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PID BOARD Tipo 5120

Tipo 5120

PID BOARD Tipo 5120

O PID BOARD Tipo 5120 é um equipamento didático universal para a técnica de regulação. Contém os grupos funcionais essenciais para experiências fundamentais e avançadas, dispõe de alimentação integrada com comando de pré-disparo e pode ser utilizado como aparelho de mesa, num bastidor ou numa mala.

  • Equipamento didático universal para a técnica de regulação
  • Alimentação integrada, à prova de curto-circuito
  • Todas as experiências fundamentais possíveis sem osciloscópio com memória
  • Circuito de pré-disparo para a representação completa do sinal
  • Medição com osciloscópio, osciloscópio com memória ou registador Y-t
  • Comando sequencial com frequências de repetição até aprox. 100 Hz
Ficha técnica (PDF) Manual de experiências / índice (PDF, em inglês)

Utilização e princípio de medição

O PID BOARD foi desenvolvido pela hps SystemTechnik especificamente para experiências fundamentais e avançadas na técnica de regulação. Pode também ser utilizado como regulador para o POWER BOARD Tipo 5125, o MOTOR BOARD Tipo 5130, o sistema controlado de temperatura e de luz Tipo 5125.5 e o SERVO BOARD Tipo 5131.

Salvo poucas exceções, todos os elementos da malha de regulação com comportamento dependente do tempo foram concebidos de modo que a sua resposta ao degrau possa ser medida tanto com um osciloscópio normal e um osciloscópio com memória como com um registador Y-t. Para o funcionamento com osciloscópio, são possíveis frequências de repetição até cerca de 100 Hz; as medições com registador podem ser realizadas como processo único na gama dos segundos.

Determinante para a reprodutibilidade e a comodidade das medições é o comando sequencial desenvolvido especificamente pela hps SystemTechnik. Antes de cada ciclo, os condensadores envolvidos são descarregados, um circuito de pré-disparo assegura a representação completa do sinal e, através de uma entrada RESET adicional, o comando sequencial pode também ser controlado por um computador ou por um autómato programável.

Grupos funcionais e gamas de ajuste

Para cada regulador, os parâmetros podem ser ajustados numa gama alargada através de fichas e potenciómetros. A polaridade dos sinais pode ser adaptada às exigências do circuito global ou às preferências do responsável pela experiência através de diversos elementos somadores, comparadores e inversores.

Os detetores de valor limite na saída dos reguladores sinalizam de forma clara, através de díodos emissores de luz, as ultrapassagens da gama. Para a reprodução eletrónica de sistemas controlados, estão disponíveis um elemento I, vários elementos de atraso e elementos P.

  • Gerador de valor de referência: 0 ... +10 V, 0 ... -10 V e 0 ... +5 V
  • Integrador de valor de referência com constante de tempo ajustável de forma contínua
  • Comando sequencial: 0 ... +10 V, aprox. 0 ... 100 Hz, modo único selecionável
  • Relé com 2 contactos comutadores para valor de referência, degraus de carga e comando do registador
  • Comparadores 1 e 2 para a formação do desvio de regulação e = w - x
  • Reguladores P, I, D e PI, somador, regulador de duas posições e limitador
  • Elemento de atraso de 1.ª ordem, elemento de atraso de 3.ª ordem e elemento I

Instalação, transporte e acessórios

Para a realização das experiências, o PID BOARD pode ser pousado sobre a mesa ou, para demonstração, suspenso num bastidor de mesa. Em alternativa, pode ser aparafusado numa mala, que serve para o transporte seguro e a arrumação, podendo todas as experiências ser realizadas diretamente na mala.

Os acessórios recomendados são o manual de experiências «Introdução à técnica de regulação» Tipo V 0120 e o conjunto de acessórios Tipo 5120.1, composto por cabos e fichas de ligação.

  • Entrada RESET para o comando por computador ou por autómato programável
  • Parâmetros dos reguladores amplamente ajustáveis através de fichas e potenciómetros
  • Utilizável como regulador para o POWER BOARD, o MOTOR BOARD, o SERVO BOARD e o sistema controlado de temperatura/luz
  • Descrições detalhadas das experiências no manual Tipo V 0120
Ligação à rede
230 V AC / 115 V AC (110 V AC); 50 ... 60 Hz; 8 VA
Construção mecânica
Placa frontal em laminado prensado com 5 mm de espessura, azul-mate com símbolos brancos; parte traseira coberta por uma caixa de plástico cinzenta
Dimensões do painel
532 x 297 x 110 mm (L x A x P)
Peso do painel
aprox. 3,35 kg
Versão em mala
PID BOARD (Tipo 5120) e mala (Tipo 5120.20)
Gerador de valor de referência
Tensões 0 ... +10 V; 0 ... -10 V; 0 ... +5 V
Integrador de valor de referência
Constante de tempo ajustável de forma contínua
Comando sequencial
Tensão 0 ... +10 V; frequência aprox. 0 ... 100 Hz; modo único selecionável
Relé
2 contactos comutadores para valor de referência, degraus de carga e comando do registador
Comparador 1
Forma o desvio de regulação e = w - x
Regulador P
Ganho proporcional KP aprox. 0,1 ... 100
Regulador I
Tempo de ação integral TI aprox. 1 ms ... 10 s
Regulador D
Tempo de ação derivativa TD aprox. 1 ms ... 10 s
Regulador PI
Regulador para a montagem de uma regulação em cascata
Somador
Soma as tensões de saída predefinidas dos reguladores
Comparador 2
Para a montagem de uma regulação em cascata; forma o desvio de regulação e = w - x
Regulador de duas posições
Comutador de limiar com histerese ajustável e realimentação de regulação adicionalmente ligável
Limitador
Limiares de atuação superior e inferior ajustáveis separadamente
Elemento de atraso de 1.ª ordem
Dois elementos VZ1; constante de tempo e coeficiente de transferência ajustáveis
Elemento de atraso de 3.ª ordem
Simulação de um sistema controlado com tempo de atraso; extensível até VZ5 por ligação em série
Elemento I
Simulação de um sistema controlado com comportamento I
Acessórios recomendados
Manual de experiências Tipo V 0120; conjunto de acessórios Tipo 5120.1 com cabos e fichas de ligação

Os dados provêm dos índices dos manuais de experiências da hps (títulos, números e páginas). Todos os manuais estão em alemão; os títulos estão traduzidos e o título original em alemão aparece ao passar o cursor por cima. Todos os manuais e experiências

V 0120 Introdução à técnica de regulação Manual · 165 páginas 23 experiências

Equipamento principal do manual – aplica-se a todas as experiências Ver índice

  1. 1.2 Coeficiente proporcional e constante de tempo de um sistema controlado com comportamento P e atraso de 1.ª ordem p. 13
  2. 2.2 Coeficiente proporcional, tempo de atraso e tempo de compensação de um sistema controlado com comportamento P e atraso de 3.ª ordem p. 19
  3. 3.2 Velocidade de subida e coeficiente de integração de um sistema controlado com comportamento I p. 25
  4. 4.2 Coeficiente proporcional do regulador P p. 30
  5. 5.2 Tempo integral, coeficiente de integração e coeficiente proporcional do regulador PI p. 35
  6. 6.2 Resposta ao degrau e resposta à rampa do regulador PD p. 41
  7. 7.2 Resposta ao degrau e resposta à rampa do regulador PID p. 46
  8. 8.2 Comportamento de comutação do regulador de dois pontos p. 50
  9. 9.2 Comportamento estático de um sistema P-T1 regulado por um regulador P e PI p. 53
  10. 9.3 Comportamento dinâmico de um sistema P-T1 regulado por um regulador P e PI p. 55
  11. 10.2 Influência do valor de referência no comportamento de regulação de um sistema controlado P-T1 regulado por um regulador de dois pontos p. 59
  12. 10.3 Influência do diferencial de comutação no comportamento de regulação de um sistema controlado P-T1 regulado por um regulador de dois pontos p. 61
  13. 11.2 Vista geral das várias grandezas na utilização de um regulador P num sistema P-T3 p. 63
  14. 11.3 Comportamento de regulação com diferentes coeficientes proporcionais e tempos integrais na utilização de reguladores P e PD num sistema P-T3 p. 65
  15. 12.2 Influência dos parâmetros do regulador na qualidade da regulação de um sistema P-T3 p. 69
  16. 13.2 Influência da grandeza de referência e do diferencial de comutação do regulador de dois pontos na qualidade da regulação de um sistema P-T3 p. 73
  17. 14.2 Regulador de dois pontos com realimentação como oscilador p. 77
  18. 14.3 Comparação da qualidade da regulação de um sistema P-T3 regulado por um regulador de dois pontos com e sem realimentação p. 80
  19. 15.2 Vista geral das relações na malha de regulação com um sistema I sem atraso, regulado por um regulador P p. 83
  20. 15.3 Comportamento de regulação do sistema controlado I sem e com atraso para diferentes coeficientes proporcionais do regulador P p. 85
  21. 16.2 Comportamento de seguimento do sistema controlado I com um regulador P p. 91
  22. 17.2 Medições para a otimização p. 96
  23. 18.2 Medições para a otimização p. 103
V 0022 Experiências com o variador de frequência digital Manual · 120 páginas 2 experiências

Equipamento adicional neste manual Ver índice

  1. 8.1 Regulação de velocidade independente da carga p. 70
  2. 8.2 Regulação de velocidade com degrau do valor de referência p. 73
V 0122 Sistemas controlados – malhas de regulação Manual · 333 páginas 0 experiências

Equipamento adicional neste manual Ver índice

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