光電傳感器控制電機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)驗(yàn).

1、實(shí)驗(yàn)二十八光電傳感器控制電機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?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(huì)智能調(diào)節(jié)器的使用。二、基礎(chǔ)原理：利用光電傳感器檢測(cè)到的轉(zhuǎn)速頻率信號(hào)經(jīng)F/V轉(zhuǎn)換后作為轉(zhuǎn)速的反饋信號(hào),該反饋信號(hào)與智能人工調(diào)節(jié)儀的轉(zhuǎn)速設(shè)定比較后進(jìn)行數(shù)字PID運(yùn)算，調(diào)節(jié)電壓驅(qū)動(dòng)器改變直流電機(jī)電樞電壓，使電機(jī)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281所示。圖28-1轉(zhuǎn)速控制原理框圖三、需用器件與單元：主機(jī)箱中的智能調(diào)節(jié)器單元、+5V直流穩(wěn)壓電源；轉(zhuǎn)動(dòng)源、光電轉(zhuǎn)速傳感器一光電斷續(xù)器（已裝在轉(zhuǎn)動(dòng)源上）。附：智能調(diào)節(jié)器簡(jiǎn)介：（一）、概述：主機(jī)箱中所裝的調(diào)節(jié)儀表為人工智能

2、工業(yè)調(diào)節(jié)儀，儀表由單片機(jī)控制，具有熱電阻、熱電偶、電壓、電流、頻率TTL電平等多種信號(hào)自由輸入（通過(guò)輸入規(guī)格設(shè)置），手動(dòng)自動(dòng)切換，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(mǎn)意的控制效果，具有無(wú)超調(diào)，抗擾動(dòng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。此外儀表還具有良好的人機(jī)界面，儀表能根據(jù)設(shè)置自動(dòng)屏蔽不相應(yīng)的參數(shù)項(xiàng)，使用戶(hù)更覺(jué)簡(jiǎn)潔易接受。（二）、主要技術(shù)指標(biāo)：1、基本誤差：W0.5%F.S1個(gè)字，0.3%F.S1個(gè)字2、冷端補(bǔ)償誤差：W2.0C3、采樣周期：0.5秒4、控制周期：繼電器輸出與閥位控制時(shí)的控制周期為2120秒可調(diào)，

3、其它為2秒。5、報(bào)警輸出回差（不靈敏區(qū)）：0.5或56、繼電器觸點(diǎn)輸出：AC250V/7A（阻性負(fù)載）或AC250V/0.3A（感性負(fù)載）7、驅(qū)動(dòng)可控硅脈沖輸出：幅度23V，寬度250pS的過(guò)零或移相觸發(fā)脈沖（共陰）8、驅(qū)動(dòng)固態(tài)繼電器信號(hào)輸出：驅(qū)動(dòng)電流215mA，電壓29V9、連續(xù)PID調(diào)節(jié)模擬量輸出：010mA（負(fù)載500土200Q）,420mA（負(fù)載250100Q）,或05V（負(fù)載三100kQ）,15V（負(fù)載三100kQ）10、電源：AC90V242V（開(kāi)關(guān)電源），50/60HZ，或其它特殊定貨11、工作環(huán)境：溫度050.0C，相對(duì)濕度不大于85%的無(wú)腐蝕性氣體及無(wú)強(qiáng)電磁干擾的場(chǎng)所（三）、

4、調(diào)節(jié)器面板說(shuō)明：面板上有PV測(cè)量顯示窗、SV給定顯示窗、4個(gè)指示燈窗和4個(gè)按鍵組成。如圖28-2所示。127圖28-2調(diào)節(jié)儀面板圖面板中1、PV測(cè)量值顯示窗2、SV給定值顯示窗3、AT自整定燈4、ALM1-AL1動(dòng)作時(shí)點(diǎn)亮對(duì)應(yīng)的燈5、ALM2-手動(dòng)指示燈（兼程序運(yùn)行指示燈）6、OUT調(diào)節(jié)控制輸出指示燈7、SET功能鍵8、一數(shù)據(jù)移位（兼手動(dòng)/自動(dòng)切換及參數(shù)設(shè)置進(jìn)入）9、數(shù)據(jù)減少鍵（兼程序運(yùn)行/暫停操作）10、4數(shù)據(jù)增加鍵（兼程序復(fù)位操作）Q護(hù)疣癱工育辱尹盤(pán)術(shù)喙植傳感黑占檢測(cè)技術(shù)a（四）、參數(shù)代碼及符號(hào)（儀表根據(jù)設(shè)置只開(kāi)放表中相對(duì)應(yīng)的參數(shù)項(xiàng)）一序號(hào)符號(hào)名稱(chēng)說(shuō)明值圍取范出廠值0SP給定值儀表量程范圍

5、50.01AL-1第一報(bào)警測(cè)量值大于AL-1值時(shí)儀表將產(chǎn)生上限報(bào)警。測(cè)量值小于ALM1（固定0.5）值時(shí)，儀表將解除上限報(bào)警。同上；0.02Pb傳感器誤差修正當(dāng)測(cè)量傳感器引起誤差時(shí)，可以用此值修正0土20.00.03P速率參數(shù)P值類(lèi)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(qiáng)，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(wú)關(guān)。設(shè)置P=0儀表轉(zhuǎn)為二位式控制。199991004I持?jǐn)?shù)保參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(shí)間類(lèi)同,1值越小，系統(tǒng)積分作用越強(qiáng),1值越大，積分作用越弱。設(shè)置1=0時(shí)，系統(tǒng)取消積分作用,儀表成為一個(gè)PD

6、調(diào)節(jié)器。030005005d后間滯時(shí)D參數(shù)對(duì)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(qiáng)；反之,D越大，則比例和積分作用均減弱，而微分作用相對(duì)增強(qiáng)。此外D還影響超調(diào)抑制功能的發(fā)揮，其設(shè)置對(duì)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(qiáng)，但響應(yīng)速度越滯后，對(duì)壓力、流量控制其值應(yīng)較小，對(duì)溫度、液位控制應(yīng)相對(duì)較大。099207dp小數(shù)點(diǎn)位置當(dāng)儀表為電壓或電流輸入時(shí)，其顯示上限、顯示下限、小數(shù)點(diǎn)位置及單位均可由廠家或用戶(hù)自由設(shè)定,其中當(dāng)dp=0時(shí)小數(shù)點(diǎn)在個(gè)位不顯示，當(dāng)dp=13時(shí)，小數(shù)點(diǎn)依次在十位、百位、千位。當(dāng)

7、儀表為熱電偶或熱電阻輸入時(shí)，當(dāng)dp-0時(shí)小數(shù)點(diǎn)在個(gè)位不顯示，當(dāng)dp=1時(shí)，小數(shù)點(diǎn)在十位。030或1或按需求定8outH輸出上限當(dāng)儀表控制為電壓或電流輸出（如控制閥位時(shí)），儀表具有最小輸出和最大輸出限制功能。outL200按需求定9outL輸出下限同上0outH按需求定10AT自整定狀態(tài)0:關(guān)閉；1：?jiǎn)?dòng)01011LocK密碼鎖為0時(shí)，允許修改所有參數(shù)，為1時(shí)，只允許修改給定值（SP）,大于1時(shí)，禁止修改所有參數(shù)050012Sn輸入方式Cu50-50.0150.0C；Ptl00(Ptl)-199.9200.0C；Pt100(Pt2)-199.9600.0C；K-30.01300C；E-30.07

8、00.0C；J-30.0900.0C；分度號(hào)按需求定T-199.9400.0C；S-301600C；R-30.01700.0C；WR25-30.02300.0C；N-30.01200.0C；050MV；1050MV；05V（010mA）；15V（420mA）；頻率f；轉(zhuǎn)速u(mài)130P-A主控輸出方式0無(wú)輸出；T繼電器輸出；2固態(tài)繼電器輸出；3過(guò)零觸發(fā)；4移相觸發(fā)；5010mA或05V；6420mA或15V；7閥位控制07140P-B副控輸出方式0無(wú)輸出；1RS232或RS485通訊信號(hào)；0415ALP報(bào)警方式0無(wú)報(bào)警；1上限報(bào)警；2下限報(bào)警；3上下限報(bào)警（注）4正偏差報(bào)警；5負(fù)偏差報(bào)警；6正負(fù)偏

9、差報(bào)警（注）7區(qū)間外報(bào)警；8區(qū)間內(nèi)報(bào)警9上上限報(bào)警（注）10下下限報(bào)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(dāng)儀表為熱電偶或熱電阻輸入時(shí)，顯示上限、顯示下限決定了儀表的給定值、報(bào)警值的設(shè)置范圍，但不影響顯示范圍。當(dāng)儀表為電壓、電流輸入時(shí)，其顯示上限、顯示下1決定了儀表的顯示范圍其值和單位均可由廠家或用戶(hù)自由決定。P-SL9999限按需求定18P-SL顯示下限同上-1999P-SH按需求定19Addr通訊地址儀表在集中控制系統(tǒng)中的編號(hào)063120bAud通訊波特率1200；2400；4800；96009600（五）、參數(shù)及狀態(tài)設(shè)置

10、方法：1、第一設(shè)置區(qū)上電后，按SET鍵約3秒，儀表進(jìn)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(hào)，下顯示窗顯示其參數(shù)值，此時(shí)分別按、三鍵可調(diào)整參數(shù)值，長(zhǎng)按或可快速加或減，調(diào)好后按SET鍵確認(rèn)保存數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)到下一參數(shù)繼續(xù)調(diào)完為止，長(zhǎng)按SET將快捷退出也可按SET+V直接退出。如設(shè)置中途間隔10秒未操作，儀表將自動(dòng)保存Q廬企參基裔救尖劃縛謹(jǐn)傳感專(zhuān)與檢測(cè)技術(shù)a數(shù)據(jù)，退出設(shè)置狀態(tài)。儀表第11項(xiàng)參數(shù)Lock為密碼鎖，為o時(shí)允許修改所有參數(shù)，為1時(shí)只允許修改第二設(shè)置區(qū)的給定值“SP”，大于1時(shí)禁止修改所有參數(shù)。用戶(hù)禁止將此參數(shù)設(shè)置為大于50,否則將有可能進(jìn)入廠家測(cè)試狀態(tài)。2、第二設(shè)置區(qū)上電

11、后，按鍵約3秒，儀表進(jìn)入第二設(shè)置區(qū)，此時(shí)可按上述方法修改設(shè)定值“SP”。3、手動(dòng)調(diào)節(jié)：上電后，按V鍵約3秒進(jìn)入手動(dòng)調(diào)整狀態(tài)，下排第一字顯示“H”，此時(shí)可設(shè)置輸出功率的百分比；再按V鍵約3秒退出手動(dòng)調(diào)整狀態(tài)。當(dāng)儀表控制對(duì)象為閥門(mén)時(shí)，手動(dòng)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(yùn)行時(shí)，上顯示窗顯示測(cè)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(shí)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(duì)儀表的某些參數(shù)如P、I、D等數(shù)據(jù)進(jìn)行整定，省去過(guò)去由人工逐漸摸索調(diào)整

12、，且難以達(dá)到理想效果的繁瑣工作，具體時(shí)間根據(jù)工況長(zhǎng)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(kāi)始閃爍，儀表進(jìn)入自整定狀態(tài),此時(shí)儀表為兩位式控制方式，儀表經(jīng)過(guò)三次震蕩后，自動(dòng)保存整定的P、I、D參數(shù),A-M燈熄滅，自整定過(guò)程全部結(jié)束。注：一旦自整定開(kāi)啟后，儀表將禁止改變?cè)O(shè)定值。 儀表整定時(shí)中途斷電，因儀表有記憶功能，下次上電會(huì)重新開(kāi)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(wú)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(shí),可適當(dāng)微調(diào)P、I、D的值。人工調(diào)節(jié)時(shí)，注意觀查系統(tǒng)響

13、應(yīng)曲線，如果是短周期振蕩（與自整定或位式控制時(shí)振蕩周期相當(dāng)或約長(zhǎng)），可減小P（優(yōu)先），加大I及D;如果是長(zhǎng)周期振蕩（數(shù)倍于位式控制時(shí)振蕩周期），可加大I（優(yōu)先），加大P、D;如果是無(wú)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(shí)間太長(zhǎng)，可減小D（優(yōu)先），加大P,減小I。調(diào)試時(shí)還可采用逐試法，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(mǎn)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(xiàng)參數(shù)時(shí)，應(yīng)兼顧過(guò)沖與控制精度兩項(xiàng)指標(biāo)。輸出控制閥門(mén)時(shí)，因打開(kāi)或關(guān)閉周期太長(zhǎng)，如自整定結(jié)果不理想，則需在出廠

14、值基礎(chǔ)上人工修改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(mén)頻繁動(dòng)作而應(yīng)將D調(diào)得較小）。（七）、通訊：1、接口規(guī)格為與PC機(jī)或PLC編控儀聯(lián)機(jī)以集中監(jiān)測(cè)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(shí)上位機(jī)只能接一臺(tái)儀表，三線連接，傳輸距離約15米；采用485通訊接口時(shí)上位機(jī)需配一只232-485的轉(zhuǎn)換器，最多能接64臺(tái)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(gè)起始位、8個(gè)數(shù)據(jù)位，2個(gè)停止位，無(wú)校驗(yàn)位。、上位機(jī)發(fā)讀命令（地址代碼+80H）+（地址代碼+80H）+5

15、2H（讀）+（要讀的參數(shù)代碼）+（00H）+（00H）+校驗(yàn)和（前六字節(jié)的和/80H的余數(shù)）、上位機(jī)發(fā)寫(xiě)命令（地址代碼+80H）+（地址代碼+80H）+57H（寫(xiě)）+（要寫(xiě)的參數(shù)代碼）+（參數(shù)值高8位）+（參數(shù)值低8位）+校驗(yàn)和（前六字節(jié)的和/80H的余數(shù)）、儀表返回（測(cè)量值高8位）+（測(cè)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(yàn)和（前六字節(jié)的和/80H的余數(shù)）、上位機(jī)對(duì)儀表寫(xiě)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(xiě)入儀表，使其不能正常工作，各參數(shù)范圍見(jiàn)四參數(shù)代碼及符號(hào)、上位機(jī)發(fā)讀或?qū)懼噶畹拈g隔時(shí)間應(yīng)大于或等于0.3秒，太短儀表可

16、能來(lái)不及應(yīng)答、儀表未發(fā)送小數(shù)點(diǎn)信息，編上位機(jī)程序時(shí)應(yīng)根據(jù)需要設(shè)置、測(cè)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)均為7個(gè)字節(jié)，雙字節(jié)均高位在前，低位在后。 儀表報(bào)警狀態(tài)字節(jié)為：000000AL1AL2Q廬帝務(wù)工高魁寒履術(shù)曇桃傳感黑占檢測(cè)技術(shù)a位狀態(tài)=1為報(bào)警，位狀態(tài)=0為非報(bào)警四、實(shí)驗(yàn)步驟：1、設(shè)置調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)速控制參數(shù)：按圖283示意接線。檢查接線無(wú)誤后，合上主機(jī)箱上的總電源開(kāi)關(guān)；將控制對(duì)象開(kāi)關(guān)撥到Fin位置后再合上調(diào)節(jié)器電源開(kāi)關(guān)，儀表上電后，儀表的上顯示窗口（PV）顯示隨機(jī)數(shù)或HH或LL；下顯示窗口（SV）顯示控制給定值（實(shí)

17、驗(yàn)值）。按SET鍵并保持約3秒鐘，即進(jìn)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(hào)（四）、參數(shù)代碼及符號(hào),下顯示窗顯示其參數(shù)值，此時(shí)分別按V、三鍵可調(diào)整參數(shù)值，長(zhǎng)按或可快速加或減調(diào)好后按SET鍵確認(rèn)保存數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)到下一參數(shù)繼續(xù)調(diào)完為止，長(zhǎng)按SET將快捷退出也可按SET+V直接退出。如設(shè)置中途間隔10秒未操作，儀表將自動(dòng)保存數(shù)據(jù)，退出設(shè)置狀態(tài)。主智能調(diào)節(jié)器機(jī)箱rjrtrrrt*JJJrJPR4-D.|UT)SV關(guān)Rt.ViFiI?？刂茖?duì)象調(diào)節(jié)器電源RS232RS485A+B-OO|i1品度O+OIO24VO-0tPt100冷卻劑熱mV輸入鳳扇控制輸入

18、rriVin-o+OVinIo聲速-0-5V轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)電流輸入輸入電機(jī)輸出轉(zhuǎn)動(dòng)源接主機(jī)箱+5V圖283控制電機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)驗(yàn)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(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置狀態(tài)，PV窗顯示AL-1（上限報(bào)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。（4）、再按SET鍵，PV窗顯示ALP（報(bào)警方式），按、

19、鍵修改參數(shù)值，使SV窗顯示1。0廣歡農(nóng)工苗躬企技術(shù)琢怔傳感黑占樓渙I技術(shù)a（5）、再按SET鍵，PV窗顯示CooL（正反控制選擇），按鍵，使SV窗顯示0。（6）、再按SET鍵，PV窗顯示P-SH（顯示上限），長(zhǎng)按鍵修改參數(shù)值，使SV窗顯示9999。（7）、再按SET鍵，PV窗顯示P-SL（顯示下限），長(zhǎng)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、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SV窗顯示9600。（10）、長(zhǎng)按SET鍵快捷退出，再按住SET鍵保持約3秒鐘，儀表進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置狀態(tài)，PV窗顯示AL-1（上限報(bào)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、鍵調(diào)整參數(shù)值，使SV窗顯示1。（13）、再按SET鍵，PV窗顯示I（保持參數(shù)），按、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(shí)間），按、鍵調(diào)整參數(shù)值，使