Vannkoker med temperaturreguleringTechTeach disponerer 4 stk vannkokerigger for temperaturregulering. OversiktFigur 1 viser vannkokerrrigen. Figur 1: Vannkokerrrigen Beskrivelse av riggenFigur 2 viser vannkokeren. Figur 2: Vannkoker Figur 3 viser elektronikkboksen. Figur 3: Elektronikkboks Beskrivelse av vannkokerriggen: · Vannkokeren (Bodum) har et varmeelement som leverer 700 W når det er tilkoplet nettspenningen (220 VAC). · Temperaturen i vannkokeren måles med et Pt1000-element, som er en temperatursensor av typen RTD (resistance temperature detector). · Temperaturtransmitteren genererer 4-20 mA målesignal tilsvarende 0-100 grader C, lineært. · Strømmålesignalet går gjennom en motstand på 250 Ohm. Spenningsfallet over motstanden brukes som spenningsmålesignal, som blir i området 1-5 V. · En SSR-komponent styrer effekten levert av varmeelement til vannet i vannkokeren. SSR-komponenten styres med et spenningssignal i området 0-5 V, som gir proporsjonal effekt i området 0-700 W. (For detaljer om sammenhengen mellom styresignalet og effekt, se hjemmesiden for SSR-komponenten nedenfor.) Teknisk dokumentasjon· Koplingsskjema v/El-tavle Grenland. · SSR-komponenten (RGC1P48V30ED, Carlo Gavazzi) · Temperaturtransmitteren (LLK V2, Produal) PCTil hver rigg er det en bærbar PC (Acer Inspire) med følgende programvare: · LabVIEW Runtime Engine inkl. NI-DAQmx-drivere · Python (Anaconda-distribusjonen) · OpenOffice · Nettleseren Microsoft Edge LabVIEW-appEn LabVIEW-app (ikke fritt tilgjengelig) brukes for regulering av vannkokeren. Appen kjøres på PC-ene nevnt ovenfor. Figur 4 viser appens frontpanel. Figur: LabVIEW-appens frontpanel. TemaMed ovennevnte utstyr og programvare kan riggen dekke følgende tema: · Instrumentering av reguleringssystem for temperaturregulering · Målesignalomregning fra volt til grader C · Målesignalfiltrering med tidskonstantfilter og middelverdifilter · Prosessdynamikk: Forsterkning, tidskonstant, tidsforsinkelse · Manuell regulering · Automatisk regulering med av/på- regulator · Automatisk regulering med PID-regulator (P, PI, PID) · Regulatorinnstilling (Ziegler-Nichols, Åstrøm-Hägglund (rele-metoden), Good Gain, Skogestad) · Lagring av dataserier på fil og videre behandling i regneark eller Python
· Simulering
(ovennevnte app inneholder en simulator som kjører i
parallell med den virkelige motoren). Simulatoren er basert på
energibalanse: · Modelltilpassing (optimal estimering av modellparametre fra eksperimentelle tidsserier). Til kan en bruke et ferdigutviklet Python-program som tilpasser modellen ved å finne de verdiene av modellparametrene (f.eks. C og G) som gir beste overensstemmelse mellom eksperimentell og simulert tidsserie. Med «beste» menes minste sum av kvadratisk avvik (prediksjonsfeil) mellom de to tidsseriene. Lab-rigger som TechTeach disponerer 26.9 2024. Finn Aakre Haugen (finn@techteach.no) |