Исследование теплового объекта

Стр 1 из 5Следующая ⇒

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

ИРКУТСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «Автоматизация производственных процессов»

Автоматизация технологических процессов и производств

Методическое пособие

по выполнению лабораторных работ

Исследование одноконтурной системы автоматического регулирования

Иркутск 2014 г.

Лабораторная работа № 1

Исследование теплового объекта

Цель работы:

· Ознакомиться с работой учебного стенда и его составляющих.

Рис.1. Учебный стенд №9

В состав стенда №9 входят(структурная схема – приложение 1):

· ОВЕН ПЛК 154 А-Л

· Эмуляторы входных дискретных сигналов ЭДИ-8

· Эмулятор печи ЭП 10

· Твердотельное реле HD 1022.10U

· Автоматический выключатель

· Мультиметр ИМС-Ф1

· Счетчик электроэнергии Энергомера СЕ200

· Сигнальные лампы ЛС-47

· ПК

Описание приборов

1- ОВЕН ПЛК 154 А-Л ( программируемый логический контроллер)

v Назначение: Предназначен для сознания систем управления малыми и средними объектами, а так же построения систем мониторинга и диспетчеризации. Построение системы управления и диспетчеризации на базе ОВЕН ПЛК возможно как с помощью проводных средств- используя встроенные интерфейсы Ethernet, RS-232, RS – 485 так и с помощью беспроводных средств- использую радио, ADSL модемы, GMS.

Конструктивные особенности ОВЕН ПЛК 154 А-Л

v Общие характеристики

· Номинальное напряжение питания 220 В переменного тока

· Тип встроенных аналоговых выходных элементов : ток 4..20 мА, напряжение 0..10 В

· Размер лицензионного ограничения на область памяти ввода- вывода: исскуственное ограничение в 360 байт.

· Потребляемая мощность: 6 Вт

· Габаритные размеры: 105х65х90

· Масса: не более 0.5 кг

· Средняя наработка на отказ: 10000ч

· Средний срок службы: 8 лет

v Ресурсы

· Центральный процессор : 32-х разрядный RISC – процессор 200МГц на базе ядра ARM 9.

· Объем оперативной памяти : 8 МБ

· Объем энергонезависимой памяти хранения ядра CoDeSys, программ и архивов: 4 МБ

v Входы и выходы

· 6 дискретных входов . Максимальная чистота сигнала, подаваемого на вход : 1 кГц

· 4 дискретных выхода: ток коммутации до 2 А при напряжение не более 220В 50Гц и cos ϕ> 0,4.

· 4 аналоговых входа : напряжение 0..1В, 0..10В. -50..50мВ, ток 4..20мА, 0..20мА, 0..5 мА, сопротивление 0..5кОм. Тип датчиков : ТСМ 50М, ТСП 50П, ТСМ 100, ТСП 100, ТСН 100..... термопары ТХК (L), ТЖК(J), ТНН(N), ТХА(K), ТПП(S), ТПП(R), ТПР(B). Разрядность встроенного АЦП: 16, основная приведенная погрешность 0.5%.

· 2 аналоговых выхода: разрядность ЦАП 10, тип выходного сигнала : 0..10В или 4..20мА,

v Интерфейссвязи : Ethernet 100 base-T, RS 232, RS 485.

v Протоколы: ОВЕН, ModBus-RTU, ModBus ASCII, DCON, ModBus- TCP, Gateway ( протокол CoDeSys).

v Среда программирования: CoDeSys 2.3.8.1 и старше.

Рис .2 Схема подключения входов, выходов, питания к ПЛК

2- Эмуляторы входных дискретных сигналов ЭДИ-8

v Назначение: Для имитации срабатывания дискретных датчиков, подключенных к дискретным входам ПЛК.

v Габаритные размеры: 67х40х41

v Условия эксплуатации

· Температура окружающей среды: 0÷50 ^оС

· Атмосферное давление 84÷106 кПа

3- Эмулятор печи ЭП 10

v Назначение: предназначен для проведения экспериментов в процессе налaдочных работ с применением терморегуляторов. ЭП 10 выступает в качестве объекта управления и представляет собой печь.

v Напряжение питания: 220В

v Максимальная допустимая рабочая температура : 125 ⁰С.

v Габаритные размеры: 145х105х65

v Встроенный нагреватель 10 Вт

v Встроенный измеритель температуры ТСМ 50М

Рис.3. Внешний вид эмулятора печи ЭП10.

4- Твердотельное реле HD 1022.10U

v Назначение:применение для простых случаев непрерывного регулирования напряжения нагрузки в диапазоне от 10 В до номинального напряжения питания, пропорционально входному сигналу управления. В частности с помощью ТТР этих серий эффективно осуществлять:

Регулирование мощности ТЭНов;

· Регулирование напряжения на лампах накаливания, например, для корректировки необходимого уровня освещенности и т.п.

v Габаритные размеры и масса:60х45х26 мм; 20 A ≤ 135 гр

v Технические характеристики твердотельного реле:

Таблица 1.

	серия HD-xx22.10U
Вид тока	Переменный ток
Тип сети	Однофазная
Диапазон регулирования напряжения	10…220 VAC
Тип нагрузки	резистивная до 30 А (рекомендуемое значение)
Управляющий сигнал	унифицированный сигнал напряжения 0…10 В
Тип выходных силовых элементов	Симисторы (TRIAC)
Гальваническая изоляция цепи управления	Есть
Тип управления	фазовое управление симистором
Максимальное пиковое напряжение	6 класс (600 VAC)
Ток утечки в цепи нагрузки	≤ 10 мА
Состояние реле при обрыве либо отсутствии входного сигнала	при включении допускается импульс номинального напряжения, далее включено с минимальным напряжением питания
Сопротивление изоляции	500 МОм (при 500 VDC)
Электрическая прочность изоляции	Соответствует стандартам UL1577 (2500 V в течение одной минуты)

v Рекомендации по схеме включения:Рекомендуется установить варистор параллельно цепи нагрузки (см. схему включения)

Рис.4. Схема включения

5- Автоматический выключательВА47-29

v Назначение: предназначены для защиты распределительных и групповых цепей, имеющих различную нагрузку.

v Технические характеристики:

Таблица 2

Соответствуют стандартам	ГОСТ Р 50345-99, ТУ 2000 АГИЕ.641.235.003
Номинальное напряжение частотой 50 Гц, В	230/400
Номинальный ток I_n, А	0,5; 1; 1,6; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10, 13; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63
Номинальная отключающая способность, А	4 500
Напряжение постоянного тока, В/полюс	48
Характеристики срабатывания электромагнитного расцепителя	В, С, D
Число полюсов	1, 2, 3, 4
Условия эксплуатации	УХЛ4
Степень защиты выключателя	IP 20
Электрическая износостойкость, циклов В-О, не менее	6 000
Механическая износостойкость, циклов В-О, не менее	20 000
Максимальное сечение присоединяемых проводов, мм²	25
Наличие драгоценных металлов (серебро), г/полюс	0,3÷0,5
Масса 1 полюса, кг	0,1
Диапазон рабочих температур, °С	-40 ÷ +50

6- Мультиметр ИМС-Ф1

v Назначение: предназначен для измерения напряжения, тока, полной мощности, реактивной мощности, частоты питающей сети, коэффициента мощности.

v Технические характеристики:

Таблица 3.


Наименование	ИМС-Ф1
Напряжение питания:
напряжение, В	90...264
частота, Гц	47…63
Потребляемая мощность, ВА, не более	6
Количество входов	2
Диапазоны входных сигналов:
Напряжение	~ 40... 400 В
Ток	~ 0,02...5 А
Полная мощность (P)	0,08 ÷ 2,0 кВт
Активная мощность (S)	0,08 ÷ 2,0 кВА
Частота питающей сети (F)	20 ÷ 65 Гц
Коэффициент мощности (COS φ)	-1…+1
Основная погрешность измерений	2,0%...0,5%
Время опроса входа, с, не более	1
Степень защиты корпуса	IP54
Габаритные размеры прибора	96х96х65 мм
Тип корпуса	Щ1
Средний срок службы, лет не менее	10

v Схема включения прибора:

Рис.5. Схема подключения

7- Счетчик электроэнергии Энергомер СЕ200

v Назначение: Предназначен для измерения активной энергии в однофазных цепях переменного тока.

v Технические характеристики:

Таблица 4.

№	Параметры	Значения
1	Тип счетного механизма	механический
2	Тип установки	на рейку ТН-35
3	Класс точности	1
4	Число тарифов	1
5	Частота измерительной сети, Гц	50±2,5
6	Номинальное напряжение, В	230
7	Базовый (максимальный) ток, А	5 (60)
8	Стартовый ток, А	0,02
9	Потребляемая мощность параллельной цепи, не более, В*А (Вт)	9 (0,6)
10	Полная потребляемая мощность последовательной цепи, не более, В*А	0,1
11	Передаточное число импульсного телеметрического выхода, имп./кВт*ч	3200
12	Диапазон рабочих температур, °С	от минус 30 до 70
13	Габаритные размеры, не более, мм	110 х 89 х 72,5
14	Масса, не более, кг	1