Эксплуатация

Принцип работы

Функциональная схема прибора приведена на рисунке.

Graphic
Функциональная схема прибора

В состав прибора входят:

  • d1 - d6 – входные первичные преобразователи (датчики) для контроля физических параметров объекта (в состав прибора не входят и условно введены в схему для описания ее работы);
  • АК-1 – автоматическое устройство коммутации сигналов первичных преобразователей для их передачи измерительному устройству;
  • ИУ – измерительное устройство для преобразования сигналов датчиков в цифровые значения контролируемых ими параметров, а также для вычисления необходимых для работы прибора математических величин;
  • АК-2 – автоматическое устройство коммутации измеренных входных параметров для их для передачи на ЛУ;
  • ЛУ1 - ЛУ6 - логические устройства для формирования сигналов управления ВУ и для вывода измеренных значений входных параметров на ЦИ;
  • АК-3 – автоматическое коммутационное устройство для передачи сигналов ЛУ на ВУ;
  • ВУ1 - ВУ6 – выходные устройства для передачи сигналов, сформированных ЛУ, на внешнее оборудование.

Датчики опрашиваются (поочередное подключение их выходных сигналов к измерителю) по замкнутому циклу при помощи автоматического коммутатора АК-1, управляемого микропроцессором по заданной программе. Эта программа включает в себя список порядковых номеров всех используемых датчиков с установленной для каждого степенью приоритета при опросе.

Степень приоритета определяет очередность и частоту опроса каждого датчика в сформированном списке и задается в виде безразмерных числовых значений (от 1 до 6) индивидуально для каждого датчика.

Максимальному числовому значению соответствует наивысшая степень приоритета.

При одинаковых числовых значениях степени приоритета датчики опрашиваются в порядке общей очереди. При различных значениях – общая очередь автоматически разбивается на несколько групп, в каждой из которых сосредоточены датчики с одинаковой степенью приоритета. Сначала опрашиваются все датчики первой группы (с наивысшей степенью приоритета), а затем один из датчиков второй группы (с более низкой степенью приоритета). Далее снова опрашиваются все датчики первой группы и следующий по порядку датчик второй группы. Такой порядок опроса сохраняется до тех пор, пока не будет опрошен последний датчик из второй группы. По окончании опроса второй группы повторно опрашиваются датчики первой группы, а затем первый датчик из третьей группы (с еще более низкой степенью приоритета), и весь цикл опроса повторяется.

Пример
В списке опроса находятся датчики: d1(1), d3(2), d4(2), d5(3) и d6(3) с заданными для них соответствующими степенями приоритета (приведены в скобках). Во время работы опрос датчиков будет производиться в следующем порядке: d1- d3 - d1 - d4 - d1- d5 - d1 - d3 - d1 - d4 - d1- d6 - d1 и т.д. по циклу.

Алгоритм опроса с заданными степенями приоритета позволяет по характеристикам контролируемого объекта заранее выделить точки с быстроизменяющимися физическими параметрами и опрашивать их чаще других, обеспечивая максимальное быстродействие связанных с этими датчиками выходных устройств прибора при устройств. При установке высоких степеней приоритета для датчиков следует помнить, что увеличение частоты опроса одних датчиков приводит к снижению частоты опроса других датчиков.

Схема связей ЛУ с входными датчиками и ВУ задается при установке рабочих параметров прибора, что позволяет осуществлять конфигурацию прибора по удобной для эксплуатации схеме.

С коммутатора АК-1 сигналы поступают на вход измерительного устройства ИУ, где прибор вычисляет текущие значения физических величин и преобразует их в цифровую форму, оптимальную для дальнейшей обработки.

Во время обработки измеренного значения прибор выполняет следующие функции:

  • цифровая фильтрация измерений (для ослабления влияния внешних импульсных помех на эксплуатационные характеристики прибора);

  • коррекция измерительной характеристики датчиков (для устранения начальной погрешности преобразования входных сигналов и погрешностей, вносимых соединительными проводами);

  • вычисление квадратного корня с учетом настроек масштабирования. Выполняется при работе с унифицированными датчиками, сигнал которых пропорционален квадрату измеряемой величины (например, датчики расхода жидкости или газа).

Для корректного вычисления параметров, контролируемых термопарами, в приборе предусмотрена компенсация холодного спая (КХС) - автоматическая коррекция показаний прибора по температуре  свободных концов термопар. Эта температура контролируется датчиком, расположенным на плате, находящейся у задней стенки прибора.

Полученные после фильтрации и коррекции результирующие данные об измеренных значениях входных параметров поступают на второй автоматический коммутатор АК-2 для передачи на соответствующие ЛУ.

В процессе эксплуатации прибор контролирует работоспособность подключенных к нему первичных преобразователей, и при обнаружении неисправности любого из них формирует сигнал Авария датчика. На ЦИ выводится сообщение о причине неисправности:

  • обрыв ТС или короткое замыкание в цепи;

  • обрыв ТП или нагрев свободных концов ТП выше 90 °С;

  • получение измерений, выходящих из установленного для данного датчика диапазона контроля.

По сигналу Авария датчика все ЛУ, связанные по схеме с неисправным датчиком, устанавливают свои выходные устройства в безопасные состояния.

Управление и индикация

На лицевой панели прибора расположены элементы индикации и управления, см. рисунок:

  • два четырехразрядных ЦИ;

  • два двухразрядных ЦИ;

  • десять светодиодов;

  • шесть кнопок.

Graphic
Лицевая панель прибора

Назначение индикаторов и кнопок приведено в таблицах ниже.

Назначение цифровых индикаторов

Цифровой индикатор

Режим эксплуатации прибора

Отображаемая информация

ЦИ-1

Работа

Измеренное или вычисленное значение.

Не светится – канал работает в режиме измерителя.

С точкой после младшего разряда – ЦИ переполнен.

Авария

Количество каналов с неисправным датчиком

ЦИ-2

Работа

Уставка текущего канала

Мигает – режим быстрой коррекции уставки

Авария

Код ошибки

ЦИ-3

 

Входной сигнал текущего канала:

d1D6 — номер входа;

d1.d6.(с мигающей точкой) — для входа установлен тип датчика ТП и отключена КХС;

F1 — среднее арифметическое значение d1 и d2;

F2 — среднее арифметическое значение d1 - d3;

F3 — среднее арифметическое значение d1 - d4;

F4 — среднее арифметическое значение d1 - d5;

F5 — среднее арифметическое значение d1 - d6;

A1 — разность между показаниями d1 и d2;

A2 — разность между показаниями d3 и d4;

A3 — разность между показаниями d5 и d6;

r1 r6 — [мин] скорость изменения величины на соответствующем входе d1d6.

ЦИ-4

 

P1 ... P6 – номер выхода, подключенного к каналу

- - (два дефиса) – канал работает в режиме измерителя

Мигает – ручной режим управления дискретным ВУ

Назначение светодиодов

Светодиод

Состояние

Назначение

Канал 1…6

Светится

Номер индицируемого канала

Мигает

В канале возникла аварийная ситуация. Аварийная сигнализация включена.

К1

Светится

ВУ текущего канала в состоянии включено*.

Не светится

ВУ текущего канала в состоянии выключено*.

СТОП

Светится

Включен статический режим индикации

Не светится

Включен циклический режим индикации

* – номер ВУ текущего канала отображается на ЦИ-4.

Назначение кнопок

Кнопка

Назначение

Graphic
  • Нажатие < 1 с – быстрое задание уставки текущего канала;
  • Нажатие > 3 с – вход в меню настройки
Graphic

Graphic
  • Смена канала, выводимого на индикацию
  • Управление состоянием ВУ в ручном режиме
Graphic
  • Остановка работы аварийного ВУ
  • Сдвига информации на ЦИ-1 при его переполнении
Graphic
  • Перевод ВУ текущего канала в режим ручного управления
  • Выход из меню настройки
Graphic
  • Переключение режима индикации прибора: статический, циклический

В приборе доступны следующие режимы индикации:

  • циклический – информация о каждом канале выводится по замкнутому циклу на время, заданной в настройках;
  • статический – канал индикации выбирается с помощью кнопок Graphic

    Graphic , и контролируется по засветке соответствующего светодиода КАНАЛ.

Режим индикации выбирается при настройке. Для оперативной смены режима индикации следует нажать кнопку Graphic.

Формат информации на ЦИ-1 определяется при настройке и может быть представлен в виде:

  • целого числа;
  • десятичной дроби с заданным количеством знаков после запятой.

Если информация, выводимая в заданном пользователем формате, не помещается на четырех разрядах индикации ЦИ-1, прибор автоматически переключается на отображение ее в виде целого числа. После младшего разряда числа высвечивается десятичная точка, сигнализирующая о переполнении цифрового индикатора. Для просмотра скрытых после переполнения значащих цифр следует нажать кнопку Graphic.

Состояние ВУ определяется настройками прибора. Для ВУ дискретного типа состояние ВУ задается в ручном режиме кнопками Graphic или Graphic. Для оперативной смены режима управления ВУ следует нажать кнопку Graphic.

Включение и работа

Прибор переходит к работе автоматически после подачи питания.

В процессе работы прибор измеряет физические величины с помощью датчиков. Результаты измерений выводятся на ЦИ-1 последовательно с каждого включенного в работу канала контроля (ЛУ).

Во время работы прибора можно изменять уставки контролируемых величин в пределах допустимого диапазона значений. Чтобы перейти в режим изменения уставки, следует нажать Graphic. ЦИ-2 начнет мигать. Изменение младшего разряда уставки на одну единицу достигается кратковременным нажатием кнопок Graphic (увеличение) и Graphic (уменьшение).

Если любую из этих кнопок нажать и удерживать (~2-3 с), уставка будет изменяться непрерывно, с возрастающей скоростью. Новое значение уставки начинает действовать сразу же после его записи в энергонезависимую память прибора.

Для записи нового значения в память следует кратко нажать Graphic. ЦИ-2 перестанет мигать.

Сетевой интерфейс RS-485

Использование встроенного сетевого интерфейса RS-485 позволяет выполнять следующие функции:

  • конфигурирование прибора по сети;

  • запись параметров текущего состояния на ПК.

Для подключения к сети RS-485 необходимо задать сетевые параметры регулятора.

В одной сети могут находиться несколько приборов, подключенных к одному ПК.

Для обеспечения корректной работы сетевые параметры всех приборов одной сети должны быть одинаковы (за исключением уникального базового адреса).

Список параметров, доступных по RS-485 приведен в Приложении Б.

Базовый адрес прибора

Каждый прибор в сети RS-485 должен иметь свой уникальный базовый адрес.

Длина базового адреса прибора определяется параметром A.LEn при конфигурировании сетевых настроек и равна либо 8, либо 11 бит. Соответственно, максимальное значение, которое принимает базовый адрес при 8-битной адресации – 248, а при 11-битной адресации – 2040.

На заводе-изготовителе всем приборам устанавливается одинаковый базовый адрес Addr = 0. Если планируется использовать в одной сети RS-485 несколько приборов, то им необходимо задать новые значения базовых адресов.

Для каждого следующего прибора в сети базовый адрес задается как: [Базовый адрес прибора + 8].

Внимание
Запрещается задавать другим приборам в сети базовые адреса вида: [Базовый адрес прибора + 7].
Предупреждение
Базовый адрес 2040 зарезервирован для широковещательной рассылки.
Пример
Для прибора № 1 базовый адрес равен 16. Тогда для прибора № 2 задается базовый адрес, равный 24, для прибора № 3 – 32 и т. д.

При 8-битной адресации под каждый прибор резервируется 8 адресов в адресном пространстве сети. Эти адреса могут понадобиться при передаче параметров текущего состояния по сети RS-485.

Протоколы обмена

Прибор работает в сети RS-485 по протоколам ОВЕН, Modbus-RTU, Modbus-ASCII.

Тип протокола определяется прибором автоматически.

Прибор не является Мастером сети, поэтому в сети RS-485 должен быть Мастер сети, например, ПК с запущенной на нем SCADA-системой. В качестве Мастера сети могут использоваться ПЛК, ПК с подключенным преобразователем RS-232/RS-485 (например, АСЗ-М) или USB/RS-485 (например, АС4).

Прибор конфигурируется на ПК через адаптер интерфейса RS-485/RS-232 или RS-485/USB (например, АСЗ-М или АС4, соответственно) с помощью программы «Конфигуратор ТРМ13х», которую можно скачать с сайта (https://owen.ru/documentation/77).

Работа с параметрами по протоколу ОВЕН

Параметры в приборе разделяются на две группы: настраиваемые и оперативные.

Значения настраиваемых параметров задаются кнопками на лицевой панели прибора или через сетевой интерфейс (например, с помощью программы «Конфигуратор ТРМ13х»).

Значения настраиваемых параметров хранятся в энергонезависимой памяти прибора и сохраняются при выключении питания.

Оперативные параметры – это данные, которые прибор получает или передает по сети RS-485. Оперативные параметры отражают текущее состояние регулируемой системы.

Работа протокола Modbus с параметрами прибора

Работа по протоколу Modbus может идти в режимах ASCII или RTU. При работе по протоколу Modbus можно считывать и записывать значения оперативных параметров из памяти прибора.

Ручное управление

Если необходимо, любое работающее ЛУ, а также связанное с ним ВУ и внешнее оборудование могут быть переведены на ручное управление кнопками, расположенными на лицевой панели прибора.

Перевод ЛУ на ручное управление возможен только после переключения индикации прибора в статический режим (светодиод СТОП светится постоянно) и при условии, что в параметре bL.Ar (PL-0) снята блокировка (bL.Ar = 0).

Чтобы перевести ЛУ на ручное управление, следует кратко нажать Graphic. ЦИ-4 начнет мигать.

Светодиод К1 начнет светиться постоянно.

Внимание
При работе в режиме ручного управления следует помнить, что любая поданная команда исполняется ВУ независимо от состояния входных сигналов ЛУ и действует до ее отмены. Для отмены команды следует кратко нажать Graphic или Graphic.

Чтобы перевести ЛУ в режим автоматического управления, следует кратко нажать Graphic ЦИ-4 перестанет мигать.

Авария

При обнаружении аварии по входу включается аварийная сигнализация. Светодиод, соответствующий каналу, где обнаружена неисправность (КАНАЛ1...8) начинает мигать. На ЦИ-1 в этом канале индикации выводится заставка с указанием порядкового номера неисправного датчика (например, при неисправности пятого датчика d - - 5).

На ЦИ-2 выводится сообщение о причине неисправности, перечень которых приведен в таблице ниже.

Сообщения о неисправностях

Возможная неисправность

Сообщение на ЦИ-2

Короткое замыкание ТС

0.0.0.0.

Обрыв ТС или ТП

- - - -

Выход сигнала с ТС, ТП или активного датчика за нижнюю границу диапазона контроля (кроме типов 11, 12, 13)

LLLL

Выход сигнала с ТС, ТП или активного датчика за верхнюю границу диапазона контроля

HHHH

Перегрев свободных концов ТП

OtCL

Отказ измерительного устройства

AdEr

Заданный в параметре С.in (PL-2) номер датчика программно отключен установкой in-t (PL-2) = oFF

in.oF

Информация об аварии сохраняется до устранения ее причины или до программного отключения вышедшего из строя канала.

По сигналу Авария датчика все ЛУ, связанные с неисправным датчиком, устанавливают свои ВУ в состояния («включено» или «отключено»), определенные при задании параметров Er.St (PL-2).

Кроме того, по сигналу Авария датчика срабатывает (если это задано при установке рабочих параметров прибора), ВУ Авария, которое остается в этом состоянии на заданное время. Для переключения ВУ в исходное состояние следует до окончания времени задержки нажать кнопку Graphic на лицевой панели прибора.

По окончании времени задержки ВУ Авария возвращается в исходное состояние. Если причина аварии не устранена, устройство будет напоминать о неисправности кратковременным срабатыванием (на 1 с) через каждые 60 с.

Чтобы отключить неисправный канал, необходимо установить для соответствующего ЛУ С.in (PL-2) = 0.

Рекомендуется также отключить датчик от ЛУ, чтобы сократить общее время цикла опроса первичных преобразователей. Для этого следует установить in-t (PL-1) = oFF.