Разработка регулятора для лабораторного стенда - Производство и технологии курсовая работа

Главная

Производство и технологии
Разработка регулятора для лабораторного стенда

Контур стенда "FESTO". Программирование контроллера на языке Step7. Работы по созданию и обслуживанию систем автоматизации на основе программируемых логических контроллеров. Снятие характеристик и получение модели объекта. Выбор настроек регулятора.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.


Кафедра Автоматизации Технологических Процессов и Производств
по дисциплине «Автоматизация технологических процессов»
Тема: «Разработка регулятора для лабораторного стенда»
Постановка задачи на проектирование
В качестве объекта управления примем контур учебного стенда “FESTO”, по которому транспортируется жидкость от одной ёмкости к другой, центробежный насос с приводом от асинхронного двигателя, уровнемер, контролер Siemens Simatik S300. Параметром, характеризующим выполнение задачи, поставленной перед установкой, служит уровень жидкости в емкости B402.
Процесс необходимо проводить таким образом, чтобы поддерживать определённое, чаще всего постоянное, значение уровня L. Это и будет целью управления данного контура.
Рис.1 Лабораторный стенд Festo «Станция розлива»:
1 - ЖК дисплей; 2 - конвейер; 3 - емкость В401; 4 - клемная колодка; 5 - поплавковый контактор 4В10; 6 - ультразвуковой уровнемер 4В1; 7 - емкость В402; 8 - пневматический клапан V304; 9 - насос Р401; 10 - пневматический механизм 4М4.
Контроллер программировался на языке Step7
SIMATIC STEP 7 -- программное обеспечение фирмы Siemens AG для разработки систем автоматизации на основе программируемых логических контроллеров SIMATIC S7-300/S7-400/M7/C7 и WinAC. Программное обеспечение выпускается с интерфейсом на английском, немецком, французском, итальянском и испанском языках. Специальные версии обеспечивают работу на японском и китайском языках.Предшественником данного ПО является более ранняя версия SIMATIC STEP 5, работающая в ОС DOS или в DOS окне ОС Windows. Различают следующие версии:
С помощью этой программы выполняется комплекс работ по созданию и обслуживанию систем автоматизации на основе программируемых логических контроллеров SIMATIC S7-300 и SIMATIC S7-400 фирмы Siemens. В первую очередь это работы по программированию контроллеров. Программируемый логический контроллер, ПЛК -- это микропроцессорное устройство, предназначенное для управления технологическими процессами в промышленности. Принцип работы ПЛК заключается в обработке по прикладной программе пользователя данных с модулей входов (например, сигналов от подключенных датчиков) и последующей выдачей управляющих сигналов, посредством модулей выходов и модулей связи, обеспечивающих подключение исполнительных устройств. В основе работы лежит концепция проекта, под которым понимается комплексное решение задачи автоматизации, включая несколько взаимосвязанных контроллеров на базе физических микроконтроллеров, соединяющие их сети и системы человеко-машинного интерфейса. Работу с проектом в целом обеспечивает главная утилита STEP 7 -- SIMATIC Manager. STEP 7 позволяет производить конфигурирование программируемых логических контроллеров и сетей (утилиты HWConfig и NetPro). В процессе конфигурирования определяется состав оборудования в целом, разбиение на модули, способы подключения, используемые сети, выбираются настройки для используемых модулей. Система проверяет правильность использования и подключения отдельных компонент. Завершается конфигурирование загрузкой выбранной конфигурации в оборудование, что по сущности является настройкой оборудования. Утилиты конфигурирования позволяют осуществлять диагностику оборудования, обнаруживать аппаратные ошибки или неправильный монтаж оборудования. Программирование контроллеров производится редактором программ, обеспечивающим написание программ на трех языках:
· LAD -- язык релейно-контактной логики;
· FBD -- язык функциональных блочных диаграмм;
В дополнение к трем основным языкам могут быть добавлены четыре дополнительные языка, поставляемые отдельно:
· SCL -- структурированный язык управления, по синтаксису близкий к Pascal;
· GRAPH 7 -- язык управления последовательными технологическими процессами;
· HiGraph 7 -- язык управления на основе графа состояний системы;
· CFC -- постоянные функциональные схемы.
Возможность наблюдения за текущим состоянием программы, доступное при использовании любого языка программирования, обеспечивает не только отладку программного обеспечения, но и поиск неисправностей в подключаемом оборудовании, даже если оно не имеет средств диагностики.
Получение математической модели объекта
Модель объекта получена в программе Linreg .
Расчет настроек ПИ и ПИД регулятора методом Циглера -Никольса
Циглер и Никольс предложили два метода настройки ПИД регуляторов. Один из них основан на параметрах отклика объекта на единичный скачок, второй - на частотных характеристиках объекта управления.
Для расчёта параметров ПИД регулятора по первому методу Циглера-Никольса используются всего два параметра: a и L.
Формулы для расчёта коэффициентов ПИД регулятора сведены в табл. 1.
Параметры регулятора рассчитанные по таблице 1:
Расчет настроек ПИ и ПИД регулятора методом CHR и Ротача В.Я.
В отличие от Циглера и Никольса, которые использовали в качестве критерия качества настройки декремент затухания, равный 4, Chien, Hrones и Reswick (CHR) использовали критерий максимальной скорости нарастания при отсутствии перерегулирования или при наличии не более чем 20%-ного перерегулирования. Такой критерий позволяет получить больший запас устойчивости, чем в методе Циглера-Никольса.
CHR метод дает две разные системы параметров регулятора. Одна из них получена при наблюдении отклика на изменение уставки (табл 2) , вторая - при наблюдении отклика на внешние возмущения. Какую систему параметров выбирать - зависит от того, что важнее для конкретного регулятора: качество регулирования при изменении уставки, или ослабление внешних воздействий.
контроллер автоматизация модель регулятор
Воспользуемся таблицей 2 для расчёта настроек регулятора. Данные берутся из метода Циглера -Никольса(a=0,17 L=7)
Рассчитываем настройки ПИ и ПИД регулятора в программе Linreg
Моделирование системы в программном пакете Matlab
Сведём в таблицу основные характеристики настроек регуляторов взятых с графиков. Графики в приложении.
Наилучшим вариантом для данного объекта будет ПИ-регулятор рассчитанный по методу Ротача В.Я.
Отклик на изменение задания(ПИ-регулятор, метод Ротача В.Я.)
Отклик на возмущение(ПИ-регулятор, метод Ротача В.Я.)
В данной курсовой работе рассчитан регулятор для контура учебного стенда “FESTO”, по которому транспортируется жидкость. В качестве оптимальных настроек выбран ПИ-регулятор, рассчитанный по методу Ротача В.Я. Он имеет минимальный выброс и быстрее остальных выходит на заданный режим.
Настройки этого ПИ-регулятора проверены непосредственно на самом объекте управления.
Автоматизация технологического процесса на ДНС. Выбор технических средств автоматизации нижнего уровня. Определение параметров модели объекта и выбор типа регулятора. Расчёт оптимальных настроек регулятора уровня. Управление задвижками и клапанами. курсовая работа [473,6 K], добавлен 24.03.2015
Свойства, классификация, предназначение, принцип действия позиционного регулятора. Проектирование принципиальной схемы стенда, расчет ее надежности. Работа регулятора с дистанционной передачей посредством диференциально-трансформаторного преобразователя. курсовая работа [1,9 M], добавлен 20.02.2011
Передаточные функции объекта регулирования и регулятора, построение основных переходных характеристик его звеньев. Технологическая схема барабанной сушилки. Необходимость автоматизации процесса сушки. Выбор контролируемых и регулируемых параметров. курсовая работа [2,6 M], добавлен 04.07.2015
Система автоматического регулирования температуры печи на базе промышленного регулятора Р-111. Поиск математической модели объекта управления в виде передаточной функции, выбор удовлетворительных по точности и качеству параметров настройки регулятора. курсовая работа [594,8 K], добавлен 25.04.2012
Назначение стенда, описание технологического процесса. Промышленный микроконтроллер ТКМ52. Математический расчет настроечных параметров регулятора. Определение показателей и оценка качества регулирования. Построение процесса системы регулирования. дипломная работа [6,1 M], добавлен 05.04.2012
Определение параметров объекта регулирования. Выбор типового регулятора АСР и определение параметров его настройки. Построение переходного процесса АСР с использованием ПИ-регулятора. Выбор технических средств автоматизации: датчики, контроллер. курсовая работа [1,5 M], добавлен 30.11.2009
Построение модели структурной схемы САР, оценка устойчивости разомкнутого контура. Стабилизация контура изменением параметров усилителя. Анализ частотных характеристик и предварительная коррекция САР, введение ПИ-регулятора в контур управления. курсовая работа [3,3 M], добавлен 27.03.2012
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Разработка регулятора для лабораторного стенда курсовая работа. Производство и технологии.
Сочинение Рассуждение Доказав Что Софья Драматический Образ
Реферат На Тему Занятия По Лёгкой Атлетике В Школе
Курсовая работа по теме Основные возможные изменения в медиа-рекламном пространстве в долгосрочной перспективе
Эссе День Единства Народов Дагестана
Реферат: Пушкин как политический мыслитель
Контрольная работа по теме Специфика организации связей с общественностью в НКО на примере конкретных организаций
Петерсон 6 Класс Контрольная Работа Ответы
Понятие Модели Графические Модели Реферат По Информатике
Реферат по теме Проблемы наказания несовершеннолетних
Реферат На Тему Русь
Презентация Диссертации Магистра
Реферат Про Амон Ра
Курсовая Работа Учет Услуг
Контрольная работа по теме Использование Интернета в информационно-психологических операциях
Реферат: Налоговое право Российской Федерации. Скачать бесплатно и без регистрации
Контрольная работа по теме Институт соглашения об уплате алиментов
Реферат: Управление коллективом в процессе внедрения нововведений
Текущая Контрольная Работа 4 Класс
Реферат: Спрос и предложение. Равновесие на денежном рынке
Реферат по теме Повседневная и церемониальная одежда самураев
Социальная значимость педагогической профессии - Педагогика статья
Менеджмент качества - Менеджмент и трудовые отношения курсовая работа
Преступления в сфере банкротства - Государство и право курсовая работа