Настоящее руководство по эксплуатации ТНАС.405529.001 РЭ предназначено для ознакомления с порядком работы и техническим обслуживанием регуляторов-измерителей температуры ПОЛИКОН моделей 812, 813, 814. Руководство по эксплуатации содержит назначение, технические данные, описание принципа действия и конструкции, а также сведения, необходимые для правильной эксплуатации, технического обслуживания, хранения и транспортирования.
Лица, допущенные к эксплуатации прибора, должны быть аттестованы в соответствии с “Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей” (Гостехнадзор, Москва “Недра”, 1990 г.)
1. Назначение
1.1. Регуляторы-измерители температуры ПОЛИКОН 812, 813, 814 (в дальнейшем - регуляторы) пред-
назначены для измерения и автоматического регулирования температуры, а также других физичес-
ких величин при использовании соответствующих нормирующих преобразователей с унифициро-
ванным выходным сигналом. Закон регулирования у модели 812: двухпозиционный, трехпозицион-
ный и пропорционально - интегрально - дифференциальный (ПИД), у моделей 813, 814–только ПИД
1.2. Модели 812, 813, 814 отличаются возможностями термической программы:
модель 812 осуществляет нагрев/охлаждение до заданной температуры и ее поддержание;
таймером можно установить продолжительность выдержки или суммарную продолжительность
нагрева/охлаждения и выдержки с последующим отключением мощности, кроме того, таймер
может использоваться автономно для управления другими процессами;
модель 813 выполняет произвольную термическую программу, имеющую до10 участков, програм-
мируемых в координатах температура/время;
модель 814 выполняет произвольную термическую программу или несколько программ, имеющих
до 100 участков, программируемых в координатах температура/время; программная коммутация
выходов.
1.3. Регуляторы предназначены для совместной работы с термопреобразователями сопротивления
по ГОСТ 6651 и термопарами по ГОСТ Р8.585.
1.4. Дополнительно регуляторы выполняют следующие функции:
- сигнализация при возникновении аварийных ситуаций;
- звуковая сигнализация при включении, аварии, изменении режимов;
- светодиодная индикация состояния выходных сигналов;
- дистанционное управление таймером или блокировка сигнала мощности при использовании логического входа;
- автоматическая настройка под объект при ПИД - законе регулирования;
- сравнение измеренной температуры с дополнительной уставкой с помощью компаратора;
- возможность коммутации выходных сигналов внутренних функциональных узлов на тот или иной физический выход при помощи коммутатора ресурсов;
- сохранение параметров регулятора в энергонезависимой памяти после отключения питания;
- защита настроечных параметров паролем от несанкционированного изменения;
- двухсторонняя связь с компьютером при использовании интерфейсов RS 232 или RS 485.
1.5. Регуляторы предназначены для работы при температуре от + 5 до + 40 ºС и относительной
влажности до 80% при 25 ºС.
1
.6. Питание от сети переменного тока напряжением 110...240 В, частотой 48...62 Гц.
Структура обозначения регулятора:
2. Технические данные
2.1. Габаритные размеры: ширина 96 мм, высота 48 мм, длина 50 мм (см. рис.1).
2.2. Масса не более 0,2 кг.
2.3. Потребляемая мощность не более 3,5 ВА.
2.4. Наработка на отказ при доверительной вероятности 0,8 не менее 15000 час.
2.5. Типы первичных преобразователей, диапазон температур, разрешающая способность индикации,
шаг задания и предел допускаемой основной приведенной погрешности в процентах от макси-
мального диапазона измерений () приведены в табл.1.
Таблица 1
Код инди-кации
|
Тип
преобразова-
теля (НСХ), (W100)
|
Диапазон ºС
|
Разрешение, ºС
|
Шаг задания, ºС
|
, %
|
81Х/4
|
81Х/5
|
81Х/4
|
81Х/5
|
Термопары
|
п4
|
ТВР (А-1)
|
0...2500 (1)
|
1
|
0,1
|
1
|
0,1
|
(0,15 + единица мл.
разряда)
|
п0
|
ТПР (В)
|
0...1800 (2)
|
п1
|
ТПП (S)
|
0...1600
|
п5
|
ТПП (R) (3)
|
0...1400
|
п2
|
ТХА (K)
|
-199 …1300
|
1
0,1(4)
|
п6
|
ТНН (N)
|
-199 …1300
|
п7
|
ТЖК (J)
|
-199 … 900
|
п3
|
ТХК (L)
|
-199 … 800
|
п8
|
ТМК (T)
|
-199 … 400
|
Термометры сопротивления
|
с0
|
50П (1,391)
|
-199 …850
|
1
0,1
|
0,1
0,01(5)
|
1
|
0,1
|
(0,1 + единица мл.
разряда)
|
с1
|
100П (1,391)
|
с2
|
50П (1,385)
|
с3
|
100П (1,385)
|
с4
|
50М (1,428)
|
-199 …200
|
с5
|
100М (1,428)
|
Унифицированные сигналы
|
У0
|
0…50 мВ
|
-1999..9999(8)
|
1
0,1
0,01
0,001
|
-
|
1
0,1
0,01
0,001
|
-
|
(0,1 + единица мл.
разряда)
|
У1
|
0… 1 В
0…5 мА (6)
0…20 мА (7)
|
У2
|
0,2…1В
4…20 мА (7)
|
(1) В 812/5, 814/5П диапазон 0…1600 ºС. (2) для диапазона 600…1800 ºС. 3) В 812/5, 814/Х нет. 4) В диапазоне -199…999 ºС. (5) Только для 100П в диапазоне -99…100 ºС.
(6) С внешним шунтом 200 Ом. (7) С внешним шунтом 50 Ом. (8) Максимальный.
2.6. Предел допускаемой дополнительной погрешности измерений, вызванной отклонением темпера-
туры окружающего воздуха от нормального значения (20 2) ºС до любой температуры в рабочем
диапазоне равен 0,5 от предела допускаемой основной приведенной погрешности на каждые 10 ºС.
2.7. Установка времени осуществляется в диапазонах 0…9999 (в 814: 0…8000) с шагом 1 сек., 1 мин или 0…3200 с шагом 1 час. Предел допускаемой основной приведенной погрешности отсчета времени равен ± 0,4% от установленного значения.
2.8. Транзисторные выходы (Т1, Т2) выполнены по схеме «открытый коллектор» на транзисторе
NPN-типа, максимальный ток 0,3 А, максимальное напряжение 40 В.
2.9. Контактные выходы (К1, К2) выполнены на реле с нормально разомкнутыми контактами.
Максимальное значение коммутируемого тока 3 А, максимальное значение коммутируемого напря-
жения: 250 В при переменном токе, 30 В при постоянном токе.
2.10. Встроенный источник питания выходных цепей имеет постоянное напряжение 9 В 5%, максимальный ток нагрузки 50 мА.
2.11. Модификации регуляторов, имеющие аналоговый выход, обеспечивают ток, пропорциональный сигналу мощности, в диапазоне 0…5 мА при сопротивлении нагрузки до 2 кОм.
3.Устройство и работа
3.1. Конструкция регулятора предусматривает его монтаж на щитах и панелях с помощью фиксато-
ров, входящих в комплект поставки.
3.2. Корпус регулятора пластмассовый, выполнен в соответствии со стандартом DIN 43700.
На лицевой панели (см.титульный лист) расположены светодиодные индикаторы и кнопки управ-
ления.
На задней панели расположены клеммы для подключения внешних устройств (см. рис.1).
3.3. Функциональная схема регуляторов изображена на рис.2.
Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) преобразует аналоговый сигнал от первичного термо-преобразователя в цифровой код текущей температуры, который используется другими функциональными узлами. Кроме того, АЦП осуществляет цифровую фильтрацию входного сигнала и масштабирование унифицированных сигналов.
 Формирователь термической программы вырабатывает программное значение температуры в соответствии с введенными значениями температуры и времени.
Регулирующее устройство вычисляет отклонение, то есть разность между программным и измеренным значениями температуры и вырабатывает управляющее воздействие в соответствии с установленным законом регулирования. Регулирующее устройство может работать по двухпозиционному или ПИД- закону регулирования. Более подробно законы регулирования рассмотрены в разделе 8.
Формирователь аварийных сигналов сравнивает значение текущей температуры с установленны-ми значениями нижней и верхней границы измеряемого диапазона температур. Если текущая температура находится вне диапазона, то вырабатывается аварийный сигнал. Кроме того, аварийный сигнал вырабатывается при обрыве первичного термопреобразователя.
Компаратор сравнивает значение текущей температуры с параметром ЗАДАНИЕ 2. Результат сравнения зависит как от значений сравниваемых величин, так и от установленного режима работы компаратора.
Компаратор в режиме «0» можно использовать для управления вспомогательными внешними устройствами (вентилятором, заслонкой и пр.), которые будут срабатывать при достижении текущей температурой ЗАДАНИЯ 2. Использование компаратора в режиме «0» является необходимым при трехпозиционном регулировании.
Компаратор в других режимах можно использовать для сигнализации выхода отклонения за установленный предел.
Коммутатор ресурсов позволяет потребителю скоммутировать сигналы, вырабатываемые функциональными узлами, на тот или иной физический выход (Т1, Т2, К1, К2).
3.4. Графики, иллюстрирующие работу функциональных узлов регулятора, приведены на рис.3. На графиках:
ΔТ – гистерезис, который равен 1 ºС, 0,2 ºС или 0,02 ºС при разрешении, соответственно, 1 ºС, 0,1 ºС или 0,01 ºС. Гистерезис компаратора при двух и трехпозиционном регулировании устанавливается потребителем (см. п.8.2).
Прог. - программное значение температуры, которое равно ЗАДАНИЮ 1 на участках выдержки и нагрева/охлаждения с максимальной скоростью, а на других участках изменяется с заданной скоростью.
Выходные сигналы функциональных узлов могут принимать два значения: нижнее (на графиках), которое соответствует закрытому транзистору для выходов Т1, Т2 или разомкнутым контактам реле для выходов К1, К2 (светодиоды погашены), и верхнее, которое соответствует открытому транзистору для выходов Т1, Т2 или замкнутым контактам реле для выходов К1, К2 (светодиоды светятся).
4. Указание мер безопасности
4.1.В целях надежной работы регулятора и безопасности обслуживающего персонала необходимо
соблюдать общие правила техники безопасности, установленные на предприятии-потребителе.
4.2. Все подключения к регулятору производить при обесточенных внешних цепях.
4.3. Наладочные работы, осмотры и ремонт производить только после отключения регулятора от
сети.
4.4. Запрещается работать с регулятором при снятом кожухе.
5. Порядок установки
5.1. Установите регулятор в помещении с климатическими условиями по п. 1.5. На месте установки
должны быть исключены сквозняки и прямое попадание на регулятор солнечных лучей.
5.2. Вставьте регулятор с лицевой стороны приборного щита в вырезанный проем (см. рис.4), устано-
вите в боковые отверстия корпуса фиксаторы с вставленными в них винтами и заверните их. При-
борный щит должен быть расположен вертикально.
5.3. Для внешних подключений используются клеммы с винтовыми лифтовыми зажимами под провода сечением не более 2,5 мм ².
5.4. Подключите первичный преобразователь (см. рис.7). Термопара к клеммам подключается непо-
средственно или с помощью компенсационного провода, соблюдая полярность, суммарное сопро
тивление термопары и компенсационного провода должно быть не более 150 Ом.
Термопреобразователь сопротивления подключается по трехпроводной или четырехпроводной
схеме. При трехпроводном подключении соединительные линии должны иметь равную длину и се-
чение, сопротивление линии не более 10 Ом. При четырехпроводном подключении сопротивление
линии не более 100 Ом.
Линии связи первичного термопреобразователя с регулятором рекомендуется экранировать, в
качестве экрана может быть использована заземленная стальная труба.
5.5. Сеть 220 В 50 Гц подключите к контактам "13" и "14". Питание регуляторов необходимо производить от сети, не связанной с питанием мощных электроустановок. При наличии значительных импульсных помех в сети рекомендуется использовать разделительный трансформатор с заземленной экранной обмоткой или сетевой фильтр.
5.6. Схемы подключения транзисторных выходов Т1, Т2 приведены на рис.5. В качестве ИУ, изображенного на рис.5д, могут использоваться силовые модули серии МСО, выпускаемые ООО «Термэкс НПФ», твердотельные реле фирм COSMO, GUNTHER, OMRON, ПРОТОН, OPTO 22, CRYDOM, и др., а также исполнительные устройства на основе модуля МСО 1, изображенные на рис.6. Схемы подключения трехфазной нагрузки представлены на рис.8.
В схемах: R1C1 – помехоподавляющая цепь, R2 – ограничительный резистор, R3 – варистор, служащий для гашения перенапряжений, которые могут возникать в питающей сети и выводить из строя как силовые тиристоры, так и выход модуля МСО 1.
5.7. Контактные выходы К1, К2 оснащены искрогасящими RC-цепями (см. рис.2) . Если к контактному выходу подключается индуктивная нагрузка (обмотка пускателя, контактора и пр.), то она обязательно должна быть зашунтирована цепью R1C1.
6. Органы управления и режимы работы
6.1. После подключения регулятора к сети на индикаторе появляется номер версии программного обеспечения, и через 2 сек. - текущие параметры: текущая температура, то есть температура
объекта в зоне расположения первичного термопреобразователя, уровень мощности в нагрузке, состояние выходов.
6.2. Вывод на индикатор параметров термической программы или настроечных параметров производится нажатием, соответственно, кнопки ПРОГРАММА или НАСТРОЙКА. Далее, нажимая кнопку ВЫБОР, можно последовательно вывести на индикацию все указанные параметры. Для возврата к текущим параметрам нажмите кнопку ВЫБОР и не отпускайте, пока они не появятся на индикаторе.
6.3. Кнопками (больше) или (меньше) можно изменять значение мигающего параметра, при этом кратковременное нажатие вызывает изменение параметра на единицу, длительное нажатие-изменение со скоростью 10 единиц в секунду, нажатие еще и второй кнопки – изменение со скоростью 100 единиц в секунду.
6.4. На рис.9, 10 наглядно изображены индицируемые параметры, а также указано назначение кнопок в различных режимах работы регуляторов.
6.5. Регулятор может находиться в одном из трех режимов:
ручной режим - светится символ , термическая программа не выполняется, в этом режиме можно контролировать температуру объекта и изменять любые параметры, в том числе и уровень мощности в нагрузке;
автоматический режим - символ погашен, выполняется заданная термическая программа.
В модели 812 можно изменять параметры термической программы и текущее время таймера, кроме текущей мощности и параметров меню ИЗМЕРЕНИЕ, в моделях 813, 814 изменение заданных параметров невозможно;
самонастройка - символ мигает, автоматически определяются коэффициенты ПИД - закона регулирования, изменение заданных параметров невозможно.
Для перехода из ручного режима в автоматический нажимается пуск / стоп и удерживается, пока не погаснет символ . Переход из автоматического режима в ручной регулятор осуществляет самостоятельно, после выполнения программы. Кроме того, можно принудительно перевести регулятор в ручной режим, нажав кнопку ПУСК / СТОП и удерживая ее, пока не загорится символ . Переход в режим самонастройки рассмотрен ниже.
7. Порядок настройки
7.1. Настроечные параметры изменяйте обязательно в той последовательности, в какой они пе-речислены ниже. На приведенных рисунках изображены значения параметров, установленные на предприятии-изготовителе. Все настроечные параметры сгруппированы в шесть меню:
ИЗМЕРЕНИЕ (1), ДИАПАЗОН (2), РЕЖИМ (3), ВЫХОДЫ (4), А, b, c (5), ЗАДАНИЕ 2 (6). Здесь и далее число в скобках, стоящее рядом с названием меню, определяет его номер, высвечивающийся в модели 814.
7.2. Подайте питание на регулятор; если он находится в автоматическом режиме, переведите его в ручной. Нажмите кнопку НАСТРОЙКА, при этом на индикаторе возникают параметры меню ИЗМЕРЕНИЕ (1), разделенные точками.
7.3. Для изменения параметров нажмите кнопку или , при этом начинает мигать левый разряд индикатора. Кнопками или установите нужное значение и нажмите кнопку ВЫБОР, при этом начинает мигать следующий разряд индикатора, который можно изменить аналогично и т.д. Нажатие кнопки ВЫБОР при мигании крайнего правого разряда прекращает
мигание.
7.4. Нажмите кнопку ВЫБОР, при этом на индикаторе появляется первый параметр меню ДИАПАЗОН (2). Количество параметров этого меню зависит от вида выбранного первичного преобразователя.
Термопары и термометры сопротивления
Первые два параметра определяют диапазон измеряемых температур. Если измеряемая температура находится вне этого диапазона, то вырабатывется аварийный сигнал.
На индикаторе нижняя граница диапазона измеряемых температур. Кнопками или установите нужное значение.
Нажмите ВЫБОР, на индикаторе верхняя граница диапазона
измеряемых температур. Кнопками или установите нужное значение.
Нажмите ВЫБОР, на индикаторе последний параметр этого меню: коррекция. Этот параметр позволяет изменять показания текущей температуры на индикаторе с целью устранения погрешности первичного термопреобразователя; таким образом, температура на индикаторе равняется алгебраической сумме температуры, измеренной первичным термопреобразователем, и коррекции. Кнопками или установите нужное значение. Коррекцию можно установить в диапазоне -100…100 ºС с шагом, равным разрешающей способности температуры, при разрешении 0,01 ºС диапазон коррекции -10…10 ºС.
Унифицированные сигналы
Первые два параметра позволяют осуществить масштабированиение унифицированного сигнала.
На индикаторе значение измеряемой величины, соответствующее ниж-
ней границе диапазона унифицированного сигнала.
Кнопками или установите нужное значение.
Нажмите ВЫБОР, на индикаторе значение измеряемой величины, со
ответствующее верхней границе диапазона унифицированного сигнала.
Кнопками или установите нужное значение.
Нажмите ВЫБОР, следующие два параметра определяют диапазон измеряемой величины. Если измеряемая величина находится вне этого диапазона, то вырабатывается аварийный сигнал.
На индикаторе нижняя граница диапазона измеряемой величины. Кнопками или установите нужное значение.
Нажмите ВЫБОР, на индикаторе верхняя граница диапазона измеряемой величины. Кнопками или установите нужное значение.
Нажмите ВЫБОР, на индикаторе последний параметр этого меню: коррекция. Этот параметр позволяет изменять показания измеряемой величины на индикаторе с целью устранения погрешности первичного преобразователя; таким образом, показания индикатора равняются алгебраической сумме величины, измеренной первичным преобразователем, и коррекции. Кнопками или установите нужное значение. Коррекцию можно установить в диапазоне ± 1000 единиц младшего разряда.
7.5. Нажмите кнопку ВЫБОР, на индикаторе меню РЕЖИМ (3).
Изменение параметров производите так, как указано в п.7.3
7 .6. Нажмите кнопку ВЫБОР, на индикаторе - меню ВЫХОДЫ (4). Параметры этого меню управляют коммутатором ресурсов и определяют режим логического входа. Изменение параметров производите так, как указано в п.7.3.
Функциональный узел
|
Вид сигнала
|
Код
|
Регулирующее устройство
|
прямой
|
0
|
инверсный
|
1
|
Компаратор
|
прямой
|
2
|
инверсный
|
3
|
Формирователь аварийных сигналов
|
прямой
|
4
|
инверсный
|
5
|
Автоматический режим
|
прямой
|
6
|
инверсный
|
7
|
Конец программы
|
прямой
|
8
|
инверсный
|
9
|
Управление от термической программы (только для модели 814)
|
А
|
Код, установленный для каждого из выходов Т1, К1, Т2, К2, определяет выход функционального узла, с которым он должен быть соединен. Выходные сигналы всех функциональных узлов, кроме регулирующего устройства, представлены на рис.3.
Выбор кода 0 или 1, определяющего прямой или инверсный выход регулирующего устройства,
зависит от вида объекта:
0 - используется для работы с объектами, у которых при подаче мощности происходит увеличение
температуры (печи и др. электронагревательные устройства).
1 - используется для работы с объектами, у которых при подаче мощности происходит уменьшение
температуры (криостаты, холодильные установки).
Если в меню РЕЖИМ выбран ПИД - закон регулирования, то выход регулирующего устройства соединен только с выходом Т1 и не может быть скоммутирован на какой-либо другой выход.
7.7. Нажмите кнопку ВЫБОР, на индикаторе – первый параметр меню А, b, c (5).
При двухпозиционном законе регулирования параметр А – это гистерезис компаратора, а параметр b – гистерезис регулирующего устройства. При ПИД - законе регулирования параметр А - это ограничение мощности, а b и с – коэффициенты ПИД - закона регулирования. Подробно эти параметры рассмотрены в следующем разделе.
Кнопками установите нужное значение, нажмите ВЫБОР и, далее аналогично установите остальные параметры этого меню.
Крайняя правая цифра при индикации коэффициентов b и с – номер поддиапазона температур, в котором действуют эти коэффициенты, в модели 812 отсутствует.
7.8. Нажмите ВЫБОР, на индикаторе – последний настроечный параметр ЗАДАНИЕ 2 (6), определяющий уровень срабатывания компаратора (см.рис. 3); кнопками установите нужное значение.
7.9. После ввода настроечных параметров перейдите к текущим, при этом установленные значения запоминаются в энергонезависимой памяти. Настоятельно рекомендуем записать установленные настроечные параметры в таблицу, расположенную в конце настоящего документа. В этом случае при случайном изменении параметров или при замене регулятора их можно будет легко восстановить.
7.10. Введенные настроечные параметры могут быть защищены паролем от несанкционированного изменения. Для установки защиты перейдите к текущим параметрам, нажмите кнопку ВЫБОР и не отпускайте, пока на индикаторе не появится буква П и мигающий ноль. Кнопками установите значение пароля в диапазоне 1…255 и нажмите ВЫБОР.
Теперь настроечные параметры также можно вывести на индикацию, однако при попытке их изменения на индикаторе появляется буква П и мигающий ноль, то есть регулятор предлагает ввести пароль. Введите пароль и нажмите ВЫБОР, если пароль правильный, то защита временно снимается и параметры можно изменять. После перехода к текущим параметрам защита восстанавливается.
Для полного снятия защиты установите на индикаторе текущие параметры, нажмите кнопку ВЫБОР и не отпускайте, пока на индикаторе не появится буква П и мигающий ноль. Введите пароль и нажмите ВЫБОР.
8. Законы регулирования
8.1. Двухпозиционный закон регулирования – самый простой метод регулирования температуры: нагреватель включен, если текущая температура ниже задания, и отключен, если превышает задание. Для предотвращения «дребезга» вблизи заданного значения устанавливается гистерезис или, иначе, зона нечувствительности. Точность регулирования температуры в какой-то степени зависит от величины гистерезиса, чем он меньше, тем точнее регулирование, но тем чаще включается нагреватель.
При управлении объектом по этому закону всегда присутствуют колебания температуры, амплитуда и период которых мало зависят от регулятора, а определяются конструкцией и параметрами объекта.
При двухпозиционном законе выходные сигналы регулирующего устройства такие же, как и у компаратора в режиме «0» (см. рис.3), только уставкой является ЗАДАНИЕ 1. Гистерезисом регулирующего устройства является параметр b меню А, b, c, который можно установить в диапазоне, указанном в табл.2.
Для выбора двухпозиционного закона установите код «3» в первом параметре меню РЕЖИМ. Напоминаем, что этот закон, также как и трехпозиционный, есть только у модели 812.
8.2. При трехпозиционном законе, позволяющем уменьшить колебания температуры, используется регулирующее устройство в двухпозиционном режиме, компаратор в режиме «0» и, соответственно, два выхода регулятора. Гистерезисом компаратора является параметр А меню А, b, c, его диапазон такой же, как и у регулирующего устройства.
Используя прямые и инверсные выходы регулирующего устройства и компаратора, а также различные соотношения между заданиями 1 и 2, можно реализовать много вариантов управления объектами, в том числе двухступенчатое регулирование, совместное использование нагревателей и охладителей и др.
8.3. ПИД - закон регулирования обеспечивает значительно более высокую точность поддержания температуры, чем предыдущие. В этом случае регулятор учитывает величину и продолжительность отклонения, а также скорость его изменения. Качество регулирования зависит, прежде всего, от того, насколько оптимально коэффициенты ПИД - закона соответствуют свойствам объекта. Выходной сигнал регулирующего устройства может быть двух видов:
- аналоговый (0…5 мА), который подается на исполнительные устройства, имеющие соответствующий вход; как правило эти устройства представляют собой мощные фазоимпульсные модуляторы, позволяющие плавно изменять ток нагрузки;
- широтно-модулированный (ШИМ), при котором мощность, выделяемая нагревателем, пропорциональна Твкл / Тр, где Тр – период регулирования, Твкл – время включения нагрузки (см. рис.11).
Период регулирования может быть выбран фиксированным или равным С/20, где С – постоянная времени интегрирования ПИД - закона. Фиксированный период регулирования (0,8 сек. при разрешении 1 ºС или 1,6 сек. при разрешении 0,1 и 0,01 ºС) устанавливается при использовании нагревателей, обладающих небольшой тепловой инерцией. Вид выходного сигнала при ПИД - законе определяется первым параметром меню РЕЖИМ
8.4. Параметры ПИД - закона находятся в меню А, b, c, где А – ограничение мощности, b, c – коэффициенты.
Ограничение мощности - максимальный уровень мощности, возможный при работе регулятора; выражается в процентах от мощности, выделяемой при постоянно подключенном нагревателе/охладителе. Установка этого параметра меньше 100% применяется для объектов, не допускающих подачу полной мощности.
Коэффициенты ПИД - закона регулирования, к которым относятся диапазон пропорциональности
(b) и постоянная времени интегрирования (С) определяют точность выполнения термической про
граммы. Оптимальные значения коэффициентов зависят от конструкции объекта и первичного пре
образователя, массы загрузки, рабочей температуры. Чем больше температура, тем меньше долж
ны быть значения b и С при прочих равных условиях. Чем больше загрузка, тем меньше b и боль
ше С, однако, коэффициент С слабо зависит от загрузки.
Значения коэффициентов могут быть определены регулятором с помощью режима самоастрой-
ки или введены вручную, если они известны. Диапазон коэффициентов, а также шаг установки за
висят от выбранной разрешающей способности индикации температуры и приведены в табл.2.
Таблица 2
Разрешение
|
Диапазон и шаг
|
Гистерезис
|
Коэфф. b
|
Коэфф. с
|
1ºС
|
1…20 ºС; 1 ºС
|
2…200 ºС; 2 ºС
|
1…200(16…3200сек); 1 (16сек)
|
0,1ºС
|
0,2…4 ºС; 0,2 ºС
|
0,4…80 ºС; 0,4 ºС
|
2…200(32…3200сек); 2(32сек)
|
0,01ºС
|
0,02…0,4 ºС; 0,02 ºС
|
0,04…8 ºС; 0,04 ºС
|
Унифициро-
ванные сиг-
налы
(ед.мл.раз-
ряда)
|
2…40; 2
|
4…800; 4
|
В процессе самонастройки регулятор переходит в двухпозиционный режим и, анализируя возникаю-
щие колебания температуры, вычисляет значения коэффициентов, которые сохраняет в памяти.
8.5. В модели 812 самонастройка производится при температуре, равной
Т + 0,75 (ЗАДАНИЕ 1 – Т),
где Т – текущая температура при начале самонастройки, после чего регулятор выходит на рабочую
температуру (ЗАДАНИЕ 1).
Таблица 3
Номер поддиапазона
|
Поддиапазон, ºС
|
Температура контр. точки, ºС
|
1
|
< 256
|
128
|
2
|
256…511
|
384
|
3
|
512…767
|
640
|
4
|
768…1023
|
896
|
5
|
1024…1279
|
1152
|
6
|
1280…1535
|
1408
|
7
|
1536…1791
|
1664
|
8
|
1792…2047
|
1920
|
9
|
> 2048
|
2176
|
8.6. В моделях 813, 814 весь диапазон температур регулятора делится на девять поддиапазонов, каждый из которых имеет соответствующую температуру контрольной точки, при которой может производиться самонастройка (см. табл.3).
Самонастройка производится регулято
ром максимум в четырех, расположенных
подряд, контрольных точках, для каждой
из которых вычисляется своя пара коэффи-
циентов.
Если верхняя граница диапазона температур (меню ДИАПАЗОН) меньше 256 °С, а также при работе с охлаждающими устройствами, самонастройка производится в одной точке, температура которой равна 0,5(Т + Тд), где Т - текущая температура при начале самонастройки, Тд – верхняя граница диапазона при работе с нагревательными устройствами или нижняя граница диапазона при работе с охлаждающими устройствами.
Температурная кривая при самонастройке в каждой из контрольных точек имеет вид, изображен-
ный на рис.12. В точке А коэффициенты определены и далее регулятор либо идет к следующей
температуре, либо заканчивает самонастройку, если это была последняя контрольная точка.
а) нагревательные устройства б) охлаждающие устройства
Рис. 12 Режим самонастройки
При работе с нагревательными устройствами самонастройку начинают, как правило, при комнатной температуре, в этом случае первой контрольной точкой будет 128 ºС. Однако, есть высокотемпературные печи с нагревателями, имеющими низкое сопротивление в холодном состоянии, которые требуют предварительного прогрева в ручном режиме. В этом случае самонастройку начинают при температуре в несколько сотен градусов и первой будет ближайшая контрольная точка с более высокой температурой.
8.7. Перед началом самонастройки установите все настроечные параметры, кроме коэффициентов b
и с, кроме того, в модели 812 введите параметры термической программы. Далее перейдите к ин-
дикации текущих параметров, нажмите кнопку ПУСК / СТОП и, не отпуская ее, ВЫБОР, при этом
начинает мигать символ , мощность максимальна, самонастройка началась.
После окончания самонастройки модель 812 выполняет заданную термическую программу, а мо-
дели 813, 814 переходят в ручной режим с нулевой мощностью, при этом прекращается мигание,
на индикаторе появляется надпись End. После нажатия любой кнопки надпись исчезает и регуля-
тор готов к работе.
При необходимости можно прекратить режим самонастройки, нажав кнопку ПУСК / СТОП и удер-
живая ее, пока не прекратится мигание символа .
Значения коэффициентов b и c, полученные в процессе самонастройки, рекомендуем занести в
таблицу, расположенную в конце настоящего документа.
8.8. Полученные значения коэффициентов можно откорректировать, используя рис.13.
Рис. 13 Оптимизация коэффициентов настройки
9. Термическая программа
9.1. Термическая программа - это желаемая зависимость температуры объекта от времени.
|
