Opleiding ELEKTROMECHANICA optie Automatisatie LAB Labo Regeltechniek KLAS: 2AUa Academiejaar

Transcriptie

1 en Doorniksesteenweg KORTRIJK - Tel. : (056) Fax : (056) elektromechanica@katho.be w w w. k a t h o. b e / v h t i / e l e k t r o m e c h a n i c a Opleiding ELEKTROMECHANICA optie Automatisatie LAB Labo Regeltechniek KLAS: 2AUa Academiejaar Benaming proef : Instellen van een Omron regelaar (P-regelaar) Data : 10/05/ 10 Labogroep : Montadar Vervaeke & Xavier Laroy Verslaggevers : Montadar Vervaeke & Xavier Laroy Medeverslaggever : Montadar Vervaeke & Xavier Laroy

2 Instellen van een Omron regelaar (P-regelaar) 1. Doel van de proef Het doel van deze proef is het instellen van een P-regelaar met en zonder manual reset. Het is de bedoeling dat de regelaar een temperatuur constant houdt. We berekenen grafisch de verwachte waarde waar het proces uit zal balanceren bij een bepaalde proportionele band XP. 2. Benodigdheden tijdens de proef - Omron E5CK regelaar - Thermokoppel - Verwarmingselement 3. Meting 3.1. Fabrieksinstellingen Eerst plaatsen we de regelaar terug in de fabrieksinstellingen. Hiervoor gaan we naar het Setup mode menu en kiezen we voor parameter INIT. We plaatsen INIT op yes en de regelaar staat terug in de fabrieksinstellingen. Ook stellen we het soort input type in zoals in de vorige proef (type 3) PID - regelaar instellen Eerst moeten we de PID-regelaar instellen. Normaal gebeurt dit automatisch als we onze regelaar terug op fabrieksinstellingen zetten, maar voor de zekerheid zullen we dit toch nog even controleren. Dit doen we door in de expansion mode de parameter Cntl op PID te plaatsen.

3 3.3. Instellen proportionele band Omdat we voor dit labo enkel de P-regelaar zullen gebruiken zetten we de Integral time en Derivative time beiden op nul. Eerst moeten we de Proportionele band berekenen. Deze Proportionele band XP wordt hier uitgedrukt in procenten. 100% staat voor het maximum meetbereik. Aangezien we een thermokoppel gebruiken van het input type 3 is dit 500 C (zie figuur Input type). Hier wensen we een XP van 20 C dus stellen we de Proportionele band in op 4%. Dit doen we allemaal door in de Level 1 mode de parameter P,I en D in te stellen in de bovenstaande waarden. Ook maken we dat de self-tuning (ST) op OFF staat, maar daar komen we later op terug.

4

5 3.4. Instellen Manual reset value Hieronder zien we dat de manual reset standaard op 50% staat dus voor de eerste proef zullen we dit eerst terug op nul moeten plaatsen. Dit doen we in Level 1 mode. Bij de tweede proef zullen we hier een bepaalde waarde in moeten stellen. Dit kunnen we enkel berekenen als weten hoeveel onze proceswaarde afwijkt van de gewenste waarde met de P-regelaar zonder manual reset. Hier is 100% het maximum vermogen van ons proces en aangezien we dit enkel bij benadering weten zullen we wat moeten gokken naar deze correcte waarde en wat bijsturen indien nodig.

6 3.5. Instellen Self-tuning Hierboven konden we al zien dat als onze regelaar op PID ingesteld staat of de manual reset wordt gebruikt de self-tuning op OFF moet worden geplaatst. Dit doen we bij expansion mode.

7 3.6. Instellen Control period (heat) Voor we nog beginnen aan onze proeven is het aangewezen om de Control period te verkleinen, omdat hij standaard op 20 staat en dit toch iets te veel is. Hier opteren we voor 2 seconden. Deze CP is de tijd waarbinnen de regelaar werkt, bijvoorbeeld als de regelaar een signaal wil uitzenden dat 50% van zijn maximum zal het de helft van de tijd, die hier is ingesteld, 100% van zijn signaal uitzenden en de andere helft afslaan. Als we dit 20 seconden nemen zou het proces veel trager geregeld worden en dat willen we natuurlijk niet.

8 3.7. Uittekenen statische karakteristiek van proces en P-regelaar Karakteristiek P-regelaar Karakteristiek Proces Op bovenstaande grafiek hebben we grafisch bepaald welke waarde ons proces theoretisch zou moeten hebben als we een proportioneel band van 20 C instellen en geen manual reset gebruiken. Op de grafiek lezen we het snijpunt af op de x-as en bekomen een waarde van ongeveer 79 C. Om wat tijd uit te sparen hebben we na enkele oscillaties van ons proces de hoogste en laagste waarde van ons proces opgemeten en hiervan een gemiddelde genomen: Tmax = 82,2 C Tmin = 76,8 C => Tgem = 79,5 C deze waarde komt redelijk goed overeen met onze grafische bepaling. Door een te grote CP (20 seconden) zakte onze proceswaarde te ver onder de gewenste waarde. Dan hebben we eerst gecontroleerd of onze XP wel juist was omdat dit de oorzaak kon geweest zijn van onze slechte resultaten. Dit deden we als volgt: We schakelen ons element af zodat er geen signaal meer naar ons proces wordt gestuurd maar onze P-regelaar nog steeds ons proces probeert te corrigeren. Dan zullen we zien als we onze proceswaarde laten zakken tot onder de gewenste waarde min de proportionele band (60 C) dat de relais volledig zal inschakelen.

9 3.8. Regelen van het proces met P-regelaar en manual reset Zoals we in de theorie hebben gezien zal je proces waarde die je enkel met een P-actie stuurt, altijd iets onder de gewenste waarde liggen. Daarom zullen we een manual reset instellen om nu nog dit kleine verschil weg te werken. Deze waarde zorgt er voor dat we een percentage extra vermogen uitsturen om zo toch de gewenste waarde te bereiken. Eerst hebben we 5% ingesteld als manual reset en we bekwamen volgende resultaten en om opnieuw wat tijd uit te sparen hebben we na enkele oscillaties van ons proces de hoogste en laagste waarde van ons proces opgemeten en hiervan een gemiddelde genomen: Tmax = 83,7 C Tmin = 78 C => Tgem = 80,85 C deze waarde wijkt toch nog een beetje te veel af dus zullen we de manual reset nog een beetje bijregelen tot we een afwijking binnen de 0,2 C bekomen. We stellen nu de manual reset in op 3%: Tmax = 82,9 C Tmin = 77,5 C => Tgem = 80,2 C deze waarde valt binnen onze tolerantie dus is goed.

10 3.9. Extra opgave: Instellen Alarm Als onze regelaar in alarm gaat zal output 2 aanschakelen. We wensen dat dit gebeurt wanneer ons proces onder de 75 C of boven de 85 C gaat. Dit doen we door eerst het alarm type ALT1 te veranderen in type 1 in de setup mode. Type 1 wil zeggen dat we bij alarm krijgen als de bovenste waarde of onderste waarde wordt overschreden. Hier zal dit dus 10 C zijn. Dit stellen we in bij Level 1 mode.

11