Cel zadania: Zbadanie statycznych i dynamicznych właściwości przemysłowego,

pneumatycznego regulatora PID. Poznanie działania zadajnika pneumatycznego, stacyjki

operacyjnej i zaworu regulacyjnego z pneumatycznym siłownikiem membranowym.

Układ pomiarowy:

R- regulator

y_1, y₂ - zadajniki ciśnienia

y- zawór elektromagnetyczny

w-drugie wejście regulatora

u- wielkość regulująca

T_D- czas wyprzedzenia

T_I- czas zdwojenia

Z- zawór

S- wskaźnik otwarcia zaworu

E_u- przełącznik

P_w - wielkość zadana

Py- wielkośc regulowana

DS.- zespół dyszy

PS- zespół przesłony

Dł_u- dławik

ZZ- zawór odcinający

Charakterystyka ręcznego sterowania zaworem S = f(u)

S [%]	u [kPa]	Zawór [kg/cm^2]
5	122	1,2
5	104	1
5	84	0,8
5	66	0,6
5	44	0,4
25	24	0,2
100	14	0,1

Badania charakterystyki statycznej i odpowiedzi na wymuszenia skokowe regulatora P, PI, PD i PID;

1. P

Pomiary dla pracy odwrotnej, x_p=100%

Xp [%]	w[kPa]	y [kPa]	e	u [kPa]	u0 [kPa]
100	60	60	0	60	60
100	60	20	40	22	22
100	60	30	30	34	34
100	60	40	20	43	43
100	60	50	10	53	53
100	60	60	0	62	62
100	60	70	-10	74	74
100	60	80	-20	80	80
100	60	90	-30	93	93
100	60	100	-40	102	102

Pomiary dla pracy normalnej, x_p=100%

Xp [%]	w[kPa]	y [kPa]	e	u [kPa]	u0 [kPa]
100	60	20	40	103	103
100	60	30	30	92	92
100	60	40	20	82	82
100	60	50	10	72	72
100	60	60	0	64	64
100	60	70	-10	52	52
100	60	80	-20	42	42
100	60	90	-30	32	32
100	60	100	-40	24	24

Pomiary dla pracy normalnej, x_p=200%

Xp [%]	w[kPa]	y [kPa]	e	u [kPa]	u0 [kPa]
200	60	60	0	60	60
200	60	0	60	90	90
200	60	10	50	86	86
200	60	20	40	80	80
200	60	30	30	74	74
200	60	40	20	70	70
200	60	50	10	64	64
200	60	60	0	59	59
200	60	70	-10	54	54
200	60	80	-20	48	48
200	60	90	-30	42	42
200	60	100	-40	38	38
200	60	110	-50	31	31
200	60	120	-60	25	25

Pomiary dla pracy normalnej, x_p=50%

Xp [%]	w[kPa]	y [kPa]	e	u [kPa]	u0 [kPa]
50	60	60	0	60	60
50	60	30	30	122	122
50	60	40	20	98	98
50	60	50	10	76	76
50	60	60	0	54	54
50	60	70	-10	33	33
50	60	80	-20	10	10
50	60	90	-30	0	0

Pomiary na przesunięcie punktu pracy

Xp [%]	w[kPa]	y [kPa]	e	u [kPa]	u0 [kPa]
100	60	60	0	40	40
100	60	0	60	96	40
100	60	20	40	77	40
100	60	30	30	66	40
100	60	40	20	58	40
100	60	50	10	48	40
100	60	60	0	38	40
100	60	70	-10	28	40
100	60	80	-20	18	40
100	60	90	-30	10	40
100	60	100	-40	0	40

Xp [%]	w[kPa]	y [kPa]	e	u [kPa]	u0 [kPa]
100	60	60	0	80	80
100	60	20	40	118	80
100	60	30	30	108	80
100	60	40	20	98	80
100	60	50	10	89	80
100	60	60	0	80	80
100	60	70	-10	70	80
100	60	80	-20	60	80
100	60	90	-30	50	80
100	60	100	-40	40	80

2. Wykresy charakterystyk dynamicznych u=f(
   ) regulatora PI i wykres e=f(
   ):

w[kPa]	y [kPa]	e	l [s]	u [kPa]
60	60	0	0	0
60	60	0	10	0
60	60	0	20	0
60	60	0	30	0
60	40	20	40	21
60	40	20	50	28
60	40	20	60	34
60	40	20	70	42
60	40	20	80	49
60	40	20	90	57
60	40	20	100	64
60	40	20	110	72
60	40	20	120	80
60	40	20	130	88
60	40	20	140	96
60	60	0	150	80
60	60	0	160	80
60	60	0	170	80
60	60	0	180	78
60	80	-20	190	78
60	80	-20	200	78
60	80	-20	210	42
60	80	-20	220	34
60	80	-20	230	25
60	80	-20	240	16
60	80	-20	250	8
60	80	-20	260	0







Wykres charakterystyk dynamicznych u=f(
) regulatora PD i wykres e=f(
):

w[kPa]	y [kPa]	e	l [s]	u [kPa]
80	70	10	0	6
80	70	10	10	6
80	70	10	20	6
80	70	10	30	6
80	50	30	40	84
80	50	30	50	78
80	50	30	60	70
80	50	30	70	62
80	50	30	80	57
80	50	30	90	51
80	50	30	100	48
80	50	30	110	44
80	50	30	120	41
80	50	30	130	38
80	50	30	140	37
80	50	30	150	35
80	50	30	160	34
80	50	30	170	32
80	50	30	180	31
80	50	30	190	30

Czas osiągnięcia maksimum: t=36s

Osiągnięte maksimum: u=98kPa







Wykres charakterystyk dynamicznych u=f(
) regulatora PID i wykres e=f(
):

w[kPa]	y [kPa]	e	l [s]	u [kPa]
60	60	0	0	1
60	60	0	10	1
60	60	0	20	1
60	60	0	30	1
60	40	20	40	76
60	40	20	50	75
60	40	20	60	75
60	40	20	70	75
60	40	20	80	75
60	40	20	90	76
60	40	20	100	76
60	40	20	110	76
60	40	20	120	77
60	40	20	130	78
60	40	20	140	78
60	40	20	150	79
60	40	20	160	80
60	40	20	170	80
60	40	20	180	81
60	40	20	190	82
60	40	20	200	82
60	40	20	210	83
60	40	20	220	84
60	40	20	230	84
60	40	20	240	85
60	40	20	250	86
60	40	20	260	86
60	40	20	270	87
60	40	20	280	88
60	40	20	290	88
60	40	20	300	89
60	40	20	310	90
60	40	20	320	90
60	40	20	330	90
60	40	20	340	91
60	40	20	350	92
60	40	20	360	92
60	40	20	370	93
60	40	20	380	94
60	40	20	390	94
60	40	20	400	95
60	40	20	410	96
60	40	20	420	96
60	40	20	430	97
60	40	20	440	98
60	40	20	450	98
60	40	20	460	99
60	40	20	470	100

Czas osiągnięcia maksimum: t=33s

Osiągnięte maksimum: u=78kPa







Wykres u=f(P_o):

P0 [kPa]	U [kPa]
100	51
110	52
120	52,5
130	52,5
140	52,7
150	52,7
160	52,7




Współczynnik stabilizacji wewnętrznej regulatora:


,




γ= 0,0402 [% /Kpa]

Wnioski

• Charakterystyka sterowania ręcznego zaworem S jest nieliniowa

• Zmiana wartości u_o powoduje przesunięcie wykresu funkcji w dół lub w górę równolegle do wykresu pierwotnego;

• W trakcie badania dynamicznej charakterystyki pracy regulatora PI w miarę upływu czasu, dla wartości e=0 ciśnienie u rośnie w stosunkowo wolnym tempie. Gdy e>0 ciśnienie u rośnie szybko a dla e<0, maleje

• wpływ ciśnienia zasilającego układ na ciśnienie u jest niewielki

LABORATORIUM POMIARÓW I AUTOMATYKI.

Nr Ćwiczenia: 6

Temat: PNEUMATYCZNY REGULATOR PID - WŁASCIWOSCI STATYCZNE

I DYNAMICZNE

Imiona i Nazwiska:

Justyna Matras

Izabela Mijas

Adriana Dudkowska

Dzień odrabiania ćwiczeń

Czwartek 10-14

Data oddania sprawozdania

29.10.2009

---