Подготовка к проведению исследований
Для выполнения лабораторной работы необходима установка на компьютерепакета программ интегрированной среды CoDeSys V2.3 компании 3S_Smart Software Solutions и пакета с программными компонентами виртуальных лабораторных работ.
1) Выберите из предлагаемого перечня работу POZ_REG, после чего на мониторе появится диалоговое окно (рисунок 1), в котором укажите «Уровень 1 » и пароль «student ». При этом автоматически подключаются все компоненты проекта, и открывается стартовое Главное окно данной лабораторной работы.
Рисунок 1 – Доступ к работе с программой
2) Командами меню CoDeSys «Онлайн» - «Подключение» и «Онлайн» - «Старт» активируйте режим эмуляции.
3) Откройте компонент проекта Справка и ознакомьтесь с приведенным описанием окон визуализации данной лабораторной работы и перечнем идентификаторов.
4) Вызовите окно OBJECT, щелчком по кнопке ПУСК запустите программу, обратите внимание на произошедшие изменения в схеме.
5) Перемещением с помощью курсора подвижных элементов ползунков в их крайние положения узнайте и запишите в таблицу 1 пределы изменения динамических параметров TZ и TOB.
Таблица 1 – Диапазоны изменения параметров АСР
| Параметр | TZ,с | TOB,с | T_UST,°С | DEL,°С | U1,% | U2,% |
| Верхний предел | ||||||
| Нижний предел |
6) Вызовите окно TEMP и определите пределы изменения соответствующими ползунками параметров настройки регулятора. Запишите эти данные в таблицу 1.
7) Вызовите окно OBJECT, кнопкой НАГРЕВ включите автоматическое регулирование, обратите внимание на произошедшие изменения в схеме.
2 Исследование влияния динамических свойств объекта регулирования
и канала измерения на показатели качества регулирования
1) Заготовьте таблицу 2 для записи результатов исследования.
Таблица 2 – Результаты исследования зависимости показателей качества регулирования от инерционности объекта и запаздывания в системе
| № опыта | TOB,с | TZ,с | TZ/ TOB | ТМАКС , °С | ТМИН , °С | ТСР, °С | Показатели качества регулирования | ||
| А, °С | ΔТСТ, °С | τК ,с | |||||||
| T_UST = ……,°С; DEL = ……,°С; U1= ……,%;U2 = ……% |
2) Вызовите окно OBJECT. Ползунками TOB и TZ установите минимальные значения этих параметров, запишите их в таблицу 2 как условия опыта №1.
3) Вызовите окно TEMP и задайте соответствующими ползунками согласованные с преподавателем значения параметров настройки регулятора, запишите эти данные в таблицу 2.
4) Проследите за изменением температуры в течение одного – двух циклов колебаний. По информации таблицы T_IST, расположенной в верхнем правом углу окна, зафиксируйте максимальное ТМАКС и минимальное ТМИН значения температуры в процессе регулирования, запишите их в таблицу 2.
5) Не изменяя параметров настройки регулятора, проведите остальные опыты. В опыте 2 установите TOB и TZ на максимальных уровнях, в опытах 3 и 4 одному из параметров задавайте максимальное значение, а другому - минимальное.
6) Сохраните состояние тренда с этой серией опытов, например, копированием экрана (Shift + Print Screen) и передачей его в Paint.
Исследование влияния параметров настройки регулятора на показатели качества регулирования
1) Заготовьте таблицу 3 для записи результатов опытов по исследованию влияния величины T_UST на показатели качества регулирования.
Таблица 3 – Результаты исследования зависимости показателей качества регулирования от уставки регулятора T_UST
| № опыта | T_UST,°С | ТМАКС ,°С | ТМИН ,°С | ТСР, °С | Показатели качества регулирования | ||
| А,°С | ΔТСТ ,°С | τК ,с | |||||
| TOB = ……,с; TZ = ……,с; DEL = ……,°С; U1 = ……,%;U2 = ……,% |
2) Установите согласованные с преподавателем значения параметров TOB и TZ, дифференциал DEL задайте на верхнем уровне, уровни регулирующего воздействия U1 и U2 задайте соответственно на верхнем и нижнем пределах. Запишите значения в таблицу 3.
3) Проведите серию из четырех опытов с различными значениями уставки T_UST, включая ее минимальное и максимальное значения. Продолжительность каждого опыта должна обеспечить минимум один цикл колебаний температуры. Зафиксируйте в таблице 3 максимальное ТМАКС и минимальное ТМИН значения температуры в ходе каждого опыта.
4) Сохраните состояние тренда с этой серией опытов.
5) Заготовьте таблицу 4 для записи результатов опытов по исследованию влияния величины U1 на показатели качества регулирования.
Таблица 4 – Результаты исследования зависимости показателей качества регулирования от уровня регулирующего воздействия U1
| № опыта | U1, % | ТМАКС ,°С | ТМИН ,°С | ТСР ,°С | Показатели качества регулирования | ||
| А,°С | ΔТСТ ,°С | τК ,с | |||||
| TOB = ……,с; TZ = ……,с; T_UST = ……,°С; DEL = ……,°С;U2 = ……,% |
6) Задайте уставку T_UST на ее нижнем пределе, все остальные параметры АСР не изменяйте.
7) Проведите серию из четырех опытов с различными значениями уровня регулирующего воздействия U1, включая его минимальное и максимальное значения. Зафиксируйте в таблице 4 максимальное ТМАКС и минимальное ТМИН значения температуры в ходе каждого опыта.
8) Сохраните состояние тренда с этой серией опытов.
9) Заготовьте таблицу 5 для записи результатов опытов по исследованию влияния величины U2 на показатели качества регулирования.
Таблица 5 – Результаты исследования зависимости показателей качества регулирования от уровня регулирующего воздействия U2
| № опыта | U2, % | ТМАКС ,°С | ТМИН ,°С | ТСР ,°С | Показатели качества регулирования | ||
| А,°С | ΔТСТ ,°С | τК ,с | |||||
| TOB = ……,с; TZ = ……,с; T_UST = ……,°С; DEL = ……,°С;U1 = ……,% |
10) Задайте уставку T_UST на ее верхнем пределе, уровень регулирующего воздействия U1 также установите максимальным, остальные параметры АСР не изменяйте.
11) Проведите серию из четырех опытов с различными значениями уровня регулирующего воздействия U2, включая его минимальное и максимальное значения. Зафиксируйте в таблице 5 максимальное ТМАКС и минимальное ТМИН значения температуры в ходе каждого опыта.
12) Сохраните состояние тренда с этой серией опытов.
13) Заготовьте таблицу 6 для записи результатов опытов по исследованию влияния величины дифференциала DEL на показатели качества регулирования.
Таблица 6 – Результаты исследования зависимости показателей качества регулирования от величины дифференциала DEL
| № опыта | DEL,°С | ТМАКС ,°С | ТМИН ,°С | ТСР ,°С | Показатели качества регулирования | ||
| А,°С | ΔТСТ ,°С | τК ,с | |||||
| TOB = ……,с; TZ = ……,с; T_UST = ……,°С; U1 = ……,%; U2 = ……,% |
14) Задайте значение уставки T_UST в середине ее диапазона, уровень регулирующего воздействия U1 также установите максимальным, U2 – минимальным,остальные параметры АСР не изменяйте.
15) Проведите серию из четырех опытов с различными значениями дифференциала DEL, включая его минимальное и максимальное значения. Зафиксируйте в таблице 6 максимальное ТМАКС и минимальное ТМИН значения температуры в ходе каждого опыта.
16) Сохраните состояние тренда с этой серией опытов.
Экспериментальная часть работы на этом закончена. Ознакомьте преподавателя с полученными результатами и согласуйте отключение программы. На запрос программы при отключении «Сохранить изменения в проекте?» выберите «Нет».