光電傳感器控制電機轉(zhuǎn)速實驗重點

1、實驗二十八 光電傳感器控制電機轉(zhuǎn)速實驗、實驗?zāi)康模毫私夤怆妭鞲衅鳎ü怆姅嗬m(xù)器一光耦）的應(yīng)用。學(xué)會智能調(diào)節(jié)器的使用。、基礎(chǔ)原理：利用光電傳感器檢測到的轉(zhuǎn)速頻率信號經(jīng)F/V轉(zhuǎn)換后作為轉(zhuǎn)速的反饋信號該反饋信號與智能人工調(diào)節(jié)儀的轉(zhuǎn)速設(shè)定比較后進行數(shù)字PID運算，調(diào)節(jié)電壓驅(qū)動器改變直流電機電樞電壓，使電機轉(zhuǎn)速趨近設(shè)定轉(zhuǎn)速 （設(shè)定值：400轉(zhuǎn)/分2200轉(zhuǎn)/分）。轉(zhuǎn)速控制 原理框圖如圖28 1所示。圖28-1轉(zhuǎn)速控制原理框圖三、需用器件與單元：主機箱中的智能調(diào)節(jié)器單元、+ 5V直流穩(wěn)壓電源；轉(zhuǎn)動源、光電轉(zhuǎn)速傳感器一光電斷續(xù)器（已裝在轉(zhuǎn)動源上）。附：智能調(diào)節(jié)器簡介：（一）、概述：儀表由單片機控制，具有熱電阻

2、、熱（通過輸入規(guī)格設(shè)置）,手動自動切換,主機箱中所裝的調(diào)節(jié)儀表為人工智能工業(yè)調(diào)節(jié)儀, 電偶、電壓、電流、頻率TTL電平等多種信號自由輸入主控方式在傳統(tǒng) PID控制算法基礎(chǔ)上，結(jié)合模糊控制理論創(chuàng)建了新的人工智能調(diào)節(jié)PID控制算法，在各種不同的系統(tǒng)上，經(jīng)儀表自整定的參數(shù)大多數(shù)能得到滿意的控制效果，具有無超 調(diào)，抗擾動性強等特點。此外儀表還具有良好的人機界面，儀表能根據(jù)設(shè)置自動屏蔽不相應(yīng)的參數(shù)項，使用戶更覺簡潔易接受。（二）、主要技術(shù)指標：1、基本誤差： 0.5%F.S 1 個字，土 0.3%F.S 1 個字2、 冷端補償誤差： 2.0 C3、 采樣周期：0.5 秒5、 報警輸出回差（不靈敏區(qū)）：0

3、.5或56、 繼電器觸點輸出：AC250V/7A （阻性負載）或 AC250V/0.3A（感性負載）7、驅(qū)動可控硅脈沖輸出：幅度 3V,寬度50卩S的過零或移相觸發(fā)脈沖（共陰）8、 驅(qū)動固態(tài)繼電器信號輸出：驅(qū)動電流15mA電壓9V9、 連續(xù) PID調(diào)節(jié)模擬量輸出：010mA（負載 500 200 Q ）, 420mA（負載250 100 Q）,或 0 5V（負載100k Q ）, 15V（負載100k Q ）10、 電源：AC90V242V （開關(guān)電源），50/60HZ，或其它特殊定貨11、工作環(huán)境：溫度050.0 C ,相對濕度不大于 85%勺無腐蝕性氣體及無強電磁干擾的場所（三）、調(diào)節(jié)器面

4、板說明：面板上有PV測量顯示窗、SV給定顯示窗、4個指示燈窗和4個按鍵組成。如圖 28-2所示?！繄D28-2調(diào)節(jié)儀面板圖面板中1、PV-測量值顯示窗2、SV-給定值顯示窗3、AT-自整定燈4、ALM1-AL1動作時點亮對應(yīng)的燈5、ALM2-手動指示燈（兼程序運行指示燈）6、OUT-調(diào)節(jié)控制輸出指示燈7、SET-功能鍵& ?-數(shù)據(jù)移位（兼手動/自動切換及參數(shù)設(shè)置進入）9、-數(shù)據(jù)減少鍵（兼程序運行/暫停操作）10、4 -數(shù)據(jù)增加鍵（兼程序復(fù)位操作）（四）、參數(shù)代碼及符號（儀表根據(jù)設(shè)置只開放表中相對應(yīng)的參數(shù)項）序 號符號名稱說明取值 范圍出廠值0SP給定值儀表量 程范圍50.01AL-1第一 報警測

5、量值大于AL-1值時儀表將產(chǎn)生上限報警。測量 值小于ALM1（固定0.5）值時，儀表將解除上限 報警。同上；0.02Pb傳感 器誤 差修正當測量傳感器引起誤差時，可以用此值修正0 土 20.00.03P速率 參數(shù)P 值類似常規(guī)PID調(diào)節(jié)器的比例帶，但變化相 反,P值越大，比例、微分的作用成正比增強，P值越小，比例、微分的作用相應(yīng)減弱,P參數(shù)值與積分 作用無關(guān)。設(shè)置P=0儀表轉(zhuǎn)為一位式控制。1 99991004I保持 參數(shù)I參數(shù)值主要決定調(diào)節(jié)算法中的積分作用，與常規(guī)PID算法中的積分時間類同,I值越小，系統(tǒng)積分 作用越強,I值越大，積分作用越弱。設(shè)置1=0時， 系統(tǒng)取消積分作用，儀表成為一個PD

6、調(diào)節(jié)器。0 30005005d滯后 時間D參數(shù)對控制的比例、積分、微分均起影響作用，D 越小，則比例和積分作用均成正比增強；反之,D越大，則比例和積分作用均減弱，而微分作用相對增 強。此外 D還影響超調(diào)抑制功能的發(fā)揮 ，其設(shè)置對 控制效果影響很大。02000S100S6FILT濾波 系數(shù)為儀表一階滯后濾波系數(shù)，其值越大，抗瞬間干擾 性能越強，但響應(yīng)速度越滯后，對壓力、流量控制 其值應(yīng)較小，對溫度、液位控制應(yīng)相對較大。099207dp小數(shù) 點位 置當儀表為電壓或電流輸入時，其顯示上限、顯示下 限、小數(shù)點位置及單位均可由廠家或用戶自由設(shè) 定，其中當dp=0時小數(shù)點在個位不顯示，當dp=1 3時，小

7、數(shù)點依次在十位、百位、千位。當儀表為熱電偶或熱電阻輸入時，當dp=0時小數(shù)點在個位不顯示，當 dp=1時，小數(shù)點在十位。030或1或按 需求疋8outH輸出 上限當儀表控制為電壓或電流輸出（如控制閥位時），儀表具有最小輸出和最大輸出限制功能。outL 200按需求定9outL輸出 下限同上0 outH按需求定10AT自整 定狀 態(tài)0: 關(guān)閉；1：啟動01011LocK密碼鎖為0時，允許修改所有參數(shù)，為1時，只允許修改給定值（SP）,大于1時，禁止修改所有參數(shù)050012Sn輸入 方式Cu50 - 50.0 150.0 C； Pt100(Pt1)- 199.9 200.0 C；Pt100 (Pt

8、2) - 199.9 600.0 C； K -30.0 1300C；E -30.0 700.0 C ； J -30.0900.0 C；分度號按需求定Q 廬g琢耳盲肥歩技來傷祝傳惑翠與榜測技扎T -199.9400.0 C； S -301600 C；R -30.0 1700.0 C; WR25 -30.02300.0 C ;N -30.0 1200.0 C ;0 50MV ;1050MV 05V（0 10mA）;15V（420mA）; 頻率f ;轉(zhuǎn)速u13OP-A主控 輸出 方式 0無輸出；1繼電器輸出； 2 固態(tài)繼電器輸出； 3過零觸發(fā)； 4移相觸發(fā)；5 010mA或 05V; 6 420mA

9、或 1 5V; 7閥位控制0714OP-B副控 輸出 方式 0無輸出； 1 RS232或RS485通訊信號；0415ALP報警 方式 0無報警；1上限報警； 2下限報警； 3上下限報警（注） 4正偏差報警； 5負偏差報警； 6正負偏差報警（注） 7區(qū)間外報警； 8區(qū)間內(nèi)報警9上上限報警（注）10下下限報警（注）01016COOL正反控 制選擇0:反向控制，如加熱;1:正向控制，如制冷01017P-SH顯示 上限當儀表為熱電偶或熱電阻輸入時，顯示上限、顯示下限決定了儀表的給定值、報警值的設(shè)置范圍，但不影響顯示范圍。當儀表為電壓、電流輸入時，其顯示上限、顯示下限 決定了儀表的顯示范圍，其值和單位均

10、可由廠家或用 戶自由決定。P-SL 9999按需求定18P-SL顯示 下限同上-1999 P-SH按需求定19Addr通訊 地址儀表在集中控制系統(tǒng)中的編號063120bAud通訊波 特率1200;2400 ;4800;96009600（五）、參數(shù)及狀態(tài)設(shè)置方法：i第一設(shè)置區(qū)上電后，按SET鍵約3秒，儀表進入第一設(shè)置區(qū)， 儀表將按參數(shù)代碼 120依次在上顯示窗顯示參數(shù)符號，下顯示窗顯示其參數(shù)值，此時分別按Y、三鍵可調(diào)整參數(shù)值，長按或可快速加或減，調(diào)好后按SET鍵確認保存數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)到下一參數(shù)繼續(xù)調(diào)完為止，長按SET將快捷退出,也可按SET+ 直接退出。如設(shè)置中途間隔 10秒未操作，儀表將自動保存o

11、廣柔戰(zhàn)工育敢建技木髦憶 傳惑翠與檢測技才乙數(shù)據(jù)，退出設(shè)置狀態(tài)。儀表第11項參數(shù)lock為密碼鎖，為o時允許修改所有參數(shù)， 為1時只允許修改第二設(shè) 置區(qū)的給定值“ SP,大于1時禁止修改所有參數(shù)。用戶禁止將此參數(shù)設(shè)置為大于50,否則將有可能進入廠家測試狀態(tài)。2、第二設(shè)置區(qū)上電后，按鍵約3秒，儀表進入第二設(shè)置區(qū)，此時可按上述方法修改設(shè)定值“ SP”3、 手動調(diào)節(jié)：上電后，按 嗝鍵約3秒進入手動調(diào)整狀態(tài)，下排第一字顯示“H，此時可設(shè) 置輸出功率的百分比；再按*鍵約3秒退出手動調(diào)整狀態(tài)。當儀表控制對象為閥門時，手動值50為正轉(zhuǎn)，否則為反轉(zhuǎn)，輸出的占空比固定為 100%4、 在常規(guī)運行時，上顯示窗顯示測

12、量值，下顯示窗顯示設(shè)定值SV,按鍵，下顯示窗能切換成顯示主控輸出值，此時第1數(shù)碼管顯示“ F”，后三位顯示0100的輸出值。（六）、自整定方法：儀表首次在系統(tǒng)上使用，或者環(huán)境發(fā)生變化，發(fā)現(xiàn)儀表控制性能變差，則需要對儀表的某些參數(shù)如P、I、D等數(shù)據(jù)進行整定，省去過去由人工逐漸摸索調(diào)整，且難以達到理想效果的繁瑣工作，具體時間根據(jù)工況長短不一，以溫度控制（反向）為例，方法如下：首先設(shè)置好給定值后將自整定參數(shù)AT設(shè)置為1, A-M燈開始閃爍，儀表進入自整定狀態(tài)，此時儀表為兩位式控制方式，儀表經(jīng)過三次震蕩后，自動保存整定的P、I、D參數(shù),A-M燈熄滅,自整定過程全部結(jié)束。注：一旦自整定開啟后，儀表將禁止

13、改變設(shè)定值。 儀表整定時中途斷電，因儀表有記憶功能，下次上電會重新開始自整定。 自整定中，如需要人為退出， 將自整定參數(shù) AT設(shè)置為0即可退出，但整定結(jié)果無效。 按正確方法整定出的參數(shù)適合大多數(shù)系統(tǒng)，但遇到極少數(shù)特殊情況控制不夠理想時，可適當微調(diào)P、I、D的值。人工調(diào)節(jié)時，注意觀查系統(tǒng)響應(yīng)曲線，如果是短周期振蕩（與自整 定或位式控制時振蕩周期相當或約長）,可減小P（優(yōu)先）,加大I及D;如果是長周期振蕩（數(shù)倍于位式控制時振蕩周期 ）,可加大1（優(yōu)先）,加大P、D;如果是無振蕩而有靜差，可減 小I（優(yōu)先）,加大P;如果是最后能穩(wěn)定控制但時間太長，可減小D（優(yōu)先）,加大P,減小I。調(diào)試時還可采用逐試

14、法，即將P、I、D參數(shù)之一增加或減少 30-50%,如果控制效果變好，則繼 續(xù)增加或減少該參數(shù)，否則往反方向調(diào)整，直到效果滿意為止，一班先修改P,其次為I,還 不理想則最后修改 D參數(shù)。修改這三項參數(shù)時，應(yīng)兼顧過沖與控制精度兩項指標。輸出控制閥門時，因打開或關(guān)閉周期太長， 如自整定結(jié)果不理想， 則需在出廠值基礎(chǔ)上Q戶命珮鼻盲肥吝技未毎呢傳感器與榜測技扎人工修改PID參數(shù)（一般在出廠值基礎(chǔ)上加大 P,減小I及為了避免閥門頻繁動作而應(yīng)將 調(diào)得 較?。＃ㄆ撸?、通訊：1接口規(guī)格為與PC機或PLC編控儀聯(lián)機以集中監(jiān)測或控制儀表，儀表提供232、485兩種數(shù)字通訊接口，光電隔離，其中采用232通訊接口時

15、上位機只能接一臺儀表，三線連接，傳輸距離約 15米；采用485通訊接口時上位機需配一只232-485的轉(zhuǎn)換器，最多能接 64臺儀表，二線連接，傳輸距離約一千米。2、通訊協(xié)議、通訊波特率為 1200、2400、4800、9600四檔可調(diào)，數(shù)據(jù)格式為 1個起始位、8個數(shù)據(jù) 位，2個停止位，無校驗位。、上位機發(fā)讀命令（地址代碼+80H）+ （地址代碼+80H）+ 52H （讀）+ （要讀的參數(shù)代碼） +（ 00H）+ （00H）+校驗和（前六字節(jié)的和 /80H的余數(shù)）、上位機發(fā)寫命令（地址代碼+80H） + （地址代碼+80H） + 57H （寫）+ （要寫的參數(shù)代碼）+ （參數(shù)值高 8位）+ （參

16、數(shù)值低8位）+校驗和（前六字節(jié)的和/80H的余數(shù)）、儀表返回（測量值高8位）+ （測量值低8位）+ （參數(shù)值高8位）+ （參數(shù)值低8位）+ （輸出值） + （儀表狀態(tài)字節(jié)）+校驗和（前六字節(jié)的和 /80H的余數(shù)）、上位機對儀表寫數(shù)據(jù)的程序段應(yīng)按儀表的規(guī)格加入?yún)?shù)限幅功能，以防超范圍的數(shù)據(jù)寫入儀表，使其不能正常工作，各參數(shù)范圍見四參數(shù)代碼及符號、上位機發(fā)讀或?qū)懼噶畹拈g隔時間應(yīng)大于或等于0.3秒，太短儀表可能來不及應(yīng)答、儀表未發(fā)送小數(shù)點信息，編上位機程序時應(yīng)根據(jù)需要設(shè)置、測量值為32767 （7FFFH）表示HH （超上量程），為32512 （7F00H）表示LL （超下量程） 、其它 每幀數(shù)據(jù)均

17、為7個字節(jié)，雙字節(jié)均高位在前，低位在后。 儀表報警狀態(tài)字節(jié)為：000000AL1AL2Q戶窯京工育敢卷技卡脣淹 傳扁零與樓測技才乙位狀態(tài)=1為報警，位狀態(tài)=0為非報警四、實驗步驟：1、設(shè)置調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)速控制參數(shù)：按圖28 3示意接線。檢查接線無誤后，合上主機箱上的總電源開關(guān)；將控制對象開關(guān)撥到Fin位置后再合上調(diào)節(jié)器電源開關(guān)，儀表上電后，儀表的上顯示窗口（PV）顯示隨機數(shù)或 HH或LL ;下顯示窗口（SV）顯示控制給定值（實驗值）。按SET 鍵并保持約3秒鐘，即進入?yún)?shù)設(shè)置狀態(tài)。在參數(shù)設(shè)置狀態(tài)下按SET鍵，儀表將按參數(shù)代碼120依次在上顯示窗顯示參數(shù)符號:（四）、參數(shù)代碼及符號,下顯示窗顯示其參數(shù)

18、值，此時分別按啕、三鍵可調(diào)整參數(shù)值，長按或可快速加或減，調(diào)好后按SET鍵確認保存數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)到下一參數(shù)繼續(xù)調(diào)完為止，長按SET將快捷退出，也可按SET +毛直接退出。如設(shè)置中途間隔10秒未操作，儀表將自動保存數(shù)據(jù)，退出設(shè)置狀態(tài)。1:智能調(diào)節(jié)器箱曰3.U. fl.H. ：iRt Vi Fb 卜 a控制對慕羌 幵QRS4S5A4B-0O+ 0+V.n0-5V轉(zhuǎn)連驅(qū)動晡I希人輸入電機騙出調(diào)節(jié)器邑源RS232轉(zhuǎn)創(chuàng)源按主機袒+5Y蚩、+霆-ffl1危博圖28 3控制電機轉(zhuǎn)速實驗接線示意圖具體設(shè)置轉(zhuǎn)速控制參數(shù)方法步驟如下：（1）、首先設(shè)置Sn （輸入方式）：按住SET鍵保持約3秒鐘，儀表進入?yún)?shù)設(shè)置狀態(tài)，PV

19、窗顯示AL-1（上限報警）。再按SET鍵11次，PV窗顯示Sn （輸入方式），按、鍵可調(diào)整 參數(shù)，使SV窗顯示u。（2）、再按SET鍵，PV窗顯示oP-A （主控輸出方式），按、鍵修改參數(shù)值，使SV窗顯示5。（3）、再按SET鍵，PV窗顯示oP-b （副控輸出方式），按、鍵修改參數(shù)值，使SV窗顯示1。、再按SET鍵，PV窗顯示ALP（報警方式），按、鍵修改參數(shù)值，使 SV窗顯示1。o 廣需務(wù)牙審卑冬技木嗦st 傳感彖與榜測技術(shù)*、再按SET鍵，PV窗顯示CooL （正反控制選擇），按鍵，使 SV窗顯示0。、再按SET鍵，PV窗顯示P-SH（顯示上限），長按鍵修改參數(shù)值， 使SV窗顯示9999。

20、（7）、再按SET鍵，PV窗顯示P-SL （顯示下限），長按鍵修改參數(shù)值，使SV窗顯示0。（8）、再按SET鍵，PV窗顯示Addr （通訊地址），按v、三鍵調(diào)整參數(shù)值，使SV窗顯示1。（9）、再按SET鍵，PV窗顯示bAud （通訊波特率），按、三鍵調(diào)整參數(shù)值，使PVSV窗顯示9600。（10）、長按SET鍵快捷退出，再按住 SET鍵保持約3秒鐘，儀表進入?yún)?shù)設(shè)置狀態(tài),窗顯示AL-1（上限報警）；按*、三鍵可調(diào)整參數(shù)值，使SV窗顯示2500。（11）、再按SET 鍵,PV窗顯示Pb （傳感器誤差修正），按、鍵可調(diào)整參數(shù)值，使SV窗顯示0。（12）、再按SET 鍵,PV窗顯示P（速率參數(shù)），按均、鍵調(diào)整參數(shù)值，使SV窗顯（13）、再按SET 鍵,PV窗顯示I （保持參數(shù)）、三鍵調(diào)整參數(shù)值，使SV窗顯示950。（14）、再按SET 鍵,PV窗顯示d（滯后時間），按*、鍵調(diào)整參數(shù)值，使SV窗