Последовательность настройки
Настройка прибора предназначена для задания и записи настраиваемых параметров в энергонезависимую память прибора.
Для доступа к параметрам настройки следует нажать и удерживать кнопку в течение 3 секунд.
Если в течение 20 секунд во время настройки не производится операций с кнопками, прибор автоматически возвращается к работе.
Основные параметры прибора объединены в меню, которое состоит из следующих групп:
- LVOP – уставки логических устройств, управление запуском регулирования и включением автонастройки;
- AdV – дополнительные настройки регулятора;
- init – параметры настройки входов прибора (устанавливаются, как правило, один раз при монтаже системы);
- VaLV – параметры задвижки;
- DISP – параметры управления индикацией;
- GrAF – параметры для задания графика коррекции уставки;
- COMM – настройка интерфейса RS-485.
В приборе существует группа служебных параметров. Для перехода в группу следует выполнить действия:
- Нажать комбинацию кнопок + + и удерживать не менее 3 секунд.
- После того, как на цифровом индикаторе высветится сообщение , с помощью кнопок ввести код 100 и нажать .
Первую настройку прибора следует осуществлять строго в приведенной ниже последовательности.
Установка параметров входа
Настройки параметров для Входа 1 и Входа 2 (если он настроен как измерительный вход) производятся в меню Init.
Функция для Входа 2 задается в меню ADV.
Код типа датчика
Код типа датчика настраивается в параметрах in.t1 и in.t2 для 1 и 2 входов соответственно (если вход 2 настроен как измерительный). Перечень кодов приведен в Приложении Настраиваемые параметры.
Установка точности вывода температуры
В случае использования ТС и ТП можно установить желаемую точность отображения измеренной температуры на цифровом индикаторе. Для этого следует задать параметр dPT1 (dPT2).
В случае работы с температурами выше 1000 °С рекомендуется устанавливать значение параметра, равное 0, с температурами ниже 1000 °С – равное 1 (отображение значения температуры на индикаторе с точностью до 0,1 °С).
Установка диапазона измерения
В случае использования датчиков с унифицированным выходным сигналом тока или напряжения следует провести настройку диапазона измерения, задав значения параметров:
- dP 1 и dP 2 – положение десятичной точки;
- in.L1 и in.L2 – нижняя граница диапазона измерения;
- in.H 1 и in.H 2 – верхняя граница диапазона измерения.
Диапазон измерения задается в соответствии с диапазоном работы применяемого датчика.
Прибор осуществляет линейное преобразование входной величины в реальную физическую величину в соответствии с заданным диапазоном измерения по формуле:
при любых соотношениях ПВ и ПН,
- где IX – значение сигнала с датчика в относительных единицах диапазона 0...1,000;
- ПН – заданное пользователем значение нижней границы диапазона измерения ( in.L1 и in.L2 );
- ПВ – заданное пользователем значение верхней границы диапазона измерения ( in.H1 и in.H2 ).
Параметр «нижняя граница диапазона измерения» определяет, какое значение измеряемой величины будет выводиться на цифровом индикаторе при минимальном уровне сигнала с датчика (например, 4 мА для датчика с выходным сигналом тока 4...20 мА).
Параметр «верхняя граница диапазона измерения» определяет, какое значение измеряемой величины будет выводиться на цифровом индикаторе при максимальном уровне сигнала с датчика (например, 20 мА для датчика с выходным сигналом тока 4...20 мА или 1 В для датчика с выходным сигналом напряжения 0...1 В).
Параметр «положение десятичной точки» определяет количество знаков после запятой, которое будет выводиться на цифровом индикаторе. Значение параметра влияет на отображение измеренной величины и остальных параметров, имеющих те же единицы измерения.
- Для датчиков ТС и ТП параметр dP по умолчанию равен 1 и не изменяется.
- За каждым типом датчика в памяти прибора сохраняется определенное значение параметра dP. Поэтому, например, при замене датчика (изменении параметра «тип датчика») с унифицированным сигналом с установленным значением dP = 0 на датчик ТС (у которого по умолчанию dP = 1) значение dP автоматически изменится. Также изменятся значения уставки и других параметров, зависящих от dP, т. е. в нашем примере: при dP = 0 уставка равна, например, 1000, то при dP = 1 она станет 100,0.
Вычисление квадратного корня
Для включения вычисления квадратного корня следует установить значение ON в параметр SQR1 (SQR2).
Для работы с датчиками, унифицированный выходной сигнал которых пропорционален квадрату измеряемой величины, используется функция вычисления квадратного корня, которая включается программным путем.
Вычисление квадратного корня с учетом настроек масштабирования происходит по следующей формуле:
где X – значение сигнала с датчика в относительных единицах диапазона от 0 до 1,000;
ПН – заданное значение нижней границы диапазона измерения (in.L1, in.L2);
ПВ – заданное значение верхней границы диапазона измерения (in.H1, in.H2).
Коррекция измерительной характеристики датчика
Измеренное прибором значение следует откорректировать для устранения начальной погрешности преобразования входных сигналов и погрешностей, вносимых соединительными проводами. В приборе есть два типа коррекции, позволяющие осуществлять сдвиг или наклон характеристики на заданную величину.
Сдвиг характеристики применяется:
- для компенсации погрешностей, вносимых сопротивлением подводящих проводов в случае использования двухпроводной схемы подключения ТС;
- в случае отклонения у ТС значения R0.
Такая коррекция осуществляется путем прибавления к измеренной величине значения δ.
Значение δ задается параметром SH.
Пример сдвига характеристики для датчика TCM (Cu50) графически представлен на рисунке.
Параметр SH допускается изменять в диапазоне от минус 50,0 до +50,0 °С для температурных датчиков (ТС и ТП), от минус 500 до +500 °С — для датчиков с унифицированным сигналом тока или напряжения.
Изменение наклона характеристики осуществляется путем умножения измеренной (и скорректированной «сдвигом», если эта коррекция необходима) величины на поправочный коэффициент β. Значение β задается параметром KU.
Данный вид коррекции используется, как правило, для компенсации погрешностей самих датчиков (например, в случае отклонения у ТС параметра α от стандартного значения) или погрешностей, связанных с разбросом сопротивлений шунтирующих резисторов (при работе с преобразователями, выходным сигналом которых является ток).
Пример изменения наклона измерительной характеристики графически представлен на рисунке.
Значение поправочного коэффициента β задается в безразмерных единицах в диапазоне от 0,500 до 2,000 и перед установкой определяется по формуле:
где Пфакт – фактическое значение контролируемой входной величины;
Пизм – измеренное прибором 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.
Установка параметров цифрового фильтра
Для ослабления влияния помех на эксплуатационные характеристики прибора в составе его каналов измерения предусмотрены цифровые фильтры.
Фильтрация настраивается с помощью параметров:
Fb — полоса цифрового фильтра.
Значение inF допускается устанавливать в диапазоне от 1 до 999 секунд, при inF = OFF фильтрация методом экспоненциального сглаживания отсутствует.
inF — постоянная времени цифрового фильтра. Значение полосы фильтра устанавливается в диапазоне от 0 до 9999 °С/с. При Fb= 0 «фильтрация единичных помех» отсутствует.
Полоса цифрового фильтра позволяет защитить измерительный тракт от единичных помех и задается в единицах измеряемой величины. Если измеренное значение Ti отличается от предыдущего Ti–1 на величину, большую, чем значение параметра Fb, то прибор присваивает ему значение равное (Ti-1 + Fb), а полоса фильтра удваивается. Таким образом, характеристика сглаживается.
Малая ширина полосы фильтра приводит к замедлению реакции прибора на быстрое изменение входной величины. Поэтому при низком уровне помех или при работе с быстро меняющимися процессами рекомендуется увеличить значение параметра или отключить действие полосы фильтра, установив в параметре Fb = 0. В случае высокого уровня помех следует уменьшить значение параметра для устранения их влияния на работу прибора.
Цифровой фильтр устраняет шумовые составляющие сигнала, осуществляя его экспоненциальное сглаживание. Основной характеристикой экспоненциального фильтра является tф – постоянная времени цифрового фильтра. Параметр inF – интервал, в течение которого сигнал достигает 0,63 от значения каждого измерения Ti.
Уменьшение значения tф приводит к ускорению реакции прибора на скачкообразные изменения температуры, но снижает его помехозащищенность. Увеличение tф повышает инерционность прибора и значительно подавляет шумы.
Настройка Входа 2
В зависимости от значений параметров Входа 2, прибор можно настроить на выполнение одной из задач:
одноканальный регулятор для управления задвижкой без дополнительных функций (inP2 = oFF) – заводская установка;
регулятор соотношения или разности расхода для задвижки (inP2 = in.t2 и CALC = A.SUM или rAt);
одноканальный регулятор для управления задвижкой с функцией коррекции уставки по заданному пользователем графику (inP2 = in.t2 и CALC = Graf);
одноканальный регулятор для управления задвижкой с дополнительным входом для дистанционного запуска и остановки регулирования (inP2 = EVNt);
одноканальный регулятор для управления задвижкой с датчиком положения (inP2 = V.PTR или V.CS).
ПримечаниеИспользование датчиков положения возможно только для приборов с ключевыми ВУ.
Для датчика положения задается только его тип (токовый или резистивный), а выходной сигнал, например 4..20 мА или 0…5 мА; 0…100 Ом или 0…1 кОм – автоматически нормируется прибором при юстировке.
Установка параметров процесса регулирования
Параметры процесса регулирования настраиваются в меню AdV.
Параметры вычислителя
Вычислитель расчитывает физическую величину по одному или нескольким входным значениям. В приборе к вычислителю можно подключить только два источника данных, которыми являются собственные входы прибора. Вычислитель жестко связан с регулятором. Входным параметром для ПИД-регулятора служат данные с выхода вычислителя.
Прибор с функцией вычислителя позволяет реализовать наиболее распространенные задачи, например:
- регулирование соотношения (используя операцию вычисления отношения с любыми коэффициентами K1, K2),
- вычисление и регулирование разности двух величин (используя операцию вычисления средневзвешенной суммы, K1 = 1, K2 = –1),
- регулирование и измерение расхода с помощью диафрагм, сопел или трубок внтури (используя операцию вычисления корня из средневзвешенной суммы с коэффициентами K1, K2).
Если на Вход 2 назначена функция измерительного входа (inP2 = in.t2), то прибор автоматически начинает регулирование величины, вычисленной из значений, измеренных на входах прибора, по заданной формуле.
Формула вычислителя выбирается в параметре CALC:
- A.SUM – средневзвешенная сумма (К1 × PV1 + К2 × PV2);
- rat – отношение ;
- SQPV – корень из средневзвешенной суммы: , где
- PV1– величина, измеренная на Входе 1;
- PV2 – величина, измеренная на Входе 2;
- К1, К2 – весовые коэффициенты Входа 1 и Входа 2.
- GrAF – коррекция уставки (см. раздел).
Весовые коэффициенты входов устанавливаются в параметре KPV1 (KPV2) в диапазоне от 19,99 до 99,99.
- Значение KPV2 не должно быть равно 0 при CALC = rat, иначе на цифровом индикаторе будет выдаваться ошибка вычисления.
- При работе с вычислителем при различных значениях dPt1 и dPt2 (dP1 и dP2) значение с вычислителя отображается на цифровом индикаторе с точностью, определенной в параметре dPt1 (dP1).
Параметры графика коррекции уставки
В ряде случаев требуется, чтобы уставка не являлась константой, а изменялась в зависимости от какого-то внешнего параметра. Например, в системах отопления температура теплоносителя должна меняться в зависимости от температуры наружного воздуха. Для решения этой задачи в приборе введен график коррекции уставки, который представляет собой зависимость корректирующего значения уставки от внешнего параметра.
Для графика можно задать до 10 узловых точек, которые автоматически соединяются отрезками в ломаную линию. В качестве внешнего параметра используется величина, измеренная на Входе 2. В процессе работы вычисленное по графику корректирующее значение прибавляется к уставке, и прибор будет поддерживать вместо жестко заданной уставки скорректированное по графику значение:
Уставка конечная = Заданная уставка (SP) + Корректирующее значение уставки (SРкор)
Вид и механизм работы графика коррекции уставки для 1, 2…n точек показаны на рисунке.
Если в качестве формулы вычислителя выбрана коррекция уставки (CALC = GrAF), то уставка регулятора будет меняться в соответствии с заданным графиком.
Параметры графика коррекции уставки задаются в меню GrAF:
- nOdE – количество узловых точек в диапазоне 1...10;
- Xi и Yi – координаты узловых точек, где i – номер точки;
- X – значение внешнего параметра в диапазоне –1999...3000;
- Y – корректирующее значение уставки в диапазоне –1999...3000.
Для удаления точек в уже заданном графике следует уменьшить значение параметра nOdE. Будут удалены координаты точек с большими номерами. Удалить точку в середине графика можно двумя способами:
- способ 1: изменить значение параметра nOdE и заново задать координаты точек, располагающихся после удаленной;
- способ 2: не изменяя значения параметра nOdE, присвоить удаляемой точке координаты любой соседней точки.
Если у двух и более последовательно расположенных точек заданы одинаковые значения параметра X, то при значении внешнего параметра, равном X, корректирующее значение будет равно значению Y точки с меньшим номером в этой группе точек.
Значение уставки с учетом коррекции по графику можно посмотреть в параметре Set.P. Параметр доступен только по RS-485.
Задание диапазона уставки
Диапазон уставки задается с помощью параметров:
- SL-L – нижняя граница диапазона уставки;
- SL-H – верхняя граница диапазона уставки.
Параметры SL-L, SL-H могут принимать значения:
- минус 1999…+3000 при dP = 0;
- минус 199.9…+3000.0 при dP = 1;
- минус 19.99…+300.00 при dP = 2;
- минус 1.999…+30.000 при dP = 3.
Установка способа управления
Во время регулирования следует выбрать способ управления системой: прямое или обратное управление.
В случае прямого управления значение выходного сигнала регулятора увеличивается с увеличением измеряемой величины. В случае обратного управления значение выходного сигнала регулятора уменьшается с увеличением измеряемой величины. Например, в системе нагревания по мере роста температуры значение выходного сигнала уменьшается, этот процесс имеет обратное управление.
Способ управления выбирается заданием соответствующего значения параметра OREU:
- OR-R – обратное управление, используется для систем нагревания;
- OR-D – прямое управление, используется для систем охлаждения.
Настройка ПИД-регулятора
Общие принципы ПИД-регулирования
На выходе регулятора вырабатывается управляющий (выходной) сигнал Yi, действие которого направлено на уменьшение отклонения Ei:
где Xp – полоса пропорциональности;
Ei – разность между заданными Tуст и текущими Ti значением измеряемой величины, или рассогласование;
τд – постоянная времени дифференцирования (настраиваемый параметр «дифференциальная постоянная ПИД-регулятора» – d);
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 «интегральная постоянная ПИД-регулятора» — i);
– накопленная сумма рассогласований.
Для эффективной работы ПИД-регулятора следует установить правильные для конкретного объекта регулирования значения коэффициентов Xр, τд и τи, которые следует определить в режиме автонастройки или ручной настройки.
В случае аналогового управления выходной сигнал ПИД-регулятора преобразуется в пропорциональный ему ток или напряжение.
В случае управления трехпозиционным исполнительным механизмом выходной сигнал ПИД-регулятора преобразуется в сигналы «больше», «меньше», «стоп» по следующему принципу:
- Рассчитывается длительность импульса:
tИМП = ΔY · tпх,
где: ΔY = Y(i) – Y(i-1) – приращение выходного сигнала,
tпх – время полного хода задвижки.
- Выдается воздействие на исполнительный механизм:
- при ΔY > 0 включается ВУ1 («больше») на время, равное tИМП;
- при ΔY < 0 включается ВУ2 («меньше») на время, равное tИМП;
- при ΔY = 0 ВУ остаются в прежнем состоянии («стоп»).
Параметры настройки
Начальное значение регулируемой величины
Начальное значение регулируемой величины или значение регулируемой величины при нулевой мощности – значение, которое будет поддерживаться при полностью закрытой задвижке. Оно задается в параметре PV0 в соответствующих единицах измерения в диапазоне –100...2000. Заводская установка равна 20, что соответствует комнатной температуре и подходит для большинства объектов регулирования.
От корректности установленного значения зависит точность определения коэффициентов ПИД-регулятора в процессе автонастройки.
Скорость изменения уставки
Если значение уставки следует изменить в процессе работы, то переход с одного значения на другое можно сгладить, задав «скорость изменения уставки».
Необходимая скорость оперативно задается как значение параметра VSP. Если значение параметра VSP отличается от нуля, уставка меняется не скачком, а по линейному закону с заданной скоростью.
В качестве начальной уставки принимается текущее значение регулируемого параметра на момент включения регулятора, тогда каждую минуту уставка регулятора изменяется на величину, заданную в этом параметре.
В случае использования скорости изменения уставки возрастает время выхода на рабочий режим. Поэтому, если задержка приводит к неудовлетворительным результатам, нужно увеличить значение этого параметра или отключить его действие.
Ограничение выходного сигнала
Ограничения выходного сигнала задаются в параметрах OL-L, OL-H и ORL.
Ограничение минимального значения выходного сигнала OL-L устанавливается в процентах и может принимать значения от 0 до OL-H. Если рассчитанное значение выходного сигнала, в том числе в режимах «Ошибка» и «Остановка регулирования», меньше установленного в параметре OL-L, на выход регулятора будет выдан сигнал OL-L (%).
Ограничение максимального значения выходного сигнала OL-H устанавливается в процентах и может принимать значения от OL-L до 100. Если рассчитанное значение выходного сигнала, в том числе в режимах «Ошибка» и «Остановка регулирования», больше установленного в параметре OL-H, на выход регулятора будет выдан сигнал OL-H (%).
Ограничение скорости изменения выходного сигнала устанавливается в параметре ORL (в процентах в секунду, %/с) и определяет максимально допустимую скорость изменения выходного сигнала.
В приборе можно установить следующие виды ограничения выходного сигнала: максимальное Yогр max и минимальное Yогр min.
- В приборе с ВУ ключевого типа параметры OL-L и OL-H следует устанавливать только при работе с датчиком положения (inP2 = V.PRT или V.CS) для определения минимальной и максимальной степени открытия задвижки. В случае возникновения ошибки датчика положения (Err.P) ограничители не работают.
- Ограничения действуют в режимах автоматического и дистанционного управления регулятором, а также в состояниях «Ошибка» и «Остановка регулирования».
Установка режима быстрого выхода на уставку
Режим включается заданием RAMP = ON.
Данный режим обеспечивает выход на заданное значение температуры с максимальной скоростью и минимальным перерегулированием.
В начальный момент регулирования прибор работает по закону двухпозиционного регулирования. В случае приближения измеряемой величины к значению уставки прибор начинает работать по ПИД-закону.
Настройка состояния «Остановка регулирования»
В случае остановленного регулирования (r-S = StoP) ВУ дискретного типа переводятся в состояние, определенное в параметре MVSt:
- CLOS – задвижка закрыта;
- OPEN – задвижка открыта;
- HOLD – задвижка остается в прежнем положении.
Для прибора с ВУ аналогового типа настройка состояния «остановка регулирования» отличается тем, что существует возможность самостоятельно устанавливать произвольную мощность на выходе. При остановленном регулировании ВУ переводятся в состояние, определенное в параметре MdSt:
- прибор выдает выходной сигнал, равный последнему, определенному до остановки регулирования, значению выходного сигнала;
- MVSt – прибор выдает выходной сигнал, равный значению, установленному в параметре MVSt.
Настройка состояния «Ошибка»
В случае обнаружения ошибки или при срабатывании устройства «LBA»:
- прибор с ВУ аналогового типа прекращает регулирование, выдает и удерживает выходной сигнал, равный значению, определенному параметром MVER;
- прибор с ВУ дискретного типа прекращает регулирование и выдает сигнал, требуемый для перевода задвижки в состояние, определенное параметром MVER, после чего размыкает оба ВУ и ждет команд извне.
Для сброса сигнала тревоги следует изменить значение параметра r-S:
- Установить значение StOP.
- Установить значение rUn для возобновления процесса регулирования.
Автонастройка
Автоматическая настройка (автонастройка) предназначена для оптимальной настройки системы регулирования непосредственно на объекте.
Для запуска автонастройки следует:
- Задать уставку регулятора SP.ПредупреждениеЗначение задаваемой уставки должно составлять 0,75–0,85 от максимально допустимого значения регулируемой величины для данного технологического процесса.
- Задать значение rUn в параметре r-S.
- Запустить настройку заданием значения rUn в параметре At. После запуска автонастройки включается светодиод АН.
При автонастройке прибор работает как двухпозиционный регулятор. Система осуществляет колебания, вид которых приведен на рисунке.
В результате автонастройки прибор вычисляет оптимальные значения коэффициентов ПИД-регулятора (Xp, τи, τд) для данной системы. Кроме того, происходит определение постоянной времени входного сглаживающего фильтра ͳф, периода следования управляющих импульсов Тсл и рекомендуемого значения параметра RAMP. Полученные значения автоматически записываются в память прибора.
После окончания автонастройки светодиод АН выключается, прибор автоматически переходит к работе. В случае сбоя в процессе автонастройки ее выполнение сразу прекращается, светодиод АН мигает. Поэтому при выполнении автонастройки особое внимание надо уделить защите прибора от различных внешних воздействий и электромагнитных помех и устранить нежелательные внешние возмущения на объекте регулирования.
Если во время автонастройки произошел сбой, необходимо остановить регулятор, выключить и снова включить питание прибора и заново запустить автонастройку.
В режиме автоматической настройки сохраняется возможность для изменения параметров функционирования и режимов работы прибора. Однако в процессе автоматической настройки этой возможностью пользоваться не рекомендуется, так как изменение параметров или режимов нарушает процесс настройки, но правильность расчета параметров регулятора не гарантируется.
Использовать автонастройку рекомендуется только в случаях, когда объект регулирования допускает возникновение заметных колебаний технологического параметра относительно уставки. Если работа в таком режиме недопустима, параметры ПИД-регулятора следует задавать вручную, исходя из информации об инерционных свойствах объекта.
Ручная подстройка ПИД-регулятора
Ручная подстройка осуществляется итерационным методом с оценкой процесса по двум показателям:
- наличию колебаний;
- наличию перехода графика регулируемой величины через уставку.
В ряде случаев данные действия не могут обеспечить качественную настройку ПИД-регуляторов:
- системы с непрогнозируемыми внешними возмущающими воздействиями;
- системы с разнородными нагрузками (например, ГВС днем и вечером).
При оптимальной подстройке регулятора график регулируемой величины должен иметь минимальное значение показателя ошибки регулирования (А1) при достаточно степени затухания φ = 1 – А3/А1 (0,8 … 0,9).
Пример ручной настройки ПИД-регулятора
Для настройки ПИД-регулятора следует:
На приборе установить (диапазон параметров приведен в Приложении Настраиваемые параметры) следующие значения:
- ХP = 9999;
- τи = 0;
- τд = 0.
- Задать уставку.
- В ходе наблюдений фиксировать значения регулируемого параметра (скорость и время подхода к уставке).
- В ходе настройки руководствоваться таблицей.
Описание шагов примера
Шаг | Параметры | Оценка процесса | Решение |
---|---|---|---|
1 | ХP = 9999 τи = 0 τд = 0 | Долго подходит к уставке, не пересекает | Уменьшить ХP (в два раза) |
2 | ХP = 5000 τи = 0 τд = 0 | Быстрее подходит к уставке, не пересекает | Уменьшить ХP (в два раза) |
3 | Сделать несколько итераций, до тех пор, пока появятся признаки колебаний. Измерить период (Тк). Для следующей итерации можно принять τи = Тк / 2 для ускорения процесса настройки | ||
4 | ХP = 500 τи = Тк / 2 τд = 0 | Очень быстро подходит к уставке, не пересекает, колебательность усилилась | Зафиксировать ХP , изменить τи |
5 | ХP = 500 τи = 2000 τд = 0 | Подходит к уставке, не пересекает | Уменьшить τи (в два раза) |
6 | ХP = 500 τи = 1000 τд = 0 | Подходит к уставке, не пересекает | Уменьшить τи и ХP (в два раза) |
7 | Сделать несколько итераций, до тех пор, пока регулируемая величина не пересечет уставку и начнет колебания около этого значения | ||
8 | ХP = 125 τи = 250 τд = 0 | Регулируемая величина пересекла уставку. Проверить соотношение амплитуд А3 / А1 ≈ 0,1 Если колебания удовлетворяют условию – регулятор настроен. Если нет — фиксировать τи и ХP, задать τд = τи / 5 | |
9 | ХP = 125 τи = 250 τд = 50 | Проверить соотношение амплитуд А3 / А1 ≈ 0,1 Не удовлетворяет условию — уменьшить i на 10 % | |
10 | ХP = 125 τи = 250 τд = 40 | Регулятор настроен |
Настройка компаратора и устройства LBA
Для более эффективного контроля над процессами регулирования в приборе имеется логическое устройство, работающее по принципу компаратора, а также устройство определения обрыва контура LВА. Параметры компаратора и устройства LBA настраиваются в меню AdV.
В случае срабатывания устройства диагностики обрыва контура регулирование останавливается и засвечивается светодиод LBА. В случае срабатывания компаратора процесс регулирования продолжается, но светится светодиод К2 и на ВУ2 подается аварийный сигнал. К ВУ2 могут быть подключены различные сигнальные устройства: сирена, лампа, блокировочный выключатель, блок принудительного (аварийного) охлаждения или нагревания и т. п.
Настройка компаратора
В зависимости от системы регулирования следует задать параметры срабатывания компаратора, сигнализирующего о выходе регулируемой величины за допустимые пределы.
Для этого следует выбрать один из 14 типов логики его срабатывания и установить требуемое значение в параметре ALt.
Для устранения ненужных срабатываний из-за колебаний контролируемой величины около порогового значения следует задать порог срабатывания компаратора Х и гистерезис HYS.
В случае срабатывания компаратора регулятор продолжает работать.
Функция блокировки первого срабатывания позволяет исключить включение сигнализации при подаче питания.
Данная функция используется в системах нагревания, т. к. значение измеряемой величины в этой системе изначально находится ниже уставки SP.
Типы логики срабатывания компаратора
Параметр ALT | Тип сигнализации | Состояние выходного устройства |
---|---|---|
00 | Сигнализация выключена (Заводская установка) | |
01 | Измеренная величина выходит за заданный диапазон | |
02 | Измеренная величина превышает уставку SP на X | |
03 | Измеренная величина меньше уставки SP на X | |
04 | Измеренная величина находится в заданном диапазоне | |
05 | Аналогично 01 с блокировкой первого срабатывания | |
06 | Аналогично 02 с блокировкой первого срабатывания | |
07 | Аналогично 03 с блокировкой первого срабатывания | |
08 | Измеренная величина превышает X по абсолютному значению | |
09 | Измеренная величина меньше X по абсолютному значению | |
10 | Аналогично 08 с блокировкой первого срабатывания | |
11 | Аналогично 09 с блокировкой первого срабатывания | |
12 | Измеренная величина выходит за диапазон ± X | |
13 | Измеренная величина находится в диапазоне ± X | |
14 | Аналогично 12 с блокировкой первого срабатывания |
X — порог срабатывания, параметр Al — d (группа Adv);
Δ — гистерезис, параметр Al — H.
Рассмотрим пример сигнализации с типом логики 5 в системе нагревания.
На рисунке показаны диаграммы работы компаратора без блокировки первого срабатывания (тип логики 1) и с блокировкой (тип логики 5).
В случае использования типа логики 1 в момент включения прибора, когда регулируемая величина ниже порога Туст – Х, происходит нежелательное срабатывание компаратора (зона I), когда реально аварийной ситуации нет. При использовании типа логики 5 нежелательного срабатывания не происходит.
После включения прибора выход компаратора будет находиться в состоянии «выкл» до первого превышения порога Туст–Х, и только, когда регулируемая величина снова выйдет на порог Туст–Х (зона III), выход компаратора впервые перейдет в состояние «включено» – сигнализация сработает. Далее компаратор будет работать так же, как с типом логики 1.
После выбора логики срабатывания следует настроить параметры:
- AL-d — порог срабатывания Х, задается в диапазоне от нижней до верхней границы диапазона измерения используемого датчика;
- AL-H — гистерезис компаратора HYS, задается в диапазоне от 0 до верхней границы диапазона измерения используемого датчика.
При установке в параметре ALt значения 0 компаратор будет выключен. Параметры AL-d, AL-H – недоступны.
Сигнализация об обрыве в контуре регулирования
Устройство LBA срабатывает в том случае, когда значение регулируемого параметра не меняется в течение определенного времени при подаче максимального (минимального) управляющего воздействия. Это означает, что в контуре регулирования произошел обрыв.
Работа сигнализации об обрыве контура задается двумя параметрами:
- LBA – время диагностики обрыва контура, измеряется в секундах;
- LBAb – ширина зоны диагностики обрыва контура,
задается в единицах измерения входной величины:
- от 0,0 до 999,9 – для температурных датчиков (ТС и ТП);
- от 0 до 9999 – для датчиков с унифицированным сигналом тока или напряжения.
Если LBA = 0, сигнализация об обрыве контура отключается, параметр LBAb недоступен.
Устройство выдает сигнал тревоги, если по истечении времени диагностики обрыва контура измеренное значение не изменилось:
- для процесса нагрева при максимальном выходном сигнале – не увеличилось, при минимальном – не уменьшилось;
- для процесса охлаждения при максимальном выходном сигнале – не уменьшилось, при минимальном – не увеличилось.
Для вычисления времени диагностики обрыва контура LBA следует:
- Установить выходной сигнал на максимальный уровень.
- Измерить время, за которое измеряемая величина изменится на ширину зоны диагностики обрыва контура (по умолчанию ширина этой зоны равна 10).
- Увеличить измеренное время вдвое и принять его за время диагностики обрыва контура.
В точке А нагреватель вышел из строя, и температура начинает уменьшаться (график 1, рисунок). Регулятор увеличивает значение выходного сигнала (график 2, там же), контролируя отклик системы. Поскольку температура продолжает уменьшаться, рассогласование растет, и значение Y достигает 100 %. В момент достижения Y = 100 % (точка В) прибор начинает отсчет времени диагностики обрыва контура Δt. Если по истечении этого времени температура продолжает уменьшаться, сигнализация срабатывает (кривая I на графике 1). Если температура растет, но за время Δt изменение температуры не превысило ширину зоны диагностики обрыва контура (кривая II на графике 1), сигнализация также срабатывает (график 3, там же). |
Установка параметров задвижки
Для описания задвижки существуют параметры:
- V.Mot — полное время хода задвижки tпх, 5...999 секунд. Определяет время перемещения задвижки из
полностью открытой в полностью закрытую и наоборот (указывается в
характеристиках самого исполнительного механизма);ПредупреждениеПараметр V.Mot является обязательным для настройки. Прибор не сможет управлять задвижкой, если установлено некорректное значение этого параметра.
- V.GAP — время выборки люфта, 0...10 секунд;
- V.dB — зона нечувствительности задвижки. Параметр
используется для защиты исполнительного механизма от частых включений.
Диапазон задания:
- 0...9999 мс — минимальная длительность включения исполнительного механизма, для ВУ дискретного типа. Прибор будет выдавать выходной сигнал на исполнительный механизм, только когда рассчитанная им длительность импульса включения (мощность) больше или равна V.dB. Не выданные воздействия накапливаются до достижения V.dB.
- 0...100 % — минимальная степень открытия задвижки, для ВУ аналогового типа.
- V.rEV — время реверса или минимальное время простоя при смене направления движения, 0...10 секунд;
- V.tOF — пауза между импульсами доводки, 0...9
секунд или OFF. Подается после исчерпания времени
полного хода задвижки tпх и после каждого импульса доводки,
пока не поступит сигнал от регулятора на изменение направления хода
задвижки. Импульсы доводки устраняют влияние ошибки позиционирования
задвижки при работе без датчика положения и обеспечивают полное открытие/закрытие
задвижки. Длительность импульса доводки (или мощность сигнала) равна
длительности последнего импульса до исчерпания tпх. Значения
паузы между импульсами доводки:
- 0 — по исчерпании tпх импульс не выключается, пока от регулятора не поступит сигнал на смену направления хода задвижки;
- 1...9 — время паузы в секундах перед каждым импульсом доводки;
- OFF — импульсы доводки не подаются.
Параметры V.GAP, V.dB, V.rEV рекомендуется устанавливать, если имеются точные или приблизительные данные об их значениях, это повысит качество регулирования и продлит срок службы исполнительного механизма.
Одновременное использование параметров V.GAP и V.tOF нецелесообразно, поскольку при включенном доводчике люфт автоматически компенсируется.
Настройка режимов индикации
По умолчанию на верхний цифровой индикатор выводится измеренная на Входе 1 величина, на нижний – значение уставки. Для отображения дополнительных величин следует выбрать режим индикации.
Настройка режимов индикации
Режим индикации | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
---|---|---|---|---|---|
(только для прибора с ВУ аналогового типа) | |||||
Верхний ЦИ | Величина, измеренная на Входе 1 | Значение на выходе вычислителя | Величина, измеренная на Входе 1 | Значение на выходе вычислителя | |
Нижний ЦИ | Значение уставки | Величина, измеренная на Входе 2 | Значение уставки | Выходная мощность ПИД-регулятора |
Каждый из режимов может отдельно включаться или выключаться в группе diSP, в параметрах diS1 – diS5 соответственно. Для этого в параметрах устанавливается On – для включения индикации, OFF – для выключения.
Не рекомендуется включать более двух режимов индикации, поскольку в приборе не предусмотрена индикация обозначения выводимых параметров. Определить, значения каких параметров в данный момент отображены на цифровом индикаторе, можно только косвенно: в режимах индикации 1 и 3 светится светодиод УСТ, индицирующий режим редактирования уставки.
Параметры DIS2 — DiS5 скрыты, если использование режима индикации невозможно. Например, diS3 скрыт, когда к Входу 2 ничего не подключено, подключен датчик положения или ключ. Когда параметр DIS скрыт, режим индикации, который он задает, автоматически выключается.
Прибор автоматически переходит из настройки к работе (к индикации измеряемых величин) по истечении времени, установленного в параметре rEt (группа diSP). При установке rEt = OFF возврат к индикации измеряемых величин производится через меню прибора.
Настройка обмена данными через интерфейс RS-485
Настройка обмена данными осуществляется параметрами группы COMM:
- PROT – протокол обмена данными (ОВЕН, ModBus-RTU, ModBus-ASCII);
- bPS – скорость обмена в сети; допустимые значения – 2400, 4800, 9600, 14400,19200, 28800, 38400, 57600, 115200 бит/с;
- Addr – базовый адрес прибора, диапазон значений:
- 0…255 при Prot = OWEN и A.LEN = 8;
- 0…2047 при Prot = OWEN и A.LEN = 11;
- 1…247 при Prot = M.RTU или M.ASC .
- A.Len – длина сетевого адреса (8 или 11 бит);
- rSdL – задержка ответа прибора по RS-485 (1–45 мс).
Значения параметров обмена, которые не отображаются на цифровом индикаторе, т. к. их нельзя изменить вручную, перечислены в таблице.
Фиксированные параметры обмена данными
Параметр | Имя | Протокол | ||
---|---|---|---|---|
ОВЕН | ModBus RTU | ModBus ASCII | ||
Количество стоп-бит | Sbit | 1 | 2 | 2 |
Длина слова данных | LEn | 8 бит | 8 бит | 7 бит |
Контроль четности | PrtY | нет | нет | нет |
- «Базовый адрес» следующего прибора в сети задается как: «Базовый адрес» прибора + 2.
- Новые значения параметров обмена вступают в силу только после перезапуска прибора или перезапуска по RS-485.
Работа с параметрами по протоколу ОВЕН
Каждый параметр имеет имя, состоящее из латинских букв (до четырех), которые могут быть разделены точками, и название. Например: «Длина сетевого адреса A.Len», где «Длина сетевого адреса» – название, A.Len – имя.
Параметры прибора разделяются на две группы: настраиваемые и оперативные.
Настраиваемые параметры следует задавать либо кнопками на лицевой панели прибора, либо через сетевой интерфейс с помощью программы «Конфигуратор».
Значения настраиваемых параметров хранятся в энергонезависимой памяти прибора и сохраняются в случае выключения питания.
Настраиваемые параметры могут иметь также индекс – цифру, отличающую параметры однотипных элементов. Индекс передается вместе со значением параметра.
Оперативные параметры переносят информацию о текущем состоянии прибора или объекта регулирования: измеренные или вычисленные значения, выходные мощности регуляторов, номера запущенных в данный момент программ, текущие состояния выходных элементов и т. д.
Оперативные параметры индексируются через сетевой адрес. Для считывания измеряемого значения с входа 1 следует прочитать значение параметра PV с сетевым адресом, заданным в параметре Addr, для считывания измеряемого значения с входа 2 – с сетевым адресом Addr +1.
Работа с параметрами по протоколу ModBus
Регистр STAT — регистр статуса, который показывает текущее состояние прибора, например – наличие ошибки на входе, срабатывание ВУ, LBA, текущий режим управления (автоматический ручной или дистанционный), состояние регулятора (запущен или остановлен) или выполнение АНР.
Полный перечень регистров и поддерживаемых функций ModBus, описание битов STAT и типов данных приведены в документе «Краткая инструкция по работе с измерителем - ПИД-регулятором ТРМ212 по интерфейсу RS-485».
Защита от несанкционированного доступа
Для защиты настраиваемых параметров от нежелательных изменений существуют три параметра секретности OAPt, WtPt и EdPt, работающих по схеме «ИЛИ».
Доступ к этим параметрам осуществляется через код доступа PASS = 100.
Защита параметров от просмотра
В случае запрета на просмотр параметров с лицевой панели, они не будут отображаться на индикаторе. Для запрета просмотра определенных настраиваемых параметров или их групп следует задать соответствующее значение параметра OAPt.
Защита параметров от изменения
В параметре WtPt устанавливается запрет записи значений настраиваемых параметров. Возможность просмотра ранее установленных значений сохраняется.
Защита отдельных параметров от просмотра и изменений
Каждый параметр прибора имеет атрибут редактирования, установка которого производится с ПК через интерфейс RS-485. Атрибут редактирования принимает два значения: редактируемый и нередактируемый.
Параметр EDPT, находящийся в группе SECR прибора (доступ к группе осуществляется через код PASS=100), управляет возможностью просмотра и редактирования параметров с учетом установленных атрибутов.
В случае, когда EDPT = ON, все параметры, в которых атрибут редактирования принимает значение нередактируемый, становятся невидимыми.
В случае, когда EDPT = OFF, все параметры, независимо от значения атрибута редактирования, будут видимыми.
Если в группе все параметры невидимы, то вся группа становится невидимой.
Восстановление заводских установок
В приборе имеется функция восстановления значений параметров, установленных на заводе-изготовителе.
Для восстановления заводских установок следует:
- Отключить прибор от сети на 1 минуту.
- Одновременно удерживая кнопки и , включить питание прибора.
- В случае появления на верхнем индикаторе [– – – –] отпустить кнопки.