Typ 5120
PID BOARD typ 5120
PID BOARD typ 5120 je univerzální cvičné zařízení pro regulační techniku. Obsahuje podstatné funkční skupiny pro základní i navazující úlohy, má integrované napájení s řízením pre-trigger a lze jej používat jako stolní zařízení, ve stojanu nebo v kufru.
- Univerzální cvičné zařízení pro regulační techniku
- Vestavěné napájení, odolné proti zkratu
- Všechny základní úlohy lze provádět bez paměťového osciloskopu
- Obvod pre-trigger pro úplné zobrazení signálu
- Měření osciloskopem, paměťovým osciloskopem nebo zapisovačem Y-t
- Sekvenční řízení s opakovací frekvencí do cca 100 Hz
Použití a princip měření
PID BOARD vyvinula společnost hps SystemTechnik speciálně pro základní a navazující úlohy z regulační techniky. Lze jej také použít jako regulátor pro POWER BOARD typ 5125, MOTOR BOARD typ 5130, regulovanou soustavu teploty a osvětlení typ 5125.5 a SERVO BOARD typ 5131.
Až na několik výjimek jsou všechny členy regulačního obvodu s časově závislým chováním navrženy tak, aby bylo možné jejich přechodovou charakteristiku měřit běžným i paměťovým osciloskopem a také zapisovačem Y-t. Pro práci s osciloskopem jsou možné opakovací frekvence do cca 100 Hz; měření se zapisovačem lze provádět jako jednorázový děj v řádu sekund.
Pro reprodukovatelnost a pohodlí měření je rozhodující sekvenční řízení vyvinuté speciálně společností hps SystemTechnik. Před každým cyklem se vybijí příslušné kondenzátory, obvod pre-trigger zajišťuje úplné zobrazení signálu a přes doplňkový vstup RESET lze sekvenční řízení ovládat i počítačem nebo PLC.
Funkční skupiny a rozsahy nastavení
U každého regulátoru lze parametry nastavit kolíky a potenciometry ve velkém rozsahu. Polaritu signálů lze pomocí různých sčítacích, porovnávacích a invertujících členů přizpůsobit požadavkům celého zapojení nebo přáním vedoucího úlohy.
Hlásiče mezních hodnot na výstupu regulátorů názorně signalizují překročení rozsahu svítivými diodami. Pro elektronickou nápodobu regulovaných soustav jsou k dispozici integrační člen, několik setrvačných členů a proporcionální členy.
- Zadávač žádané hodnoty: 0 ... +10 V, 0 ... -10 V a 0 ... +5 V
- Integrátor žádané hodnoty s plynule nastavitelnou časovou konstantou
- Sekvenční řízení: 0 ... +10 V, cca 0 ... 100 Hz, volitelný jednorázový režim (single)
- Relé se 2 přepínacími kontakty pro žádanou hodnotu, skokové změny zatížení a ovládání zapisovače
- Porovnávací členy 1 a 2 pro vytvoření regulační odchylky e = w - x
- Regulátory P, I, D a PI, sčítací člen, dvoupolohový regulátor a omezovač
- Setrvačný člen 1. řádu, setrvačný člen 3. řádu a integrační člen
Umístění, přeprava a příslušenství
Při provádění úloh lze PID BOARD položit na stůl nebo jej pro předvádění zavěsit do stolního stojanu. Alternativně jej lze přišroubovat do kufru, který slouží k bezpečné přepravě a uložení; všechny úlohy lze přitom provádět i přímo v kufru.
Doporučeným příslušenstvím je příručka laboratorních úloh „Einführung in die Regelungstechnik“ (Úvod do regulační techniky) typ V 0120 a sada příslušenství typ 5120.1 sestávající z propojovacích vodičů a propojovacích můstků.
- Vstup RESET pro ovládání počítačem nebo PLC
- Parametry regulátorů lze v širokém rozsahu nastavit kolíky a potenciometry
- Použitelný jako regulátor pro POWER BOARD, MOTOR BOARD, SERVO BOARD a regulovanou soustavu teploty a osvětlení
- Podrobné popisy úloh v příručce typ V 0120
- Síťové napájení
- 230 V AC / 115 V AC (110 V AC); 50 ... 60 Hz; 8 VA
- Mechanické provedení
- Čelní deska z laminátu tl. 5 mm, matně modrá s bílými symboly; zadní strana zakrytá šedou plastovou skříní
- Rozměry panelu
- 532 x 297 x 110 mm (š x v x h)
- Hmotnost panelu
- cca 3,35 kg
- Provedení v kufru
- PID BOARD (typ 5120) a kufr (typ 5120.20)
- Zadávač žádané hodnoty
- Napětí 0 ... +10 V; 0 ... -10 V; 0 ... +5 V
- Integrátor žádané hodnoty
- Plynule nastavitelná časová konstanta
- Sekvenční řízení
- Napětí 0 ... +10 V; frekvence cca 0 ... 100 Hz; volitelný jednorázový režim (single)
- Relé
- 2 přepínací kontakty pro žádanou hodnotu, skokové změny zatížení a ovládání zapisovače
- Porovnávací člen 1
- Vytváří regulační odchylku e = w - x
- Regulátor P
- Zesílení KP cca 0,1 ... 100
- Regulátor I
- Integrační časová konstanta TI cca 1 ms ... 10 s
- Regulátor D
- Derivační časová konstanta TD cca 1 ms ... 10 s
- Regulátor PI
- Regulátor pro sestavení kaskádové regulace
- Sčítací člen
- Sčítá zadaná výstupní napětí regulátorů
- Porovnávací člen 2
- Pro sestavení kaskádové regulace; vytváří regulační odchylku e = w - x
- Dvoupolohový regulátor
- Prahový spínač s nastavitelnou hysterezí a s možností připojení zpětné vazby
- Omezovač
- Horní a dolní práh odezvy nastavitelné samostatně
- Setrvačný člen 1. řádu
- Dva členy VZ1; nastavitelná časová konstanta a zesílení
- Setrvačný člen 3. řádu
- Simulace regulované soustavy s dobou průtahu; sériovým zapojením rozšiřitelné až na VZ5
- Integrační člen
- Simulace regulované soustavy s chováním I
- Doporučené příslušenství
- Příručka laboratorních úloh typ V 0120; sada příslušenství typ 5120.1 s propojovacími vodiči a propojovacími můstky
- Úvod
- 1. Cíle a obsah jednotlivých úloh1
- 2. Některé důležité pojmy a značky veličin4
- 3. Pokyny k měřicí technice7
- 4. Posuzování regulovaných soustav7
- 5. Posuzování regulátorů8
- 6. Posuzování regulačních obvodů9
- Úlohy: regulované soustavy
- 1. Regulovaná soustava s chováním P a setrvačností 1. řádu11
- 1.1 Úvod11
- 1.2 Zesílení a časová konstanta regulované soustavy s chováním P a setrvačností 1. řádu13
- 2. Regulované soustavy s chováním P a setrvačností 3. řádu17
- 2.1 Úvod17
- 2.2 Zesílení, doba průtahu a doba náběhu regulované soustavy s chováním P a setrvačností 3. řádu19
- 3. Regulované soustavy s chováním I23
- 3.1 Úvod23
- 3.2 Rychlost nárůstu a integrační konstanta regulované soustavy s chováním I25
- Úlohy: regulátory
- 4. Regulátor P29
- 4.1 Úvod29
- 4.2 Zesílení regulátoru P30
- 5. Regulátor PI33
- 5.1 Úvod33
- 5.2 Integrační časová konstanta, integrační konstanta a zesílení regulátoru PI35
- 6. Regulátor PD39
- 6.1 Úvod39
- 6.2 Přechodová charakteristika a odezva regulátoru PD na lineárně rostoucí signál41
- 7. Regulátor PID45
- 7.1 Úvod45
- 7.2 Přechodová charakteristika a odezva regulátoru PID na lineárně rostoucí signál46
- 8. Dvoupolohový regulátor49
- 8.1 Úvod49
- 8.2 Spínací chování dvoupolohového regulátoru50
- Úlohy: regulační obvody
- 9. Regulovaná soustava P-T1 s regulátorem P a PI53
- 9.1 Úvod53
- 9.2 Statické chování soustavy P-T1 s regulátorem P a PI53
- 9.3 Dynamické chování soustavy P-T1 s regulátorem P a PI55
- 10. Regulovaná soustava P-T1 s dvoupolohovým regulátorem59
- 10.1 Úvod59
- 10.2 Vliv žádané hodnoty na průběh regulace u regulované soustavy P-T1 s dvoupolohovým regulátorem59
- 10.3 Vliv hystereze na průběh regulace u regulované soustavy P-T1 s dvoupolohovým regulátorem61
- 11. Regulovaná soustava P-T3 s regulátorem P a PD63
- 11.1 Úvod63
- 11.2 Přehled jednotlivých veličin při použití regulátoru P na soustavě P-T363
- 11.3 Průběh regulace při různých hodnotách zesílení a časových konstant při použití regulátorů P a PD na soustavě P-T365
- 12. Regulovaná soustava P-T3 s regulátorem PID69
- 12.1 Úvod69
- 12.2 Vliv parametrů regulátoru na kvalitu regulace u soustavy P-T369
- 13. Regulovaná soustava P-T3 s dvoupolohovým regulátorem73
- 13.1 Úvod73
- 13.2 Vliv žádané veličiny a hystereze dvoupolohového regulátoru na kvalitu regulace u soustavy P-T373
- 14. Regulovaná soustava P-T3 s dvoupolohovým regulátorem se zpětnou vazbou77
- 14.1 Úvod77
- 14.2 Dvoupolohový regulátor se zpětnou vazbou jako oscilátor77
- 14.3 Porovnání kvality regulace u soustavy P-T3 s dvoupolohovým regulátorem se zpětnou vazbou a bez ní80
- 15. Regulovaná soustava I bez dodatečné setrvačnosti a s ní, s regulátorem P83
- 15.1 Úvod83
- 15.2 Přehled souvislostí v regulačním obvodu se soustavou I bez setrvačnosti a s regulátorem P83
- 15.3 Průběh regulace soustavy I bez setrvačnosti a se setrvačností při různém zesílení regulátoru P85
- 16. Nápodoba polohového regulačního obvodu obráběcího stroje89
- 16.1 Úvod89
- 16.2 Sledovací chování soustavy I s regulátorem P91
- 17. Optimalizace regulátoru na základě přechodové charakteristiky podle Chiena, Hronese a Reswicka95
- 17.1 Úvod95
- 17.2 Měření pro optimalizaci96
- 18. Optimalizace regulátoru na základě kritického nastavení podle Zieglera a Nicholse101
- 18.1 Úvod101
- 18.2 Měření pro optimalizaci103
- Další součásti
- ŘešeníL 1 ... L 48
- PřílohaA 1 ... A 4
- FólieF 1
Údaje pocházejí z obsahů příruček laboratorních úloh hps (názvy, čísla a strany). Všechny příručky jsou v němčině; názvy jsou přeložené, původní německý název se zobrazí po najetí myší. Všechny příručky a úlohy
V 0120 Úvod do regulační techniky Příručka · 165 s. 23 úloh
Hlavní zařízení příručky – platí pro všechny úlohy Zobrazit obsah
- 1.2 Proporcionální součinitel a časová konstanta proporcionální regulované soustavy se zpožděním 1. řádu s. 13
- 2.2 Proporcionální součinitel, doba průtahu a doba náběhu proporcionální regulované soustavy se zpožděním 3. řádu s. 19
- 3.2 Rychlost náběhu a integrační součinitel integrační regulované soustavy s. 25
- 4.2 Proporcionální součinitel regulátoru P s. 30
- 5.2 Integrační časová konstanta, integrační součinitel a proporcionální součinitel regulátoru PI s. 35
- 6.2 Přechodová charakteristika a odezva na lineární nárůst regulátoru PD s. 41
- 7.2 Přechodová charakteristika a odezva na lineární nárůst regulátoru PID s. 46
- 8.2 Spínací chování dvoupolohového regulátoru s. 50
- 9.2 Statické chování soustavy P-T1 regulované regulátorem P a PI s. 53
- 9.3 Dynamické chování soustavy P-T1 regulované regulátorem P a PI s. 55
- 10.2 Vliv žádané hodnoty na průběh regulace u regulované soustavy P-T1 regulované dvoupolohovým regulátorem s. 59
- 10.3 Vliv hystereze na průběh regulace u regulované soustavy P-T1 regulované dvoupolohovým regulátorem s. 61
- 11.2 Přehled jednotlivých veličin při použití regulátoru P na soustavě P-T3 s. 63
- 11.3 Průběh regulace při různých proporcionálních součinitelích a časových konstantách při použití regulátorů P a PD na soustavě P-T3 s. 65
- 12.2 Vliv parametrů regulátoru na kvalitu regulace u soustavy P-T3 s. 69
- 13.2 Vliv žádané veličiny a hystereze dvoupolohového regulátoru na kvalitu regulace u soustavy P-T3 s. 73
- 14.2 Dvoupolohový regulátor se zpětnou vazbou jako oscilátor s. 77
- 14.3 Porovnání kvality regulace u soustavy P-T3 regulované dvoupolohovým regulátorem se zpětnou vazbou a bez ní s. 80
- 15.2 Přehled souvislostí v regulačním obvodu s integrační soustavou bez zpoždění regulovanou regulátorem P s. 83
- 15.3 Průběh regulace integrační regulované soustavy bez zpoždění a se zpožděním při různých proporcionálních součinitelích regulátoru P s. 85
- 16.2 Sledovací chování integrační regulované soustavy s regulátorem P s. 91
- 17.2 Měření pro optimalizaci s. 96
- 18.2 Měření pro optimalizaci s. 103
Filtru neodpovídá žádná úloha.
V 0022 Úlohy s digitálním frekvenčním měničem Příručka · 120 s. 2 úlohy
Doplňkové zařízení v této příručce Zobrazit obsah
- 8.1 Regulace otáček nezávisle na zatížení s. 70
- 8.2 Regulace otáček se skokovou změnou žádané hodnoty s. 73
Filtru neodpovídá žádná úloha.
V 0122 Regulované soustavy – regulační obvody Příručka · 333 s. 0 úloh
Doplňkové zařízení v této příručce Zobrazit obsah
Filtru neodpovídá žádná úloha.