BÀI THÍ NGHIỆM TỰ ĐỘNG HOÁ QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ
lượt xem 29
download
Mục đích thí nghiệm - Tìm hiểu cấu trúc hệ thống điều chỉnh tự động. - Khảo sát quá trình điều chỉnh nhiệt độ gió nóng. - Đánh giá chất lượng quá trình điều chỉnh.
Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!
Nội dung Text: BÀI THÍ NGHIỆM TỰ ĐỘNG HOÁ QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ
- BÀI THÍ NGHI ỆM : TỰ ĐỘNG HOÁ QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ Bài 1: ĐIỀU CHỈNH NHIỆT ĐỘ GIÓ NÓNG. 1. Mục đích thí nghiệm - Tìm hiểu cấu trúc hệ thống điều chỉnh tự động. - Khảo sát quá trình điều chỉnh nhiệt độ gió nóng. - Đánh giá chất lượng quá trình điều chỉnh. 2. Mô tả thí nghiệm Sơ đồ cấu trúc hệ thống thí nghiệm được mô tả trong hình 1-1. 1- Quạt gió. 3- Sợi đốt. TX: mạch Tạo xung 2- Buồng đốt. 4- PT100 MT: Máy tính Đối tượng điều chỉnh là dòng không khí cấp từ quạt gió được đốt nóng khi đi qua buồng đốt. Đại lượng cần điều chỉnh là nhiệt độ gió nóng được đo bằng nhiệt kế điện trở bạch kim PT-100 với giới hạn đo là 0-100oC và được bộ chuyển đổi R/U chuyển sang điện áp một chiều 0-10V. Hệ thống điều chỉnh sử dụng máy tính có cài phần mềm MATLAB với công cụ Realtime Toolbox để điều chỉnh. Tín hiệu ra thay đổi trong khoảng 0-10V. Bộ khuếch đại công suất gồm mạch tạo xung (TX) và hai van thyristor mắc song song ngược bảo đảm chuyển đổi tín hiệu một chiều 0 -10V thành điện áp xoay chiều 0-220V cấp cho buồng đốt. Sơ đồ khối cấu trúc hệ thống điều chỉnh được mô tả trong hình1-2. Wm (p) Wđ(p) Hình 1-2 Sơ đồ khối cấu trúc hệ thống điều chỉnh Đối tượng điều chỉnh là khâu bậc hai có trễ với hàm truyền đạt dạng :
- .p K .e đ W ( p) đ (T p 1)(T p 1) 1 2 Các thông số Kđ, T1, T2 được xác định bằng thực nghiệm. Máy điều chỉnh tác động theo quy luật tỉ lệ tích phân với hàm truyền đạt T .p 1 d được mô tả dưới dạng: W ( p ) K 1 m T p a.T . p 1 m i d Quá trình quá độ của hệ thống điều chỉnh được ghi lại bằng máy ghi tự động với thang chia độ 0 -10V tương ứng với 0oC - 100oC. Tốc độ của máy ghi có thể thay đổi theo yêu cầu cần thiết. 3. Trình tự thí nghiệm Tìm hiểu cấu trúc của hệ thống thí nghiệm theo chỉ dẫn của cán bộ hướng dẫn thí nghiệm. Đặt giá trị hệ số khuếch đại Km, hằng số thời gian vi phân Td, hằng số thời gian tích phân Ti và giá trị tín hiệu chủ đạo theo sự hư ớng dẫn của cán bộ thí nghiệm. Khởi động hệ thống điều chỉnh nhiệt độ và máy ghi để ghi lại sự thay đổi của nhiệt độ gió nóng theo thời gian. Quá trình điều chỉnh kết thúc khi nhiệt độ đạt trạng thái xác lập. 3. Mẫu báo cáo thí nghiệm BÀI 1: ĐIỀU CHỈNH NHIỆT ĐỘ GIÓ NÓNG I. Mục đích thí nghiệm II. Mô tả thí nghiệm + Vẽ sơ đồ mô tả thí nghiệm. + Vẽ sơ đồ hệ thống điều khiển sử dụng MATLAB – Simulink. III. Kết quả thí nghiệm + Xây dựng đồ thị quá trình điều chỉnh. + Xây dựng các chỉ tiêu chất lượng: Giá trị sai lệch tĩnh, độ quá điều chỉnh và thời gian điều chỉnh với giá trị sai lệch cho phép 5% tín hiệu chủ đạo trên đồ thị. Mỗi sinh viên phải làm một báo cáo thí nghiệm riêng.
- BÀI 2: ĐIỀU CHỈNH ÁP SU ẤT. 1. Mục đích thí nghiệm Tìm hiểu cấu trúc hệ thống điều chỉnh tự động áp suất. Khảo sát ảnh hưởng của cấu trúc và thông số của thiết bị điều chỉnh lên chất lượng của quá trình điều chỉnh. Khảo sát biên giới ổn định của quá trình điều chỉnh. 2. Mô tả thí nghiệm Sơ đồ cấu trúc hệ thống thí nghiệm được mô tả trong hình 2.1. Đối tượng điều chỉnh là dòng không khí cấp từ máy nén khí chảy vào bình tích và ra ngoài. Đại lượng cần điều chỉnh là áp suất của bình tích. Hệ thống điều chỉnh sử dụng máy điều chỉnh PI khí nén kiểu P3-31. Tín hiệu ra của bộ điều chỉnh thay đổi trong khoảng 0,2 -1KG/cm2. Tín hiệu này tác động nên màng của van khí nén làm thay đổi độ mở của van, nghĩa là làm thay đổi trở lực trên đầu ra của bình tích dẫn đến áp suất của bình tích thay đổi. Các giá trị của tín hiệu chủ đạo P o, tín hiệu áp suất của bình tích Pt và tín hiệu điều khiển Pr được đo bằng các áp kế lò xo ống một vòng. Hình 2.1: Cấu trúc hệ thống điều chỉnh áp suất Sơ đồ khối cấu trúc của hệ thống điều chỉnh đư ợc mô tả trong hình 2.2. Wm(p) Wđ(p) Hình 2.2: Sơ đồ khối cấu trúc hệ thống điều chỉnh Đối tượng điều chỉnh là khâu bậc nhất có trễ với hằng số thời gian và độ trễ rất nhỏ. Hàm truyễn đạt của đối tượng được mô tả dưới dạng: K .e . p Wđ ( p ) đ T.p 1 Các thông số Kđ, T và được xác định bằng thực nghiệm.
- Máy điều chỉnh khí nén tác động theo quy luật tỉ lệ tích phân với hàm 1 Wm ( p) K m truyền đạt : Ti . p Trong cấu trúc của máy hệ số khuếch đại được biểu diễn dưới dạng độ biến động %=100/Km. 3. Trình tự thí nghiệm Tìm hiểu cấu trúc của hệ thống thí nghiệm theo chỉ dẫn của cán bộ hướng dẫn thí nghiệm. Khảo sát kết quả điều chỉnh khi sử dụng máy điều chỉnh tỉ lệ với giá trị điểm làm việc là giá trị áp suất cố định tác động ở đầu ra khi giá trị sai lệch bằng không. Đặt các giá trị Po theo yêu cầu, ghi lại các giá trị Pt, Pr tương ứng. Thí nghiệm được tiến hành cho 5 giá trị Po. Kết quả thí nghiệm được ghi theo bảng 3-1. Bảng 3-1 Kết quả thí nghiệm với % = ;Pđ = TT P0 Pt Pr P=P0-Pt 1 ... 5 Theo chỉ dẫn của cán bộ thí nghiệm đặt giá trị điểm làm việc Pđ và tiến hành khảo sát hệ thống như thí nghiệm trên. Kết quả thí nghiệm ghi theo mẫu bảng 3 -2. Bảng 3-2 Kết quả thí nghiệm với % = ;Pđ = TT P0 Pt Pr P=P0-Pt 1 … 5 Khảo sát thí nghiệm với các máy điều chỉnh tác động theo quy luật tỉ lệ tích phân. Đặt các giá trị K m và Ti cần thiết sau đó tiến hành thí nghiệm như trên. Kết quả thí nghiệm ghi theo mẫu bảng 3-3. Bảng 3-3 Kết quả thí nghiệm với % = ;Ti = TT P0 Pt Pr P=P0-Pt 1 5 Trên cơ sở thí nghiệm với máy điều chỉnh tác động theo quy luật tỉ lệ tích phân ở trên giảm dần giá trị % cho đến khi hệ thống đạt biên giới ổn định (dao động với biên độ không đổi). Ghi lại các kết quả sau: - Ti = Km = - Tín hiệu chủ đạo P0 = - Tín hiệu đo : Pt max = Pt min= - Chu kỳ dao động Tc =
- Bài 3: ĐIỀU CHỈNH MỨC DỊCH THỂ. I. Mục đích thí nghiệm: - Tìm hiểu cấu trúc hệ thống điều chỉnh tự động mức dịch thể. - Khảo sát quá trình điều chỉnh với các thông số khác nhau của thiết bị điều chỉnh. - Tính toán các chỉ tiêu chất lượng của quá trình quá độ. II. Mô tả thí nghiệm: Sơ đồ cấu trúc hệ thống thí nghiệm được mô tả trong hình 3-2. Đối tượng điều chỉnh là bình chứa phía trên có dòng nước chảy vào với lưu lượng điều chỉnh bằng van khí nén, phía dưới bình có dòng nước chảy ra tự nhiên. Đại lượng cần điều chỉnh là mức nước trong bình tích. Tác động điều chỉnh là lưu lượng nước chảy vào bình tích. Hệ thống điều chỉnh sử dụng máy điều chỉnh PID khí nén. Tín hiệu ra của bộ điều chỉnh thay đổi trong khoảng 0.2-1KG/cm2. Tín hiệu này tác động lên màng của van khí nén làm thay đổi độ mở của van dẫn đến lưu lượng của dòng nước chảy vào bình tích thay đổi. Vì vậy mức nước trong bình tích sẽ thay đổi theo. Sơ đồ khối cấu trúc hệ thống điều chỉnh được mô tả trên hình 3-1. Wm(p) Wđ(p) Hình 3-1: Sơ đồ khối cấu trúc hệ thống điều chỉnh Đối tượng điều chỉnh thực chất là khâu bậc nhất có trễ nếu chiều cao của bình tích rất lớn. Trong thực tế chiều cao của bình tích rất nhỏ (200mm). Với chiều cao này khi mực nước trong bình thay đổi thì lư u lượng nước ra thay đổi không đáng kể. Vì vậy đối tư ợng được xem như là khâu tích phân có trễ với hàm truyền đạt được mô tả dưới dạng: 1 . p W ( p) e d T.p Các thông số T và được xác định bằng thực nghiệm. Máy điều chỉnh khí nén tác động theo quy luật tỷ lệ vi tích phân với hàm truyền đạt : 1 W ( p ) K (1 T . p) m m T .p d i Trong cấu trúc của máy, hệ số khuếch đại được biểu diễn dưới dạng độ biến động: %=100/ Km. Quá trình điều chỉnh được ghi lại bằng máy ghi với tốc độ 60mm/phút. III. Trình tự thí nghiệm: 1. Tìm hiểu cấu trúc hệ thống thí nghiệm theo sự chỉ dẫn của cán bộ hướng dẫn thí nghiệm. 2. Khảo sát quá trình điều chỉnh với các chế độ hoạt động khác nhau của máy điều chỉnh.
- Hình 3.2: Sơ đồ cấu trúc hệ thống điều chỉnh mức nước IV . Mẫu báo cáo thí nghiệm: BÀI 3 ĐIỀU CHỈNH MỨC DỊCH THỂ I. Mục đích thí nghiệm. II. Mô tả thí nghiệm. III. Kết quả thí nghiệm 1. Xây dựng các đồ thị kết quả điều chỉnh. 2. Xác định các chỉ tiêu chất lượng của quá trình điều chỉnh. 3. So sánh kết qủa của các quá trình điều chỉnh. Mỗi sinh viên phải làm một báo cáo thí nghiệm riêng !
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
-
Tài liệu hướng dẫn thí nghiệm: Điều khiển tự động - ĐH Tôn Đức Thắng
31 p | 784 | 198
-
Báo cáo thí nghiệm - Truyền động điện phần lý thuyết
8 p | 642 | 162
-
Hướng dẫn thí nghiệm kỹ thuật số P1
14 p | 375 | 145
-
Báo cáo thí nghiệm truyền động điện
13 p | 1115 | 145
-
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CƠ SỞ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 1
13 p | 452 | 133
-
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CƠ SỞ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 2
13 p | 499 | 128
-
Hướng dẫn thí nghiệm kỹ thuật số P2
14 p | 340 | 99
-
Môn học: Thí nghiệm điều khiển tự động hóa
124 p | 306 | 95
-
CÁC BÀI THÍ NGHIỆM MÔN HỌC LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG - PHẦN 1. HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG TUYẾN TÍNH
14 p | 351 | 80
-
Báo cáo thí nghiệm cơ sở truyền động điện
13 p | 436 | 69
-
Báo cáo thí nghiệm về Cơ sở truyền động điện
12 p | 238 | 43
-
Hướng dẫn thí nghiệm cao học tự động hóa: Nhận dạng hệ thống
0 p | 229 | 43
-
Các bài thí nghiệm môn học Lý thuyết điều khiển tự động phần phi tuyến khối thiết bị điện; hệ thống điện
16 p | 173 | 30
-
Rô bốt trong hệ thống sản xuất tự động hóa tích hợp máy tính CIM (Computer integrated manufacturing)
3 p | 96 | 10
-
Hiệu quả số hóa các nghiệp vụ trong công tác thí nghiệm điện tại Công ty TNHH MTV Thí nghiệm điện miền Trung
8 p | 15 | 5
-
Nghiên cứu xây dựng thiết bị thí nghiệm vi điều khiển đa năng sử dụng trong công nghiệp
5 p | 43 | 1
-
Một số giải pháp nâng cao chất lượng hướng dẫn thực hành tự động hóa hệ thống lạnh tại phòng thí nghiệm cho sinh viên ngành Nhiệt lạnh
4 p | 47 | 1
Chịu trách nhiệm nội dung:
Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA
LIÊN HỆ
Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM
Hotline: 093 303 0098
Email: support@tailieu.vn