Politechnika Poznańska  

Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania 

 

Podstawy Automatyki – laboratorium 

 

Ćw. 5: 

Regulator dwupołoŜeniowy na przykładzie regulacji temperatury 

 

 

Cel ćwiczenia: 

Celem  jest  badanie  regulatora  dwupołoŜeniowego  oraz  wyznaczenie  dynamicznych  i  jakościowych 
parametrów regulacji dwupołoŜeniowej.  
 

Zakres niezbędnych wiadomości teoretycznych: 

Obejmuje on: 
 

- istotne cechy regulatorów dwupołoŜeniowych oraz zakres ich stosowania,  

 

- przebiegi wielkości regulowanej w układzie regulacji dwupołoŜeniowej,  

 

- sposoby poprawy jakości regulacji dwupołoŜeniowej.  

 

Opis stanowiska lab: 

 

 

 

Rys. 1. Opis elementów stanowiska. 

 

1.

 

Włącznik sieciowy (boczna ścianka 
stanowiska). 

2.

 

Zaciski wyjściowe czujników 
temperatury PT1000; T1÷T3 

3.

 

Zaciski zasilające ogniwa Peltiera OP1. 

4.

 

Zaciski zasilające wentylatora 
chłodzenia ogniwa OP1. 

5.

 

Zaciski wyjściowe termistora T4. 

6.

 

Zaciski zasilające wentylatora 
chłodzenia ogniwa OP2. 

7.

 

Zaciski zasilające ogniwa Peltiera OP2. 

8.

 

Zaciski wewnętrznego regulatora 
temperatury. 

9.

 

Wewnętrzny regulator temperatury – 
STC 8080. 

10.

 

Zaciski połączeniowe badanych 
regulatorów. 

11.

 

Zaciski zasilania 12V/12A. 

12.

 

Wentylator chłodzący z radiatorem 
ogniwa OP2. 

13.

 

Ogniwo Peltiera OP2. 

14.

 

Osłona modułu grzewczo/chłodzącego. 

15.

 

Ogniwo Peltiera OP1. 

16.

 

Wentylator chłodzący z radiatorem 
ogniwa OP

 

Politechnika Poznańska  

Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania 

 

Podstawy Automatyki – laboratorium 

 

Ćw. 5: 

Regulator dwupołoŜeniowy na przykładzie regulacji temperatury 

 

 

 

Stanowisko zbudowano z wykorzystaniem następujących elementów: 
 

1.

 

Moduł  grzewczo/chłodzący  -14;  składa  się  z  części  centralnej  wykonanej  z  litego 
kształtownika  aluminiowego,  w  którym  w  wykonanych  otworach  umieszczono  czujniki 
temperatury  wykorzystywane  podczas  badań.  Do  modułu  przytwierdzono  zabezpieczenie 
termiczne na wypadek przekroczenia dopuszczalnej temperatury 100

o

C. Po obu stronach bloku 

zamontowano  ogniwa  Peltiera  wraz  z  radiatorami  i  wentylatorami,  które  mają  za  zadanie 
chłodzić „gorącą” stronę ogniw w przypadku ich zasilenia z przeciwną polaryzacją tj. (+) do (-) 
oraz  (-)  do  (+).  Oznacza  to,  Ŝe  ciepło  przepływa  od  aluminiowego  bloku  do  radiatorów,  co 
skutkuje  chłodzeniem  bloku.  Po  odwrotnym  podłączeniu  zasilania  ogniwa  czyli  zgodnie  z 
polaryzacją (+) do (+) oraz (-) do (-), kierunek przepływu ciepła zmienia się – aluminiowy blok 
jest nagrzewany; w tym  przypadku zasilanie wentylatorów nie jest konieczne. JednakŜe, aby 
omyłkowo nie dopuścić do uszkodzenia ogniwa, zaleca się ciągłą pracę wentylatorów, gdy 
ogniwa  są  zasilane.  Wszystkie  zaciski  umieszczono  nad  modułem  oraz  dodatkowo  w  części  
regulatorów  badanych.  Do  zasilenie  modułu  naleŜy  wykorzystać  wewnętrzny  zasilacz 
12V/12A, którego zaciski wyjściowe umieszczono na panelu przednim i opisano jako  -8 oraz -
11. 

2.

 

Moduł  wewnętrznego  regulatora  temperatury  -9.  Aby  umoŜliwić  przeprowadzenie  prostych 
ć

wiczeń  z  wykorzystaniem  typowego  regulatora  temperatury,  w  stanowisku  wbudowano 

regulator STC 8080 umoŜliwiający zadanie podstawowych parametrów regulacji opisanych w 
załączonej  instrukcji  obsługi  (na  końcu  niniejszej  instrukcji).  Zasilanie  regulatora  uzyskano  z 
wewnętrznego  zasilacza  i  jest  ono  włączane  jednocześnie  z  włączeniem  zasilania  głównego 
przełącznikiem -1. 

3.

 

Zaciski  połączeniowe  badanych  regulatorów  -11.  Do  zacisków  tych  podłączono  wszystkie 
elementy  wykonawcze  stanowiska  (ogniwa  Peltiera  i  wentylatory)  oraz  czujniki  temperatury 
T1  ÷  T4.  Daje  to  moŜliwość  podłączenia  dowolnego  typu  regulatora  wykorzystywanego 
podczas badań.  

 

Politechnika Poznańska  

Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania 

 

Podstawy Automatyki – laboratorium 

 

Ćw. 5: 

Regulator dwupołoŜeniowy na przykładzie regulacji temperatury 

 

 

 

 
 

Rys 2. Schemat wewnętrzny stanowiska laboratoryjnego 

1 – ogniwo Peltiera, 2 – wentylator, 3 – czujnik temperatury, 4 – wyjście sterujące (przekaźnikowe) regulatora, 5 – 

regulator 

 

 

 

Rys 3. Schemat stanowiska laboratoryjnego 

 
 
 
 
 
 

stanowisko 

Cz. temp 

 

oscyloskop 

Karta SD 

PC 

wykres 

regulator 

GND 

Zasilanie sieciowe 

~230V 

1 

2 

3 

4 

5 

Politechnika Poznańska  

Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania 

 

Podstawy Automatyki – laboratorium 

 

Ćw. 5: 

Regulator dwupołoŜeniowy na przykładzie regulacji temperatury 

 

 

 

Przebieg ćwiczenia: 
W ramach ćwiczenia naleŜy: 
a) uruchomić stanowisko pomiarowe; 
b)  kontrolować  przebieg  rejestracji  badanych  wielkości  i  prawidłowość  działania  poszczególnych 
elementów  stanowiska,  a  w  szczególności  temperatury  w  trakcie  grzania;  zaznaczyć  momenty 
przełączeń regulatora; 
c) przerwać pomiar po zarejestrowaniu trzech lub czterech cykli wielkości regulowanej; 
d) badania wykonać trzykrotnie dla róŜnych nastaw regulatora 
e) wyznaczyć stałe czasowe elementów inercyjnych układu 
 
Sprawozdanie: 
Sprawozdanie powinno zawierać: 
- schemat blokowy stanowiska oraz dane katalogowe badanego regulatora,  
- wyskalowane i zinterpretowane wykresy temperatur dla róŜnych nastaw 
- szerokość pętli histerezy badanego regulatora 
- wartości stałych czasowych elementów inercyjnych układu.