МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

«ВИТЕБСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ»

автоматика и автоматизация технологических процессов

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к лабораторным работам

для студентов специальности

1-36 08 01 «Машины и аппараты легкой, текстильной

промышленности и бытового обслуживания»

ВИТЕБСК

2006

УДК 681.5

ББК 32.965

А-22

Автоматика и автоматизация технологических процессов: методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов 1-36 08 01 «Машины и аппараты легкой, текстильной промышленности и бытового обслуживания».

Составители: ст. преподаватель Клименкова С.А.,

ст. преподаватель Ринейский К.Н.,

ст. преподаватель Давыдько А.П.

Методические указания составлены в соответствии с программами курса «Автоматика и автоматизация технологических процессов» и содержат лабораторные работы по указанному курсу и перечень используемой литературы.

Методические указания составлены в соответствии с требованиями, предъявляемыми к выполнению лабораторных работ.

Одобрено кафедрой «Автоматизации технологических процессов и производств» УО «ВГТУ»

«_15___»декабря 2006г, протокол №__6__

Рецензент: доцент Смелков Д.В.

Редактор: доцент Сычев И.Ю.

Рекомендовано к опубликованию редакционно-издательским Советом УО «ВГТУ» “___” _________ 2006 г, протокол № ____

Ответственный за выпуск: Букин Ю.А.

Подписано к печати_________ Формат_________ Учетно-изд. лист._____

Печать ризографическая. Тираж___ экз. Заказ №________ Цена___ руб.

Отпечатано на ризографе Учреждения образования «Витебский государственный технологический университет».

Лицензия № 02330/0133005 от 01.04.2004

210035. Витебск, Московский пр., 72.

Содержание

Содержание 4

1.1. Общие положения 5

2.1. Общие положения 8

Таблица 2.7 14

Лабораторная работа №3 16

Экспериментальное определение математической модели объекта регулирования 16

3.1. Общие положения 16

3.2. Порядок выполнения работы 20

3.3. Контрольные вопросы 21

4.1. Общие положения 22

4.2. Порядок выполнения работы 26

4.3. Контрольные вопросы 30

Лабораторная работа № 5 30

Определение качественных показателей линейной системы 30

регулирования 30

5.1. Общие положения 30

5.2. Порядок выполнения работы 36

5.3. Контрольные вопросы 36

Лабораторная работа № 6 36

Изучение схем автоматического связывания нескольких асинхронных 36

двигателей 36

6.1. Общие положения 36

6.2. Порядок выполнения работы 40

6.3. Контрольные вопросы 41

Синтез циклических систем управления 42

7.1. Общие положения 42

Рис. 7.2 Схема лабораторной установки 43

7.2. Порядок выполнения работы 46

Цепи управления 46

7.3 . Контрольные вопросы 47

Лабораторная работа №9 50

Исследование магнитного усилителя 50

Лабораторная работа №1 Градуирование электровлагомера

Цель работы: Ознакомиться с методами и приборами, применяемыми для измерения влажности. Научиться торировать электровлагомер (снимать градуировочную кривую).

1.1. Общие положения

Электрические методы оценки влажности материалов вследствие их простоты, малых затрат времени в процессе измерений нашли применение во многих отраслях легкой промышленности.

По принципу действия и в зависимости от измеряемого электрического параметра материала электрические влагомеры делят на две группы. В приборах первой группы оценка влажности материала производится по результатам измерения электрической проводимости или сопротивления. Приборы этой группы называются электровлагомерами сопротивления или кондуктометрическими электровлагомерами. Электровлагомер сопротивления представляет собой сочетание датчика и измерителя больших сопротивлений. От датчика требуется точное воспроизведение условий измерений в каждом опыте, для чего необходимо обеспечить надежное соприкосновение электродов датчика с материалом. В приборах второй группы оценка влажности материала производится по результатам измерения диэлектрической проницаемости. Приборы этой группы называют емкостными электровлагомерами.

Принцип действия емкостного электровлагомера основан на различии величин диэлектрической проницаемости сухого материала и влаги. При использовании такого метода измерения проводятся на переменном токе высокой частоты, в результате измерения определяется емкостное сопротивление датчика. Измерительное устройство емкостного влагомера сложнее влагомера сопротивления.

Конструктивное оформление датчика тесно увязывается со свойствами контролируемого материала. Так, для тканей нашли применение датчики в форме роликов, между которыми располагается материал рис.1.1 a, для кож - игольчатые датчики, вкалываемые в материал рис.1.1 б.

а) б)

Рис 1.1 Датчики

а) – роликовые, б) - игольчатые

Рассмотрим устройство и работу измерительной схемы влагомера сопротивления типа ЭВ- 2К.

Прибор рис.1.2 состоит из стабилизированного блока питания (1) измерительного устройства (2). Стабилизированный блок питания включает понижающий трансформатор Тr1, выпрямитель на диодах D₁ и D₂, сглаживающий конденсатор и параметрический стабилизатор напряжения, образованный резистором R₅ и стабилитронами D₃ и D₄. На выходе блока питания включен переменный резистор R₇ , служащий для регулировки напряжения питания.

Рис 1.2 Измерительная схема влагомера сопротивления типа ЭВ- 2К

Измерительное устройство содержит основной делитель напряжения на резисторах R_Д; R₁; R₂, усилитель постоянного тока, выполненный на лампе R01, и вспомогательный делитель напряжения на резисторах R₆; R₈. Между катодом лампы и движком переменного резистора R₈ включен измерительный прибор А. Вспомогательный делитель напряжения служит для установки стрелки измерительного прибора на НШ при настройке прибора, перемещением подвижного контакта резистора R₈.

При изменении влажности исследуемого материала, изменяется сопротивление датчика R_Д. Т.к. датчик включен в цепь основного делителя напряжения, то изменение величины R_Д приведет к изменению выходного напряжения U₁, подводимого к управляющей сетке лампе R01. Изменение U₁ приводит к изменению анодного тока I_А и, соответственно, напряжения U₂ на катодном сопротивлении R₃. Неравенство напряжения U₂ и U_Д приводит к появлению разности напряжений ∆U= U₂-U_Д на зажимах А. Через измерительный прибор при этом течет ток I_ил=∆U/R_ип, что вызывает отклонение стрелки на величину α= к I_ип. Поскольку изменение тока I_ип пропорционально сопротивлению датчика, то шкалу прибора можно отградуировать в единицах влажности исследуемого материала, т.е. каждому значению тока поставить в соответствие определенное значение влажности.