华北电力大学控制装置与仪表实验报告(共14页)

1、实验报告院 系： 控制(kngzh)与计算机工程学院 实验(shyn)名称：基于单片机控制的半导体温控实验(shyn)系统指导教师： 陆会明 学生姓名： 洪怡婷 学 号： 1111190207 班 级： 创新自1101班 日期：2015年1月19日实验(shyn)一实验(shyn)目的及要求实验(shyn)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。实验原理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

2、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人工智能PID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启动功能。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、输出规格及功能要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。变频器工作原理及使用及配置方法；ABB ACS150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。它具有固定式控制盘和固定式电位器，面

3、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。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个通道数据，具有上限下限报警功能。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(fngf)和步骤手动变频调速系统(xtng)接线利用万用表检查(jinch)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、

4、W端；检查所有接线是否正确。变频器基本调速功能设置检查变频器操作面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；确认变频器显示器右下角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，按键，按上下键选择，按键,出现，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，直到显示；变频器最大输出频率设置：设置最大输出频率，同选择，按住键，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，直到显示，确

5、定变频器操作面板输入旋钮是否最小，确认后按START启动变频器，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。设置加/减速时间检查变频器操作面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(msh)（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(fn zhun)）处于闪烁状态，并按键，确定可以相互(xingh)切换；设置加速时间：按键，按上下键选择，按键,出现，按上下键选择2

6、2，按键，按上下键选择2202，按住键，按上下键设置加速时间；设置减速时间：按键，按上下键选择，按键,出现，按上下键选择22，按键，按上下键选择2203，按住键，按上下键设置加速时间；确认定变频器操作面板输入旋钮是否最小，确认后按START启动变频器，测量电机正转加速时间与减速时间，反转加速时间与减速时间。实验结果与数据处理根据实验方法和步骤，操作变频器，基本得到了试验的要求。学会了变频器的基本操作。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模式设置变频器给定值和设置加减速时间这两个步骤时出现问题，后与研究生学长讨论未发

7、现操作问题，故暂时结论是机器故障或者是实验说明有误。试验及过于简单，没有什么得到什么实验结论，建议增加实验要求实验打印输出结果无实验(shyn)二实验(shyn)目的及要求实验(shyn)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。实验原理变频器工作原理及使用及配置方法；ABB ACS150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。它具有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。了解5种

8、应用宏应用宏是可编程的参数集。ABB标准(biozhn)宏该宏是默认宏。该宏提供(tgng)了一种通用的I/O配置，它有3种恒速。四、试验(shyn)方法和步骤功率线路连接，并确认正确；按键，按上下键选择，按键,出现，按上下键选择99，按键，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，按上下键选择12，按键，按上下键选择1202，按键，进入恒速1频率设置，按上下键设置；按键，按上下键选择，按键,出现，按上下键选择12，按键，按上下键选择1203，按键，进入恒速2频率设置，按上下键设置；按键，按上下键选择，按键,出现，按上下键选择12，按键，按上下键

9、选择1204，按键，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(cnsh)组确认定变频器操作面板输入(shr)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START启动变频器；启动Di1，设置Di3、Di4为0、1，观看(gunkn)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。实验结果与数据处理应用ABB sta

10、ndard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）在实际中，通过简单地开关设定被控对象状态，简单有效，方便运行人员操作实验打印输出结果Di3Di4操作参数转速00通过电位器设置转速10恒速1（1202） 15HZ01恒速2（1203） 25HZ11恒速3（1204） 35HZ实验(shyn)三手动调速实验目的(md)及要求实验(shyn)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

11、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人工智能PID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启动功能。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、输出规格及功能要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(jngm)电阻分流），A/D转换器每秒采样8次

12、，控制周期0.5-120s可调。四、试验方法(fngf)和步骤将单相(dn xin)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端子相连，控制器13号端子与变频器AI端子相连；检查所有接线是否正确；系统上电，将变频器设置为ABB标准宏模式（如实验四）；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；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；设置控制器手动输出调速控制器输出设为0-20mA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

13、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。设置记录仪记录间隔设为1s。操作流程按控制面板A/M切换(qi hun)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Di1按钮，启动变频器，观察变频器显示(xinsh)面板是否为最小频率；通过调节(tioji)控制器控制面板上下按钮设定输出频率，观察变频器与记录仪显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面板Di1按钮，启动变频器后，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后，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

14、作均正确，仪器调校到了较好状态。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、在实验过程中一定要确保接线正确，以防出现难以理解的现象。2、其次要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。 实验打印输出结果实验四 闭环调速实验目的及要求实验四：闭环调速的实验目的：了解闭环调速信号流向。实验仪器ABB三相(sn xin)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(dingng)工具，导线若干。实验(shyn)原理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

15、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人工智能PID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启动功能。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、输出规格及功能要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。变频器工作原理及使用及配置方法；ABB ACS150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。它具有固定式控制盘和固定式电位器，面

16、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，可同时记录4个通道数据，具有上限下限报警功能。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。试验方法和步骤将单相(dn xin)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相连，控制器13号端子与变频器AI相连；检查所有(suyu)接线是否正确；系统上电，将变频器设置为ABB标准(biozhn)宏模式（如实验四）；设置最高频率（如实验

17、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；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；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、D参数（待定）；设置控制周期（待定）；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。设置记录仪记录间隔设为1s。操作流程此处是利用控制器的输出信号来模拟被控量电信号的反

18、馈值，如下图接线，闭环调速接线图系统上电，按控制面板A/M切换(qi hun)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，启动变频器远程控制面板(min bn)DI1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(tnggu)调节控制器控制面板上下按钮设定输出频率，调节控制器的输出到50%，观察变频器与记录仪显示面板频率变化是否一致；按控制器控制面板的A/M切换按钮，将控制器切换到自动模式，在记录以上观察控制信号的输出曲线。实验结果与数据处理手动调节控制器的输出到50%：按控制器控制面板的A/M切换按钮，将控制器切换到自动模式，在记录以上观察控制信号的输出曲线如下：六、讨论与结论（对实验(shyn)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(gijn)意见）1、控制器与变频器的输出(shch)幅值范围应为一致，