список SF). Сигнал S=1 (верхний вывод) устанавливает 1 на выходе триггера, R=1 устанавливает 0 на выходе триггера.
		B004 – аналоговый пороговый выключатель (список SF). Для блока установлены порог включения On=85 (0,85 В) и выключения Off =80 (0,80 В).
		B005 – функция И (список GF).
		Q1 – выход программируемого контроллера (список Co). Контакты выхода Q1 управляют цепью питания двигателя.

Работа программы:

1) При запуске программы на выходе триггера В003 устанавливается 0. Этот сигнал блокирует работу регулятора В002 – напряжение на аналоговом выходе контроллера AQ1 равно 0. Этот же сигнал устанавливает 0 на выходе В005, и контакты выхода Q1 программируемого контроллера размыкают цепь питания двигателя.

2) Кратковременное нажатие на кнопку «Пуск» приводит к появлению 1 на входе I1 и установке 1 на выходе триггера В003. Регулятор В002 разблокирован. Сигнал 1 (блок High) на входе A/M В002 задает режим автоматической работы регулятора.

3) Пока сигнал задания скорости на входе AI1 не превысит 0,85 В выход аналогового порогового выключателя В004 остается в состоянии 0. Сигнал 0 сохраняется на выходе В005, контакты выхода Q1 разомкнуты и разорвана цепь питания двигателя. Это исключает вращение двигателя за счет постоянного остаточного напряжения на выходе преобразователя А9.

4) Кода сигнал задания скорости (SP) превысит порог срабатывания выключателя В004 равный 85 (т. е. 0,85 В) на обоих входах В005 будут установлены 1, замкнуться контакты Q1 и двигатель будет подключен к выходу преобразователя А9. Система перейдет в режим регулирования скорости.

5) Сигнал задания скорости на входе контроллера AI1 меняется от 0 до 10 В, что соответствует диапазону изменения сигнала SP=0…1000 на входе AI1 коммутационной программы. Аналоговый усилитель (В001) с параметрами Gain=1 и Offset=0 не изменяет значения сигнала, и необходим лишь для передачи значения SP блоку регулятора B002. Для завершения цепочки блоков AI1, B001 выход усилителя подключен к АМ1 (аналоговый флаг).

6) Напряжение тахогенератора (датчика скорости) поступает на вход контроллера AI2 и передается на вход сигнала обратной связи (PV) регулятора B002. Напряжение тахогенератора 0…10 В преобразуется в контроллере в сигнал с диапазоном 0…1000.

7) Регулятор (B002) определяет разность заданного (SP) и измеренного (PV) значений скорости и вычисляет выходной сигнал управления двигателем, поступающий на аналоговый выход контролера AQ1. Заданное значение скорости (SP) передается в блок регулятора косвенно, как ссылка на номер блока усилителя В001, вычисляющего эту величину (для B002 параметр SP=B1).

8) Параметры регулятора (B002).

Откройте окно параметров блока двойным щелчком левой кнопки мыши на значке блока в окне диаграммы LOGO!SoftComfort (см. рисунок на стр. 114).

Для установки «Заданное значение (SP)» необходимо нажать кнопку «Ссылка» в этой строке и выбрать из списка блок В001 (Аналоговый усилитель). Для установки параметров регулятора в строке «Наборы параметров» выберите «Настройки пользователя». Рекомендуемые значения параметров для регуляторов различного типа приведены в таблице.

Для остальных параметров сохранить значения, принятые по умолчанию (см. рисунок на стр. 114). Установив параметры, нажмите кнопку «Да» внизу окна.

Параметры регулятора могут быть введены и с лицевой панели контроллера, как в режиме редактирования программы, так и в режиме ее выполнения (RUN). В этом случае для ввода параметров установить курсор на вход Par блока регулятора и нажать OK. Список параметров регулятора занимает 4 экрана контроллера. Номер экрана отображается в правом верхнем углу. Для перехода между экранами используются кнопки перемещения курсора влево и вправо (◄, ►).

SP=B1 – требуемое значение скорости. Задано как ссылка на номер блока усилителя В1 (т. е. блок В001), вычисляющего это значение.

KC (Усиление). Коэффициент усиления пропорционального и интегрирующего звеньев одинаков и равен КС. Исключение составляет KC=0. Это значение устанавливается только для пропорционального звена, а для интегрирующего звена - KC=1 (т. е. получаем И-регулятор).

TI - время интегрирования (мин:сек) для И или ПИ-регулятора. Для П-регулятора интегрирующее звено необходимо отключить. Для этого устанавливаем TI=99:59. Это изменение можно сделать через «Меню параметризации» в режиме RUN (см. ниже), или редактированием параметров блока в режиме ввода программы.

Рекомендуемые значения KC и TI приведены в таблице на странице 113.

Dir=+. Направление действия регулятора (+ - выходной сигнал регулятора увеличивается, если текущее значение скорости ниже заданной величины).

Mq=0. Значение сигнала на выходе AQ при ручном режиме (A/M=0). В рассматриваемой программе ручной режим регулятора не используется.

Min=0 Минимальное значение для PV.

Max=1000 Максимальное значение для PV.

А (Gain, усиление) =1,0+. Усиление PV, равное +1.

В (Offset, смещение) =0. Смещение нулевой точки PV.

p=0 – количество знаков после запятой при отображении параметров блока на экране в режиме RUN. В рассматриваемой программе вывод параметров на экран контроллера не предусмотрен.

Параметры А (Gain, усиление) и В (Offset, смещение) используются для пересчета значения PV внутри блока ПИ-регулятора по формуле PV=Gain×PV+Offset. Пересчитанная величина PV сравнивается с заданным значением SP.

Период обновления данных на выходе ПИ-регулятора фиксирован и равен 500 мс.

9) Кратковременное нажатие на кнопку «Стоп» приводит к появлению 1 на входе I2 и установке 0 на выходе триггера В003 – регулятор В002 заблокирован, система отключена (см. п. 1).

1.4.Перечень аппаратуры.

1.5.Указания по проведению эксперимента.

· Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.

· Соедините аппаратуру в соответствии со схемой электрической соединений.

· Включите устройство защитного отключения и автоматический выключатель в однофазном источнике питания G1.

· Включите выключатель «СЕТЬ» блока программируемого контроллера А1.

· Переведите контроллер в режим отображения «Главного меню» (состояние STOP, см.
п. 1.1.3.).

· Загрузите или введите в контроллер коммутационную программу. При вводе программы вручную номера блоков зависят от выбранной вами последовательности их включения в программу, и могут отличаться от указанных в приведенной выше программе. Для правильного соединения необходимо указать на схеме номера блоков вашей программы. Задайте параметры блоков В001 (Gain=1, Offset=0), В004 (Gain=1, Offset=0, On=85, Off=80) и В002 (см. выше описание программы). Запустите программу на исполнение (пункт Start «Главного меню»).

· Протестируйте работу схемы под управлением контроллера и убедитесь, что система функционирует в соответствии с заданным алгоритмом.
Кратковременно нажмите кнопку «Пуск» (верхняя кнопка с возвратом поста управления А2). Система включена.
Заданное и фактическое значения скорости отображаются на экране состояния аналоговых входов AI «Меню запуска» (см. п. 1.1.6). Для перехода к указанному экрану в режиме исполнения программы (RUN) нажимаем кнопку управления курсором на корпусе контроллера (►) до появления экрана состояния входов AI1, AI2.

В строке 1: на экране отображается напряжение на входе задания скорости AI1 (0…+10 В) умноженное на 100, т. е. диапазон значений AI1=0…1000. В строке 2: отображается напряжения на входе AI2, т. е. напряжение на выходе тахогенератора, пропорциональное текущему значению скорости двигателя. Это значение также умножено на 100, т. е. 00504 на рисунке соответствует 5,04 В. Разность этих значений характеризует работу регулятора и всей системы в целом.

Задайте необходимые параметры и проверьте работу системы с ПИ- или П-регулятором. Рекомендуемые значения параметров для регуляторов различного типа приведены в таблице.

Параметры регулятора могут быть изменены в режиме исполнения программы RUN. Предварительно уменьшите сигнал задания скорости до 0 (резистор поста управления А2 повернуть против часовой стрелки до упора).

В «Меню запуска» нажать Esc, перейти к «Меню параметризации» (рис. 1.1.2), выбрать пункт Set Param и нажать OK.

Выбрать номер блока стрелками движения курсора вверх/вниз. По достижении экрана требуемого блока нажать кнопку OK.

Перемещение от параметра к параметру в пределах экрана (экранов) производится стрелками движения курсора влево/вправо, изменение значения параметра – стрелками вверх/вниз.

Для выхода из режима изменения параметров с сохранением нового значения нажать ОК. Выход без сохранения измененных значений – Esc.

По окончании редактирования параметров несколько раз нажмите Esc до появления «Меню запуска».

При необходимости, скорректируйте схему и коммутационную программу. За состоянием входов и выходов удобно следить на экране их состояния (входы I – цифровые, AI – аналоговые, выходы - Q) (переход из «Меню запуска» нажатием кнопки ►, см. п. 1.1.6).

· По завершении эксперимента остановите коммутационную программу (ESC>Stop>Yes), отключите выключатель «СЕТЬ» блока программируемого контроллера А1 и автоматический выключатель в однофазном источнике питания G1.

1.6. Контрольные вопросы.

1.Алгоритм работы системы управления.

2.Схема электрическая соединений и ее описание.

3.Коммутационная программа и ее описание.

Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 302; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!