руководство по эксплуатации терморегуляторов
advertisement
Настоящее руководство по эксплуатации ТНАС.405529.015 РЭ предназначено для ознакомления с порядком работы и техническим обслуживанием регулятора-измерителя температуры ПОЛИКОН 815. 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. Регулятор-измеритель температуры ПОЛИКОН 815 (в дальнейшем - регулятор) предназначен для измерения и автоматического регулирования температуры, закон регулирования пропорционально-интегрально-дифференциальный (ПИД). 1.2. Регулятор предназначен для совместной работы с термопарами по ГОСТ Р8.585. 1.3. Регулятор позволяет выполнять заданную произвольную термическую программу, состоящую из участков, программируемых в координатах температура/время, при этом в памяти регулятора может храниться несколько программ общим объёмом до 100 участков. 1.4. Регулятор позволяет в любое время остановить выполнение термической программы, при этом уставка становится равной текущей температуре в момент останова. При необходимости эту уставку можно изменять вручную, кроме того, можно корректировать саму термическую программу. В любой момент можно продолжить выполнение термической программы с прерванного места, либо перейти на другой её участок. 1.5. Регулятор обеспечивает непосредственное управление внешними твердотельными реле с помощью гальванически изолированных транзисторных выходов и встроенного источника питания. 1.6. Регулятор может обеспечить программную коммутацию до трёх внешних двухпозиционных устройств (клапанов, заслонок, вентиляторов и т. п.). 1.7. Дополнительно регулятором выполняются следующие функции: - звуковая сигнализация при включении, аварии, изменении режимов, смене участка; - светодиодная индикация состояния выходных сигналов; - дистанционное управление режимами работы с использованием логического входа с гальванической развязкой; - автоматическая настройка коэффициентов ПИД - закона; - сравнение измеренной температуры с дополнительной уставкой с помощью компаратора; - возможность коммутации выходных сигналов функциональных узлов на тот или иной физический выход при помощи коммутатора ресурсов; - сохранение параметров в энергонезависимой памяти после отключения питания; - защита настроечных параметров паролем от несанкционированного изменения; - двухсторонняя связь с компьютером при использовании интерфейсов RS232 или RS485 с гальванической развязкой от остальных цепей. 1.8. Регуляторы предназначены для работы при температуре от + 5 до + 40 ºС и относительной влажности до 80% при 25 ºС. 1.9. Питание от сети переменного тока напряжением 110...240В, частотой 48...62 Гц. Структура обозначения регулятора: ПОЛИКОН 815/5П-12 5 разрядов индикации температуры первичный термопреобразователь - термопара количество логических входов 232 или 485 при наличии интерфейса А1 при наличии аналогового выхода 0...5 мА 0...2 количество выходов К количество выходов Т 2. Технические данные 2.1. Габаритные размеры: ширина 96мм, высота 48мм, длина 50мм (см. рис.1). 2.2. Масса не более 0,2кг. 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 термопар, а также диапазон измеряемых и задаваемых температур при разрешении 0,1С приведены в табл.1. 2.6. Предел допускаемой приведённой основной погрешности в процентах от диапазона температур (для ТПР в диапазоне 600…1800 С) составляет ± (0,15% + 0,1С). Таблица 1 2.7. Предел допускаемой дополнительной Диапазон Тип термопары погрешности измерений, вызванной КОД ºС (НСХ) отклонением температуры окружающего воздуха от нормального значения (20 п4 ТВР (А-1) 0...1600 2) ºС до любой температуры в рабочем п0 ТПР (В) 0...1800 диапазоне равен 0,5 от предела п1 ТПП (S) 0...1600 допускаемой основной приведенной п5 ТПП (R) 0...1400 погрешности на каждые 10 ºС. п2 ТХА (K) -199 …1300 2.8. Установка времени осуществляется в п6 ТНН (N) -199 …1300 диапазонах 0…8000 с шагом 1 сек., 1 п7 ТЖК (J) -199 … 900 мин или 0…3200 с шагом 1 час. п3 ТХК (L) -199 … 800 Предел допускаемой основной погрешности отсчета времени равен п8 ТМК (T) -199 … 400 ±0,4% от установленного значения. 2.9. Транзисторные выходы (Т1, Т2) выполнены по схеме «открытый коллектор» на транзисторе NPN-типа, максимальный ток 0,3 А, максимальное напряжение 40 В. 2.10. Контактные выходы (К1, К2) выполнены на реле с нормально разомкнутыми контактами. Максимальное значение коммутируемого тока 3 А, максимальное значение коммутируемого напряжения: 250 В при переменном токе, 30 В при постоянном токе. 2.11. Встроенный источник питания выходных цепей имеет постоянное напряжение 9 В 5%, максимальный ток нагрузки 50 мА. 2.12. Регуляторы с аналоговым выходом, 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 вертикальных щитах и панелях с помощью фиксаторов, 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 управления. На задней панели расположены клеммы для подключения внешних устройств (см. рис.1). 96 50 Ðàçú¸ ì èí òåðôåéñà 91 43 + + 48 41 -9B 9B ~110... 240â T1 T2 + 14 13 12 11 10 9 K1 K2 8 7 6 t L1 + I 5 4 3 Êëåì ì û Î òâåðñòèÿ äëÿ ôèêñàòî ðî â Ðèñ.1 × åðò¸ æ êî ðï óñà ðåãóëÿòî ðà A B RS 2 U+ 1 3.3. Функциональная схема регуляторов изображена на рис.2. RS Àí àëî ãî âû é âõî ä ÈÇÌ ÅÐÅÍ ÈÅ ÀÖÏ 1 2 Èí òåðô åéñ RS232 èëè RS485 À  6 ÄÈÀÏ ÀÇÎ Í Ê2 Ðåëå Ô î ðì èðî âàòåëü àâàðèéí û õ ñèãí àëî â 7 Ê1 ÇÀÄÀÍ ÈÅ 2 A, b, C Êî ì ï àðàòî ð Ðåãóëèðóþ ù åå óñòðî éñòâî ÐÅÆÈÌ Êî ì ì óòàòî ð ðåñóðñî â Ðåëå 8 10 Ò2 Î ï òðî í 11 Ò1 Î ï òðî í 12 ÂÐÅÌ ß Ô î ðì èðî âàòåëü òåðì è÷åñêî é ï ðî ãðàì ì û Èñòî ÷í èê ï èòàí èÿ 9 + 9 ÇÀÄÀÍ ÈÅ 1 Î ï òðî í Ëî ãè÷åñêèé âõî ä ÂÛ ÕÎ ÄÛ Ï ÀÐÀÌ ÅÒÐÛ 5 Ô ÓÍ ÊÖÈÎ Í ÀËÜÍ Û Å ÓÇËÛ ÂÛ ÕÎ ÄÍ Û Å ÖÅÏ È Ðèñ. 2 Ô óí êöèî í àëüí àÿ ñõåì à ðåãóëÿòî ðà Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) преобразует аналоговый сигнал от термопары в цифровой код текущей температуры, который используется другими функциональными узлами. Кроме того, АЦП осуществляет цифровую фильтрацию входного сигнала. Формирователь термической программы вырабатывает программное температуры в соответствии с введенными значениями температуры и времени. значение Регулирующее устройство вычисляет отклонение, то есть разность между программным и измеренным значениями температуры и вырабатывает управляющее воздействие в соответствии с ПИД - законом регулирования. Формирователь аварийных сигналов сравнивает значение текущей температуры с установленными значениями нижней и верхней границы измеряемого диапазона температур. L1 Если текущая температура находится вне диапазона, то вырабатывается аварийный сигнал. Кроме того, аварийный сигнал вырабатывается при обрыве термопары. Компаратор сравнивает значение текущей температуры с параметром ЗАДАНИЕ 2. Результат сравнения зависит как от значений сравниваемых величин, так и от установленного режима работы компаратора. Коммутатор ресурсов позволяет потребителю коммутировать 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 0,2 ºС. 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.1.7. 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), установите в боковые отверстия корпуса фиксаторы с вставленными в них винтами и заверните их. Приборный 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 термопару к клеммам (см. рис.7) непосредственно или с помощью компенсационного провода, соблюдая полярность, суммарное сопротивление термопары и компенсационного провода должно быть не более 150 Ом. Линии связи термопары с регулятором рекомендуется экранировать, в качестве экрана может быть использована заземлённая 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, изображённые 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 также 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: температура объекта, уровень мощности в нагрузке, состояние выходов. На рис.9 изображены текущие параметры в различных режимах работы регулятора, а также указано назначение кнопок. 6.2. Регулятор может находиться в следующих режимах: ручной - светится символ , термическая программа не выполняется, автоматическое регулирование не осуществляется; в этом режиме можно контролировать температуру объекта и изменять любые параметры, в том числе уровень мощности в нагрузке и номер участка, с которого начнётся выполнение термической программы; программный - символ погашен, выполняется заданная термическая программа, изменение заданных параметров невозможно; СТОП - символ погашен, термическая программа не выполняется, однако регулятор автоматически поддерживает температуру, равную уставке. В этом режиме можно изменять значение уставки, номер участка, с которого можно продолжить выполнение термической программы, а также изменять саму термическую программу. 6.3. С помощью кнопки ПУСК/СТОП можно осуществлять переходы из одного режима в другой: ручной – программный и обратно, СТОП – ручной: длительное (около 2 сек.) нажатие; программный – СТОП и обратно, ручной – СТОП: кратковременное нажатие. При переходе в режим СТОП из ручного или программного уставка становится равной текущей температуре в момент перехода за исключением перехода в СТОП из участка выдержки, где уставка равна температуре выдержки. 6.4. Вывод на индикатор параметров термической программы или настроечных параметров производится нажатием, соответственно, кнопки ПРОГРАММА или НАСТРОЙКА. Для возврата к текущим параметрам нажмите кнопку ВЫБОР и не отпускайте, пока они не появятся на индикаторе. 6.5. 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. Внимание! При первом включении регулятора на объекте необходимо: а) установить настроечные параметры, кроме коэффициентов b и с, в соответствии с разделом 7; б) провести самонастройку, в ходе которой регулятор определяет и запоминает значения коэффициентов b и с, в соответствии с п…… в) занести все установленные и полученные при самонастройке параметры в таблицу, расположенную в конце настоящего РЭ. Кроме того, желательно установить пароль для защиты настроечных параметров от изменения (см. п….). В случае утери пароля обратитесь к производителю. 7. Порядок настройки 7.1. Настроечные параметры изменяйте обязательно в той последовательности, в какой они перечислены ниже. На 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 на лицевой панели. Êî ì ï åí ñàöèÿ õî ëî äí î ãî ñï àÿ 0 - î òêë. 1 - âêë. Êî ä òåðì î ï àðû (ñì . òàáë.1) Ï ðåäû äóù èé ï àðàì åòð Ñëåäóþ ù èé ï àðàì åòð Òåêóù èå ï àðàì åòðû Í î ì åð ì åí þ Ì èãàåò, åñëè óñòàí î âëåí ï àðî ëü Èçì åí åí èå ï àðàì åòðà Ðèñ.10 Èí äèêàöèÿ í àñòðî å÷í û õ ï àðàì åòðî â - äëèòåëüí î å í àæàòèå êí î ï êè (2 ñåê) 7.2. Подайте питание на регулятор, нажмите кнопку НАСТРОЙКА, при этом на индикаторе возникают параметры меню ИЗМЕРЕНИЕ (1), разделенные точками (см. рис.10). 7.3. Для изменения параметров нажмите кнопку или , при этом начинает мигать левый разряд индикатора. Кнопками 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, на индикаторе параметры меню ДИАПАЗОН (2). Первые два параметра этого меню определяют диапазон измеряемых температур. Если измеряемая температура находится вне этого диапазона, то вырабатывается аварийный сигнал. На индикаторе нижняя граница диапазона измеряемых температур. Кнопками установите нужное значение. Нажмите ВЫБОР, на индикаторе верхняя граница диапазона измеряемых температур. Кнопками установите нужное значение. Нажмите ВЫБОР, на индикаторе коррекция. Этот параметр позволяет изменять показания температуры с целью устранения погрешности термопары. Температура на индикаторе равняется алгебраической сумме температуры, измеренной термопарой, и коррекции. Кнопками установите нужное значение. 7.5. Нажмите кнопку ВЫБОР, на индикаторе меню РЕЖИМ (3). Выходной сигнал регулятора (см. п.....) Код ШИМ с периодом С/20 0 ШИМ с периодом 1,6 сек 1 Аналоговый 2 Изменение параметров производите так, как указано в п.7.3 Шаг времени: 0 - 1сек 1 - 1мин 2 - 1час Мощность при обрыве термопары: 0 - обнуляется 1 - не изменяется Режим компаратора: 0...3 (см. рис.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 Инверсный 0 1 Компаратор Прямой Инверсный Формирователь аварийных сигналов Прямой Инверсный Программный режим Прямой Инверсный 2 3 4 5 6 7 Конец программы Прямой Инверсный Управление от термической программы 8 9 А Т1 К1 Т2 К2 Режим логического входа: блокировка программный/ручной следующий участок СТОП/программный 0 1 2 3 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. Регулирующее устройство соединено только с выходом Т1 и не может быть подключено к другим выходам. Выбор кода 0 или 1 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). 7.7. Нажмите кнопку ВЫБОР, на индикаторе – первый параметр меню А, b, c (5). 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. 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, но изменить их нельзя, при этом мигает надпись НАСТР. Снятие защиты производится аналогично её установке, только при этом вводится значение пароля, установленного ранее. 8. Законы регулирования 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). Ток Период регулирования может быть выбран Тр фиксированным или равным С/20, где С – постоянная времени интегрирования ПИД - закона. Фиксированный Твкл период регулирования (0,8 сек. при разрешении 1 ºС или 1,6 сек. при разрешении 0,1 и 0,01 ºС) устанавливается Время при использовании нагревателей, обладающих небольшой тепловой инерцией. Вид выходного сигнала Рис. 11Ш иротнаямодуляция 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 тер мической программы. Оптимальные значения коэффициентов зависят от конструкции объекта и первичного преобразователя, массы загрузки, рабочей температуры. Чем больше температура, тем меньше должны быть значения b и С при прочих равных условиях. Чем больше загрузка, тем меньше b и больше С, однако, коэффициент С слабо зависит от загрузки. Значения коэффициентов могут быть определены регулятором с помощью режима самонастройки или введены вручную, если они известны. Диапазон коэффициентов, а также шаг установки приведены в табл.2. Таблица 2 Разрешение 1ºС 0,1ºС 0,01ºС Унифицированные сигналы (ед.мл.разряда) Диапазон и шаг Гистерезис Коэфф. b Коэфф. с 1…20 ºС; 1 ºС 0,2…4 ºС; 0,2 ºС 0,02…0,4 ºС; 0,02 ºС 2…200 ºС; 2 ºС 0,4…80 ºС; 0,4 ºС 0,04…8 ºС; 0,04 ºС 1…200(16…3200сек); 1 (16сек) 2…40; 2 4…800; 4 2…200(32…3200сек); 2(32сек) В процессе самонастройки регулятор переходит в двухпозиционный режим и, анализируя возникающие колебания температуры, вычисляет значения коэффициентов, которые сохраняет в памяти. Таблица 3 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 регулятором максимум в четырех, расположенных подряд, контрольных точках, для каждой из которых вычисляется своя пара коэффициентов. Номер поддиапазона Поддиапазон, ºС 1 2 3 4 5 6 7 8 9 < 256 256…511 512…767 768…1023 1024…1279 1280…1535 1536…1791 1792…2047 > 2048 Температура контр. точки, ºС 128 384 640 896 1152 1408 1664 1920 2176 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, изображенный 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. °С °С Т Температура контрольной точки t Температура контрольной точки Т t Мощность Мощность t t 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. перейдите к индикации текущих параметров, нажмите кнопку ПУСК / СТОП и, не отпуская ее, ВЫБОР, при этом начинает мигать символ , мощность максимальна, самонастройка началась. После окончания самонастройки регулятор переходит в ручной режим с нулевой мощностью, при этом прекращается мигание, на индикаторе появляется надпись End. После нажатия любой кнопки надпись исчезает и регулятор готов к работе. При необходимости можно прекратить режим самонастройки, нажав кнопку ПУСК / СТОП и удерживая ее, пока не прекратится мигание символа . 8.8. Полученные значения коэффициентов можно откорректировать, используя рис.13. °С °С °С °С °С Траб Траб Траб Траб Траб Увеличить" b" t Уменьшить "b" t Увеличить "с" t Уменьшить "с" t "b" и "с" в норме t Рис. 13 Оптимизация коэффициентов настройки 9. Термическая программа 9.6. Регулятор реализует произвольную термическую программу, состоящую из участков, каждый из которых может быть нагревом, выдержкой или охлаждением в любой последовательности за некоторым исключением. Нельзя чередовать участки НАГРЕВ и ОХЛАЖДЕНИЕ, между ними обязательно должна быть ВЫДЕРЖКА. После участка НАГРЕВ/ОХЛАЖДЕНИЕ с максимальной скоростью обязательно должна быть ВЫДЕРЖКА. Каждый участок характеризуется двумя параметрами: конечной температурой (ЗАДАНИЕ 1) и временем. Соответствие между видом участка и задаваемыми параметрами приведено в табл.4. Регуляторы выполняют программу последовательно, участок за участком, пока не обнаружат участок КОНЕЦ ПРОГРАММЫ, после чего переходят в ручной режим с нулевой мощностью и на индикаторе возникает надпись End. Таблица 4 Параметры участка Вид участка Задание 1 Время Начало программы Продолжительность 0 (задержка) задержки Продолжительность Нагрев / охлаждение нагрева / охлаждения Конечная температура Нагрев / охлаждение с 0 максимальной скоростью Выдержка Бесконечная выдержка (СТОП) Конец программы Конечная температура предыдущего участка Продолжительность выдержки 0 0 Любое число 9.7. Регулятор может хранить в памяти несколько термических программ общим объемом до 100 участков. Каждая программа должна начинаться с участка НАЧАЛО ПРОГРАММЫ, являющегося одновременно задержкой начала выполнения программы. Если задержка не нужна, то устанавливается нулевая продолжительность задержки. Таким образом, перед пуском надо предварительно установить номер начального участка нужной программы. Необходимо учесть, что переход от нагрева / охлаждения к выдержке сопровождается некоторым уменьшением скорости (для исключения перебега температуры вследствие инерционности объекта), поэтому фактическое время нагрева/охлаждения оказывается немного больше. Переход на выдержку происходит за 2 °С, 0,4 °С или 0,04 °С до установленного значения при разрешении, соответственно, 1°С, 0,1 °С, или 0,01 °С. 9.9. Модель 814 позволяет управлять выходами регулятора, кроме Т1, с помощью термической программы, начиная с выхода К1. На каждом участке можно задать то или иное состояние выходов с тем, чтобы при выполнении программы управлять внешними двухпозиционными устройствами, подключенными к ним. Для того, чтобы термическая программа могла управлять выходами, надо в меню ВЫХОДЫ установить для них код «А». 9.10. Перед вводом программы ее надо изобразить графически, затем выделить и последовательно пронумеровать участки, определить их вид, а потом свести параметры в таблицу (см. пример программы на рис.15 и табл.5). °С 1100 650 максимальная скорость 450 свободное охлаждение Время участка 120 813 0 814 11 Номер участка 30 90 1 2 3 4 12 13 14 15 t мин Рис.15 Пример термической программы Таблица 5 Номер участка 813 814 10 0 11 1 12 2 13 3 14 4 15 Вид участка Задание 1,°С Время, мин Начало программы Нагрев Нагрев с макс. скоростью Выдержка Охлаждение Конец программы 0 450 1100 1100 650 0 0 120 0 30 90 любое число 9.11. Для ввода термической программы установите на индикаторе текущие параметры и нажмите кнопку ПРОГРАММА: а) загорается надпись ПРОГР., мигает номер участка; кнопками установите номер начального участка программы; б) нажмите ВЫБОР, мигает значение температуры, кнопками установите значение конечной температуры участка; в) нажмите ВЫБОР, мигает значение времени, кнопками установите нужное значение; напоминаем, что размерность времени (сек., мин. или час) устанавливается в меню РЕЖИМ; г) нажмите ВЫБОР, если в регуляторе есть выходы, управляемые термической программой, то мигает восьмой сегмент дискретной шкалы, если нет, то опять мигает номер участка; кнопками установите нужные состояния выходов (см.рис 10) и нажмите ВЫБОР; д) мигает номер участка, установите следующий номер и повторите действия по пунктам б, в, г, пока не будут введены параметры всех участков. 10. Порядок работы 10.1. Перед началом работы должны быть установлены параметры термической программы и настроечные параметры. Если используется ПИД – закон регулирования, то должна быть проведена самонастройка для определения коэффициентов b, c. 10.2. Подайте питание на регулятор, при этом на индикаторе появляется номер версии программного обеспечения и через 2 сек.- текущая температура. Проверьте настроечные параметры, для этого нажмите кнопку НАСТРОЙКА и далее, нажимая кнопку ВЫБОР, поочередно выведите их на индикацию. Для возврата к текущим параметрам нажмите ВЫБОР и не отпускайте, пока они не появятся на индикаторе. 10.3. Проверьте параметры термической программы, для этого нажмите кнопку ПРОГРАММА и далее, устанавливая кнопками номера участков, проверьте их параметры. Для возврата к текущим параметрам нажмите ВЫБОР и не отпускайте, пока они не появятся на индикаторе. 10.4. При необходимости, в ручном режиме можно установить уровень мощности, отличный от нуля. Это может потребоваться для проверки исполнительных устройств или для начального прогрева объекта. Установку уровня мощности производите так, как показано на рис. 9. 10.5. Для выполнения термической программы нажмите кнопку ПУСК/СТОП и не отпускайте, пока не погаснет символ . В модели 814 перед этим необходимо установить номер начального участка выбранной термической программы так, как показано на рис. 10. 10.6. В процессе работы в моделях 813, 814 на индикаторе попеременно появляются номер участка и буква, обозначающая вид участка: d – задержка, Н - нагрев, С - выдержка, L охлаждение. Во всех моделях смена участка сопровождается коротким звуковым сигналом. Уровень выходного сигнала при ПИД – законе регулирования и, соответственно, мощность в нагрузке пропорциональны количеству сегментов дискретной шкалы. На индикацию можно вывести и другие текущие параметры с помощью кнопки ВЫБОР, как показано на рис. 9. Во время работы можно выводить на индикацию параметры термической программы и настроечные параметры. 10.7. При работе в автоматическом режиме регуляторы можно принудительно перевести на следующий участок программы, как показано на рис.9, однако этой возможностью следует пользоваться осторожно, проанализировав возможные последствия. 10.8. Если при работе с моделями 813, 814 в автоматическом режиме необходимо изменить термическую программу, то надо перейти в ручной режим и, после внесения изменений, вернуться в автоматический. В этом случае третий параметр меню РЕЖИМ (поведение мощности) должен иметь код «1» или «3», чтобы при переходе в ручной режим мощность не обнулялась. 10.9. После перехода на участок КОНЕЦ ПРОГРАММЫ регулятор переключаются в ручной режим с нулевой мощностью, появляется надпись End. После нажатия любой кнопки надпись исчезает. При необходимости можно в любой момент прекратить выполнение программы, нажав кнопку ПУСК/СТОП и, удерживая ее, пока не загорится символ . 10.10. Если во время работы пропадет сетевое напряжение, то после его появления регулятор продолжит выполнение программы с прерванного места, восстановив при этом все текущие параметры. 10.11. При работе в ручном или автоматическом режиме регуляторы обнаруживают следующие аварийные ситуации: текущая температура больше верхней границы установленного диапазона температур (меню ДИАПАЗОН), на индикаторе «▬ ▬ ▬ ▬ »; текущая температура меньше нижней границы установленного диапазона температур (меню ДИАПАЗОН), на индикаторе « ▬ ▬ ▬ ▬ »; обрыв термометра сопротивления, на индикаторе «▬ ▬ ▬ ▬ » или « ▬ ▬ ▬ ▬ »; обрыв термопары, на индикаторе «ОБР». При возникновении аварийной ситуации регулятор переходит в ручной режим с нулевой мощностью, возникает прерывистый звуковой сигнал, который можно прекратить нажатием любой кнопки. При обрыве термопары уровень мощности в ручном режиме зависит от кода третьего параметра меню РЕЖИМ (см.п. 7.5) 10.12. После окончания работы отключите питание регулятора. 11. Связь с компьютером 11.1. Регуляторы могут быть оснащены гальванически изолированными интерфейсами RS 232 или RS 485. Если к компьютеру предполагается подключать один регулятор, то он может быть оснащен интерфейсом RS 232, таким же, как и в компьютере (СОМ-порт). Если же к одному компьютеру надо подключать несколько регуляторов, то у них должен быть интерфейс RS 485, который позволяет объединить группу регуляторов в сеть. В этом случае подключение сети к СОМ-порту компьютера необходимо производить через преобразователь интерфейса RS 232 / RS 485, можно использовать, например, преобразователь МИ-1, выпускаемый ООО «Термэкс НПФ». 11.2. Регуляторы, оснащенные интерфейсом, имеют трехконтактный разъем с винтовыми лифтовыми зажимами под провода сечением не более 1,5 мм2. Разъем расположен на боковой стенке корпуса (см.рис.1). Подключение регулятора с интерфейсом RS 232 к компьютеру производится в соответствии с табл.6. Регуляторы с интерфейсом RS 485 подключаются к преобразователю так, как указано в его руководстве по эксплуатации. Таблица 6 11.3. СОМ-порт должен иметь следуюНомер контакта щие настройки: Компьютер Сигнал Регулятор 9-ти конт. 25-ти конт. скорость 9600 бод; разъем разъем 1 стартовый бит; RxD В 2 3 TxD А 3 2 8 бит данных; 1 стоповый бит; GND 5 7 проверка четности/нечетности отключена 11.4. Независимо от вида интерфейса регулятор имеет свой сетевой двухсимвольный адрес от 01 до 98. Если группа регуляторов объединена в сеть, то в ней не должно быть регуляторов с одинаковыми адресами. Инициатором связи всегда является компьютер, он посылает регулятору адресный запрос и получает ответ. Запрос имеет следующий вид: [CMD] [ADR_H] [ADR_L] [КОД_КОМАНДЫ] [D1] [D2] …[Dn] [CR] [CMD]…………………заголовок команды, символ &, HEX-код 26 [ADR_H]……………...адрес регулятора, десятки [ADR_L]………………адрес регулятора, единицы [КОД_КОМАНДЫ]….идентификатор команды [D1] [D2] …[Dn]……..необязательные поля, содержащие какие-либо данные [CR]……………………код окончания, возврат каретки, НЕХ-код 0D Ответ регулятора имеет следующий вид: [DAT] [ADR_H] [ADR_L] [+] [ДАННЫЕ] [CR] [DAT]………………….заголовок данных, символ >, НЕХ-код 3Е [ADR_H] [ADR_L]…..адрес регулятора, десятки и единицы [+]……………………...начало строки, символ +, НЕХ-код 2В [ДАННЫЕ]……………передаваемые данные [CR]……………………код окончания, возврат каретки, НЕХ-код 0D Пример: запрос «выдать текущую температуру» регулятору под номером 5 HEX-код 26 30 35 31 0D Символы & 0 5 1 , где 1 – код команды «выдать текущую температуру». Ответ регулятора: HEX-код 3E 30 35 2B 2D 33 36 2C 32 0D Символы > 0 5 + - 3 6 , 2 , где –36,2 – текущая температура. Каждый из элементов имеет длину 1 байт, все символы передаются в коде ASCII. Описанный протокол обмена совместим с протоколом приборов «ADAM» фирмы ADVANTECH, а также регуляторов ТЕРМОДАТ Пермского ООО «Системы контроля», и опубликован на сайте www.termodat.ru. Кроме того, там имеются компьютерные программы для работы с регуляторами. К сожалению, эти программы не поддерживают формирование сигнала RTS, необходимого для управления направлением передачи преобразователя интерфейса. Тем не менее, этот недостаток можно устранить, если в компьютере используется ОС Windows 95/98/ME: скачайте демо-версию программы Rnet X.X с сайта www.contravt.nnov.ru; инсталлируйте и запустите ее, при этом она заменяет драйвер СОМ-порта на новый, который автоматически формирует сигнал RTS; удалите эту программу. 11.5. Регуляторы поддерживают следующие команды указанного протокола: «1» - выдать текущую температуру; «С» - выдать ЗАДАНИЕ 1; «D» - установить ЗАДАНИЕ 1 (модели 813, 814 только в дистанционном режиме управления); «Е» - выдать ЗАДАНИЕ 2; «F» - установить ЗАДАНИЕ 2; «А» - установить время (только модели 813, 814). 11.6. Для установки сетевого адреса регулятора, а также режима управления для моделей 813, 814, проделайте следующее: установите на индикаторе текущие параметры; переведите регулятор в ручной режим; нажмите кнопку ВЫБОР и, не отпуская ее, кнопку ▲, при этом на индикаторе появляются буквы Ad и мигающее значение сетевого адреса; кнопками ▲▼ установите нужное значение адреса; нажмите кнопку ВЫБОР, при этом модель 812 возвращается к текущим параметрам, а в моделях 813, 814 на индикаторе появляется мигающее обозначение режима управле ния: Aut (автономный) или du (дистанционный); кнопками ▲▼ установите нужный режим; нажмите кнопку ВЫБОР, при этом на индикаторе опять текущие параметры. Если регулятор находится в дистанционном режиме управления, то в модели 813 справа появляется символ u, а в модели 814 вместо номера участка появляются символы du. В этом режиме параметры термической программы нельзя вывести на индикатор. 11.7. При дистанционном управлении термическим процессом компьютер должен передать регулятору две команды: установить время, за которое надо достичь заданной температуры – команда «А», данные которой являются временем и содержат не более четырех цифр; если скорость должна быть максимальной, то время равно нулю; установить заданную температуру (ЗАДАНИЕ 1) – команда «D», данные которой являются температурой в ºС, содержат не более пяти цифр, однако дополнительно могут иметь знак « - » и/или запятую (десятые доли ºС ); если температура равна нулю, то регулятор перейдет в ручной режим. Команду «А» можно не передавать, если время очередного участка термической программы равно времени предыдущего. 11.8. По получении команды «D» регулятор вычисляет скорость изменения температуры (если только время не равно нулю) по формуле (ЗАДАНИЕ 1 – текущая температура)/время и начинает осуществлять нагрев/охлаждение от текущей температуры до заданной за заданное время. Во время выполнения этой программы задание изменяется с вышеприведенной скоростью и может быть получено компьютером командой «С». В любой момент компьютер может передать регулятору новые значения времени и задния и тем самым реализовать произвольную термическую программу. Если же новых команд не поступило, то регулятор, дойдя до температуры, указанной в команде «D», будет поддерживать ее пока не поступит новой команды «D» или пока регулятор не будет переведен в автономный режим. 11.9. Если в дистанционном режиме управления пропадет питание, то после его появления регулятор переходит в ручной режим, данные термической программы, полученные от компьютера, не сохраняются. Для корректного продолжения работы компьютер должен проанализировать время, в течение которого не было питания регулятора, текущую температуру объекта, принять решение о дальнейшей термической программе и послать регулятору соответствующие команды «А» и «D». 12. Обслуживание и ремонт 12.1. Для обеспечения нормальной работы регулятора рекомендуется проводить следующее: ежедневно проверять правильность функционирования; ежемесячно проводить визуальный осмотр, проверку крепления регулятора и подклююченных линий, чистку корпуса и лицевой панели, при этом запрещается использовать агрессивные жидкости (спирт, ацетон и пр.). 12.2. Перечень некоторых неисправностей и методы их устранения представлены в табл.7 13. Правила хранения и транспортирования 13.1. Хранение регуляторов должно осуществляться в помещениях при температуре от 0 до 40 С при относительной влажности до 80%. Воздух в помещении не должен содержать агрессивных газов, вызывающих коррозию. 13.2. Регуляторы в упаковке могут транспортироваться любым видом транспорта при температуре от -25 до + 55 С, относительной влажности 98% при 35 С. 13.3. Размещение регуляторов на транспортном средстве должно исключать их перемещение. 1. Индикатор погашен 2. На индикаторе случайный набор символов 3. Нет тока в нагрузке, хотя индикация выходного сигнала есть 4. Переход на выдержку сопровождается большим перебегом температуры Таблица 7 Проверьте наличие сетевого напряжения на клеммах 13, 14. Если напряжение есть, то отключите питание регулятора, отсоедините все провода от клемм, снимите заднюю крышку и проверьте исправность предохранителя ВП4-11 на 0,25 А, расположенного рядом с сетевыми клеммами. Если он в обрыве, то замените его. Если он цел, то требуется ремонт регулятора. Выключите и включите питание регулятора; если нормальная работа не восстановилась, то требуется ремонт Проверьте правильность подключения и исправность исполнительного устройства и нагрузки Установите оптимальное значение коэффициентов настройки 14. Комплект поставки 1. Регулятор – измеритель температуры ПОЛИКОН.………………….… 1 шт. 2. Фиксатор………………………………………………………………………. 2 шт. 3. Винт М4х30.……………………………………………………………………2 шт. 4. Руководство по эксплуатации…………………………………………….. . 1 экз. 5. Упаковочная коробка………………………………………………………… 1 шт. 6. Методика поверки (по требованию потребителя)………………………..1 шт. 15. Свидетельство о приемке Терморегулятор ПОЛИКОН 81______ заводской № соответствует ТУ 4210-006-11117952-2002 и признан годным для эксплуатации. Дата выпуска Штамп ОТК 16. Гарантийные обязательства Изготовитель гарантирует соответствие регулятора техническим требованиям при соблюдении условий эксплуатации, изложенных в настоящем документе. Гарантийный срок 24 месяца со дня приобретения. В течение гарантийного срока изготовитель обязуется безвозмездно устранять неисправности, возникшие не по вине потребителя. 17. Поверка регулятора Поверка Срок очередной поверки Дата Примечание Таблица установленных настроечных параметров Меню и параметры Заводская установка 1. Измерение 2. Диапазон: П2.0.1 нижняя граница верхняя граница коррекция 3. Режим 4. Выходы 5. А, b, c: А b c b c b c b c 6. Задание 2 –50 1100 0 0.0.0.1.0 0.4.3.8.0 100 8 1 8 1 6 2 6 2 4 3 4 3 2 4 2 4 700 Технологический процесс
