3.1. Изучить методические указания.
3.2. Выполнить Задание 1, Задание 2 и Задание 3 по опросу датчика температуры, подключенного ко второму входу прибора и конфигурированию контроллера ТРМ 151 с помощью программы “Конфигуратор ТРМ151” для реализации замкнутого контура регулирования с использованием СУЛ-3, подключенного к первому входу прибора см рис.10.
Рис.10. Структурная схема замкнутой и разомкнутой систем регулирования
Задание 1 (ТРМ151 №1 – БА=48)
Реализовать опрос датчика температуры ОВЕН ДТС035 (ТСМ 50 Ом W100=1,428), подключенного ко второму входу контроллера ТРМ 151. Конфигурирование контроллера осуществить при помощи кнопок лицевой панели. Проконтролировать правильность работы контролера в режиме индикации.
Задание 2 (ТРМ151 №2 – БА=24)
Сконфигурировать контроллер ТРМ 151 при помощи программы “Конфигуратор ТРМ151” для реализации ПИД - регулирования в замкнутом контуре. Настроить структуру и параметры динамической характеристики на аналоговом имитаторе СУЛ-3 (согласно варианту задания см. табл. 7). Получить переходные процессы в замкнутой системе.
Задание 3
Сконфигурировать контроллер ТРМ 151 при помощи программы “Конфигуратор ТРМ151” для реализации двухпозиционного режима регулирования в замкнутом контуре. Настроить структуру и параметры динамической характеристики на аналоговом имитаторе СУЛ-3 (согласно варианту задания см. табл. 7). Получить переходные процессы в замкнутой системе.
Выполнение Задания 1
1. Проверьте правильность подключения датчика к прибору (см. Приложение А).
2. Включите питание прибора. Через некоторое время на ЦИ1 появится надпись oFF (датчик отключен).
3. Одновременно нажмите кнопки 
+ 
(вход в режим программирования), а затем, последовательно нажимая кнопку 
, проконтролируйте появление на ЦИ1 надписи SEnS.
4. Нажмите кнопку и удерживайте несколько секунд. На ЦИ1 появится надпись dT (номер входа), а на ЦИ2 будет отображаться цифра 1 (первый вход прибора).
5.Однократно нажмите кнопку , при этом на ЦИ1 будет отображаться надпись dT (номер входа), а на ЦИ2 мигать цифра 2 (второй вход прибора).
5. Для входа в папку параметров второго входа нажмите кнопку , при этом на ЦИ1 появится надпись in.t (тип датчика), на ЦИ2 – oFF (датчик отключен), на ЦИ3 – dТ (номер входа), на ЦИ4 – 2 (первый вход прибора).
6. Для выбора типа датчика нажмите кнопку и, последовательно нажимая кнопку 
, выберите тип датчика r428 (r 428 соответствует датчику ТСМ 50 Ом W100=1,428 [3]).
7. Для записи данного параметра в память прибора нажмите кнопку , в результате на ЦИ2 появится надпись r428, а на ЦИ1 будет мигать надпись in.t (тип датчика).
8. Последовательно нажимая кнопку , проконтролируйте на ЦИ1 значения следующих параметров [2]:
- in.Fd – постоянная времени цифрового фильтра;
- in.FG – полоса цифрового фильтра;
- itrL – период опроса датчика;
- in.SH – сдвиг характеристики датчика;
- in.SL – наклон характеристики датчика;
Как правило, данные параметры записываются заводом-изготовителем и изменение их значений не требуется. В случае необходимости, изменение численных значений параметров осуществляется аналогично п. 6, 7.
9. Для выхода из режима программирования входов нажмите и удерживайте несколько секунд кнопку 
. На ЦИ1 появится надпись SEnS. Для перехода в режим индикации прибора повторно нажмите кнопку .
10. Проконтролируйте появление на ЦИ1 численного значения температуры.
11. Возьмите датчик температуры в руку или поочередно опускайте в емкости с холодной и теплой водой и проконтролируйте изменение значения температуры по ЦИ1 контроллера.
Выполнение Задания 2
Рассмотрим реализацию замкнутой систем регулирования с использованием контроллера ТРМ-151 и программы “Конфигуратор ТРМ151”. В качестве имитатора технологического объекта используется аналоговый вычислительный комплекс СУЛ-3 (рис. 11).
Рис. 11. Схема подключения СУЛ-3 к контроллеру ТРМ 151 и рабочей станции ПЭВМ”
Информационный сигнал поступает с выхода имитатора объекта регулирования (ОР) – СУЛ-3 на вход микропроцессорного контроллера. Контроллер вырабатывает управляющее воздействие и выдает его на вход имитатора ОР. Для программирования контроллера используется рабочая станция ПЭВМ и адаптер интерфейса ОВЕН АС3 (рис. 11).
Порядок программирования прибора:
1. Проверьте правильность подключения СУЛа к контроллеру (см. Приложение А).
2. Подайте питание на СУЛ-3 и при помощи тумблеров установите параметры динамических характеристик звеньев в соответствии с вариантом задания (см. табл.7).
3. Подайте питание на контроллер и запустите программу “Конфигуратор ТРМ151”.
ПРИМЕЧАНИЕ: При создании конфигурации с рабочей станции, не подключенной непосредственно к контроллеру, периодически появляются сообщения об ошибках установления связи, которые необходимо игнорировать.
4. Откройте лист “Деревья параметров” программы “ Конфигуратор ТРМ151 ”.
5. Щелкните левой клавишей мыши по перекрестию, напротив папки “Входы” (или по изображению папки). После раскрытия данной папки проконтролируйте появление вложенных папок “Вход1” и “Вход2”.
6. Откройте папку “Вход1”. Напротив параметра “Тип датчика (in.t)”, в поле “Значение”, щелкните мышью и в отрывшемся меню выберите из списка тип датчика Датчик 0…1В (рис. 12).
7. Задайте период опроса СУЛ-3. Для этого измените значение параметра “ Период опроса датчика (itrL) ”.
8. Задайте верхний и нижний диапазон изменения измеряемого параметра. Для этого установите значения параметра “Верхняя граница изменения активного датчика (Ain.H)” равным 10, а значения параметра “Нижняя граница изменения активного датчика (Ain.L)” равным 0 (рис.12)
Рис. 12. Экранная форма организации опроса СУЛ-3
7. Запишите значение измененных параметров в память прибора при помощи комбинации клавиш Alt+U (записать измененные параметры) или при помощи меню инструментов, кнопкой “Зеленая стрелка” 
.
8. Проконтролируйте появление на ЦИ1 контроллера численного значения измеренного параметра.
9. Просмотрите значение остальных параметров папки “Вход1”. В случае необходимости, изменение параметров осуществляется аналогично п. 6 и 7.
9. В нижней части листа “Деревья параметров”, в папке “Опрос оперативных параметров” в подпапке “Измерители”, поставьте галочку напротив параметра “ Измеритель1”.
10. Проконтролируйте появление численного значения измеренного параметра в поле “Значение”, параметра “ Измеритель1” и сравните его с показаниями ЦИ1 прибора.
Для организации регулирования в режиме реального времени необходимо реализовать Программу технолога, состоящую из двух шагов (рис. 13).
Рис. 13. Структура программы технолога
Для этого необходимо выполнить следующие действия:
1. Щелкните левой клавишей мыши по перекрестию, напротив папки “Программы технолога” (или по изображению папки). После раскрытия данной папки проконтролируйте появление вложенных папок “Прогамма№1” ÷ “Программа12”.
2. Щелкните левой клавишей мыши по перекрестию, напротив папки “Прогамма№1” (или по изображению папки). После раскрытия данной папки проконтролируйте появление вложенных папок “Шаг№1” ÷ “Шаг10”.
3. Во вложенной папке “Шаг№1” измените параметры следующим образом (рис. 14): тип шага (st.ty) – обычный шаг, номер программы для перехода (nu.Pr) – 1, номер шага для перехода(nu.St) – 2, логика перехода на следующий шаг (LG.PS) – по времени, длительность шага (t.PS) – 10 с.
4. Во вложенной папке “Шаг№2” измените следующие параметры (рис. 13): тип шага (st.ty) – шаг с переходом, номер программы для перехода (nu.Pr) – 1, номер шага для перехода(nu.St) – 1, логика перехода на следующий шаг (LG.PS) – по времени, длительность шага (t.PS) – 0 с.
Данный набор параметров программы технолога означает, что после запуска контроллера регулирование параметра будет осуществляться по бесконечному циклу.
Рис. 14. Параметры Программы технолога №1
5. Для передачи измеренного значения параметра с входа контроллера на вход программного модуля Регуляторы (рис. 1) необходимо настроить параметры Вычислителей.
Щелкните левой клавишей мыши по перекрестию, напротив папки “Вычислители” (или по изображению папки) и проконтролируйте появление вложенных папок Вычислитель№1 ÷ Вычислитель№8. Щелкните левой клавишей мыши по изображению папки “Вычислитель №1” и в папке “Вход №1 вычислителя” задайте следующие параметры (рис. 15): тип аргумента вычислителя (t.in) – вход прибора, формула вычислителя (CAL.t) – повторитель. (измеренное значение передается на вход регулятора). Изменение остальных параметров папки “Вычислитель №1” не требуется.
Рис. 15. Параметры Вычислителя №1
6. Выбор закона регулирования и задание параметров регуляторов осуществляется в папке “Регуляторы”. Щелкните левой клавишей мыши по перекрестию, напротив папки “Реугуляторы” (или по изображению папки) и проконтролируйте появление вложенных папок “Регулятор№1” ÷ “Регулятор№8”. Щелкните левой клавишей мыши по изображению папки “Регулятор№1”. В соответствии с вариантом лабораторной работы задайте параметры ПИД-регулятора в одноименной папке (рис. 16). Выбор закона регулирования осуществляется изменением параметра (rEG.t). Для этого необходимо щелкнуть левой клавишей мыши в поле Значение напротив параметра rEG.t и из контекстного меню выбрать тип необходимого регулятора ПИД. Для передачи управляющего воздействия на Выходное устройство (рис.1) необходимо настроить параметры ПВС И БУИМ (рис.1). Подключение к регулятору ПВС осуществляется изменением параметров (OD.tP) и (r.OD.i) (рис. 15).
Рис. 16. Параметры ПИД-регулятора
7. В качестве ИМ будем использовать один аналоговый ИМ типа “ Нагреватель ”. В папке “Преобразователи сигналов”, в подпапке “Преобразователь сигналов №1” для БУИМ типа “Нагреватель” измените значения параметров следующим образом (рис. 17): количество ИМ (nPC) – 1, указатель на подключенный ИМ (PCP.i) – БУИМ№1, режим работы ПС (Cp.t) – аналоговый.
Рис. 17. Настройка Преобразователя сигналов №1
Зона ИМ задается в % открытия следующими параметрами: ограничение максимального значения сигнала (P.Upr) и ограничение минимального значения сигнала (P.min) (рис. 14).
Например, задание значений параметров: P.Upr = 80 %, P.min = 50%. – означает, что минимальная степень открытия клапана составляет 50 %, а максимальная – 80 %.
8. В папке “БУИМ” в подпапке “БУИМ №1” задайте ссылку на первый выходной элемент (ОР). Это означает что управляющее воздействие будет подаваться на первый выход прибора. В том случае, когда исполнительный механизм не содержит датчик положения задвижки, тип ИМ (SE.P) выбирается 2-х позиционный ИМ (рис. 18). Задание остальных параметров папки “БУИМ” не требуется.
Рис. 18. Настройка БУИМ №1
9. В папке Выходные элементы определяем режим работы Выходного элемента №1 параметром тип выходного элемента (Pou) – аналоговый (рис.19).
Рис. 19. Настройка типа Выходного элемента№1
10. Задающее воздействие для регулятора устанавливается параметром значение уставки (SP.LU) в папке “Уставки” в единицах измерения регулируемой величины (рис. 20).
Диапазон изменения уставки задается параметрами верхняя граница задания уставки (b.CH.H) и нижняя граница задания уставки (b.CH.L).
Рис. 20. Задание Уставки и диапазона изменения параметра
11. Для записи параметров в прибор, на панели инструментов нажмите зеленую стрелку “Записать измененные параметры 
” или комбинацию клавиш Alt+U.
12. Запуск регулятора ТРМ151 в режим регулирования, нажмите в течении 2 с кнопку Пуск/Стоп.
13. Запуск Сулла осуществляется нажатием кнопки “Работа”.
13. Задайте опрос параметров регулятора, установив, галочки в соответствующих полях. (рис. 21). Значения опрашиваемых параметров можно сохранить в файл. Для этого установите галочку напротив параметра Имя файла для сохранения протокола.
Рис. 21. Опрос оперативных параметров ТРМ151
14. Проанализируйте правильность работы замкнутой системы регулирования по рассогласованию уставки (ЦИ2), измеряемым значениям температуры (ЦИ1) и выдаваемым управляющим воздействиям на вольтметр (ЦИ3).
15. Войдите в режим ручного управления клапаном, для этого нажмите комбинацию клавиш 
+ 
+ 
.
16. Измените значение управляющего воздействия, для этого нажмите и удерживайте клавишу 
и последовательно нажимайте клавишу для увеличения значения управления, или клавишу 
для его уменьшения. Изменение численного значения управления проконтролируйте на ЦИ3.
17. Выйдите из режима ручного управления клапаном и проконтролируйте изменение показаний ЦИ1 и ЦИ3.
18. Сделайте выводы.
Выполнение Задания 3
Реализация двухпозиционного режима регулирования в замкнутом контуре аналогична рассмотренному ранее ПИД-режиму регулирования.
1. Если контроллер находится в режиме регулирования, необходимо перевести его в состояние СТОП. Для этого нажмите и удерживайте 3 с. кнопку 
. После чего на ЦИ2 появится надпись SToP.
2. Откройте программу “Конфигуратор ТРМ151” и при наличии связи с прибором повторите пункты 1-5 (с 22-26) предыдущего задания. При отсутствии связи воспользуйтесь методикой определения сетевых параметров контроллера (см. стр14-15)
3. В папке Регулятор№1 (с.26), (см. рис. 16) в соответствии с вариантом лабораторной работы задайте параметры двухпозиционного регулятора в одноименной папке (рис. 22).
Рис. 22. Параметры двухпозиционного регулятора
3. Измените значение параметра “Режим работы регулятора” (rEG.t). Для этого щелкните левой клавишей мыши в поле Значение напротив параметра rEG.t и из контекстного меню выберите Двухпозиционный. Для передачи управляющего воздействия на Выходное устройство (рис.1) необходимо настроить параметры ПВС И БУИМ (рис.1). Подключение к регулятору ПВС осуществляется изменением параметров (OD.tP) и (r.OD.i) (рис. 22).
4. Значения параметров папок Преобразователи сигналов, Блоки управления исполнительными механизмами, Выходные элементы остаются без изменения.
5. Изменение Уставки для двухпозиционного регулятора осуществляется аналогично рассмотренному ранее для ПИД-регулятора (см. стр.29, п.10)
6. Запустите СУЛ и котроллер и осуществите опрос оперативных параметров.
7. Проанализируйте правильность работы замкнутой системы регулирования по рассогласованию уставки (ЦИ2), измеряемым значениям температуры (ЦИ1) и выдаваемым управляющим воздействиям на вольтметр (ЦИ3).
8. Войдите в режим ручного управления клапаном, для этого нажмите комбинацию клавиш 
+ 
+ .
9. Измените значение управления, для этого нажмите и удерживайте клавишу 
и последовательно нажимайте клавишу для увеличения значения управления, или клавишу для его уменьшения. Изменение численного значения упрапвления проконтролируйте на ЦИ3.
10. Выйдите из режима ручного управления клапаном и проконтролируйте изменение показаний ЦИ1 и ЦИ3.
11. Сделайте выводы.
Задания
Таблица 7.
| № Варианта | Параметры объекта | Т0, с | Тип регулятора | |||||||
| Т01, с; № тумблеров | Т02, с; № тумблеров | С0, дел | ПИД | Двухпозиционный | ||||||
| Уставка | Гистерезис | Уставка | ||||||||
| 1. | 1, 2 | 1, 2 | 0,4 | 0,4 | ||||||
| 2. | 1, 3 | 1, 2 | 0,5 | |||||||
| 3. | 1, 4 | 1, 3 | 0,6 | 0,7 | ||||||
| 4. | 1, 5 | 1, 4 | 0,3 | 0,2 | ||||||
| 5. | 1, 6 | 1, 5 | 0,4 | 0,4 | ||||||
| 6. | 1, 3, 5 | 1, 2 | 1,2 | 1,2 | ||||||
| 7. | 1, 2, 3 | 1, 3 | 0,8 | 0,1 | ||||||
| 8. | 1, 3, 4 | 1, 2, 3 | 1,1 | 0,4 | ||||||
| 9. | 1, 4, 5 | 2, 3 | 1,5 | 0,2 | ||||||
| 10. | 1, 3, 6 | 1, 3, 4 | 1,3 | 0,6 | ||||||
| 11. | 1, 2, 5 | 2, 5 | 1,4 | 0,7 | ||||||
| 12. | 2, 3, 4 | 3, 4, 5 | 0,8 | 0,8 | ||||||
| 13. | 3, 4, 5 | 3, 5 | 1,2 | 0,9 | ||||||
| 14. | 2, 3, 5 | 2, 4 | 0,6 | 0,3 | ||||||
| 15. | 3, 4, 5 | 1, 3, 5 | 0,7 | |||||||
| 16. | 2, 3, 5 | 2, 4, 5 | 0,5 | 0,3 | ||||||
| 17. | 2, 3, 5 | 2, 6 | 0,4 | 0,2 |
| 18. | 1, 3, 6 | 2, 3, 4 | 0,1 | |||||||
| 19. | 1, 4, 5 | 3, 4, 5 | 2,3 | 0,1 | ||||||
| 20. | 2, 4, 5, 6 | 1, 2, 3, 4 | 0,7 |
СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА
5.1. Наименование и цель работы.
5.2. Краткое описание прибора ТРМ151 и программы “Конфигуратор ТРМ151”
5.3. Задание на конфигурирование (в соответствии с вариантом из табл. 7).
5.3. Методики программирования прибора с лицевой панели и ПЭВМ.
5.4. Экранные формы конфигурации контроллера в соответствии с заданием.
5.5. Графики переходных процессов в замкнутом контуре для ПИД и двухпозиционного режимов регулирования.
5.6. Листинг базы данных опроса параметров контроллера.
5.7 Анализ результатов.
5.8. Выводы.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
6.1. Назначение регулятора ТРМ151?
6.2. Сколько датчиков и ИМ можно подключить к ТРМ151?
6.3. Какая информация отображается на цифровых индикаторах лицевой панели прибора?
6.4. Для чего задаются базовые сетевые адреса приборов?
6.5. Как задается базовый адрес ТРМ151 при его включении в сеть с другими приборами (например, МВА8, МВУ8 и т.д.)?
6.6. Какими способами можно выполнить настройку прибора?
6.7. Какие основные функции выполняет программа “Конфигуратор ТРМ151”?
6.8. Как определить сетевые настройки прибора при помощи клавиш на лицевой панели?
6.9. Что такое Программа технолога?
6.10. Как организовать опрос датчика, подключенного к входу прибора?
6.11.Какие законы регулирования могут быть реализованы на контроллере?
6.12. Какими типами ИМ может управлять ТРМ151?
6.13. Как организовать архивацию параметров?
ПРИЛОЖЕНИЕ А