Принцип работы
Функциональная схема прибора приведена на рисунке.
1) аналоговое управление задвижкой, 2) дискретное управление задвижкой
Сигнал на входе преобразуется в соответствии с типом выбранного датчика. Для датчиков ТС и ТП сигнал преобразовывается в значение температуры согласно НСХ выбранного датчика. Для датчиков c унифицированными выходными сигналами выполняется линейное преобразование сигнала. Датчик положения используется для отображения положения задвижки, но не используется для регулирования.
При обработке измеренного значения могут быть использованы следующие функции:
цифровая фильтрация измерений (для ослабления влияния внешних импульсных помех);
коррекция измерительной характеристики датчиков (для устранения начальной погрешности преобразования входных сигналов и погрешностей, вносимых соединительными проводами);
математические функции.
ВУ управляется на основании данных, полученных со входа, а также настроек ЛУ. ЛУ сравнивает значение уставки со значением входа. В результате сравнения ЛУ подает команду на управление ВУ в соответствии с выбранной логикой.
ПримечаниеПрибор имеет следующие режимы работы:
Режимы работы
| Режим работы | Описание |
|---|---|
Автоматическое регулирование | Процесс регулирования в автоматическом режиме. Значение уставки сравнивается с измеренным сигналом на входе. В зависимости от выбранной логики работы ЛУ, формируется сигнал управления на ВУ |
Ручное регулирование | Ручное управление выходной мощностью (выходом) с помощью ЦАП. Без обратной связи по входу |
Стоп | Процесс регулирования остановлен. Выходы в безопасном состоянии |
Авария | Процесс регулирования остановлен по причине аварии. Выходы в безопасном состоянии |
Прибор отслеживает следующие ошибки:
внутренние ошибки;
ошибки на входе: обрыв датчика, выход показаний за диапазон измерений;
ошибки на выходе: обрыв контура регулирования.
В случае появления ошибок прибор переходит в режим Авария (мигает светодиод СТ1 (СТ2)). Внутренние ошибки и ошибки на входе выводятся на ЦИ. Ошибка обрыв или «залипания» контура регулирования сигнализируется светодиодом СТ1(СТ2).
Любой тип аварии приводит к остановке регулирования. Каждый канал отключается независимо друг от друга (только если данные с другого аварийного входа не участвуют в вычислении для ЛУ).
Авария снимается одним из следующих способов:
путем перевода прибора в режим Стоп или режим ручного регулирования и повторным запуском в режим автоматического регулирования;
автоматически при восстановлении показаний датчиков.
Общие принципы ПИД-регулирования
На выходе ПИД-регулятора вырабатывается управляющий (выходной) сигнал Yi, действие которого направлено на уменьшение отклонения Ei:
где Xp – полоса пропорциональности (настраиваемый параметр P);
Ei – разность между заданными Tуст и текущими Ti значением измеряемой величины, или рассогласование;
τд – постоянная времени дифференцирования (настраиваемый параметр d — «дифференциальная постоянная ПИД-регулятора»);
ΔEi – разность между двумя соседними измерениями Ei и Ei–1;
Δtизм – время между двумя соседними измерениями Ti и Ti–1;
τи – постоянная времени интегрирования (настраиваемый параметр i — «интегральная постоянная ПИД-регулятора»);
– накопленная
сумма рассогласований.
Из формулы видно, что во время ПИД-регулирования сигнал управления зависит от:
- разницы между текущим параметром Ti и заданным значением
Tуст измеряемой величины Ei, которая реагирует
на мгновенную ошибку регулирования (отношения
); - скорости изменения параметра
, которая позволяет улучшить качество переходного
процесса, выражение 
называется дифференциальной составляющей выходного сигнала; - накопленной ошибки регулирования , которая позволяет добиться максимально быстрого
достижения температуры уставки, выражение
называется интегральной
составляющей выходного сигнала.
Для эффективной работы ПИД-регулятора следует задать оптимальные для конкретного объекта регулирования значения коэффициентов Xр, τд и τи, которые можно определить в режиме автонастройки или в режиме ручной настройки.
Работа ПИД-регулятора при изменении режимов работы прибора
Переход из режима автоматического регулирования в режим ручного регулирования и наоборот происходит безударным способом, т.е. значение мощности Out.P сохраняется. Все накопленные интегральные и дифференциальные составляющие сохраняются и действуют при возвращении в режим автоматического регулирования. Для режима ручного регулирования ограничение выходной мощности не действует.
При переходе в режим Стоп все накопленные интегральные и дифференциальные составляющие сбрасываются. Выходная мощность ВУ составляет значение StP. В режиме Стоп прибор может поддерживать заданную выходную мощность, но не отслеживает состояние входа.
В режиме Авария также происходит сброс интегральной и дифференциальной составляющей. Выходная мощность ВУ принимает значение Err.P. В режиме Авария прибор может поддерживать заданную выходную мощность, но не отслеживает состояние входа.
При перезагрузке прибора интегральная и дифференциальная составляющие тоже сбрасываются.
Если параметры PID.P, PID.I, PID.D изменяются через меню прибора или через Modbus-интерфейс, то накопленные интегральная и дифференциальная составляющая не изменяются. Прибор рассчитывает выходную мощность для ВУ по новым коэффициентам, однако уже накопленные составляющие не сбрасываются, т.е. переход к новым параметрам регулирования происходит плавно. Для сброса уже накопленных параметров следует перезагрузить прибор.
Управление и индикация
На лицевой панели прибора расположены элементы индикации и управления:
два четырехразрядных семисегментных индикатора (ЦИ);
семь (для модификаций без RS-485) или восемь (для модификаций с RS-485) светодиодов;
четыре кнопки управления.
Цифровые индикаторы
Информация выводится на ЦИ прибора. Верхний и нижний ЦИ образуют пользовательский экран. Выводимую на ЦИ информацию можно настроить (см.раздел). В приборе можно настроить до шести экранов.
Отображаемая информация на ЦИ
Состояние прибора | Отображаемая информация (для настроек по умолчанию) | |
|---|---|---|
Верхний ЦИ | Нижний ЦИ | |
| Загрузка* | Наименования прибора | Версия встроенного ПО |
Регулирование | Текущее значение измеряемой величины | Значение уставки |
Меню | Название параметра настройки | Значение параметра настройки |
Название группы параметров | Надпись MEnu | |
Авария | Обозначение ошибки выбранного измерительного канала (см. таблицу) | |
| Примечание * После подачи питания,
на лицевой панели прибора светятся все индикаторы. Потом на ЦИ появляется
справочная информация, указанная в строке «Загрузка». | ||
Индикация аварийных ситуаций
Текст на ЦИ | Описание |
|---|---|
N0.dt | Данные еще не готовы |
0CL.H | Датчик КХС превысил верхнюю границу измерения (+105 °С) |
0CL.L | Датчик КХС превысил нижнюю границу измерения (минус 50 °С) |
HHHH | Вычисленное значение входной величины выше допустимого предела |
LLLL | Вычисленное значение входной величины ниже допустимого предела Обрыв линии связи с датчиком |
Hi | Вычисленное значение входной величины выше допустимого предела индикации. Невозможно отобразить измеренную величину из-за ограничения разрядности отображения в параметре DPt |
LO | Вычисленное значение входной величины ниже допустимого предела индикации. Невозможно отобразить измеренную величину из-за ограничения разрядности отображения в параметре DPt |
| - - | | Обрыв датчика или значительное превышение диапазона отображения |
S.MOD | Активирована сервисная перемычка (канал измерения 1) |
F.Err | Ошибка вычисления математической функции |
ERR | Ошибка связи с АЦП |
Светодиоды
Назначение светодиодов
Светодиод | Состояние | Значение |
|---|---|---|
I | Светит | На ЦИ отображается значение Входа 1 (в т. ч. аварийное значение) или выполняется настройка параметра, относящегося к каналу 1 (Вход 1 или ВУ1) |
Мигает | Ошибка на Входе 1 (обрыв датчика, выход показаний за диапазон измерений), значение Входа 1 не отображается на ЦИ | |
Не светит | На ЦИ не отображается значение Входа 1 и нет ошибки на Входе 1 | |
II | Светит | На ЦИ отображается значение Входа 2 (в т. ч. аварийное значение) или выполняется настройка параметра, относящегося к каналу 2 (Вход 2 или ВУ2) |
Мигает | Ошибка на Входе 2 (обрыв датчика, выход показаний за диапазон измерений), значение Входа 2 не отображается на ЦИ | |
Не светит | На ЦИ не отображается значение Входа 2 и нет ошибки на Входе 2 | |
РУЧ | Светит | Режим ручного регулирования выходной мощности |
Не светит | Режим автоматического регулирования или режим Стоп | |
ВУ1 | Светит | Дискретное ВУ: ВУ1 замкнут. Аналоговое ВУ: максимальное значение выхода ЦАП |
Мигает | Аналоговое ВУ: частота мигания пропорциональна выходному сигналу | |
Не светит | Дискретное ВУ: ВУ1 разомкнут. Аналоговое ВУ: минимальное значение выхода ЦАП | |
ВУ2 | Светит | Дискретное ВУ: ВУ2 замкнут. Аналоговое ВУ: максимальное значение выхода ЦАП |
Мигает | Аналоговое ВУ: частота мигания пропорциональна выходному сигналу | |
Не светит | Дискретное ВУ: ВУ2 разомкнут. Аналоговое ВУ: минимальное значение выхода ЦАП | |
RS | Не светит | Нет обмена данными по интерфейсу RS-485 |
Светит (10 с) | Обнаружены данные по интерфейсу RS-485 | |
Мигает | Обнаружен пакет, предназначенный для данного устройства | |
СТ1 | Светит | Канал 1: режим автоматического регулирования |
Не светит | Канал 1: режим ручного регулирования выходной мощности или режим Стоп | |
Мигает | Канал 1 перешел из режима автоматического регулирования в режим Авария по причине обрыва датчика или выхода показаний за диапазон измерения | |
Мигает (дважды) | Канал 1 перешел из режима автоматического регулирования в режим Авария по причине обрыва или «залипания» контура регулирования | |
СТ2* | Светит | Канал 2: режим автоматического регулирования |
Не светит | Канал 2: режим ручного регулирования выходной мощности или режим Стоп | |
Мигает | Канал 2 перешел из режима автоматического регулирования в режим Авария по причине обрыва датчика или выхода показаний за диапазон измерения | |
Мигает (дважды) | Канал 2 перешел из режима автоматического регулирования в режим Авария по причине обрыва или «залипания» контура регулирования | |
| Примечание * Сведиод СТ2 отображает
состояние только аналогового ВУ2. Если ВУ2 дискретное, то светодиод
не задействован. | ||
Кнопки управления
Назначение кнопок
Кнопка | Состояние ЦИ | Тип нажатия | Назначение |
|---|---|---|---|
 | Работа | Удержание более 2 с | Вход в меню выбора режима работы:
|
Меню | Однократное нажатие | Возврат на основной экран или к предыдущему уровню меню. Отмена изменения значения параметра и возврат исходного значения | |
 | Работа | Удержание | Отображение конфигурации текущего экрана |
или
| Работа | Однократное нажатие | Переключение экранов. Открывание/закрывание задвижки в режиме ручного регулирования |
Меню | Однократное нажатие | Переключение пунктов меню. Изменение значения параметра | |
Удержание | Увеличение скорости изменения редактируемого параметра | ||
 | Работа | Удержание более 3 с | Переход в меню |
Однократное нажатие | Переход к изменению уставки или выходной мощности | ||
Меню | Однократное нажатие | Переход в пункт меню. Переход к редактированию параметра. Сохранение измененного значения параметра в память прибора | |
Комбинации кнопок для входа в специальные режимы | |||
+
| Работа | Удержание более 2 с | Переход к настройкам защиты параметров SCrt (см. раздел) |
+
| Работа | Удержание более 2 с | Сброс до заводских настроек. Перед нажатием следует установить перемычку (см. раздел) |
Включение и работа
ПредупреждениеВ случае изменения температуры окружающего воздуха с низкой на высокую в приборе возможно образование конденсата. Чтобы избежать выхода прибора из строя рекомендуется выдержать прибор в выключенном состоянии не менее 1 часа.
Во время включения прибора выполняется проверка светодиодов (все светодиоды светятся 2 секунды).
После проверки на верхнем индикаторе отобразится измеренная величина с датчика, на нижнем – значение уставки для ЛУ1 (для значения параметра SCr.1 по умолчанию).
Кнопками 
или переключаются экраны. Экраны настраиваются
в параметрах SCr.1 ... SCr.6 (см. раздел). Экраны можно включать и выключать. Выключенные экраны не отображаются.
По умолчанию включен экран SCr.1.
ПримечаниеДля выбора режима работы следует:
Нажать и удерживать (2 секунды) кнопку
на
любом экране. Выбрать режим кнопками
и .Подтвердить выбор кнопкой
.
