Lehrsystem Basic Regelungstechnik

Für jeden Regler sind die Kennwerte über Stecker und Potentiometer in einem großen Bereich einstellbar. Die Polarität der Signale lässt sich durch verschiedene Summier-, Vergleichs- und Invertierglieder den Erfordernissen der Gesamtschaltung oder den Wünschen des Versuchsleiters anpassen.

Grenzwertmelder am Ausgang der Regler melden über Leuchtdioden anschaulich eine Bereichsüberschreitung. Für die elektronische Nachbildung von Regelstrecken stehen ein I-Glied, mehrere Verzögerungsglieder und P-Glieder zur Verfügung. Bis auf wenige Ausnahmen sind alle Regelkreisglieder mit zeitabhängigem Verhalten so ausgelegt, dass man ihre Sprungantwort sowohl mit einem normalen Oszilloskop und Speicheroszilloskop als auch mit einem Y-t-Schreiber messen kann.

Für den Betrieb mit einem Oszilloskop sind Wiederholfrequenzen bis ca. 100 Hz möglich. Messungen mit einem Schreiber lassen sich als einmaligen Vorgang bei Zeiten im Sekunden-Bereich durchführen. Ausschlaggebend für die Reproduzierbarkeit und den Komfort der Messungen ist die Ablaufsteuerung, die für diese Platte speziell entwickelt wurde. Beim Einsatz eines Oszilloskops ermöglicht diese Steuerung, dass sich der Messvorgang zyklisch wiederholt, wobei vor jedem Zyklus alle beteiligten Kondensatoren entladen werden. Eine Pre-Trigger-Schaltung sorgt für eine optimale Darstellung des Signals am Oszilloskop. Für Messungen mit einem Schreiber kann man jeden einzeln auslösen. Zur Steuerung der Schreibfeder steht der Triggerausgang in Verbindung mit einem Relais zur Verfügung. Über einen zusätzlichen RESET-Eingang lässt sich die Ablaufsteuerung auch durch einen Rechner oder eine SPS steuern. Zur Durchführung von Versuchen wird das Board auf den Tisch gelegt oder zur Demonstration in ein A4-Experimentiergestell eingehängt.

Das Board ist auch in einer Box lieferbar (siehe „Passend dazu“).

• Elektroniker/-in für Betriebstechnik
• Elektroniker/-in für Geräte und Systeme
• Elektroniker/-in für Automatisierungstechnik
• Elektroniker/-in für Gebäude- und Infrastruktursysteme
• Elektroniker/-in für Luftfahrtechnische Systeme
• Mechatroniker/-in

Spannungsversorgung:

• Netzspannung: 230 V AC / 115 V AC (110 V AC)
• Netzfrequenz: 50 ... 60 Hz
• Leistungsaufnahme: ca. 8 VA

Funktionsgruppen im PID BOARD Sollwertgeber:

Spannungen:

• 0 ... +10 V;
• 0 ... -10 V;
• 0 ... +5 V

Sollwertintegrator:

Zeitkonstante kontinuierlich einstellbar

Ablaufsteuerung:

• Spannung: 0 ... +10 V (einstellbar über Sollwertgeber);
• Frequenz: ca. 0 ... 100 Hz;
• Single-Betrieb wählbar

Relais:

mit 2 Umschaltkontakten, für Sollwert, Lastsprünge und Schreibersteuerung

Vergleicher 1:

bildet die Regeldifferenz

e = w – x

P-Regler:

Proportionalbeiwert KP einstellbarüber Stecker und Potentiometer im Bereich von ca. 0,1 ... 100

I-Regler:

Nachstellzeit TI einstellbar über Stecker und Potentiometer im Bereich von ca. 1 ms ... 10 s

D-Regler:

Differenzierzeit TD einstellbar über Stecker und Potentiometer von ca. 1 ms ...10 s

PI-Regler:

Regler für den Aufbau einer Kaskadenregelung

Summierer:

summiert vorgegebene Regler-Ausgangsspannungen

Vergleicher 2:

für den Aufbau einer Kaskadenregelung; bildet die Regeldifferenz e = w – x

Zweipunktregler:

Schwellwertschalter mit einstellbarer Schaltdifferenz und zusätzlich beschaltbarer Regelrückführung

Begrenzer:

zur Anpassung an externe Regelkreisglieder und als Pegel-Detektor zur Fehlersuche auf dem PID Board; obere und untere Ansprechschwelle getrennt einstellbar

Verzögerungsglied

1. Ordnung:

zwei VZ1-Glieder; zur Simulation von Regelstrecken, zur Anpassung der Rückführgröße und zur Istwert-Anpassung von echten Regelstrecken; Zeitkonstante und Übertragungsbeiwert einstellbar

Verzögerungsglied

3. Ordnung:

zur Simulation einer Regelstrecke mit Verzugszeit, z. B. einer Heizungs-Regelstrecke; durch Reihenschaltung mit den VZ1-Gliedern erweiterbar bis zu VZ5-Glieder

I-Glied:

zur Simulation einer Regelstrecke mit I-Verhalten, beispielsweise einer Füllstands oder Lage-Regelstrecke

Abmessungen:

• 532 x 297 x 110 mm (B x H x T)

Gewicht:

• ca. 3,35 kg

Mechanische Angaben:

Die Frontplatte des Boards besteht aus 5 mm starkem Schichtpressstoff, Farbe mattblau, und ist mit weißen Schaltsymbolen, entsprechend den eingebauten Funktionsgruppen, graviert. Eine stabile Kunststoffhaube schützt die Rückseite des Gerätes und ermöglicht durch ihre Formgebung eine arbeitsgerechte Schräglage auf dem Tisch.

• Regelstrecke mit P-Verhalten und Verzögerung 1. Ordnung
• Regelstrecken mit P-Verhalten und Verzögerung 3. Ordnung
• Regelstrecken mit I-Verhalten
• P-Regler
• PI-Regler
• PD-Regler
• PID-Regler
• Zweipunktregler
• P-T1-Regelstrecke, geregelt von einem P- und PI-Regler
• P-T1-Regelstrecke, geregelt von einem Zweipunktregler
• P-T3-Regelstrecke, geregelt von einem P- und PD-Regler
• P-T3-Regelstrecke, geregelt von einem PID-Regler
• P-T3-Regelstrecke, geregelt von einem Zweipunktregler mit Rückführung
• I-Regelstrecke ohne und mit zusätzlicher Verzögerung, geregelt von einem P-Regler
• Nachbildung eines Lageregelkreises in einer Werkzeugmaschine
• Regleroptimierung auf der Grundlage der Sprungantwort nach Chien, Hrones und Reswick
• Regleroptimierung auf der Grundlage der kritischen Reglereinstellung nach Ziegler und Nichols

• PID Board
• Leitungssatz PID Board