Выходные параметры ТС определяются из НСХ в соответствии с ГОСТ 6651.

Чтобы избежать влияния сопротивлений соединительных проводов на результаты измерений температуры, датчик следует подключать к контроллеру по трехпроводной схеме. Для этого к одному из выводов ТС подключаются одновременно два провода, соединяющих его с контроллером, а к другому выводу – третий соединительный провод. Для полной компенсации влияния соединительных проводов на результаты измерений требуется, чтобы их сопротивления были равны друг другу (достаточно использовать одинаковые провода равной длины).

НСХ термопар различных типов соответствует ГОСТ Р 8.585.

Если свободные концы ТП невозможно подключить непосредственно к контактам контроллера, то необходимо соединить ТП и контроллер с помощью компенсационных термоэлектродных проводов или кабелей с обязательным соблюдением полярности их включения.

Для корректного вычисления параметров в схеме предусмотрена автоматическая коррекция показаний контроллера по температуре холодного спая. Температуру холодного спая измеряет датчик, расположенный на плате контроллера. Контроллер имеет три встроенных датчика холодного спая.

Автоматическая коррекция обеспечивает корректные показания контроллера, если температура окружающей среды изменилась.

Для питания активных датчиков следует использовать внешний блок питания.

Активные преобразователи с выходным сигналом в виде постоянного напряжения (–1…+1 В и –50…+50 мВ) и силы тока постоянного напряжения (0…5 мА, 0…20 мА и 4…20 мА) можно подключать непосредственно к входным контактам контроллера.

Контроллер способен обрабатывать сигналы датчиков резистивного типа с сопротивлением 0…2 кОм или 0…5 кОм.

Каждый аналоговый вход прибора может быть использован для подключения дискретного датчика типа «сухой контакт». В качестве датчиков могут выступать выключатели, кнопки, контактные группы реле и т. д.

Примечание

В качестве шунтирующих сопротивлений можно использовать любые резисторы с одинаковым номиналом в диапазоне от 200 до 3000 Ом. Во время опроса датчика типа «сухой контакт» его состояние описывается целым числом от 0 до 1.

Включение любого датчика в список опроса производится автоматически после задания типа его НСХ в параметре Тип датчика. Если в параметре Тип датчика установлено значение Датчик отключен, датчик исключается из списка опроса.

Примечание

Настройка работы аналоговых входов в среде Полигон осуществляется с помощью блока 210-14-AI из библиотеки paOwenIO.

Во время работы с активными преобразователями, выходным сигналом которых является унифицированный сигнал напряжения постоянного тока или силы тока постоянного напряжения, в контроллере предусмотрена возможность масштабирования шкалы измерения. Текущие величины контролируемых параметров вычисляются с помощью масштабирующих значений, задаваемых индивидуально для каждого входа. Использование масштабирующих значений позволяет отображать контролируемые физические параметры непосредственно в единицах их измерения (атмосферах, килопаскалях, метрах и т. д.).

Для масштабирования шкалы измерения следует установить границы диапазона измерения:

• Ain.L — нижняя граница, соответствует минимальному уровню выходного сигнала датчика;
• Ain.H — верхняя граница, соответствует максимальному уровню выходного сигнала датчика.

Дальнейшая обработка сигналов датчика осуществляется в заданных единицах измерения по линейному закону (прямопропорциональному при Ain.H > Ain.L или обратно пропорциональному при Ain.H < Ain.L). Расчет текущего значения контролируемого датчиком параметра производится по формуле:

где

Ain.L, Ain.H – заданные значения параметров Ain.L и Ain.H;

V_вх – текущее значение входного сигнала;

V_мин – минимальное значение входного сигнала датчика по данным таблицы (мА, мВ или В);

V_макс – максимальное значение входного сигнала датчика по данным таблицы (мА, мВ или В);

П_изм – измеренное значение параметра.

Для дополнительной защиты от электромагнитных помех в контроллере предусмотрен программный цифровой фильтр низких частот. Цифровая фильтрация проводится в два этапа.

На первом этапе фильтрации из текущих измерений входных параметров отфильтровываются значения, имеющие явно выраженные «провалы» или «выбросы». Для этого контроллер вычисляет разность между результатами измерений входной величины, выполненных в двух последних циклах опроса, и сравнивает ее с заданным значением, называемым полосой фильтра. Если вычисленная разность превышает заданный предел, то производится повторное измерение, полученный результат отбрасывается, а значение полосы фильтра удваивается. В случае подтверждения нового значения фильтр перестраивается (т.е. полоса фильтра уменьшается до исходной) на новое стабильное состояние измеряемой величины. Такой алгоритм позволяет защитить контроллер от воздействия единичных импульсных и коммутационных помех, возникающих на производстве при работе силового оборудования.

Полоса фильтра задается в единицах измеряемой величины индивидуально для каждого датчика. Уменьшение полосы фильтра улучшает помехозащищенность входа измерения, но приводит к замедлению реакции контроллера на быстрое изменение входной величины. Поэтому при низком уровне помех или при работе с быстро меняющимися процессами рекомендуется увеличить значение полосы фильтра или отключить действие этого параметра. При работе в условиях сильных помех для устранения их влияния на работу контроллера следует уменьшить значение полосы фильтра. При необходимости данный фильтр можно отключить, задав значение 0 в параметре Постоянная времени фильтра.

На втором этапе фильтрации сигнал сглаживается (демпфируется) сигнала с целью устранения шумовых составляющих. Основной характеристикой сглаживающего фильтра является «постоянная времени фильтра».

Фильтрация происходит по формуле:

где П – значение аналогового выхода;

П_изм – значение, измеренное на входе;

П’_изм– значение, измеренное на входе в предыдущий такт измерений;

T = 1 / (k / 10 + 1) – коэффициент сглаживания;

K – постоянная времени фильтра.

Постоянная времени фильтра задается в секундах индивидуально для каждого входа.

Увеличение постоянной значения фильтра улучшает помехозащищенность входа измерения, но и одновременно увеличивает его инерционность. То есть, реакция контроллера на быстрые изменения входной величины замедляется.

При необходимости данный фильтр можно отключить, задав значение 0 в параметре Постоянная времени фильтра

Временные диаграммы работы цифровых фильтров представлены на рисунке.

Для устранения начальной погрешности преобразователей входных сигналов, измеренное контроллером значение может быть откорректировано. В контроллере есть два типа коррекции, позволяющие осуществлять сдвиг или наклон характеристики на заданную величину.

Сдвиг характеристики применяется:

• для компенсации погрешностей, вносимых сопротивлением подводящих проводов при использовании двухпроводной схемы подключения ТС;
• при отклонении у ТС значения R₀.

Изменение наклона характеристики осуществляется путем умножения измеренной (и скорректированной «сдвигом», если эта коррекция необходима) величины на поправочный коэффициент β, значение которого задается параметром Наклон. График изменения наклона измерительной характеристики представлен на рисунке. Наклон характеристики используется, как правило, для компенсации погрешностей самих датчиков (например, при отклонении у термопреобразователей сопротивления параметра α от стандартного значения) или погрешностей, связанных с разбросом сопротивлений шунтирующих резисторов (при работе с преобразователями, выходным сигналом которых является сила тока постоянного напряжения). Значение поправочного коэффициента β задается в безразмерных единицах в диапазоне от –1 до 10 и перед установкой определяется по формуле:

где П_факт – фактическое значение контролируемой входной величины;

П_изм – измеренное модулем значение той же величины.

Определить необходимость введения поправочного коэффициента можно, измерив максимальное или близкое к нему значение параметра, где отклонение наклона измерительной характеристики наиболее заметно.

Предупреждение

Задание корректирующих значений, отличающихся от заводских установок (Сдвиг = 000.0 и Наклон = 1.000), изменяет стандартные метрологические характеристики модуля и должно производиться только в технически обоснованных случаях квалифицированными специалистами.

Характеристики протоколов и сетей

Правила прохождения сетевого трафика

Типовые схемы подключения

№	Схема подключения	Описание
1		Порты Ethernet 1, Ethernet 2 и Ethernet 3 объединены в мостовое подключение к локальной сети (LAN). Порт Ethernet 4 используется как отдельный изолированный сетевой интерфейс для подключения к глобальной сети (WAN), защищенный межсетевым экраном. Данная схема позволяет разделить сеть на две зоны, обеспечивая одно пространство IP-адресов для портов Ethernet 1–3. Примечание Рекомендуется установить динамический IP-адрес и включить режим DHCP для порта Ethernet 4. IP-адрес в зоне LAN рекомендуется настраивать как статический.
2		Порты Ethernet 1 и Ethernet 2 объединены в мостовое подключение к глобальной сети (WAN), защищенное межсетевым экраном. Порты Ethernet 3 и Ethernet 4 являются отдельными изолированными сетевыми интерфейсами для подключения к локальным сетям (LAN 1 и 2).
3		Порты Ethernet 1, Ethernet 2 и Ethernet 3 объединены в мостовое подключение к локальной сети (LAN 1). Порт Ethernet 4 является отдельным изолированным сетевым интерфейсом для подключения к отдельной локальной сети (LAN 2). Предупреждение Данная схема не имеет защищенного межсетевым экраном подключения к глобальной сети (WAN).