PID BOARD Typ 5120

Typ 5120

PID BOARD Typ 5120

Das PID BOARD Typ 5120 ist ein universelles Übungsgerät für die Regelungstechnik. Es enthält die wesentlichen Funktionsgruppen für Grundlagen- und weiterführende Versuche, besitzt eine integrierte Stromversorgung mit Pre-Trigger-Steuerung und kann als Tischgerät, im Gestell oder in der Box eingesetzt werden.

  • Universelles Übungsgerät für Regelungstechnik
  • Eingebaute Stromversorgung, kurzschlussfest
  • Alle Grundversuche ohne Speicheroszilloskop möglich
  • Pre-Trigger-Schaltung für vollständige Signaldarstellung
  • Messbetrieb mit Oszilloskop, Speicheroszilloskop oder Y-t-Schreiber
  • Ablaufsteuerung mit Wiederholfrequenzen bis ca. 100 Hz

Einsatz und Messprinzip

Das PID BOARD wurde von hps SystemTechnik speziell für Grundlagen- und weiterführende Versuche in der Regelungstechnik entwickelt. Es lässt sich außerdem als Regler für das POWER BOARD Typ 5125, das MOTOR BOARD Typ 5130, die Temperatur- und Lichtregelstrecke Typ 5125.5 sowie das SERVO BOARD Typ 5131 einsetzen.

Bis auf wenige Ausnahmen sind alle Regelkreisglieder mit zeitabhängigem Verhalten so ausgelegt, dass ihre Sprungantwort sowohl mit einem normalen Oszilloskop und Speicheroszilloskop als auch mit einem Y-t-Schreiber gemessen werden kann. Für den Betrieb mit einem Oszilloskop sind Wiederholfrequenzen bis etwa 100 Hz möglich; Messungen mit einem Schreiber lassen sich als einmaliger Vorgang im Sekundenbereich durchführen.

Ausschlaggebend für Reproduzierbarkeit und Komfort der Messungen ist die von hps SystemTechnik speziell entwickelte Ablaufsteuerung. Vor jedem Zyklus werden die beteiligten Kondensatoren entladen, eine Pre-Trigger-Schaltung sorgt für die vollständige Darstellung des Signals, und über einen zusätzlichen RESET-Eingang lässt sich die Ablaufsteuerung auch durch einen Rechner oder eine SPS steuern.

Funktionsgruppen und Einstellbereiche

Für jeden Regler sind die Kennwerte über Stecker und Potentiometer in einem großen Bereich einstellbar. Die Polarität der Signale lässt sich durch verschiedene Summier-, Vergleichs- und Invertierglieder den Erfordernissen der Gesamtschaltung oder den Wünschen des Versuchsleiters anpassen.

Grenzwertmelder am Ausgang der Regler melden Bereichsüberschreitungen anschaulich über Leuchtdioden. Für die elektronische Nachbildung von Regelstrecken stehen ein I-Glied, mehrere Verzögerungsglieder und P-Glieder zur Verfügung.

  • Sollwertgeber: 0 ... +10 V, 0 ... -10 V und 0 ... +5 V
  • Sollwertintegrator mit kontinuierlich einstellbarer Zeitkonstante
  • Ablaufsteuerung: 0 ... +10 V, ca. 0 ... 100 Hz, Single-Betrieb wählbar
  • Relais mit 2 Umschaltkontakten für Sollwert, Lastsprünge und Schreibersteuerung
  • Vergleicher 1 und 2 zur Bildung der Regeldifferenz e = w - x
  • P-, I-, D- und PI-Regler, Summierer, Zweipunktregler und Begrenzer
  • Verzögerungsglied 1. Ordnung, Verzögerungsglied 3. Ordnung und I-Glied

Aufstellung, Transport und Zubehör

Zur Durchführung von Versuchen kann das PID BOARD auf den Tisch gelegt oder zur Demonstration in ein Tischgestell eingehängt werden. Alternativ kann es in eine Box eingeschraubt werden; diese dient dem sicheren Transport und der Aufbewahrung, wobei sämtliche Versuche auch direkt in der Box durchgeführt werden können.

Empfohlenes Zubehör sind das Versuchshandbuch „Einführung in die Regelungstechnik“ Typ V 0120 sowie der Zubehörsatz Typ 5120.1, bestehend aus Verbindungsleitungen und -steckern.

  • RESET-Eingang zur Ansteuerung durch Rechner oder SPS
  • Kennwerte der Regler über Stecker und Potentiometer weit einstellbar
  • Als Regler für POWER BOARD, MOTOR BOARD, SERVO BOARD und Temperatur-/Lichtregelstrecke einsetzbar
  • Ausführliche Versuchsbeschreibungen im Handbuch Typ V 0120
Netzanschluss
230 V AC / 115 V AC (110 V AC); 50 ... 60 Hz; 8 VA
Mechanische Ausführung
Frontplatte aus 5 mm starkem Schichtpressstoff, mattblau mit weißen Symbolen; Rückseite mit grauem Kunststoffgehäuse abgedeckt
Abmessungen Board
532 x 297 x 110 mm (B x H x T)
Gewicht Board
ca. 3,35 kg
Box-Ausführung
PID BOARD (Typ 5120) und Box (Typ 5120.20)
Sollwertgeber
Spannungen 0 ... +10 V; 0 ... -10 V; 0 ... +5 V
Sollwertintegrator
Zeitkonstante kontinuierlich einstellbar
Ablaufsteuerung
Spannung 0 ... +10 V; Frequenz ca. 0 ... 100 Hz; Single-Betrieb wählbar
Relais
2 Umschaltkontakte für Sollwert, Lastsprünge und Schreibersteuerung
Vergleicher 1
Bildet die Regeldifferenz e = w - x
P-Regler
Proportionalbeiwert KP ca. 0,1 ... 100
I-Regler
Nachstellzeit TI ca. 1 ms ... 10 s
D-Regler
Differenzierzeit TD ca. 1 ms ... 10 s
PI-Regler
Regler für den Aufbau einer Kaskadenregelung
Summierer
Summiert vorgegebene Regler-Ausgangsspannungen
Vergleicher 2
Für den Aufbau einer Kaskadenregelung; bildet die Regeldifferenz e = w - x
Zweipunktregler
Schwellwertschalter mit einstellbarer Schaltdifferenz und zusätzlich beschaltbarer Regelrückführung
Begrenzer
Obere und untere Ansprechschwelle getrennt einstellbar
Verzögerungsglied 1. Ordnung
Zwei VZ1-Glieder; Zeitkonstante und Übertragungsbeiwert einstellbar
Verzögerungsglied 3. Ordnung
Simulation einer Regelstrecke mit Verzugszeit; durch Reihenschaltung bis zu VZ5 erweiterbar
I-Glied
Simulation einer Regelstrecke mit I-Verhalten
Empfohlenes Zubehör
Versuchshandbuch Typ V 0120; Zubehörsatz Typ 5120.1 mit Verbindungsleitungen und -steckern