xx电力大学控制装置与仪表实验报告

1、实验报告院 系：控制与计算机工程学院实验名称：基于单片机控制的半导体温控实验系统 指导教师：必学生姓名：從学号：1111190207班级：创新自1101班日期：2015年1月19日实验一一、实验目的及要求实验一：变频器基本操作的实验目的：1. 认识变频器操作面板及各功能键的功能、操作方法;2. 认识调速系统信号流叫。二、实验仪器abb三相交流电动机一台，abb_acs150变频器一台，pid控制器，记录仪，万 用表，电工工具，导线若干。三、实验原理1）控制器工作原理及使用及配置方法；1）输入吋自由选择热电偶、热电阻、电压及电流。内含非线性校 正表格，无需外部校正，测量精确稳定。采用先进的ai人

2、工智能pid 调节算法，无超调，具冇自整定（at）工能。具有手自动无扰切换功能 及电软启动功能。采用x3高精度电流输出模块，精度可达0.2%，提高 凋节器的输岀精度。仪表使用前应该根据其输入、输出规格及功能要求 來设置正确的参数。配置好参数冰可以投入使用。控制器输入类型宥热电偶，热电阻，线性电压，线性电流（需外接 精密电阻分流），a/d转换器每秒采样8次，控制周期0.5-120s可调。2）变频器工作原理及使用及配置方法；abb acs 150是一种控制交流电机的变频器，可以安装在墙上或者 柜体中。它其宥固定式控制盘和固定式电位器，面板操作简单，速度可 直观设定。同时，其内部集成emc滤波器，无

3、需外接滤波器。3）无纸记录仪工作原理及使用及配置方法；多通道输入，支持多种输入类型，图形化界面，画面 直观，可同时记录4个通道数裾，兵宥上限卜限报警功能。控制器输 入类型有热电偶，热电阻，线性电压，线性电流（需外接精密电阻分 流），线性输入量程最大为-20000到20000。、试验方法和步骤1 .手动变频调速系统接线 利用万用表检查硬接线是否完好，有无短路断路情况； 变频器电源输入端接线，电源线火线（l）接变频器接线端子l，电源线零 线（n）接变频器接线端子n; 变频器接线端子u2、v2、w2分别接三相电动机的u、v、w端； 检查所冇接线是否正确。2. 变频器基木调速功能设置 检查变频器操作面

4、板输入旋钮是否最小，确认后接通电源； 确认变频器处于本地工作模式（左上角显示loc）,如果不是，则按loc/rem 按钮切换到loc模式； 确认变频器显示器衣下角fwd （正转）/rev （反转）处于闪烁状态，并按 键，确定可以相互切换； 设置频率给定值，按m键，按上下键选择二按键，出现z35：, 按上下键选择11，按键，按上下键选择1109,按键，确认此值为0,此时频 率给定值由旋钮调节； 按住键，宵到显示刚; 变频器最大输出频率设置：设置最大输出频率，同选择"2-9° *1,按住f键，进入最大输出频率设置,按上下键设置（电机实际最大输出频率为100hz）,按住键，直到显

5、示it剛,确定变频器操作而板输入旋钮是否最小，确认后按start扁动变频器，增大旋钮并 观察显示器输出频率变化； ref模式设置变频器给定值：当变频器处于stop状态下，按$键，按上下键选择ref模式，按$键，进 入ref模式，启动变频器，按上下键设定输出频率。3. 设置加/减速时间 检杳变频器操作面板输入旋钮是否最小，确认接通电源; 确认变频器处于本地工作模式（左上角显示loc）,如果不是，则按loc/rem 按钮切换到loc模式； 确认变频器显示器右下角fwd （正转）/rev （反转）处于闪烁状态，并按® 键，确定可以和互切换； 设置加速时间：按”键，按上下键选择h，按m键，出

6、现41二， 按上k键选择22,按键，按上k键选择2202,按住键，按上下键设置加速 吋间； 设置减速时间：按w键，按上下键选择11，按p键，出现二3s：，按上 下键选择22,按t键，按上下键选择2203,按住键，按上下键设置加速时问； 确认定变频器操作而板输入旋钮是杏最小，确认后按start启动变频器， 测量电机i卜:转加速时间与减速时间，反转加速时间与减速时间。五、实验结果与数据处理根据实验方法和步骤，操作变频器，基木得到丫试验的要求。 学会了变频器的基本操作。六、讨论与结论（对实验现象、实验故障及处理方法、试验 中存在的问题等进行分析和讨论，对实验的进一步想法 或改进意见）在ref模式设置

7、变频器给定值和设置加减速时问这w个步骤时出现问题，后与 研究生学长讨论未发现操作问题，故暂时结论是机器故障或者是实验说明冇误。试验及过于简单，没有什么得到什么实验结论，建议增加实验耍求七、实验打印输出结果实验二一、实验目的及要求实验二：变频器应用宏设置的实验目的：认识变频器应用宏功能、设置方法。实验仪器abb三相交流电动机一台，abb_acs150变频器一台，pid控制器，记录仪，万 用表，电工工具，导线若干。实验原理1）变频器工作原理及使用及配置方法；abb acs 150是一种控制交流电机的变频器，可以安装在墙上或者柜体屮。它具有固定式控制盘和固定式电位器，而板操作简单，速度可 直观设定。

8、同时，其内部集成emc滤波器，无需外接滤波器。1. 了解5种应用宏应用宏是可编程的参数集。宏应用场合abb standard（abb标准宏）般的转速控制场介，可不带恒速，也可带13种恒速。起动/停止通过个数 卞输入貞接控制。可以在两种加速和减速时问之问w换。3-wire（3线宏般的转速控制场合，町小带恒速，也吋带13祌恒速。变频器的起动和停止 通过按钮控制。alternate（交变宏）不带恒速，或存带有13种恒速的速度控制场合。起动、停止和转向通过两个 数7输入來控制（两个输入状态的组合决定丫变频器的运行）.motorpotentiometer（屯动屯位器 宏）不带w速，或各只志要1个恒速的速

9、度控制场合。变频器的转速通过两个数卞输 入米控制（加速/减速/恒速）。hand/auto（手动/fi动 宏）需要在两个外部控制地之间切换的转速控制场合。部分控制信兮端fffl于台控 制设备，其余控制信号端f用于另外台设备用个数t输入来选择使用的端f （没备）。2. abb标准宏该宏是默认宏。该宏提供了一种通用的1/0配置，它有3种恒速。试验方法和步骤 功率线路连接，并确认正确； 按v键，按上下键选择按t键，出现z3sz,按上下键选择99, 按m键，按上下键选择9902,按键，确认此值为1; 按照接线图接线； 按键，按上下键选择按，键，出现41:,按上下键选择12, 按m键，按上卜*键选择120

10、2,按键，进入恒速1频率设置，按上卜*键设置; 按v键，按上下键选择_s_,按t键，出现二3s：，按上下键选择12,按t键， 按上下键选择1203,按$键，进入恒速2频率设置，按上下键设置；按i键，按上下键选择i,，按v键，出现按上下键选择12,按键，按上下 键选择1204,按m键，进入恒速3频率设置，按上下键设置；di3di4操作参数00通过电位器设置转速10恒速 1 （1202）01恒速 2 (1203)11恒速 3 (1204)图9 参数组 确认定变频器操作面板输入旋钮是否最小，变频器处于远程工作模式（左 上角显示rem）,如果不是，则按loc/rem按钮切换到rem模式，确认后按sta

11、rt启 动变频器； 启动dil,设置di3、di4为0、1,观看显示屏是否为恒速1设置频率； 设置di3、di4为1、0,观看显示屏是否为恒速2设置频率；设置di3、di4为1、 1，观看显示屏是否为恒速3设置频率。五、实验结果与数据处理应用abb standard宏，通过di3和di4的操作得到三种恒速:恒速1、恒速2、 恒速3。即可以通过开关控制电机的不同转速六、讨论与结论（对实验现象、实验故障及处理方法、试验 中存在的问题等进行分析和讨论，对实验的进一步想法 或改进意见）在实际屮，通过简单地幵关设定被控对象状态，简单有效，方便运行人员操作七、实验打印输出结果di3di4操作参数转速00通

12、过电位器设置转速10恒速 1 (1202)15hz01恒速 2 (1203)25hz11恒速 3 (1204)35hz实验三手动调速一、实验目的及要求实验三：手动调速的实验目的：掌握控制器手动输出模式，理解手动调速信号流向。实验仪器abb三相交流电动机一台，abb_acs150变频器一台，pid控制器，记录仪，万 用表，电工工具，导线若干。三、实验原理一、控制器工作原理及使用及配置方法；1）输入可自由选择热电偶、热电限、电压及电流。内含非线性校正表格，无需外部校正，测量精确稳定。采用先进的ai人工智能pid 调节算法，无超调，具冇自整定（at）工能。具有手自动无扰切换功能 及电软启动功能。采用

13、x3高精度电流输出模块，精度可达0.2%,提高 调节器的输出精度。仪表使用前应该根据其输入、输出规格及功能耍求 来设置正确的参数。配置好参数才可以投入使用。控制器输入类型有热电偶，热电阻，线性电压，线性电流（需外接 精密电阻分流），a/d转换器每秒采样8次，控制周期0.5-120s可调。o试验方法和步骤1. 将单相控制器电源线接控制器1、2号端把控制器11号端子与变频器 模拟输入地端子相连，控制器13号端子与变频器ai端子相连；2. 检查所有接线是否正确；3. 系统上电，将变频器设置为abb标准宏模式（如实验四）；4. 设置最高频率（如实验一），在外部控制器手动输入卜*最高频率由变频器参 数1

14、105决定，最高频率设为50hz;5. 设置最低频率（如实验一），在外部控制器手动输入下最低频率由变频器参 数1104决定，最低频率设为0hz;6. 设置控制器手动输出调速 控制器输出设为0-20ma7. 设置记录仪接通记录仪（如图10），按4. 2. 3,将记录仪的第1通道的输入信号设为0-5v, 量程上限设为50,量程下限设为0,单位设为hz。设置记录仪记录问瞞设为is。8. 操作流程 按控制面板a/m切换按钮，将控制器切换到手动模式，此时man指示灯亮； 确定控制器输出最小，启动远程控制面板dil按钮，启动变频器，观察变 频器显示面板是否为最小频率；通过调节控制器控制面板上下按钮设定输出

15、频率，观察变频器与记录仪敁示面 板频率变化是否一致五、实验结果与数据处理启动远程控制而板dil按钮，启动变频器£?，观察到显示面板为最小频率。 通过调节控制器控制面板上下按钮设定输出频率沿，观察到变频器与记录仪显示面 板频率变化是一致的。由此可以说明以上操作均正确，仪器凋校到y较好状态。六、讨论与结论（对实验现象、实验故障及处理方法、试验中存在的问题等进行分析和讨论，对实验的进一步想法或改进意见）1、在实验过程中一定耍确保接线正确，以防出现难以理解的现象。2、其次耍保证控制器的各项参数都调整到最佳参数，防止控制器无法正常工作。七、实验打印输出结果实验闭环调速一、实验目的及要求实验四：

16、闭环调速的实验目的：了解闭环调速倍号流向。二、实验仪器abb三相交流电动机一台，abb_acs150变频器一台，pid控制器，记录仪，万 用表，电工工具，导线若干。三、实验原理一、控制器工作原理及使用及配置方法；1）输入可g由选择热电偶、热电阻、电压及电流。内含非线性校正表格，无 需外部校正，测量精确稳定。采用先进的at人工智能ptd调节算法，无超调，具 有自整定（at）工能。具有手自动无扰切换功能及电软扁动功能。采用x3高精度 电流输出模块，精度可达0.2%,提高调节器的输出精度。仪表使用前应该根据其输入、输出规格及功能耍求来设置正确的参数。配置好参数冰可以投入使用。控制器输入类型宥热电偶，

17、热电阻，线性电压，线性电流（需外接精密电阻分 流），a/d转换器每秒采样8次，控制周期0.5-120s可调。二、变频器工作原理及使用及配置方法；八bbacs150是一种控制交流电机的变频器，可以安装在墙上或者枳体中。它具 宥固定式控制盘和固定式电位器，面板操作简单，速度可直观设定。同时，其内部 集成emc滤波器，无需外接滤波器。三、无纸记录仪工作原理及使用及配置方法；多通道输入，支持多种输入类型，图形化界面，画面直观，可时记录4个通 道数据，具宥上限卜*限报警功能。控制器输入类型有热电偶，热电阻，线性电压, 线性电流（需外接精密电阻分流），线性输入量程最大为-20000到20000。三、试验方

18、法和步骤1. 将羊相控制器电源线接控制器1、2号端子，把控制器11号端子与变频器 模拟输入地和连，控制器13号端子与变频器ai和连；2. 检查所有接线是杏正确；3. 系统上电，将变频器设置为abb标准宏模式（如实验四）；4. 设置最高频率（如实验一），在外部控制器手动输入下最高频率由变频器参 数1105决定，最高频率设为50hz;5. 设置最低频率（如实验一），在外部控制器手动输入下最低频率由变频器参 数1104决定，最低频率设为0hz;6. 设置控制器按照2. 2. 3节的操作方式，设置控制器的如下参数： 控制器输出设为0-20ma; 控制器输入设为0-5v; 设置控制模式为npid; 设置参数p、i、）参数（待定）； 设置控制周期（待定7. 设置记录仪接通记录仪（如图10），按4. 2. 3