Üóêçóç 21. ÌåëÝôç ÅëåãêôÞ ÑI

Transcript

1 ÌåëÝôç ÅëåãêôÞ ÑI

2 Óôü ïé ôçò Üóêçóçò äéüñêåéá Üóêçóçò: 12 äéäáêôéêýò þñåò Óôï ôýëïò ôçò Üóêçóçò ïé ìáèçôýò èá åßíáé éêáíïß: é íá ãíùñßæïõí ôç ëåéôïõñãßá ôïõ êéíçôþñá óõíå ïýò ñåýìáôïò: 1. íá õðïëïãßæïõí ôá ôå íéêü áñáêôçñéóôéêü ôïõ dc êéíçôþñá. 2. íá õðïëïãßæïõí ôç ñïíéêþ áðüêñéóç ôïõ dc êéíçôþñá. 3. íá õðïëïãßæïõí ôçí áðïëáâþ ôïõ dc êéíçôþñá. 4. íá õðïëïãßæïõí ôçí áðïëáâþ êáé ôç óôáèåñü ñüíïõ ôïõ óõóôþìáôïò. é íá ñõèìßæïõí ôï óýóôçìá ôïõ ÑÉ åëåãêôþ. é íá áñüóóïõí ôç óôáôéêþ áñáêôçñéóôéêþ ôïõ áéóèçôþñá / ìåôáôñïðýá. é íá óõíäýïõí ôç äéüôáîç (åðéèõìçôþ ôéìþ, åíéó õôþò, ñõèìéæüìåíï óýóôçìá). é íá ãíùñßæïõí êáé ìåëåôïýí ôïí ÑÉ åëåãêôþ: 1. íá åöáñìüæïõí âçìáôéêýò áðïêñßóåéò óôï óýóôçìá PI åëåãêôþ - dc êéíçôþñá. 2. íá äéáêñßíïõí êáé óõãêñßíïõí ôéò âçìáôéêýò áðïêñßóåéò ôïõ åëåãêôþ óôïí ðáëìïãñüöï / êáôáãñáöéêü. 3.íá ó åäéüæïõí ôç óôáôéêþ áñáêôçñéóôéêþ ôïõ åëåãêôþ. é íá ìåëåôïýí ôç óõìðåñéöïñü ôïõ êëåéóôïý óõóôþìáôïò: 1. íá ó åäéüæïõí ôéò âáèìßäåò ôïõ êëåéóôïý óõóôþìáôïò. 2. íá ó åäéüæïõí ôéò óôáôéêýò áñáêôçñéóôéêýò ìå äéüöïñá öïñôßá êéíçôþñá. 3. íá ìåôñïýí ôçí åëü éóôç ôüóç åêêßíçóçò ôïõ êéíçôþñá (íåêñþ æþíç). 4. íá ó ïëéüæïõí ôçí åðßäñáóç ôçò ìåôáâïëþò ôïõ åëåãêôþ ðüíù óôéò óôñïöýò ôïõ êéíçôþñá. Áðáñáßôçôá åîáñôþìáôá Ãéá ôçí ðñáãìáôïðïßçóç ôçò Üóêçóçò åßíáé áðáñáßôçôá ôá åîþò õëéêü: 3 íáò DC êéíçôþñáò éó ýïò ìéêñüôåñçò ôïõ 100 Watt 3 íáò ÑÉ åëåãêôþò (õëïðïéåßôáé êáé ìå PID åëåãêôþ, áëëü ìå D=0) 3 íá óôñïöüìåôñï (êùäéêïðïéçôþò óôñïöþí) ôïõ êéíçôþñá, åîüäïõ 4-20 ma (Þ 1-5 V) 3 íá êýêëùìá ïäþãçóçò êéíçôþñá, åéóüäïõ 4-20 ma (Þ 1-5 V) ìå ïðôéêþ áðïìüíùóç 3 Ìßá ìç áíéêþ óýæåõîç Üîïíá - êùäéêïðïéçôþ óôñïöþí (coupler) 3 Êáëùäéþóåéò óýíäåóçò åëåãêôþ - óôñïöüìåôñïõ - êéíçôþñá 3 íá ðïëýìåôño (áìðåñüìåôñï, âïëôüìåôñï, ùìüìåôñï ìå ç çôéêü óþìá (buzzer)) 220

3 3 íá êáôáãñáöéêü 1-5 V / 4 20 má 3 íáò ðáëìïãñüöïò äéðëþò äýóìçò ÂáóéêÞ èåùñßá Óôçí ðñïçãïýìåíç Üóêçóç ìåëåôþèçêå ç äñüóç åíüò Ñ åëåãêôþ. Åßäáìå üôé Ýíáò Ñ åëåãêôþò ìðïñåß íá ëýóåé áðëü ðñïâëþìáôá, ðáñïõóéüæåé üìùò êáé óçìáíôéêü ìåéïíåêôþìáôá. íá ìåéïíýêôçìü ôïõ åßíáé ç åìöüíéóç ôïõ öáéíïìýíïõ ôçò áíôéóôüèìéóçò (offset), áöïý óõíþèùò ðáñïõóéüæåé óöüëìá óôáèåñþò (ìüíéìçò) êáôüóôáóçò e ss. Ãéá íá îåðåñáóôåß ôï ðñüâëçìá áõôü ðñýðåé ï åëåãêôþò íá äçìéïõñãåß ìéá äñüóç åëýã ïõ ìå ìçäåíéêþ äéáêýìáíóç. Ãéá ôï ëüãï áõôü óôçí áíáëïãéêþ äñüóç ðñïóôßèåôáé Ýíáò üñïò ðïõ åßíáé áíüëïãïò óôçí ïëïêëþñùóç ôïõ óöüëìáôïò. Ï ïëïêëçñùôþò åéóüãåé ìéá ðñüóèåôç äñüóç åëýã ïõ, ðïõ èá äéáñêåß ìý ñé íá ìçäåíéóôåß ôï óöüëìá. Ôï óôïé åßï ôïõ ïëïêëçñùôþ óõ íü áíáöýñåôáé êáé óáí äñüóç åðáíáôïðïèýôçóçò (reset action). H ðïóüôçôá ôçò äñüóçò åîáñôüôáé áðü ìéá óôáèåñü T r ðïõ ïíïìüæåôáé ñüíïò åðáíáôïðïèýôçóçò (reset time). ôóé ç ìåôáâëçôþ åëýã ïõ ðïõ ïöåßëåôáé óôï óõíäõáóìü áíáëïãéêþò êáé ïëïêëçñùôéêþò äñüóçò Ý åé ôç ìïñöþ: MV(t) = P. e(t) + k I * Üèñïéóìá óöáëìüôùí óå ìéêñþ ñïíéêþ ðåñßïäï 1 üðïõ e(t) åßíáé ôï óöüëìá åëýã ïõ (e(t) = SV - PV = Set Value - Process Value) êáé k I = T. Óôï ó Þìá 21.1 öáßíåôáé ç äñüóç ôïõ áíáëïãéêïý (Ñ) êáé ôïõ ïëïêëçñùôéêïý (É) óôïé åßïõ ôïõ åëåãêôþ. r Ó Þìá 21.1: (á) Ñ äñüóç êáé (â) É äñüóç åîüäïõ åíüò ÑÉ åëåãêôþ ãéá åßóïäï âçìáôéêþ óõíüñôçóç - óôçí Ýîïäï ôïõ åëåãêôþ (MV / Y) ¼ðùò Þäç áíáöýñáìå, ç ïëïêëçñùôéêþ äñüóç É ìåéþíåé (ìçäåíßæåé) ôï óöüëìá óôáèåñþò êáôüóôáóçò e ss. Ç ïëïêëþñùóç ôïõ åëåãêôþ, É, áíôéóôïé åß óå ìíþìç ôùí óöáëìüôùí ìýôñçóçò. Ç áýîçóç ôçò ïëïêëçñùôéêþò äñüóçò É ðýñáí ôçò âýëôéóôçò ôéìþò ìçäåíéóìïý ôïõ óöüëìáôïò óôáèåñþò êáôüóôáóçò e ss (äçë. É > É âýëôéóôï ) äçìéïõñãåß ðñïâëþìáôá õðåñáêüíôéóçò (ìýãéóôçò õðåñýøùóçò). Ç É äñüóç åíüò åëåãêôþ, äßíåôáé óôï ó Þìá

4 Ó Þìá 21.2: (á) ÁíáëïãéêÞ äñüóç êáé (â) ïëïêëçñùôéêþ äñüóç óôçí Ýîïäï åíüò óõóôþìáôïò åëåã üìåíïõ áðü Ýíá ÑÉ åëåãêôþ ãéá åßóïäï âçìáôéêþ óõíüñôçóç - óôçí Ýîïäï (PV / X) ôïõ óõóôþìáôïò (êéíçôþñá, ìýôñçóç ôá ýìåôñïõ) ÐáñáôçñÞóôå óôï ó Þìá 21.2 üôé áýîçóç ôçò áíáëïãéêþò äñüóçò (á) ìåéþíåé ôï óöüëìá ìüíéìçò êáôüóôáóçò, áõîüíåé üìùò ôçí ôáëüíôùóç ôïõ óõóôþìáôïò. Åðßóçò, óôï ßäéï ó Þìá, ðáñáôçñþóôå üôé áýîçóç ôçò ïëïêëçñùôéêþò äñüóçò (â) ìåéþíåé ôï óöüëìá ìüíéìçò êáôüóôáóçò, áõîüíåé üìùò ôçí õðåñáêüíôéóç ôïõ óõóôþìáôïò. Aðü ôá áíùôýñù óõíüãåôáé üôé: 1.ç áíáëïãéêþ P äñüóç åðéôá ýíåé ôç äéåñãáóßá (ôçí Ýîïäü ôçò) ãéá íá öôüóåé ãñþãïñá êáé íá îåðåñüóåé ôçí åðéèõìçôþ ôéìþ. 2.ç ïëoêëçñùôéêþ É äñüóç åðéôá ýíåé Þ êáèõóôåñåß ôçí êëßóç (ôá ýôçôá) ðñïóýããéóçò ôçò åðéèõìçôþò ôéìþò. Ãéá íá ñõèìßóïõìå (êüíïõìå tuning, ñåãïõëüñïõìå, êáëéìðñüñïõìå) Ýíáí åëåãêôþ (êáôåõèõíôþ, controller) ôýðïõ PI (Proportional-Integral: Áíáëïãéêü - Ïëïêëçñùôéêü), ðñýðåé íá åðéëýîïõìå ôéò ðáñáìýôñïõò: PB = Proportional Band = Æþíç ÊÝñäïõò = 1 / Ñ = 1 / ê I = Integral Action = Reset = ÏëïêëçñùôéêÞ ÄñÜóç (áí ñçóéìïðïéïýìå PID åëåãêôþ ìçäåíßæïõìå ôç äéáöïñéêþ äñüóç) Aðü åìðåéñéêïýò êáíüíåò ãéá Ýíá ÑÉ åëåãêôþ åðéëýãïõìå ôéò ôéìýò ôçò æþíçò êýñäïõò Ñ êáé ôçò óôáèåñüò ïëïêëçñùôéêþò äñüóçò k I óýìöùíá ìå ôïí ÐÉÍÁÊÁ 1. ÐÉÍÁÊÁÓ 1 ÅËÅÃÊÔÇÓ PB % É = k É D sec PI 100 / (0.9*T/L) 3.3 * L 0 ¼ðïõ Ô êáé L åßíáé ç óôáèåñü ñüíïõ êáé ï íåêñüò ñüíïò áíôßóôïé á ôïõ óõóôþìáôïò. 222

5 Äéáäéêáóßá ÊáôÜ ôçí åêôýëåóç ôçò Üóêçóçò áêïëïõèþóôå ôá åîþò âþìáôá: 1 ï ôñßùñï Á. ÌåëÝôç êáé Ýëåã ïò ôçò êáôüóôáóçò ôïõ êéíçôþñá óõíå ïýò ôüóçò 1 1.Áíáãíùñßóôå ôç èýóç êáé åëýãîôå ôçí êáôüóôáóç ôïõ êõêëþìáôïò êáé ôùí åðáöþí. 2.ÓõíäÝóôå ôï ùìüìåôñï óôá Üêñá ôïõ ñüôïñá.ôé Ýíäåéîç Ý åôå; Ðïéá åßíáé ç ãíþìç óáò ãéá ôçí êáôüóôáóç ôïõ ñüôïñá; 3.ÓõíäÝóôå ôï ùìüìåôñï óôá Üêñá ôïõ óôüôç.ôé Ýíäåéîç Ý åôå; Ðïéá åßíáé ç ãíþìç óáò ãéá ôçí êáôüóôáóç ôïõ óôüôç; 4.ÅëÝãîôå ðéèáíýò äéáññïýò ôïõ êõêëþìáôïò ôïõ óôüôç êáé ôïõ ñüôïñá ìå ìåããåñüìåôñï. 5.ÓõíäÝóôå ìç áíéêü ôïí áéóèçôþñá (êùäéêïðïéçôþ) ôá ýôçôáò (óôñïöþí) óôïí êéíçôþñá (óõíþèùò ç óýíäåóç ãßíåôáé ìå Ýíáí áðëü óöéãêôþñá). 6.ÓõíäÝóôå ôï êýêëùìá ïäþãçóçò óôïí êéíçôþñá (óõìâïõëåõôåßôå ôï ôå íéêü öõëëüäéï ôïõ êõêëþìáôïò). 7.ÓõíäÝóôå Ýíá áìðåñüìåôñï óå óåéñü óôçí ôñïöïäïóßá ôïõ êéíçôþñá. 8.ÌåôñÞóôå ôçí ôá ýôçôá êáé Ýììåóá ôçí ñïðþ ôïõ dc êéíçôþñá (ìåôñþíôáò ôï ñåýìá êáôáíüëùóçò ôïõ êéíçôþñá). 9.ÌåôáâÜëåôå ôï ñåýìá ôñïöïäïóßáò (Üñá êáé ôï öïñôßï) ôïõ êéíçôþñá êáé óçìåéþóôå êüèå öïñü ôçí Ýíäåéîç ôïõ áéóèçôþñá ôá ýôçôáò. Óõìðëçñþóôå ôïí ÐÉÍÁÊÁ Á. H ôåëåõôáßá óôþëç ôïõ ðßíáêá óõìðëçñþíåôå ìå ôç âïþèåéá ôïõ ðßíáêá ìåôáôñïðþò (çëåêôñéêü óþìá óå ôá ýôçôá) ôïõ áéóèçôçñßïõ ðïõ äßíåôáé óôï ôå íéêü ôïõ öõëëüäéï. ÐÉÍÁÊÁÓ Á ÑÅÕÌÁ ÊÁÔÁÍÁËÙÓÇÓ ÅÍÄÅÉÎÇ ÁÉÓÈÇÔÇÑÁ ÔÁ ÕÔÇÔÁ ôñïöïäïóßáò dc êéíçôþñá ÔÁ ÕÔÇÔÁÓ ÐÅÑÉÓÔÑÏÖÇÓ [ Á ] [Volts Þ Hz Þ ma ] [óôñïöýò / min] 10.Áðü ôïí ÐÉÍÁÊÁ Á ó åäéüóôå ôçí áðüêñéóç ôçò ôá ýôçôáò ðåñéóôñïöþò ôïõ êéíçôþñá óõíáñôþóåé ôïõ ñåýìáôïò ðïõ ôïí äéáññýåé. 1 Âë. ðñïçãïýìåíç Üóêçóç

6 11.Äéáêüøôå ôçí ôñïöïäïóßá ôïõ êéíçôþñá. 12.ÓõíäÝóôå ôï êáôáãñáöéêü óôçí Ýîïäï ôïõ áéóèçôþñá ôá õôþôùí. 13.ÔñïöïäïôÞóôå ôïí êéíçôþñá êáé ðåñéìýíåôå ìý ñé íá óôáèåñïðïéçèåß ç ëåéôïõñãßá ôïõ (óôáèåñþ ôá ýôçôá ðåñéóôñïöþò). 14.Áðü ôçí áðüêñéóç ôïõ êéíçôþñá õðïëïãßóôå ôï ñüíï êáèõóôýñçóçò, ôç óôáèåñü ñüíïõ ôïõ êéíçôþñá êáé ôçí õðåñáêüíôéóç. 15.Äéáêüøôå ôçí ôñïöïäïóßá ôïõ êéíçôþñá. Óçìåßùóç: Áí óôï åñãáóôþñéï äåí õðüñ åé êáôáãñáöéêü ìç Üíçìá, ôüôå óõìðëçñþíïõìå Ýíá ðßíáêá óáí ôïí ðáñáêüôù: ÑÏÍÏÓ ÅÍÄÅÉÎÇ ÁÉÓÈÇÔÇÑÁ ÔÁ ÕÔÇÔÁÓ ÔÁ ÕÔÇÔÁ ÐÅÑÉÓÔÑÏÖÇÓ [ sec ] [ Volts Þ Hz Þ ma ] [óôñïöýò / min ] Ãéá íá ìåôñþóïõìå ôçí Ýíäåéîç ôïõ áéóèçôþñá ôá ýôçôáò óõíäýïõìå ðáñüëëçëá óôçí Ýîïäü ôïõ Ýíá âïëôüìåôñï. Ç ôñßôç óôþëç ôïõ ðßíáêá óõìðëçñþíåôáé ìå ôç âïþèåéá ôå íéêþí öõëëáäßùí. Áðü ôïí ðßíáêá áõôü ôåëéêü ó åäéüæïõìå ôçí áðüêñéóç ôçò ôá ýôçôáò óõíáñôþóåé ôïõ ñüíïõ. 224

7 Â. Äçìéïõñãßá êáé Ýëåã ïò ôïõ óõóôþìáôïò áíïéêôïý âñü ïõ 1.Ó åäéüóôå ôï äïìéêü äéüãñáììá âáèìßäùí (block diagram) åëýã ïõ áíïéêôïý ôïõ êéíçôþñá, ñçóéìïðïéþíôáò ôéò ìïíüäåò ôïõ êéíçôþñá, ôïõ åëåãêôþ, ôïõ áéóèçôþñá ôá ýôçôáò êáé ôïõ êõêëþìáôïò ïäþãçóçò ôïõ êéíçôþñá. 2.ÓõíäÝóôå ôï êýêëùìá ïäþãçóçò ôïõ dc êéíçôþñá óôçí Ýîïäï (MV, Y) ôïõ åëåãêôþ (controller). 3. Óôçí Ýîïäï (MV, Y) ôïõ åëåãêôþ äþóôå ìßá ôéìþ ôçò åðéëïãþò óáò, ð.. 50 % Þ ðáñåíï ëþóôå âçìáôéêü ôïí êéíçôþñá ìå ìéá ìéêñþ áðüôïìç áýîçóç óôï ñõèìéóôéêü óôñïöþí ôïõ åëåãêôþ (èåôéêþ âçìáôéêþ ìåôáâïëþ). ÑÏÍÏÓ áðü ôç óôéãìþ ôçò ÔÁ ÕÔÇÔÁ ÐÅÑÉÓÔÑÏÖÇÓ ÅÍÔÏËÇÓ ÁËËÁÃÇÓ ÓÔÑÏÖÙÍ [ Volts Þ Hz Þ ma ] (âçìáôéêþò ðáñåíü ëçóçò)[ óôñïöýò / min ] 0 sec 1 sec 2 sec... êôë. 4.ÔñïöïäïôÞóôå ôïí êéíçôþñá êáé ðåñéìýíåôå ìý ñé íá óôáèåñïðïéçèåß ç ëåéôïõñãßá ôïõ (óôáèåñþ ôá ýôçôá ðåñéóôñïöþò). 5.Óôï êáôáãñáöéêü ðáñáôçñþóôå ôçí áðüêñéóç ôïõ êéíçôþñá.áðü ôï ãñüöçìá áõôü õðïëïãßóôå ôï ñüíï êáèõóôýñçóçò, ôç óôáèåñü ñüíïõ êáé ôçí õðåñáêüíôéóç ôïõ êéíçôþñá. 6.Ìå ôïí åëåãêôþ óôç èýóç MANUAL åëýãîôå ôï MV. Ìå ôïí Ýëåã ï ôïõ MV êáé ìå ìüíï êñéôþñéï ôçí áíüãíùóç -áðü ôïõò ìáèçôýò- ôùí óôñïöþí ôïõ óôñïöüìåôñïõ, åðéôá ýíåôå ôïí dc êéíçôþñá ìý ñé ìßá óôáèåñþ óôüèìç óôñïöþí êáé áöïý ôç äéáôçñþóåôå åðß ìéêñü ñïíéêü äéüóôçìá, åðéâñáäýíåôå. Ç ìåôáâïëþ ôçò ôá ýôçôáò ãßíåôáé ìå ôçí Ýîïäï (MV/Y) ôïõ åëåãêôþ óå åéñïêßíçôï (MANUAL). Áí ï åëåãêôþò äåí åßíáé ôõðïðïéçìýíïò, ç ìåôáâïëþ ôçò ôá ýôçôáò ãßíåôáé ìå ôç âïþèåéá êüðïéïõ ðïôåíóéüìåôñïõ. ÁêïëïõèÞóôå óõãêåêñéìýíï ìýôùðï ôá õôþôùí ôïõ ó Þìáôïò (ðëþñç ãñáììþ). ÊáôáãñÜøåôå ôçí ôá ýôçôá ôïõ ôá ýìåôñïõ. Ó Þìá 21.3: ÌÝôùðï (profile åëýã ïõ) ïäþãçóçò ôá ýôçôáò ðåñéóôñïöþò êéíçôþñá (åðéôü- õíóç - óôáèåñþ ôá ýôçôá - åðéâñüäõíóç) 225

8 7.ÁîéïëïãÞóôå ôçí åðéôõ ßá åëýã ïõ óáò óôï åéñïêßíçôï (MANUAL). 8.ÎáíáðñïóðáèÞóôå ôï âþìá 6 óôï åéñïêßíçôï (MANUAL) ôñüðï ëåéôïõñãßáò, ðïõ áíôéóôïé åß óå Ýëåã ï áíïéêôïý âñü ïõ, ìå ìåãáëýôåñç ðñïóðüèåéá êáé åìðåéñßá ôïõ ìáèçôþ, ìý ñé ôåëéêþò åðéôõ ßáò. 9.Ðüóï äýóêïëç óáò öáßíåôáé áõôþ ç ( åéñïêßíçôç) äéáäéêáóßá; Ôé ðñïôåßíåôå; 10.Äéáêüøôå ôçí ôñïöïäïóßá ôïõ óõóôþìáôïò. 2 ï ôñßùñï Ã. Äçìéïõñãßá, óýíäåóç êáé Ýëåã ïò ôïõ óõóôþìáôïò åëýã ïõ êëåéóôïý âñü ïõ 1.ÓõíäÝóôå ôïí áéóèçôþñá ôá ýôçôáò óôçí åßóïäï (PV, X) ôïõ åëåãêôþ.óôç ðåñßðôùóç ðïõ ï áéóèçôþñáò Ý åé Ýîïäï ôüóç, ç óýíäåóç áõôþ åßíáé ìéá áðëþ äéóýñìáôç óýíäåóç. Áí ç Ýîïäïò åßíáé ñåýìá áðáéôåßôáé íá ìåóïëáâþóåé êýêëùìá ìåôáôñïðþò ñåýìáôïò óå ôüóç. Áí ç Ýîïäïò åßíáé ðáëìïóåéñü, áðáéôåßôáé íá ìåóïëáâþóåé êýêëùìá ìåôáôñïðþò óõ íüôçôáò óå ôüóç (f-to-v converter). 2.ÔïðïèåôÞóôå ôïí åëåãêôþ óôç èýóç AUTO êáé äþóôå ìéá ôéìþ (åíäåéêôéêü 50 %) óôçí åðéèõìçôþ ôéìþ (SV), äçë. ðáñåíï ëþóôå âçìáôéêü ôïí êéíçôþñá ìå ìéá ìéêñþ áðüôïìç áýîçóç ôçò åðéèõìçôþò ôéìþò (èåôéêþ âçìáôéêþ ìåôáâïëþ). Äþóôå óôï êýñäïò Ñ ôéìþ ßóç ìå ôï 50 êáé óôï óõíôåëåóôþ ïëïêëçñùôéêþò äñüóçò É ôéìþ ßóç ìå 50 s. 3.ÔñïöïäïôÞóôå ôïí êéíçôþñá êáé ðåñéìýíåôå ìý ñé íá óôáèåñïðïéçèåß ç ëåéôïõñãßá ôïõ (óôáèåñþ ôá ýôçôá ðåñéóôñïöþò). 4.Óôï êáôáãñáöéêü ðáñáôçñþóôå ôçí áðüêñéóç ôïõ êéíçôþñá.áðü ôï ãñüöçìá áõôü õðïëïãßóôå ôï ñüíï êáèõóôýñçóçò, ôç óôáèåñü ñüíïõ êáé ôçí õðåñáêüíôéóç ôïõ êéíçôþñá. 5.Äéáêüøôå ôçí ôñïöïäïóßá ôïõ êéíçôþñá. 6.Äþóôå óôï êýñäïò Ñ ôéìþ ßóç ìå ôï 100 äéáôçñþíôáò óôáèåñü ôï óõíôåëåóôþ ïëïêëçñùôéêþò äñüóçò É. ÅðáíáëÜâåôå ôá åñùôþìáôá 2, 3, 4 êáé 5. 7.Äþóôå óôï êýñäïò Ñ ôéìþ ßóç ìå ôï 150 äéáôçñþíôáò óôáèåñü ôï óõíôåëåóôþ ïëïêëçñùôéêþò äñüóçò É. ÅðáíáëÜâåôå ôá åñùôþìáôá 2, 3, 4 êáé 5. 8.Óõãêñßíåôå ôá ôñßá ãñáöþìáôá áðü ôéò ðñïçãïýìåíåò åñùôþóåéò. Ôé ðáñáôçñåßôå; Ãéá ðïéá áðü ôéò ôñåéò ôéìýò Ñ Ý ïõìå êáëýôåñç áðüêñéóç; 9.Ñõèìßóôå ôï êýñäïò Ñ óôçí ôéìþ áõôþ êáé áõîþóôå ôï óõíôåëåóôþ ïëïêëçñùôéêþò äñüóçò É óôï 100 s. ÅðáíáëÜâåôå ôá åñùôþìáôá 2, 3, 4 êáé ÁöÞóôå ôï êýñäïò Ñ óôçí ôéìþ áõôþ êáé áõîþóôå ôï óõíôåëåóôþ ïëïêëçñùôéêþò äñüóçò É óôï 150 s. ÅðáíáëÜâåôå ôá åñùôþìáôá 2, 3, 4 êáé

9 11.Óõãêñßíåôå ôá ôñßá ôåëåõôáßá ãñáöþìáôá.ôé ðáñáôçñåßôå; Ãéá ðïéá áðü ôéò ôñåéò ôéìýò ôïõ I Ý ïõìå êáëýôåñç áðüêñéóç; 12.Ãéá ôéò ôéìýò ôùí Ñ êáé I ãéá ôéò ïðïßåò Ý ïõìå ôçí êáëýôåñç áðüêñéóç óçìåéþóôå ôï ñüíï êáèõóôýñçóçò êáé ôç óôáèåñü ñüíïõ. Õðïëïãßóôå ôéò äýï óôáèåñýò ôïõ åëåãêôþ, Ñ êáé É, þóôå ïé äýï ñüíïé íá âåëôéùèïýí êáôü 30% (óõìâïõëåõôåßôå ôïí ÐÉÍÁÊÁ 1 ôçò èåùñßáò). 13.Ñõèìßóôå ôïí åëåãêôþ óôéò íýåò áõôýò ôéìýò êáé åðáíáëüâåôå ôá åñùôþìáôá 2, 3, 4 êáé Óõãêñßíåôå ôçí áðüêñéóç ôïõ êéíçôþñá (ìýóù ôïõ ãñáöþìáôïò ôïõ êáôáãñáöéêïý) ìå ôçí áðüêñéóç áðü ôï âýëôéóôï ãñüöçìá ôùí ðñïçãïýìåíùí ðåñéðôþóåùí. Åßíáé üíôùò ìéêñüôåñåò êáôü 30% ï ñüíïò êáèõóôýñçóçò êáé ç óôáèåñü ñüíïõ; 15.Äéáêüøôå ôçí ôñïöïäïóßá ôïõ óõóôþìáôïò. 3 ï ôñßùñï Ä1. Ñýèìéóç ÑÉ åëåãêôþ óå êëåéóôü âñü ï (Õðïëïãéóìüò âýëôéóôïõ Ñ) 1.ÔïðïèåôÞóôå ôïí åëåãêôþ óôï AUTO (áõôüìáôï). 2.Ñõèìßóôå ôçí Ýîïäï ôïõ åëåãêôþ óôï 50 % Þ áöþóôå ôç óôçí ôåëåõôáßá ôçò èýóç çñåìßáò. 3.ÌåôáâÜëåôå ôçí Ýîïäï ôïõ åëåãêôþ.ìåôáâïëýò ôçò ôüîçò ôïõ 2-5% åßíáé åðáñêåßò.(ìåãýèõíóç ôïõ display ôïõ êáôáãñáöéêïý äéåõêïëýíåé ôç ìýôñçóç ôùí L êáé T). 4.Áöïý êáôáãñüøåôå ôç âçìáôéêþ ðáñåíü ëçóç ìåôñþóôå ôïõò ñüíïõò: L = Dead Time = ñüíïò êáèõóôýñçóçò T = Lag Time Constant = óôáèåñü áðüêñéóçò 5.Áöïý êáôáãñüøåôå ôç âçìáôéêþ ðáñåíü ëçóç ìåôñþóôå ôïõò ñüíïõò: Ñõèìßóôå ôïí åëåãêôþ åðéëýãïíôáò êýñäïò êáé óôáèåñü ïëïêëþñùóçò óýìöùíá ìå ôïí ÐÉÍÁÊÁ 1 ôçò èåùñßáò. ÁõôÞ ç õðïëïãéóôéêþ äéáäéêáóßá éó ýåé ãéá äéáôáñá Ýò Üñá êáé üôáí ìåôáâüëïõìå ôçí åðéèõìçôþ ôéìþ SV (Set Value). 6.ÁõîÞóôå áðüôïìá ôçí åðéèõìçôþ ôéìþ ôçò åîüäïõ (âçìáôéêþ äéýãåñóç) êáé êáôáãñüøôå ôçí áðüêñéóç ôïõ áéóèçôþñá ôá ýôçôáò ðåñéóôñïöþò (ìå êáôáãñáöéêü). 7.Áíôß ãéá êáôáãñáöéêü óôçí Ýîïäï ôïõ áéóèçôþñá ôá ýôçôáò óõíäýóôå ðáñüëëçëá Ýíá âïëôüìåôñï (áí ç Ýîïäïò ôïõ áéóèçôþñá åßíáé ôüóç). 8.ÔñïöïäïôÞóôå ôç äéüôáîç. 9.¼ôáí óôáèåñïðïéçèåß ç êáôüóôáóç äçìéïõñãþóôå îáíü âçìáôéêþ äéýãåñóç êáé êáôáãñüøôå ôéò ôéìýò ôçò ôüóçò áíü äåõôåñüëåðôï óôïí ÐÉÍÁÊÁ Â. 227

10 ÐÉÍÁÊÁÓ Â ÑÏÍÏÓ ÔÁÓÇ ÔÁ ÕÌÅÔÑÏÕ ÔÁ ÕÔÇÔÁ ÐÅÑÉÓÔÑÏÖÇÓ [ sec ] [ Volts ] [ óôñ /min ] Ìå ôç âïþèåéá ôïõ ÐÉÍÁÊÁ Â, ó åäéüóôå ôçí ðåéñáìáôéêþ áðüêñéóç êéíçôþñá êëåéóôïý âñü ïõ õðü PI Ýëåã ï óå âçìáôéêþ äéýãåñóç. 11.Äéáêüøôå ôçí ôñïöïäïóßá. 12.Ñõèìßóôå ôï óõíôåëåóôþ ïëïêëþñùóçò ôïõ åëåãêôþ óôçí ôéìþ ðïõ õðïëïãßóôå óôï åñþôçìá 5 êáé ôï Ñ=50. ÅðéëÝîôå ìßá åðéèõìçôþ ôéìþ SV (Set Value). 13.ÔñïöïäïôÞóôå ôï óýóôçìá.êáôáãñüøôå óôïí ÐÉÍÁÊÁ à ôç ìýãéóôç êáé ôçí ôåëéêþ ôéìþ ôïõ áéóèçôþñá ôá ýôçôáò. Ç äéáöïñü (åðéèõìçôþ ôéìþ - ôåëéêþ ôéìþ) äßíåé ôï óöüëìá ìüíéìçò êáôüóôáóçò, åíþ ç äéáöïñü (ìýãéóôç ôéìþ - ôåëéêþ ôéìþ) äßíåé ôçí õðåñáêüíôéóç ôïõ óõóôþìáôïò. 228

11 ÐÉÍÁÊÁÓ Ã ÌÅÃÉÓÔÇ ÔÁ ÕÔÇÔÁ ÔÅËÉÊÇ ÔÁ ÕÔÇÔÁ ÓÖÁËÌÁ (SV PV)ÕÐÅÑÁÊÏÍÔÉÓÇ Ñ óå Volts óå óôñ/min óå Volts óå óôñ/min óå óôñ/min óå óôñ/min 14.Äéáêüøôå ôçí ôñïöïäïóßá. 15.ÁõîÞóôå ôï êýñäïò Ñ, ôñïöïäïôþóôå ôï óýóôçìá êáé êáôáãñüøôå óôïí ÐÉÍÁÊÁ à ôéò ôéìýò ôïõ Ñ, ôçò ìýãéóôçò ôá ýôçôáò êáé ôçò ôåëéêþò ôá ýôçôáò ðåñéóôñïöþò ôïõ êéíçôþñá. Óôç óõíý åéá õðïëïãßóôå ôï óöüëìá ìüíéìçò êáôüóôáóçò êáé ôçí õðåñáêüíôéóç ôïõ óõóôþìáôïò. 16.ÅðáíáëÜâåôå ôï åñþôçìá 12 ãéá ìåñéêýò ôéìýò ôïõ êýñäïõò Ñ. 17.Ìå ôç âïþèåéá ôïõ ÐÉÍÁÊÁ à ó åäéüóôå ôï ãñüöçìá ôïõ óöüëìáôïò êáé ôçò õðåñáêüíôéóçò óõíáñôþóåé ôïõ êýñäïõò Ñ. 18.Áðü ôï ðñïçãïýìåíï äéüãñáììá, ðþò íïìßæåôå üôé åðçñåüæåé ç ìåôáâïëþ ôïõ êýñäïõò ôïõ ÑÉ åëåãêôþ, ôçí áðüêñéóç ôïõ óõóôþìáôïò; 229

12 4 ï ôñßùñï Ä2. Ñýèìéóç ÑÉ åëåãêôþ óå êëåéóôü âñü ï (Õðïëïãéóìüò âýëôéóôïõ É êáé ÑÉ) 1.Ñõèìßóôå ôï áíáëïãéêü êýñäïò Ñ ôïõ åëåãêôþ óôçí ôéìþ ðïõ õðïëïãßóáôå óôï åñþôçìá Ä1.13 êáé ôï óõíôåëåóôþ ïëïêëþñùóçò I = 50 sec. ÅðéëÝîôå ìßá åðéèõìçôþ ôéìþ SV (Set Value). 2.ÔñïöïäïôÞóôå ôï óýóôçìá.êáôáãñüøôå óôïí ÐÉÍÁÊÁ Ä ôç ìýãéóôç êáé ôçí ôåëéêþ ôéìþ ôïõ áéóèçôþñá ôá ýôçôáò. Ç äéáöïñü (åðéèõìçôþ ôéìþ - ôåëéêþ ôéìþ) äßíåé ôï óöüëìá ìüíéìçò êáôüóôáóçò, åíþ ç äéáöïñü (ìýãéóôç ôéìþ - ôåëéêþ ôéìþ) äßíåé ôçí õðåñáêüíôéóç ôïõ óõóôþìáôïò. ÐÉÍÁÊÁÓ Ä ÌÅÃÉÓÔÇ ÔÁ ÕÔÇÔÁ ÔÅËÉÊÇ ÔÁ ÕÔÇÔÁ ÓÖÁËÌÁ (SV PV)ÕÐÅÑÁÊÏÍÔÉÓÇ I = k I óå Volts óå óôñ/min óå Volts óå óôñ/min óå óôñ/min óå óôñ/min sec 3.Äéáêüøôå ôçí ôñïöïäïóßá. 4.ÁõîÞóôå ôï óõíôåëåóôþ ïëïêëþñùóçò, ôñïöïäïôþóôå ôï óýóôçìá êáé êáôáãñüøôå óôïí ÐÉÍÁÊÁ Ä ôéò ôéìýò ôïõ I, ôçò ìýãéóôçò ôá ýôçôáò êáé ôçò ôåëéêþò ôá ýôçôáò ðåñéóôñïöþò ôïõ êéíçôþñá. Óôç óõíý åéá õðïëïãßóôå ôï óöüëìá ìüíéìçò êáôüóôáóçò êáé ôçí õðåñáêüíôéóç ôïõ óõóôþìáôïò. 5.ÅðáíáëÜâåôå ôï åñþôçìá 1 ãéá ìåñéêýò ôéìýò ôïõ êýñäïõò Ñ. 6.Ìå ôç âïþèåéá ôïõ ÐÉÍÁÊÁ Ä ó åäéüóôå ôï ãñüöçìá ôïõ óöüëìáôïò êáé ôçò õðåñáêüíôéóçò óõíáñôþóåé ôïõ óõíôåëåóôþ ïëïêëþñùóçò I = k I. 230

13 7.Áðü ôï ðñïçãïýìåíï äéüãñáììá, ðùò íïìßæåôå ðùò åðçñåüæåé ç ìåôáâïëþ ôïõ óõíôåëåóôþ ïëïêëþñùóçò I ôïõ ÑÉ åëåãêôþ, ôçí áðüêñéóç ôïõ óõóôþìáôïò; 8.Åðéôá ýíåôå ôïí dc êéíçôþñá ìý ñé ìßá óôáèåñþ óôüèìç óôñïöþí êáé áöïý ôçí äéáôçñþóåôå åðß ìéêñü ñïíéêü äéüóôçìá, óôç óõíý åéá ôïí åðéâñáäýíåôå. ÁêïëïõèÞóáôå ôï ìýôùðï ôá õôþôùí ôïõ ó Þìáôïò 21.3 (ðëþñçò ãñáììþ) Þ åíáëëáêôéêü êüðïéá Üëëç åíôïëþ. ÊáôáãñÜøåôå ôçí ôá ýôçôá ôïõ ôá ýìåôñïõ êáé ôçí áðüêñéóç ôïõ dc êéíçôþñá. 9.ÊáôáãñÜøôå ôá óþìáôá áíüäñáóçò ôá ýôçôáò óå êáôáãñáöéêü. 10.Óõãêñßíåôå ôéò ôá ýôçôåò áðüêñéóçò ãéá üëåò ôéò ðåñéðôþóåéò áíïéêôïý êáé êëåéóôïý âñü ïõ ìå áíáäñüóåéò ôá ýôçôáò. 11.Óõãêñßíåôå ôéò õðåñáêïíôßóåéò ãéá üëåò ôéò ðåñéðôþóåéò áíïéêôïý êáé êëåéóôïý âñü ïõ ìå áíáäñüóåéò ôá ýôçôáò. 12.Óõãêñßíåôå ôï óöüëìá ìüíéìçò êáôüóôáóçò ãéá üëåò ôéò ðåñéðôþóåéò áíïéêôïý êáé êëåéóôïý âñü ïõ. Å. ÅñùôÞóåéò 1.Ðþò åðéôõã Üíåôáé óõíå Þò Ýîïäïò, üôáí ï ñüíïò ïëïêëþñùóçò åßíáé ìåãüëïò; 2.Ðþò åðéëýãåôáé ï ñüíïò ïëïêëþñùóçò; 3.Ôé óçìáßíåé ï ñüíïò ïëïêëþñùóçò ãéá ôç ìýôñçóç ôïõ óöüëìáôïò; 4.Ôé óçìáßíåé ï ñüíïò ïëïêëþñùóçò ãéá ôéò ìåôñþóåéò ãåíéêü; 5.Ôé åðéèõìçôü åðéôõã Üíåé ç ïëïêëþñùóç óôïí ôõ áßï èüñõâï ôçò ìýôñçóçò; 6.Ôé áíåðéèýìçôï åðéôõã Üíåé ç ïëïêëþñùóç óôéò ëåðôïìýñåéåò (ìåôáâïëýò) ìéáò ìýôñçóçò; 7.Äéðëáóéáóìüò ôïõ áíáëïãéêïý êýñäïõò õðïäéðëáóéüæåé ôçí áíáëïãéêþ æþíç; 8.Äéðëáóéáóìüò ôçò ïëïêëçñùôéêþò äñüóçò õðïäéðëáóéüæåé ôï ñüíï ðñïóýããéóçò ôçò ôåëéêþò ôéìþò; 9.ÅðçñåÜæåôáé ç åëü éóôç ôüóç åêêßíçóçò ôïõ êéíçôþñá (íåêñþ æþíç) áðü ôïí PI åëåãêôþ; 10.Ðïéá ç åðßäñáóç ôçò ìåôáâïëþò ôùí ðáñáìýôñùí ñýèìéóçò ôïõ ÑÉ åëåãêôþ ðüíù óôéò óôñïöýò ôïõ êéíçôþñá; 11.Ðüôå äñá ç áíáëïãéêþ äñüóç (áñ Þ / ìýóïí / ôýëïò äéáôáñá Þò); 12.Ðüôå äñá ç ïëïêëçñùôéêþ äñüóç (áñ Þ / ìýóïí / ôýëïò äéáôáñá Þò); 13.Ç ïëïêëçñùôéêþ äñüóç É ìåéþíåé / áõîüíåé ôï óöüëìá óôáèåñþò êáôüóôáóçò e ss. 14.Ç ïëïêëþñùóç ôïõ PID åëåãêôþ, É, áíôéóôïé åß óå ìíþìç / ôá ýôçôá ôùí óöáëìüôùí ìýôñçóçò. 15.Ç áýîçóç ôçò ïëïêëçñùôéêþò äñüóçò É ðýñáí ôçò âýëôéóôçò ôéìþò ìçäåíéóìïý ôïõ óöüëìáôïò óôáèåñþò êáôüóôáóçò e ss (äçë. É > É âýëôéóôï ) áõîüíåé / ìåéþíåé ôçí õðåñáêüíôéóç ôçò áðüêñéóçò óôçí ôá ýôçôá ðåñéóôñïöþò ôïõ êéíçôþñá. 231

14 ÓÔ. ÐáñáôçñÞóåéò - ÓõìðåñÜóìáôá Æ. ÐáñáñôÞìáôá ÐáñÜñôçìá É: Ï PID åëåãêôþò Ï åëåãêôþò ôá ýôçôáò óõíå þò óõãêñßíåé ôçí åðéèõìçôþ ôá ýôçôá ìå ôçí ðñáãìáôéêþ ôá ýôçôá ôïõ êéíçôþñá êáé ðáñüãåé äéïñèùôéêþ äñüóç üôáí ç äéáöïñü ìåôáîý áõôþí ôùí äõï ôá õôþôùí åßíáé ìåôñþóéìç. Ç ðñáãìáôéêþ ôá ýôçôá êáôáãñüöåôáé ìå êùäéêïðïéçôþ óôñïöþí (ôá ýìåôñï). O óõíþèçò ôýðïò ôïõ PID êáé ôïõ PI åëåãêôþ åßíáé: t de(t) MV(t) = P.e(t) + ki e(t).dt + D. dt MV(t) = P.e(t) + k 0 t I 0 e(t).dt Ãéá íá ñõèìßóïõìå Ýíáí åëåãêôþ ôýðïõ PID (Proportional Integral - Derivative), âë. ó Þìá 20.5 ðñýðåé íá åðéëýîïõìå ôéò ðáñáìýôñïõò: PB = Proportional Band = Æþíç ÊÝñäïõò = 1 / Ñ = 1 / ê I I = Integral Action = Reset = ÏëïêëçñùôéêÞ ÄñÜóç D = Derivative action = Rate = ÄéáöïñéêÞ ÄñÜóç Áðü åìðåéñéêïýò êáíüíåò õðïëïãßæïõìå áðü ðáñáìýôñïõò T êáé L, ìåôñïýìåíåò óôçí êáìðýëç ôçò áðüêñéóçò, üôé: ÔÕÐÏÓ ÅËÅÃÊÔÇ PB % k I =I (sec)d (sec) PID 100 / (1.2*T/L) 2.0 * L 0.5 * L ÃåíéêÜ ç åýñåóç ôùí âýëôéóôùí P, I êáé D ðáñáìýôñùí åßíáé ìéá áýíáç äéáäéêáóßá (trial and error method) äéáäï éêþí ðñïóåããßóåùí êáé âåëôéþóåùí. H ïëïêëçñùôéêþ êáé äéáöïñéêþ äñüóç ìðïñïýí íá ìçäåíéóôïýí èýôïíôáò k I = É = 0 êáé D = 0. ôóé ó çìáôßæïõìå P, PD, PI êáé ÑID åëåãêôýò. íáò ÑÉ åëåãêôþò (õëïðïéåßôáé êáé ìå PID åëåãêôþ, áëëü ìå D=0). 232