Материал: 4729

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Как было сказано выше, об окончании загрузки установки свидетельствует загрузка стартового экрана «Процесс» SCADA-пакета и принятие всеми параметрами на нѐм численных значений вместо «решѐток».

Значение уставки уровня в верхнем баке задаѐтся равным 150 мм в поле ввода уставки 22 (ввести число и нажать Enter) в верхней правой части экрана «Процессы». Устанавливаем способ регулирования с помощью регулирующего клапана нажатием кнопки 17 «Автоматическое регулирование клапаном» справа от мнемосхемы. Открываем вентиль слива воды из верхнего бака 22 на 30° и включаем насос нажатием кнопки 11

«Включить насос» на экране рабочей станции. Вода начнѐт поступать в верхний бак. Далее нужно подождать пока система заполнит верхний бак водой до заданного уровня и дать ей поработать на этом уровне 2-3 мин,

после чего отключить насос нажатием кнопки 11 «Выключить насос» и

полностью открыть вентиль слива воды из верхнего бака. Воспользовавшись экраном «Тренды», заполнить таблицу 1 с интервалом времени 30 с.

Таблица 1

Результаты эксперимента

Уровень,

Расход на Расход на

Время, с

ммподаче, л/ч сливе, л/ч

Кроме того, требуется зафиксировать время, за которое уровень достиг заданного значения.

Дождаться, пока вода из верхнего бака полностью сольѐтся (уровень в поле 5 на экране рабочей станции будет ~46 мм). Выставить значение открытия сливного вентиля на 30°. Выбрать способ регулирования с помощью изменения частоты работы насоса нажатием кнопки 20 «Автоматическое регулирование насосом» справа от мнемосхемы. Включить

16

насос нажатием кнопки 11 «Включить насос» на экране рабочей станции.

Вода начнѐт поступать в верхний бак. Далее нужно подождать пока система заполнит верхний бак водой до заданного уровня и дать ей поработать на этом уровне 2-3 минуты, после чего отключить насос нажатием кнопки 11 «Выключить насос» и полностью открыть вентиль слива воды из верхнего бака. Воспользовавшись экраном «Тренды», вновь заполнить таблицу 1,

имеющую те же поля, с тем же интервалом.

Построить графики изменения уровня во времени при обоих способах регулирования (клапаном и насосом). Сделать вывод, какой способ наиболее оптимален и почему.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Основная литература

1. Глухов Д. А. Технические измерения и приборы: доп. УМО по образованию в обл. автоматизир. машиностроения в качестве учеб. пособия для студентов высших учебных заведений.- Воронеж: ВГЛТА, 2009.- 251с.

Дополнительная литература

1. Раннев Г. Г. Методы и средства измерений [Текст]: / Г. Г. Раннев, А.П.

Тарасенко. - Изд. 2-е, стереотипное. - М.: Издательский центр «Академия»,

2004. - 336 с.: ил.

ПРИЛОЖЕНИЕ

ПОНЯТИЕ О МЕТОДЕ НАИМЕНЬШИХ КВАДРАТОВ

Наилучшей шкалой измерительного устройства является равномерная шкала, что соответствует уравнению регрессий первой степени, то есть

yi a bxi .

Необходимо найти значения коэффициентов а, b.

17

Для решения этой задачи применяем метод наименьших квадратов.

Смысл его заключается в том, что ищется градуировочная прямая, для которой сумма квадратов погрешностей будет наименьшей. Это условие имеет вид

u

 

 

 

 

u

 

 

 

 

 

 

 

ˆ

2

 

y a b x

 

2

F ab min .

y y

 

 

i

 

 

 

 

i

i

 

 

 

i 1

 

 

 

 

i 1

 

 

 

 

 

Функция F(ab) двух переменных имеет минимум, если

F 0 ; F 0 .

a b

Составляем систему нормальных уравнений:

Fa

Fb

 

u

 

 

 

 

2

y a b x

0;

 

 

i

i

 

 

 

i 1

 

 

 

 

 

u

 

 

x 0.

2

y a b x

 

 

i

i

 

i

i 1

Упрощая, получаем

u

 

u

yi

n a b xi ;

i 1

i 1

u

u

u

yi xi a xi

b xi2 .

i 1

i 1

i 1

Численные значения членов системы уравнений наиболее удобно нахо-

дить с помощью таблицы, заполняя столбцы 1 – 4.

Подставляя результирующие значения столбцов 1 – 4 в систему урав-

нений (1) и решая ее относительно а и b, получаем искомое уравнение

yi a bxi

Подставляя в искомое уравнение текущие значения xi, находим оценки выравненных значений ˆyi (столбец 5). Оценка остаточной среднеквадратической погрешности

u

yi ˆyi 2

 

 

 

 

 

 

S

D

 

 

.

 

1

 

i 1

 

 

 

 

 

 

n 1

 

18

Результаты обработки данных по уравнению линейной регрессии

x

 

y

x y

 

x2

 

ˆy

y ˆy

ˆ

2

 

 

i

 

i

i i

 

i

 

i

i i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

yi yi

 

 

 

1

 

2

3

 

4

 

5

6

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u

 

u

u

 

u

 

u

u

u

 

2

 

xi

 

y i

xi yi

 

2

 

ˆ

ˆ

ˆ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xi

 

yi

yi yi

yi yi

 

 

i 1

 

i 1

i 1

 

i 1

 

i 1

i 1

i 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

.................................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

3

1 ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ ..................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

3

2 ЗАПУСК И ОТКЛЮЧЕНИЕ УСТАНОВКИ........................................................

 

 

 

 

8

3 ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ ...............................................................

 

 

 

 

15

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ....................................................................

 

 

 

 

17

ПРИЛОЖЕНИЕ ........................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

17

Поляков Сергей Иванович

ТЕХНИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ И ПРИБОРЫ

Методические указания

к выполнению практических работ для

студентов по направлению

подготовки 15.03.04

- Автоматизация

технологических процессов и производств (уровень бакалавриата)

 

Подписано в печать

 

. Формат 60х84/16. Объем

п. л.

Усл. печ. л.

. Уч.-изд. л.

. Тираж 100

экз. Заказ №

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова»

РИО ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». УОП ФГБОУ ВО «ВГЛТУ» 394613, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8

19