regulator mikroprocesorowy typu re18

REGULATOR
MIKROPROCESOROWY
TYPU RE18
INSTRUKCJA OBS£UGI
SPIS TREŒCI:
1. ZASTOSOWANIE .................................................................. 3
2. ZESTAW REGULATORA ....................................................... 3
3. INSTALOWANIE .................................................................... 4
4.OBS£UGA .............................................................................. 8
5. PARAMETRY REGULATORA ............................................. 11
5.1. Lista parametrów .......................................................... 11
5.2. Rodzaje alarmów ......................................................... 16
5.3. Okres impulsowania ..................................................... 17
5.4. Regulacja trójstawna .................................................... 17
5.5. Regulacja trójstawna krokowa ..................................... 18
5.6. Kody bezpieczeñstwa .................................................. 18
6. FUNKCJE SPECJALNE. ..................................................... 19
6.1. Wywo³anie funkcji specjalnych ..................................... 19
6.2. Sterowanie rêczne ....................................................... 19
6.3. Dobór nastaw regulatota PID ....................................... 20
6.4. Pomiar rezystancji linii dwuprzewodowej. .................... 20
6.5. Powrót do nastaw fabrycznych .................................... 20
7. DOBÓR NASTAW REGULATORA PID ............................... 21
7.1. Autoadopcja ................................................................. 21
7.2. Rêczny dobór nastaw PID ............................................ 23
8. DANE TECHNICZNE .......................................................... 25
9. KODY WYKONAÑ ............................................................... 28
1
2
1. ZASTOSOWANIE
Mikroprocesorowy regulator RE18 przeznaczony jest do sta³owartoœciowej regulacji temperatury lub innych wielkoœci fizycznych
np.: ciœnienia, wilgotnoœci, poziomu, przetworzonych na sygna³
elektryczny. Na dwóch wyœwietlaczach s¹ wyœwietlane wartoœæ
mierzona, wartoœæ zadana i sygna³ wyjœciowy. Regulator ma dwa
wyjœcia umo¿liwiaj¹ce regulacjê dwustawn¹, trójstawn¹ typu grzanie-ch³odzenie i trójstawn¹ krokow¹ oraz sygnalizacjê alarmów.
Funkcja automatycznego doboru nastaw regulatora PID zapewnia
zadawalaj¹c¹ jakoœæ regulacji.
2. ZESTAW REGULATORA
Zestaw regulatora sk³ada siê z:
- regulatora
- instrukcji obs³ugi
- karty gwarancyjnej
- uchwytów
- uszczelka
1 szt.
1 szt.
1 szt.
4 szt.
1 szt.
3
3. INSTALOWANIE
W tablicy przygotowaæ otwór o wymiarach ( 92+0,6 x 45+0,6 ) mm.
Gruboœæ materia³u, z którego wykonano tablicê nie mo¿e przekraczaæ 6 mm. Regulator nale¿y wk³adaæ od przodu tablicy z od³¹czonym napiêciem zasilania. Po w³o¿eniu do otworu regulator umocowaæ uchwytami.
max 93
8
69
96
48
max.6
Rys 1.Gabaryty regulatora
Regulator RE18 spe³nia wymagania dotycz¹ce bezpieczeñstwa
obs³ugi wg normy PN-IEC 1010-1 i odpornoœci na zak³ócenia
wystêpuj¹ce w œrodowisku przemys³owym wg normy
PN-EN 50082-2.
Wystêpuj¹ce Ÿród³a zak³óceñ oddzia³ywuj¹ na regulator od
strony sieci zasilaj¹cej (na skutek dzia³ania innych urz¹dzeñ) jak
równie¿ nak³adaj¹ siê na sygna³ mierzony lub obwody pomocnicze regulatora. Zak³ócenia powstaj¹ równie¿ przy prze³¹czaniu
obci¹¿eñ pojemnoœciowo-indukcyjnych przez w³asne przekaŸniki
regulatora.
4
W szczególnoœci, du¿e zak³ócenia impulsowe s¹ groŸne dla dzia³ania urz¹dzenia, poniewa¿ mog¹ powodowaæ sporadyczne b³êdne wyniki pomiarów lub przypadkowe zadzia³ania alarmów, mimo
zastosowania odpowiednich filtrów w regulatorze. Poziom tych
zak³óceñ powinien zostaæ sprowadzony do wartoœci ni¿szej od
progu odpornoœci regulatora, przede wszystkim poprzez odpowiedni¹ instalacjê regulatora na obiekcie.
W celu uzyskania pe³nej odpornoœci regulatora na zak³ócenia
elektromagnetyczne w œrodowisku o nieznanym poziomie zak³óceñ zaleca siê przestrzeganie nastêpuj¹cych zasad:
•
nie zasilaæ regulatorów z sieci wspólnej z urz¹dzeniami
wytwarzaj¹cymi du¿e zak³ócenia impulsowe
• stosowaæ filtry sieciowe
• do prowadzenia przewodów zasilaj¹cych stosowaæ ekrany metalowe w postaci rurek lub oplotów, w których mo¿na prowadziæ
tak¿e przewód uziemienia i ew. przewody do przekaŸników
• przewody
doprowadzaj¹ce sygna³y pomiarowe do regulatora
powinny byæ skrêcane parami a dla czujników oporowych
w po³¹czeniu trójprzewodowym skrêcane z przewodów o tej samej d³ugoœci, przekroju i rezystancji oraz prowadzone w ekranie jw.
• stosowaæ ogóln¹ zasadê,
¿e przewody (wi¹zki) wiod¹ce ró¿ne
sygna³y powinny byæ prowadzone w jak najwiêkszej odleg³oœci
od siebie (nie mniej ni¿ 30 cm) a skrzy¿owania takich wi¹zek
wykonywane pod k¹tem 90°.
W tylnej czêœci regulatora jest gniazdo listwy zaciskowej z wtykami, do których przy³¹cza siê zasilanie i obwody zewnêtrzne.
Po³¹czenia elektryczne wykonaæ zgodnie z rysunkiem 2.
5
Zasilanie
$
#
Wyjœcia
'
&
Wejœcia
#
"
!
a) opis listwy zaciskowej
2
1
termorezystor w uk³adzie
dwuprzewodowym lub pomiar
rezystancji
6
3
2
1
termorezystor w uk³adzie
trójprzewodowym
+ "
GND
7 GND
!
+
termoelement
1
+
wej. napiêciowe
0...1/10 V
!
GND
wej. pr¹dowe
0/4...20mA
b) sygna³y wejœciowe
Wyjœcie 1
Wyjœcie 2
'
&
c) wyjœcia przekaŸnikowe
24 V d.c.
+
5
4
d) zasilanie przetworników
obiektowych
Rys. 2. Po³¹czenia elektryczne regulatora
7
4.OBS£UGA
P³yta czo³owa regulatora jest przedstawiona na rys.4.
Sygnalizacja
stanu wyjϾ
i rodzaju pracy
Funkcje pól sygnalizacyjnych:
Wyœwietlacz
wartoœci
mierzonej
I
- stan wyjœcia 1
II
- stan wyjœcia 2
- regulacja automatyczna
Wyœwietlacz
wartoœci
zadanej lub
parametru
- regulacja rêczna
Rys. 4. Wygl¹d p³yty czo³owej regulatora
Funkcje przycisków:
- wejœcie w tryb zmiany parametrów
- wywo³anie menu zmiany parametrów roboczych
- akceptacja wprowadzonych danych
- zwiêkszenie wartoœci parametru
- zmiana wielkoœci wyœwietlanej na dolnym wyœwietlaczu
- zmniejszenie wartoœci parametru
- wywolanie funkcji specjalnych
- powrót do poprzedniego poziomu
- rezygnacja z wprowadzonych zmian
- wywo³anie menu konfiguracji regulatora
8
Na górnym wyœwietlaczu wyœwietlana jest wartoœæ mierzona.
Na dolnym wyœwietlaczu jest wartoœæ zadana lub parametry procesu oznaczone odpowiednim symbolem:
- h sygna³ steruj¹cy toru I
- c sygna³ steruj¹cy toru II (ch³odzenie)
Na rysunku 5 przedstawiono diagram obs³ugi regulatora
W³¹czenie RE18 do sieci
Tryb I: sterowanie procesem
Wyswietlacz górny - wartoœæ mierzona
Wyœwietlacz dolny - wartoœæ zadana
.....................................................
Po naciœniêciu przycisku
na dolnym
wyœwietlaczu s¹ pokazane nastêpuj¹ce wartoœci
poprzedzone odpowiednimi symbolami:
- h sygna³ steruj¹cy dla grzania
- c sygna³ steruj¹cy dla ch³odzenia
Kasowanie zapamiêtanych alarmów:
i
Zatrzymanie i wznawianie regulacji automatycznej:
i
Tryb III: zmiana i/lub przegl¹danie
parametrów pracy regulatora
- wartoϾ zadana
- narost wartoœci zadanej podczas
„miêkkiego startu”
- parametry PID
- parametry dla wyjœcia alarmowego
- kod bezpieczeñstwa
Tryb IV: funkcje specjalne
Aby wywo³aæ odpowiedni¹ funkcjê, nacisn¹æ
, a nastêpnie
przez • sterowanie rêcznê wyjœciem 1 lub 2:
ste1 i ste2
3 sekundy
• automatyczny dobór nastaw adap
• pomiar rezystancji linii dwuprzewodowej: r-lj
• powrót do nastaw standardowych:
nfab
Tryb II: konfigurowanie regulatora
- wybór wejœcia
- parametry zwi¹zane z wybranym wejœciem:
typ linii, rezystancja, kompensacja zimnych
koñców, zakresy wejœæ liniowych, zakresy
wartoœci zadanej itd.
- konfiguracja poszczególnych wyjœæ: sterowanie, alarmy, sygnalizacja uszkodzenia
czujnika, itd.
- wybór sposobu doboru nastaw
- kod bezpieczeñstwa
Rys. 5. Diagram obs³ugi regulatora RE18
9
Po w³¹czeniu zasilania wykonywany jest test wyœwietlaczy oraz wyœwietlana wersja programu. Po pierwszym w³¹czeniu wejœcie ustawione jest na czujnik PT100 - w regulatorach z wejœciem termometrycznym lub na ¿ród³o pr¹dowe 0-20mA - w regulatorach o wejœciu
liniowym. Je¿eli do regulatora jest pod³¹czony inny czujnik, nale¿y
zmieniæ parametr jnpu. Wartoœæ zadana ustawiona jest na pocz¹tek zakresu pomiarowego.
Zmiana parametru nastêpuje po naciœniêciu przycisku
•
:
dla parametrów numerycznych: miga najmniej znacz¹ca cyfra;
wartoœæ zmieniaæ przyciskami
lub
. Akceptacja wpro-
wadzonej liczby nastêpuje po naciœniêciu przycisku
. Zmiana wartoœci liczby odbywa siê w zakresie okreœlonym dla zmienianego parametru.
•
dla parametrów nienumerycznych miga ca³y dolny wyœwietlacz.
Po naciœniêciu przycisku
lub
na wyœwietlaczu pojawiaj¹ siê kolejne napisy okreœlone dla zmienianego parametru.
Akceptacja wprowadzonej wartoœci nastêpuje po naciœniêciu
, rezygnacja z wprowadzanych zmian przez naciprzycisku
œniêcie przycisku
.
W przypadku wyst¹pienia nieprawid³owoœci w dzia³aniu regulatora
lub b³êdu w po³¹czeniach elektrycznych na górnym wyœwietlaczu
jest odpowiedni kod b³êdu.
Tabela 1
Kody b³êdów
Kod b³êdu
Przyczyna
Rozwi¹zanie
lerr
Zwarcie w obwodzie czujnika
lub przekroczenie dolnego zakresu pomiarowego na wejœciu
wymieniæ lub poprawnie pod³¹czyæ czujnik ,sprawdziæ czy typ wybranego czujnika jest zgodny z pod³¹czonym, wymieniæ czujnik
Herr
Przerwa w obwodzie , brak
czujnika lub przekroczenie
górnego zakresu pomiarowego na wejœciu
wymieniæ lub poprawnie pod³¹czyæ
czujnik, sprawdziæ czy typ wybranego
czujnika jest zgodny z pod³¹czonym,
wymieniæ czujnik
Miganie liczby -99.9 lub 999.9 na górnym wyœwietlaczu oznacza, ¿e wartoœæ
mierzona jest poza zakresem wartoœci wyœwietlanej. Aby wyœwietliæ wartoœæ
mierzon¹ nale¿y zmniejszyæ liczbê cyfr po przecinku - patrz par. lcpp
10
5. PARAMETRY REGULATORA
5.1. Lista parametrów
Lista parametrów konfiguracyjnych - tryb II
Lp
Nazwa
parametru
1.
Rodzaj wejœcia
Nastawa
Symbol
na wyœwietl. fabryczna
jnpu
pt14)
Zakres
zmian
Objaœnienie
pt1
pt10
nj1
Cu1
t_
t_t
t_H
t_s
t_r
t_b
t_e
t_n
t_ch
rr-r
-----0-20
4-20
0-10
0-01
Pt100
Pt1000
Ni100
Cu100
termoelement J
termoelement T
termoelement K
termoelement S
termoelement R
termoelement B
termoelement E
termoelement N
ter. chromel-kopel
0...400 W - liniowe
-----------------0...20 mA
4...20 mA
0...10 V
0...1 V
linia 2 przewodowa
linia 3 przewodowa
C
------------0-204)
Tabela 2.
2.
Typ linii
t-lj
2-p
2-p
3-p
3.
Rezystancja linii
2-przewodowej
r-lj
0.0
0.0....20.0 Wtylko dla wejϾ
termorezystancyjnych
4.
Kompensacja
Conp
temperatury spoin
odniesienia - dla
termoelementów
auto
auto
5.
Liczba cyfr po
przecinku - dotyczy zakresów,
wartoœci zadanej
i mierzonej
0
0, 1, 2
0-bez cyfry dziesiêtnej
dla termopar 1-z jedn¹ cyfr¹ po przelcpp= 0 cinku
bez mo¿li- 2-z dwoma cyframi po
woœci zmian przecinku (tylko dla
wejϾ liniowych)
lcpp
- kompensacja automatyczna
0.0...50.0°C - temperatura spoin
odniesienia
auto = -0.1 lub 50.1,
11
Lp
Nazwa
parametru
Nastawa
Symbol
na wyœwietl. fabryczna
Zakres
zmian
Objaœnienie
6.
Przesuniêcie
shjf
wartoœci mierzonej
0
-999...999 1) Parametr dodawany
do wartoœci mierzonej kompensacja ró¿nicy
temperatur pomiêdzy
czujnikiem a obiektem.
7.
Dolny zakres
wartoœci zadanej
5pll
-200 lub 0
-999...
splH1)
8.
Górny zakres jak wy¿ej
5plH
850 lub 100 5pll...
99991)
9.
Funkcje wyjϾ
out1
out2
y1
ahj
off
y1
y2-c
y2-s
ahj
alo
dbhj
dblo
dbhl
dbjn
err
12
Dla wejϾ liniowych
parametry spll
i splH pozwalaj¹
na wyœwietlanie
wartoœci mierzonej
w jednostkach fizycznych tj. dolnemu
zakresowi wejœcia , np.
wartoœci 0mA,
odpowiada wartoϾ
spll, natomiast górnemu
zakresowi, np. 20mA,
odpowiada wartoϾ
splH
Dla wejϾ termometrycz
nych parametry spll
i splH ograniczaj¹
zakres wartoœci zadanej
Wyjœcie niewykorzystywane
sygna³ steruj¹cy toru I
sygna³ steruj¹cy toru II
- ch³odzenie (regulacja
grzanie-ch³odzenie)
sygna³ steruj¹cy toru II
- zamykanie zaworu
(reg. trójst.krokowa)
alarm górny bezwzglêdny
alarm dolny bezwzglêdny
alarm górny wzglêdny
alarm dolny wzglêdny
alarm wzglêdny zewnêtrzny
alarm wzglêdnywewnêtrzny
sygnalizacja uszkodzenia
czujnika
Lp
Nazwa
parametru
Nastawa
Symbol
na wyœwietl. fabryczna
10. Algorytm doboru
nastaw
auto
off
11. Kontynuacja
regulacji po
zaniku zasilania
cont
oN
12. Kod bezpieczeñstwa dla
konfiguracji
5eCc
Zakres
zmian
off
jden
oscy
off
on
0000
Objaœnienie
Algorytm wy³¹czony
Metoda identyfikacji
obiektu
Metoda oscylacji
Wy³¹czenie regulacji
po w³¹czeniu zasilania2)
Za³¹czenie regulacji po
w³¹czeniu zasilania3)
0000...9999 gdy 5eCc >0000,
to wymagane jest
podanie jego wartoœci
podczas zmiany
parametrów .
1)
zakres i format parametru zale¿y od wartoœci parametru lcpp - liczba cyfr po przecinku
2)
zatrzyman¹ regulacjê mo¿na wznowiæ naciskaj¹c jednoczeœnie przyciski
i
3)
regulacjê mo¿na wy³¹czyæ naciskaj¹c jednoczeœnie przyciski
4)
parametry nie s¹ zmieniane po wywo³aniu funkcji „powrót do nastaw fabrycznych”
Lista parametrów roboczych- tryb III
Lp
Nazwa
parametru
Nastawa
Symbol
na wyœwietl. fabryczna
1
WartoϾ zadana
2
Prêdkoœæ zmiany naro
wartoœci zadanej tzw. miêkki start
dla regulacji sta³owartoœciowej
5p
i
.
.
Tabela 3
Zakres
zmian
Objaœnienie
0
5pll - zakres i format parametru
splH
zale¿y od wartoœci
parametru lcpp
0
0.0...999.9 Pozwala na ³agodne
jednostek/min dojœcie od aktualnej
temperatury do wartoœci
zadanej po w³¹czeniu
regulatora do sieci
lub po zmianie wartoœci
zadanej; gdy równa siê 0
to funkcja jest wy³¹czona
13
Lp
Nazwa
parametru
Nastawa
Symbol
na wyœwietl. fabryczna
Zakres
zmian
Objaœnienie
3
Parametry PID dla par
toru I2)
pjd
4
Zakres proporcjonalnoœci
toru I
pb
10.0
0..999.9 % Okreœla przedzia³ poni¿ej
wartoœci zadanej, w
którym sygna³ steruj¹cy
jest proporcjonalny do
odchy³ki regulacji;
gdy pb = 0, to wybrana
jest regulacja typu
za³¹cz/wy³¹cz
5
Sta³a czasowa
ca³kowania toru I
tj
300
0...3600 s
Czas potrzebny
na zdwojenie sygna³u
pochodz¹cego od czêœci
proporcjonalnej;
gdy tj=0, to cz³on
ca³kuj¹cy jest wy³¹czony.
6
Sta³a czasowa
ró¿niczkowania
toru I
td
60
0...1000 s
Czas potrzebny na
zrównanie sygna³u
pochodz¹cego
od czêœci proporcjonal
nej z sygna³em
pochodz¹cym od cz³onu
ró¿niczkuj¹cego; gdy
td=0 to cz³on ró¿niczkuj¹cy jest wy³¹czony.
7
Okres impulsowania toru I
to
20
1...250 s
Okres, w którym czas
zadzia³ania wyjœcia
regulacyjnego I jest
proporcjonalny do
wartoœci steruj¹cej
8
Histereza toru I
H
1.0
0...99.9
Przedzia³ wokó³ wartoœci
zadanej, w którym zmiany
wielkoœci wejœciowej nie
wywo³uj¹ zmian stanu
wyjœcia g³ównego.
Parametr jest aktywny,
gdy wybrano regulacjê
typu za³¹cz/wy³¹cz.
14
Lp
9
Nazwa
parametru
Korekta sygna³u
steruj¹cego
dla ti = 0
Nastawa
Symbol
na wyœwietl. fabryczna
Zakres
zmian
Objaœnienie
y-of
0.0
0.0...100% Dla regulacji typu P
lub Pd (sta³a czasowa
ca³kowania ti = 0)
wartoϾ dodawana do
sygna³u steruj¹cego w
celu skompensowania
sta³ej odchy³ki regulacji
10 Rodzaj regulacji
w torze I
typr
jnu
jnu
djr
11 Parametry PID
dla toru II
par
pjdc
regulacja rewersyjna
regulacja nierewersyjna
Pojawia siê, gdy któreœ
z wyjϾ jest ustawione
jako ch³odzenie(y2-c)
12 Zakres proporcjo- pb-c
nalnoœci toru II
10.0
0..999.9%
Okreœla przedzia³
powy¿ej wartoœci
zadanej dla ch³odzenia,
w którym sygna³ steruj¹cy
jest proporcjonalny do
odchy³ki regulacji;
gdy pb-c= 0, to wybrana
jest regulacja typu
za³¹cz/wy³¹cz
13 Sta³a czasowa
tj-c
ca³kowania toru II
0
0...3600 s
Jak dla to
14 Sta³a czasowa
ró¿niczkowania
toru II
0
0...1000 s
Jak dla td
15 Histereza dla toru II H-c
1.0
0..99.9
gdy regulacja w torze II
typu za³¹cz/wy³¹cz
16 Okres impulsowania toru II
20
1...250 s
objaœnienie jak dla to
10.0
0...99.9
Dla regulacji krokowej strefa nieczu³oœci wokó³
wartoœci zadanej
Dla regulacji trójstawnej
grzanie-ch³odzenieparametr dodany do
wartoœci zadanej dla toru I
okreœla wartoœæ zadan¹
dla toru II (ch³odzenia).
td-c
to-c
17 Strefa nieczu³oœci Hn
15
Lp
Nazwa
parametru
Nastawa
Symbol
na wyœwietl. fabryczna
Zakres
zmian
Objaœnienie
18 Parametry
alarmów
par
alr
19 WartoϾ zadana
dla alarmu
xAsp
5plH
x- nr wyjœcia
SPLL...1)
SPLH
20 Histereza alarmu
xAHj
1.0
x- nr wyjœcia
0.0...99.91) Przedzia³ wokó³ xasp,
w którym zmiany
wielkoœci wejœciowej
nie wywo³uj¹ zmian
stanu alarmu.
21 Pamiêtanie alarmu xApa
off
x-nr wyjœcia
off
22 Kod bezpieczeñstwa
0...9999
1)
seCp
on
0
Wartoœæ powoduj¹ca
zadzia³anie wyjœcia
alarmowego
Pamiêtanie alarmu
wy³¹czone
Pamiêtanie alarmu
za³¹czone
zakres i format parametru zale¿y od wartoœci parametru lcpp - liczba cyfr po przecinku
5.2. Rodzaje alarmów
Poni¿sze rysunki przedstawiaj¹ rodzaje alarmów.
a)
b)
c)
d)
e)
f)
Rys. 6. Rodzaje alarmów
a) bezwzglêdny górny ahj
b) bezwzglêdny dolny alo
c) wzglêdny górny dbhj
d) wzglêdny dolny dblo
e) wzglêdny zewnêtrzny dbhl
f) wzglêdny wewnêtrzny dbjn
5p- wartoϾ zadana,
xasp - wartoϾ zadana alarmu na
wyjœciu x
16
5.3. Okres impulsowania
Okres impulsowania jest to czas jaki up³ywa pomiêdzy kolejnymi
za³¹czeniami wyjœcia nieci¹g³ego podczas regulacji proporcjonalnej. D³ugoœæ okresu impulsowania nale¿y dobraæ zale¿nie od w³asnoœci dynamicznych obiektu i odpowiednio do urz¹dzenia wyjœciowego. Wyjœcie przekaŸnikowe stosowane jest do sterowania styczników w procesach wolnozmiennych. Zastosowanie du¿ego okresu
impulsowania do sterowania procesów szybkozmiennych mo¿e daæ
niepo¿¹dane efekty w postaci oscylacji.
Teoretycznie, im mniejszy okres impulsowania tym lepsza regulacja, jednak dla wyjœcia przekaŸnikowego powinien byæ tak du¿y jak
to mo¿liwe w celu wyd³u¿enia ¿ycia przekaŸnika.
Zalecenia dotycz¹ce okresu impulsowania.
Tabela 4
Urz¹dzenie wyjœciowe
Okres impulsowania
Obci¹¿enie
(wyjœcie 1 lub wyjœcie 2)
(to lub to-c)
(rezystancyjne)
przekaŸnik
elektromagnetyczny
zalecany >20 s
min. 10 s
2 A/250 V AC
lub stycznik
min. 5 s
1 A/250 V AC
5.4. Regulacja trójstawna
Regulacja trójstawna jest stosowana podczas grzania i ch³odzenia.
Nale¿y ustawiæ parametr outk na wartoœæ y2-c oraz ustawiæ strefê rozsuniêcia torów Hn. Drugi tor dzia³a dla wartoœci zadanej równej sp+Hn jako regulator nierewersyjny. Nale¿y okreœliæ parametry
p b - c , t j - c , t d - c , H j - c , t o - c wg tabl. 3.
Na rysunku 7 pokazano dzia³anie regulatora trójstawnego z algorytmem typu P.
wyjœcie
100%
tor II ch³odzenie (y2-c)
tor I-grzanie (y1)
wejœcie
sp
pb
Hn
pb-c
Rys. 7. Regulacja trójstawna grzanie-ch³odzenie
17
5.5. Regulacja trójstawna krokowa
Regulacja trójstawna krokowa jest stosowana do sterowania zaworem. Nale¿y ustawiæ parametr outk na wartoœæ y2-5 oraz ustawiæ
strefê nieczu³oœci Hn wokó³ wartoœci zadanej. Pierwszy tor - otwieranie zaworu - dzia³a dla
wartoœci zadanej równej
sp-Hn/2 jako regulator rewersyjny, drugi tor - zamykanie zaworu dzia³a dla wartoœci zadanej równej sp+Hn/2 jako regulator nierewersyjny. Parametry PID dla drugiego toru s¹ takie same jak dla
pierwszego toru.
Dla regulacji krokowej zaleca siê regulacjê typu PD. Na rysunku 8
pokazano dzia³anie regulatora trójstawnego krokowego z algorytmem P.
wyjœcie
tor I-otwieranie (y1)
tor II - zamykanie (y2-5)
100%
sp
pb
Hn
pb
wejœcie
Rys. 8. Regulacja trójstawna krokowa
5.6. Kody bezpieczeñstwa
Parametry seCc - dla parametrów konfiguracyjnych i seCp - dla
parametrów roboczych regulatora - pozwalaj¹ zabezpieczyæ
regulator przed ingerencj¹ niepowo³anych osób. Fabrycznie kody
bezpieczeñstwa s¹ wy³¹czone tj. równe 0. Po ustawieniu wszystkich niezbêdnych parametrów i po sprawdzeniu poprawnoœci dzia³ania regulatora ,mo¿na ustawiæ kody bezpieczeñstwa.
Po ustawieniu kodu zmiana parametrów jest poprzedzona koniecznoœci¹ podania jego wartoœci. Jedynie zmiana wartoœci zadanej
18
jest dostêpna bezpoœrednio. Aby zmieniæ kod bezpieczeñstwa nale¿y podaæ dotychczasow¹ wartoœæ seC1 , a nastêpnie wprowadziæ
now¹ wartoœæ seC2. Je¿eli podano niepoprawny kod, wyœwietlany
jest napis err5 do momentu naciœniêcia dowolnego przycisku.
6. FUNKCJE SPECJALNE
6.1 Wywo³anie funkcji specjalnych
Nale¿y przytrzymaæ przez 3 sekundy przycisk
(patrz rysunek
5 - wejœcie w tryb IV), a nastêpnie przyciskami
i
wybraæ odpowiedni¹ funkcjê. Powrót do trybu I nastêpuje po naciœniêciu
.
6.2. Sterowanie rêczne
Sterowanie rêczne jest przydatne podczas uruchamiania regulacji
na obiekcie oraz przy identyfikacji parametrów obiektu. Dowolne
wyjœcie mo¿na sterowaæ rêcznie poprzez wywo³anie funkcji stek
(tryb IV), gdzie k oznacza numer wyjœcia. Na górnym
wyœwietlaczu pokazywana jest wartoœæ mierzona, a na dolnym,
w zale¿noœci od rodzaju wyjœcia:
- dla wyjœcia steruj¹cego z regulacj¹ proporcjonaln¹
(wyjœcie k jako y1 lub y2-c).Na dolnym wyœwietlaczu miga wartoœæ sygna³u wyjœciowego, któr¹ mo¿na zmieniaæ przyciskami
lub
w zakresie 0.0...100%.
- dla alarmu lub wyjœcia steruj¹cego z regulacj¹ za³¹cz-wy³¹cz
Na dolnym wyœwietlaczu jest stan za³¹czenia (on) lub wy³¹czenia
(off) wyjœcia.
19
- dla regulacji krokowej
Otwieranie zaworu odbywa siê podczas trzymania przycisku
, zamykanie zaworu odbywa siê podczas trzymania
przycisku
. Na dolnym wyœwietlaczu jest podany stan
zaworu: open- otwieranie, clos- zamykanie, stop - zawór
zatrzymany.
Powrót do pracy automatycznej nastêpuje po naciœniêciu
.
6.3. Dobór nastaw regulatora PID
Funkcja auto wywo³uje algorytm automatycznego doboru nastaw
regulatora PID. Warunki i zasadê dzia³ania funkcji opisano w rozdziale 7.
6.4. Pomiar rezystancji linii dwuprzewodowej.
W regulatorach z czujnikami termorezystancyjnymi po³¹czonymi lini¹ dwuprzewodow¹ nale¿y wprowadziæ wartoœæ rezystancji linii ( parametry 2 i 3 w tabeli 2), lub zmierzyæ wed³ug nastêpuj¹cej procedury: zewrzeæ zaciski czujnika, wejœæ w tryb IV i wywo³aæ funkcjê
r_li. Na dolnym wyœwietlaczu miga mierzona wartoœæ rezystancji.
Po ustaleniu siê wartoœci zaakceptowaæ przyciskiem
. Rezystancja przewodów wiêksza od 20 W nie zostanie zaakceptowana.
6.5. Powrót do nastaw fabrycznych
Nastawy fabryczne mo¿na przywróciæ po wejœciu w tryb IV, wywo³aniu funkcji nfab i zaakceptowaæ wartoœæ on. Funkcja nie zmienia
typu wejœcia.
20
7. DOBÓR NASTAW REGULATORA PID
7.1. Autoadaptacja
W regulatorze zastosowano dwie metody autoadaptacji. Parametr
auto ustawiony na jden oznacza, ¿e parametry PID bêd¹ obliczone na podstawie charakterystyki obiektu inercyjnego (rys.10),
natomiast, gdy, parametr auto jest ustawiony na o5cy wówczas
parametry PID bêd¹ obliczone na podstawie oscylacji wokó³ wartoœci zadanej. (patrz rys 11). Metodê oscylacyjn¹ nale¿y wybieraæ
tylko wtedy , gdy przeregulowania powy¿ej wartoœci zadanej nie
spowoduj¹ uszkodzenia wsadu i obiektu. W momencie uruchamiania autoadaptacji regulator musi byæ w trybie regulacji automatycznej, tj. gdy wskaŸnik
jest zapalony.
Migaj¹cy górny wyœwietlacz informuje o aktywnoœci funkcji autoadaptacji. Czas trwania autoadaptacji zale¿y od obiektu i mo¿e trwaæ do
2 godz. Im d³u¿sze opóŸnienie w obiekcie tym d³u¿szy czas doboru
nastaw. Po zakoñczeniu autoadaptacji nowe nastawy PID s¹ automatycznie zapamiêtywane w nieulotnej pamiêci regulatora. Dla regulacji krokowej - parametr outk ustawiony na y2-5- cz³on ca³kuj¹cy jest wy³¹czany (parametr tj= 0 ).
Proces autoadaptacji mo¿e zostaæ przerwany, bez obliczenia nastaw PID, je¿eli:
-
wartoœæ zadana jest zbyt blisko wartoœci mierzonej tj. odchy³ka
regulacji jest mniejsza od 15% zakresu (dla metody jden)
- dostêpna moc grzejna jest zbyt ma³a do osi¹gniêcia wartoœci zadanej;
- naciœniêto przycisk
.
Przy rêcznych zmianach nastaw nale¿y wprowadziæ zmianê
tylko jednego parametru i obserwowaæ zaistnia³e skutki.
Przy zmianach parametrów PID nale¿y kierowaæ siê nastêpuj¹cymi
zasadami:
-
wolna odpowiedŸ obiektu: zmniejszyæ zakres proporcjonalnoœci, sta³¹ czasow¹ ca³kowania, sta³¹ czasow¹ ró¿niczkowania;
21
- przeregulowania: zwiêkszyæ zakres proporcjonalnoœci oraz sta³¹
czasow¹ ró¿niczkowania;
- oscylacje: zwiêkszyæ zakres proporcjonalnoœci oraz sta³¹ czasow¹ ca³kowania, zmniejszyæ sta³¹ czasow¹ ró¿niczkowania
- niestabilnoœæ: zwiêkszyæ sta³¹ czasow¹ ca³kowania.
Zalecane jest aby sta³a czasowa ca³kowania by³a co najmniej
5-krotnie wiêksza od sta³ej czasowej ró¿niczkowania.
Objawy z³ego doboru nastaw PID i zalecana korekta.
22
Tabela 5.
7.2. Rêczny dobór nastaw PID
a) metoda identyfikacji obiektu
Rys 10. Charakterystyka obiektu inercyjnego po za³¹czeniu
sygna³u steruj¹cego Y
Z charakterystyki obiektu przedstawiaj¹cej wielkoœæ regulowan¹ w
funkcji czasu, nale¿y odczytaæ czas opóŸnienia obiektu T0 oraz
maksymaln¹ prêdkoœæ narostu temperatury z zale¿noœci
Vmax =
∆ x max
. Nastawy PID regulatora obliczyæ wg podanych
∆t
wzorów:
Xp = 1.1* Vmax* T0
ti = 2.4* T0
td = 0.4* T0
- zakres proporcjonalnoœci
- sta³a czasowa ca³kowania
- sta³a czasowa ró¿niczkowania
23
b) metoda oscylacji
Rys. 11 Dobór nastaw metod¹ oscylacji
Nastawy PID regulatora obliczyæ wg podanych wzorów:
Xp = P
ti = T
td = T/6
24
- zakres proporcjonalnoœci
- sta³a czasowa ca³kowania
- sta³a czasowa ró¿niczkowania
8. DANE TECHNICZNE
Sygna³y wejœciowe:
Regulator ma wejœcie z mo¿liwoœci¹ do³¹czenia rezystancji, si³y termoelektrycznej, napiêcia lub pr¹du. Rodzaj i zakres sygna³u wejœciowego s¹ wybierane programowo wg tabeli 6.
Sygna³y wejœciowe, zakresy pomiarowe.
Typ czujnika
Oznaczenie
Zakres
pomiarowy
Tabela 6
B³¹d
podstawowy
w % zakresu
Symbol na
wyœwietlaczu
Wejœcie temperaturowe
Pt100 wg PN-EN 60751+A2:1997
Pt100
-200...850°C
0.2
pt1
Pt1000 wg PN-EN 60751+A2:1997
Pt1000
-200...850°C
0.2
pt10
Ni100/1,617
Ni100
-60...180°C
0.3
nj1
Cu100/1,426
Cu100
-50...180°C
0.3
Cu1
Fe-CuNi
J
-100...1200°C
0.2
t-
Cu-CuNi
T
-100...400°C
0.3
t-t
NiCr-NiAl
K
-100...1370°C
0.2
t-H
PtRh10-Pt
S
-50...1760°C
0.3
t-s
PtRh13-Pt
R
-50...1760°C
0.3
t-r
PtRh30-PtRh6
B
300...1800°C
0.3
t-b
NiCr-CuNi
E
-100...1000°C
0.2
t-e
NiCrSi-NiSi
N
-100...1300°C
0.2
t-n
Chromel-kopel
0...800°C
0.2
t-ch
Rezystancja
0...400 W
0.2
r-rr
C
Wejœcie liniowe
Liniowe pr¹dowe
I
Liniowe napiêciowe
U
0...20, 4...20 mA
0.2
0-20,4-20
0...1V, 0...10V
0.2
0-01,0-10
Algorytmy regulacji
PID z autoadaptacj¹
za³¹cz-wy³¹cz z histerez¹,
Okres próbkowania
0.5 sekundy
Zakresy nastaw
parametrów regulatora
patrz tabele 2 i 3
25
Sposób dzia³ania wyjœæ:
- rewersyjne (dla grzania) (jnu)
- nierewersyjne (dla ch³odzenia) (djr)
Rodzaje regulacji:
- dwustawna rewersyjna lub nierewersyjna
- trójstawna grzanie-ch³odzenie lub ch³odzenie-ch³odzenie
- trójstawna krokowa (zamykanie-otwieranie zaworu)
Rodzaj wartoœci zadanej
sta³owartoœciowa
Prêdkoœæ zmian
wartoœci zadanej
0...999.9 jednostek/minutê
Wyjœcia
przekaŸniki elektromagnetyczne
o obci¹¿eniu styków 220 V, 2 A,
cosj=0,4; S=440 VA
Zasilanie
dwuprzewodowych
przetworników
obiektowych
24 V d.c./max 25 mA - tylko
w regulatorach z wejœciami
liniowymi (izolowane galwanicznie)
Warunki odniesienia
i znamionowe warunki
u¿ytkowania:
- napiêcie zasilania zale¿ne
od kodu wykonania
90...115...230...254 V a.c/d.c
lub 20...24...30 V a.c./d.c
- czêstotliwoœæ napiêcia
zasilania
48...50...68 Hz
- temperatura otoczenia
5...23...40°C
- wilgotnoœæ wzglêdna
25...85%
- zewnêtrzne pole
magnetyczne
< 400 A/m
- po³o¿enie pracy
dowolne
- rezystancja przewodów
³¹cz¹cych rezystor
termometryczny
z regulatorem
10 W/przewód
26
Moc pobierana
max 5 VA
Masa
0,2 kg
Stopieñ ochrony
zapewniony przez
obudowê wed³ug
PN-92/E08106
- od strony czo³owej
IP 65
- od strony zacisków
IP 20
B³êdy dodatkowe
w znamionowych
warunkach u¿ytkowania
spowodowane:
- kompensacj¹ zmian
rezystancji przewodów
w linii trójprzewodowej
< 0,2%
- kompensacj¹ zmian
temperatury spoin
odniesienia termoelementu
< 2°C
- zmian¹ temperatury
otoczenia
< 0,2%/10°K
Czas wstêpnego
nagrzewania
20 minut
Wymagania bezpieczeñstwa wg:
- izolacja podstawowa
- kategoria instalacji III
- stopieñ zanieczyszczenia 2
PN-IEC 1010-1+A1
i PN-IEC 1010-1+A1/A2,
KompatybilnoϾ elektromagnetyczna:
- odpornoœæ na zak³ócenia elektromagnetyczne wg normy PN-EN 50082-2
- emisja zak³óceñ elektromagnetycznych wg normy PN-EN 50081-2
27
9. KODY WYKONAÑ
Sposoby kodowania regulatora
REGULATOR RE18
Wejœcie
uniwersalne dla czujników
termoelektrycznych
i rezystancyjnych
1
liniowe pr¹dowe 0/4...20 mA
lub napiêciowe 0...1/10V
2
na zamówienie
9
Napiêcie zasilania
90...230...254 V a.c./d.c.
1
20...24...40 V a.c./d.c.
2
Rodzaj wykonania
standardowe
00
specjalne*
99
Wymagania dodatkowe
bez dodatkowych wymagañ
0
z atestem kontroli technicznej
1
wg uzgodnieñ z odbiorc¹**
x
* numeracjê wykonania ustali producent
** po uzgodnieniu z producentem
Np. wykonanie RE18 1 1 00 0 oznacza, regulator z wejœciem
uniwersalnym temperaturowym z 2 przekaŸnikami, na napiêcie
zasilaj¹ce 90...254 V a.c./d.c., w wykonaniu standardowym, bez
dodatkowych prób odbiorczych.
28
© LUMEL S.A., RE18 - KZ1154/04 / wrzesieñ 2004
Lubuskie Zak³ady Aparatów Elektrycznych LUMEL S.A.
ul. Sulechowska 1, 65-022 Zielona Góra
http://www.lumel.com.pl
DZIA£ SPRZEDA¯Y KRAJOWEJ:
Informacja techniczna:
tel.: (0 68) 32 95 260, 32 95 306, 32 95 180, 374
e-mail: [email protected]
Przyjmowanie zamówieñ:
fax: (0 68) 32 55 650,
tel.: (0 68) 32 95 209, 32 95 207, 32 95 291, 32 95 373, 32 95 341