REGULATOR 48 x 48 mm z 1 WYJŒCIEM i REGULACJ

REGULATOR 48 x 48 mm
z 1 WYJŒCIEM
i REGULACJ¥
PROGRAMOW¥
TYPU
RE23
INSTRUKCJA OBS£UGI
Spis treœci
1. Zastosowanie..............................................................................5
2. Zestaw regulatora.......................................................................5
3. Przygotowanie regulatora do pracy.........................................6
3.1. Bezpieczeñstwo.....................................................................6
3.2. Instalowanie regulatora w tablicy...........................................6
3.3. Pod³¹czenia elektryczne........................................................7
3.4. Zalecenia instalacyjne...........................................................9
4. Rozpoczêcie pracy...................................................................10
5. Programowanie parametrów regulatora................................11
5.1.Schemat obsługi regulatora..................................................11
5.1.1. Schemat obsługi dla regulacji programowej............................. 12
5.1.2. Schemat obsługi dla regulacji stałowartościowej..................... 13
5.2. Parametry konfiguracyjne....................................................15
5.3. Zmiany nastaw....................................................................16
5.4. Lista parametrów konfiguracyjnych.....................................17
5.5. Programowanie regulatora w trybie pracy programowej.....20
6.Wejœcie i wyjœcie regulatora.....................................................25
6.1. Wejœcie pomiarowe..............................................................25
6.2. Wyjœcie................................................................................26
7. Algorytmy regulacji .................................................................27
7.1. Regulacja za³¹cz-wy³¹cz (ON-OFF)....................................27
7.2. Regulacja PID......................................................................27
8. Funkcje dodatkowe..................................................................28
8.1. Wyœwietlanie sygna³u steruj¹cego.......................................28
8.2. Regulacja rêczna.................................................................28
8.3. Zachowanie regulatora po uszkodzeniu czujnika................29
8.4. Nastawy fabryczne..............................................................29
9. Dobór nastaw parametrów PID...............................................30
9.1. Automatyczny dobór nastaw................................................30
9.2. Rêczny dobór nastaw .........................................................31
9.3. Korekta nastaw ...................................................................32
10. Sygnalizacja b³êdów..............................................................33
11. Dane techniczne.....................................................................34
12. Kod wykonañ regulatora.......................................................38
Sierpień 2007 - KZ 1351/2007
1. Zastosowanie
Regulator RE23 jest przeznaczony do stałowartościowej lub programowej regulacji temperatury oraz innych wielkoœci fizycznych np. ciœnienia,
wilgotnoœci, poziomu, przep³ywu.
Na dwóch wyœwietlaczach wyœwietlana jest wartoœæ mierzona, parametry
wykonywanego programu wartości zadanej lub sygnał wyjściowy. Wejœcie
pomiarowe jest uniwersalne dla termorezystorów, termoelementów lub
dla sygna³ów standardowych liniowych. Regulator ma jedno wyjœcie
umo¿liwiaj¹ce regulacjê typu grzanie lub ch³odzenie. Mo¿liwa jest tak¿e
regulacja rêczna. Dodatkowo mo¿na zabezpieczyæ siê przed zmian¹
parametrów za pomoc¹ has³a.
2. Zestaw regulatora
W sk³ad zestawu regulatora wchodz¹:
1. regulator....................................................
2. wtyk z 6 zaciskami œrubowymi..................
3. wtyk z 8 zaciskami œrubowymi..................
4. uchwyt do mocowania w tablicy................
5. uszczelka...................................................
6. instrukcja obs³ugi.......................................
7. karta gwarancyjna.....................................
1 szt.
1 szt.
1 szt.
2 szt.
1 szt.
1 szt.
1 szt.
3. Przygotowanie regulatora do pracy
3.1. Bezpieczeñstwo
Regulator RE23 spe³nia wymagania dotycz¹ce bezpieczeñstwa
elektrycznych przyrz¹dów pomiarowych automatyki wg normy
PN-EN 61010-1, wymagania dotycz¹ce odpornoœci na zak³ócenia
elektromagnetyczne wg normy PN-EN 61000-6-2 oraz emisji zak³óceñ
elektromagnetycznych wystêpuj¹cych w œrodowisku przemys³owym
wg normy PN-EN 61000-6-4.
3.2. Instalowanie regulatora w tablicy
Przymocowaæ regulator do tablicy dwoma uchwytami œrubowymi
wg rys.1. Otwór w tablicy powinien mieæ wymiary 45+0,6 x 45+0,6 mm.
Gruboœæ materia³u, z którego wykonano tablicê, nie mo¿e przekraczaæ
15 mm.
Rys.1. Mocowanie regulatora.
Rys.2 Wymiary regulatora.
3.3. Podłączenia elektryczne
Wykonać podłączenia elektryczne do listew zaciskowych a następnie
listwy wcisnąć do gniazd regulatora.
sygna³y
wejœciowe
8
7
6
5
4
3
2
1
8 9
7
9
10
11
12
13
14
wyjœcie
zasilanie
Rys.3 Widok listew pod³¹czeniowych regulatora.
termorezystor Pt100 w uk³adzie 2-przewodowym
termoelement
termorezystor Pt100 w uk³adzie 3-przewodowym
wejœcie pr¹dowe 0/4..20 mA
termorezystor
Pt1000
wejœcie napiêciowe
0..5/10 V
Rys.4. Pod³¹czenie sygna³ów wejœciowych.
9
10
11
13
14
odb.
zasilanie
zasilanie
10 - 11 + +
SSR
wyjście - przekaźnik
odb.
zasilanie
wyjście - binarne napięciowe do sterowania SSR
Rys.5. Pod³¹czenie zasilania i obwodu obci¹¿enia
Przy pod³¹czaniu zasilania nale¿y pamiêtaæ, ¿e w instalacji budynku powinien istnieæ wy³¹cznik lub wy³¹cznik automatyczny, umieszczony w pobli¿u
urz¹dzenia, ³atwo dostêpny dla operatora i odpowiednio oznakowany.
3.4. Zalecenia instalacyjne
Regulator RE23 spe³nia wymagania dotycz¹ce odpornoœci na zak³ócenia
elektromagnetyczne wystêpuj¹ce w œrodowisku przemys³owym wg
obowi¹zuj¹cych norm.
W celu uzyskania pe³nej odpornoœci regulatora na zak³ócenia elektromagnetyczne w œrodowisku o nieznanym poziomie zak³óceñ zaleca
siê przestrzeganie nastêpuj¹cych zasad:
- nie zasilaæ regulatora z sieci w pobli¿u urz¹dzeñ wytwarzaj¹cych
du¿e zak³ócenia impulsowe,
- stosowaæ filtry sieciowe,
- do prowadzenia przewodów zasilaj¹cych stosowaæ ekrany metalowe
w postaci rurek lub oplotów,
- przewody doprowadzaj¹ce sygna³y pomiarowe powinny byæ skrêcone
parami, a dla czujników oporowych w po³¹czeniu trójprzewodowym
skrêcane z przewodów o tej samej d³ugoœci, przekroju i rezystancji,
oraz prowadzone w ekranie jw.,
- wszystkie ekrany powinny byæ uziemione jednostronnie jak najbli¿ej
regulatora,
- stosowaæ ogóln¹ zasadê, ¿e przewody wiod¹ce ró¿ne sygna³y powinny byæ prowadzone w jak najwiêkszej odleg³oœci od siebie (nie mniej
ni¿ 30 cm), a skrzy¿owanie tych wi¹zek wykonywane pod k¹tem 90o.
4. Rozpoczęcie pracy
Po poprawnej instalacji i załączeniu zasilania, regulator wykonuje test
wyświetlacza i wyświetla na górnym wyświetlaczu typ regulatora a na
dolnym wersję programu. Następnie na górnym wyświetlaczu jest wartość mierzona lub komunikat informujący o nieprawidłowościach (tab.6),
a na dolnym wartość zadana wielkości regulowanej.
Wskaźnik 1 informuje o stanie wyjścia regulatora:
■ zapalony - wyjście załączone,
■ zgaszony - wyjście wyłączone.
Wskaźnik P informuje o programowym trybie pracy regulatora:
■ zapalony - włączona regulacja według programu,
■ miganie - regulacja jest przerwana przez operatora, ale program nie został zakończy,
■ zgaszony - regulacja jest wyłączona z powodu zakończenia programu lub regulator został zaprogramowany w tryb regulacji stałowartościowej.
Wskaźnik
informuje o ręcznym trybie pracy regulatora:
■ zapalony - włączona regulacja ręczna,
■ zgaszony - włączona regulacja automatyczna.
10
Funkcje przycisków:
• (przez 2 sek.) wejście w tryb zmiany parametrów roboczych
• wyświetlenie sygnału sterującego i wejście w tryb pracy ręcznej • wejście w tryb zmiany wyświetlanego parametru
• akceptacja wprowadzanych zmian
• wyświetlenie następnego parametru
• zwiększenie wartości parametru
• wyświetlenie poprzedniego parametru
• zmniejszenie wartości parametru
• (przez 2 sek.) wejście w tryb definiowania programu
i
• powrót do poprzedniego poziomu
• rezygnacja z wprowadzanych zmian
i
• uruchomienie programu od początku
i
• zatrzymanie / wznowienie programu
5. Programowanie parametrów regulatora
5.1. Schemat obsługi regulatora
Schemat obsługi regulatora zależy od typu wybranej regulacji (patrz parametr tsp).
11
5.1.1 Schemat obsługi dla regulacji programowej
n-numer aktualnie wykonywanego
odcinka
t-czas jaki upłynął od początku
aktualnie wykonywanego odcinka
l-liczba cykli programu jaka
została do wykonania
Rys.6. Schemat obsługi dla regulacji programowej
Sposób definiowania parametrów programu wartości zadanej oraz sterowanie regulacją programowwą opisano w roz. 5.5.
12
5.1.2 Schemat obsługi dla regulacji stałowartościowej
Rys.7. Schemat obsługi dla
regulacji stałowartościowej
13
Zmiana wartości zadanej
Sposób zmiany wartości zadanej podczas regulacji stałowartościowej
jest pokazany na rysunku 8. Ograniczenie zmiany jest ustawiane parametrami SPLL i SPLH.
wartoϾ zadana
aby zmniejszyæ wartoœæ zadan¹
naciœnij i przytrzymaj przycisk
aby zwiêkszyæ wartoœæ zadan¹
naciœnij i przytrzymaj przycisk
Rys.8. Zmiana wartości zadanej
14
5.2. Parametry konfiguracyjne
Opis parametrów konfiguracyjnych zawiera tab.1. Powrót do normalnego trybu pracy następuje po jednoczesnym naciśnięciu przycisków
i
lub automatycznie po upływie 30 sekund od ostatniego
naciśnięcia przycisku. Niektóre parametry mogą być niewidoczne - uzależnione jest to od aktualnej konfiguracji regulatora.
Dostęp do parametrów konfiguracyjnych można zabezpieczyć kodem.
Jeżeli jest ustawiony kod bezpieczeństwa (parametr seCU jest większy
od zera), należy go podać. Podczas jego ustawiania na dolnym wyświetlaczu wyświetlany jest napis code. Jeżeli wartość nie zostanie podana lub będzie ona błędna na wyświetlaczach pojawi się napis read
only, a użytkownik będzie mógł jedynie przeglądać wartości parametrów. Wprowadzenie kodu bezpieczeństwa jest pokazane na rysunku 9.
Menu programatora ma swój kod bezpieczeństwa seCp. Zasady jego
działania są identyczne jak dla kodu seCU.
start
aktywny
kod
dostêpu
T
T
N
wprowadŸ
kod
poprawny
kod?
N
read
only
3sek
pierwszy
parametr
Rys. 9. Wprowadzanie kodu dostępu
15
5.3. Zmiana nastawy
Zmianę nastawy parametru rozpoczyna się po naciśnięciu przycisku
. Przyciskami
i
dokonuje się wyboru nastawy,
akceptuje. Anulowanie zmiany następuje po jeda przyciskiem
noczesnym naciśnięcie przycisków
i
lub automatycznie po upływie 30 sekund od ostatniego naciśnięcia przycisku. Sposób
zmiany nastawy pokazano na rys.10.
rozpoczêcie
zmian
1234
zmniejszenie
wartoœci
rozpoczêcie
zmian
anulowanie
zmian
akceptacja
zmian
zwiêkszenie
wartoœci
oNof
poprzedni
parametr
+
+
anulowanie
zmian
akceptacja
zmian
nastêpny
parametr
Rys.10. Zmiana nastawy parametrów liczbowych i tekstowych.
16
5.4. Lista parametrów konfiguracyjnych
Listę parametrów konfiguracyjnych regulatora przedstawiono w tab.1.
Symbol
parametru
Lista parametrów w menu konfiguracji Opis parametru
Tabela 1
Zakres zmian parametru
[nastawa fabryczna]
czujniki
sygnały liniowe
inpt
rodzaj wejścia
(opis w tabeli 2)
[pt1]: Pt100
pt10: Pt1000
t-,: termoelement typu J
t-t: termoelement typu T
t-k: termoelement typu K
t-s: termoelement typu S
t-r: termoelement typu R
t-b: termoelement typu B
t-e: termoelement typu E
t-n: termoelement typu N
t-l: termoelement typu L
t-lj
typ linii (linia 2przewodowa lub linia
3-przewodowa)1)
[2-p]: linia 2-przewodowa
3-p: linia 3-przewodowa
—
r-li
rezystancja linii 2-przewodowej, dla czujnika Pt100
[0,0]...20,0 
—
sposób kompensacji
zimnych końców dla
termoelementów 2)
[auto]: kompensacja automatyczna
Hand: kompensacja ręczna
—
C,C
C,Ct
temperatura zimnych [0,0]...50,0 °C
końców przy kompensacji ręcznej[°C
x10] 2)
reso
pozycja punktu
dziesiętnego
0_dp: bez miejsca dziesiętnego
[1_dp]: 1 miejsce dziesiętne
[0-20]: lin. prąd. 0-20mA
4-20: lin. prąd. 4-20mA
0-5: lin. nap. 0-5 V
0-10: lin. nap. 0-10 V
—
0_dp: bez miejsca dziesiętnego
[1_dp]: 1 miejsce dziesiętne
2_dp: 2 miejsca dziesiętne
17
iNlo
wskazanie dla dolnego progu wejścia
analogowego
—
-1999...[0,0] ...9999 3)
iNHi
wskazanie dla górnego progu wejścia
analogowego
—
-1999...[100,0] ...9999 3)
shjf
Przesunięcie wartości mierzonej
-99,9...[0,0] ...99,9 °C
-999...[0,0] ...999 3)
sPrr
Szybkość narostu
wartości zadanej 7)
0...[0,0] ...99,9 / jedn. czasu
0...[0,0] ...99,9 / jedn.
czasu
ramp
Jednostka czasu dla
szybkości narostu
wartości zadanej 7)
[min]: minuta
Hour: godzina
[min]: minuta
Hour: godzina
spll
dolne ograniczenie
nastawy wartości
zadanej
wg tabeli 2 3)
[-199,0]
INLO...[0,0] ...INHI 3)
[0,0]
splH
górne ograniczenie
nastawy wartości
zadanej
wg tabeli 2 3)
[850,0]
INLO...[100,0] ...INHI 3)
pb
zakres proporcjonalności
0...[30,0] ...999,9 °C
0...[30,0]...9999 3)
ti
stała czasowa całkowania 4)
0...[300] ...9999 s
0...[300] ...9999 s
td
stała czasowa różniczkowania 4)
0...[60,0] ...999,9 s
0...[60,0] ...999,9 s
to
okres impulsowania 4)
0,5...[20,0] ...99,9 s
0,5...[20,0] ...99,9 s
Hy
histereza 5)
0,2...[2,0] ...99,9
0,2...[2,0] ...999 3)
out1
konfiguracja wyjścia
głównego
[dir]: sygnał chłodzenia
inu: sygnał grzania
o1.fn
sygnał sterujący w przypadku uszkodzenia czujnika 4)
0...[0,0] ...100,0 %
18
0...[0,0] ...100,0 %
aTfn
funkcja autoadaptacji 7)
off: zablokowana
[ on]: odblokowana
tsp
rodzaj wartości
zadanej
[con]: regulacja stałowartościowa
pr9: regulacja programowa
seCU
kod bezpieczeństwa 6) [0]...9999
[0]...9999
Parametr widoczny tylko dla czujnika Pt100.
Parametr widoczny tylko dla czujników termoelektrycznych.
Rozdzielczość z jaką pokazywany jest dany parametr zależy od parametru reso - pozycja punktu dziesiętnego.
4)
Parametr widoczny przy regulacji proporcjonalnej (pb>0)
5)
Parametr widoczny przy regulacji załącz-wyłącz (pb=0)
6)
Parametr ukryty w trybie przeglądania parametrów tylko do odczytu (read only).
7)
Parametr widoczny dla regulacji stałowartościowej
1)
2)
3)
19
Zakresy pomiarowe dla wejść Symbol
pt1
pt10
t-,
t-t
t-k
t-s
t-r
t-b
t-e
t-n
t-l
0-20
4-20
0-5
0-10
Wejście/czujnik
Tabela 2
Minimum
Maksimum
Termorezystor Pt100
-199 °C
850 °C
Termorezystor Pt1000
-199 °C
850 °C
Termoelement typu J
-100 °C
1200 °C
Termoelement typu T
-100 °C
400 °C
Termoelement typu K
-100 °C
1372 °C
Termoelement typu S
0 °C
1767 °C
Termoelement typu R
0 °C
1767 °C
Termoelement typu B
0 °C
1820 °C
Termoelement typu E
-100 °C
999 °C
Termoelement typu N
-100 °C
1300 °C
Termoelement typu L
-199 °C
800 °C
Liniowe prądowe 0-20mA
-1999
9999
Liniowe prądowe 4-20 mA
-1999
9999
Liniowe napięciowe 0-5 V
-1999
9999
Liniowe napięciowe 0-10 V
-1999
9999
5.5. Programowanie regulatora w trybie pracy programowej
Regulator steruje obiektem według wartości zadanej zmieniającej się
w czasie zgodnie z zadaną funkcją zwaną dalej programem. Program
składa się maksymalnie z 9 odcinków. Dla każdego odcinka należy podać czas jego trwania i wartość zadaną na końcu odcinka. Czas odcinka
i wartość zadana równe 0 oznaczają koniec programu. Ponadto należy
określić:
• liczbę cykli, czyli ile razy program ma się wykonać,
• sposób rozpoczęcia programu: od wartości mierzonej lub od wartości określonej w następnym parametrze,
• wartość zadaną na początku programu,
• zachowanie regulatora po zakończeniu programu: wyłączyć wyjście
czy kontynuować regulację według ostatniej wartości zadanej.
20
Symbol
parametru
Parametry programu wartości zadanej lC
strt
sp0
end
ti01
sp01
ti02
sp02
ti09
sp09
seCp
Opis parametru
Tabela 3
Zakres zmian
[nastawa fabryczna]
[1]...255 (wartość 255 oznacza
nieskończoną liczbę powtórzeń)
pU0- od aktualnej wartości sposób rozpoczęcia
regulowanej
programu
[sp0]- od wartości zadanej początkowej
początkowa wartość
spll...[0]...splH zadana, gdy parametr Strt lub ustawiony jest na sp0
iNlo ...[0]...INHI
[off]- wyłączenie wyjścia regulacyjnego
sposób zakończenia
programu
cont- regulacja wg ostatniej
wartości zadanej
czas trwania [0]...9999
odcinka 1 [min]
wartość zadana na końcu spll...[0]...splH odcinka 1
lub iNlo ...[0]...INHI
czas trwania [0]...9999
odcinka 2 [min]
wartość zadana na końcu spll...[0]...splH odcinka 2
lub iNlo ...[0]...INHI
......
czas trwania [0]...9999
odcinka 9 [min]
wartość zadana na końcu spll...[0]...splH
odcinka 9
kod bezpieczeństwa
[0]...9999
liczba cykli programu
21
Przykład programu.
22
PV0
80
wartoϾ
zadana
[OC]
120
30
Rys.11. Przykład programu wartości zadanej
60
120
360
420 czas [min.]
Zdefiniujmy program działający wg rysunku 11, w którym regulacja rozpoczyna się od wartości mierzonej w obiekcie. Po zakończeniu procesu
należy wyłączyć wyjście.
Tabela 4 zawiera wartości parametrów w przykładowym programie.
Wartości parametrów dla przykładowego programu z rys.11 Tabela 4
Symbol
parametru
lC
liczba cykli
strt
sposób rozpoczęcia programu
end
sposób zakończenia programu
ti01
sp01
ti02
sp02
ti03
sp03
ti04
sp04
ti05
sp05
ti06
sp06
1)
Opis parametru
czas trwania odcinka 1 [min]
wartość zadana na końcu
odcinka 1
czas trwania odcinka 2 [min]
wartość zadana na końcu
odcinka 2
czas trwania odcinka 3 [min]
wartość zadana na końcu
odcinka 3
czas trwania odcinka 4 [min]
wartość zadana na końcu
odcinka 4
czas trwania odcinka 5 [min]
wartość zadana na końcu
odcinka 5
czas trwania odcinka 6 [min]
wartość zadana na końcu
odcinka 6
Wartość
1
pU0 - od aktualnej
wartości regulowanej
off- wyłączenie wyjścia regulacyjnego
30
50.0
30
80.0
60
120.0
240
120.0
60
0.0
01)
01)
czas odcinka i wartość zadana równe 0 oznaczają koniec programu
23
Po zdefiniowaniu programu wartości zadanej należy uruchomić regulację od początku naciskając jednocześnie przyciski
i
.
Zapalony wskaźnik P oznacza, że regulacja jest realizowana według
wartości zadanej wyliczonej z programu.
Program rozpoczyna się zgodne z nastawą parametru Strt:
■ wartość sp0 oznacza, że początkową wartością zadaną jest nastawa parametru sp0
■ wartość pU0 oznacza, że początkową wartością zadaną jest wartość mierzona w chwili uruchomienia programu.
Realizowany program można zatrzymać naciskając jednocześnie
i
. Migający wskaźnik P oznacza, że regulacja jest zatrzymana (wyjście regulacyjne jest wyłączone). Kontynuacja zatrzymanego programu następuje po ponownym naciśnięciu przycisków
i
. Zatrzymany program można uruchomić od początku naciskając jednocześnie przyciski
i
.
Parametry realizowanego programu można wyświetlić na dolnym wyświetlaczu naciskając przycisk
. Zamiast chwilowej wartości zadanej wyświetlane są następujące parametry:
■ n - numer aktualnie wykonywanego odcinka
■ t - czas jaki upłynął od początku aktualnie wykonywanego odcinka
[w minutach]. Dla czasów powyżej 999 minut, najstarsza cyfra
jest wyświetlana na przemian z symbolem t
■ l - liczba cykli programu jaka została jeszcze do wykonania. Liczba 0 oznacza zakończenie programu.
Po zakończeniu programu regulator zachowa się zgodnie z nastawą
parametru end:
■ wartość off oznacza, że regulacja jest zakończona, wyjście regulacyjne wyłączone, wskaźnik P zgaszony. Na dolnym wyświetlaczu zamiast numeru odcinka jest wyświetlany komunikat
End. Regulator czeka na ponowne uruchomienie programu od
24
początku przyciskami
i
.
■ wartość cont oznacza, że regulacja jest kontynuowana według
ostatniej wartości zadanej w programie bez odliczania czasu. Wskaźnik P jest nadal zapalony, liczba cykli do wykonania wynosi 0. Na dolnym wyświetlaczu zamiast numeru odcinka jest wyświetlany komunikat cont. Regulację można wyłączyć naciskając jednocześnie przyciski
i
, lub wystartować program od początku przyciskami
i
.
6. Wejście i wyjście regulatora
6.1. Wejście pomiarowe
Regulator ma wejście pomiarowe, do którego można podłączyć różnego
typu czujniki lub sygnały standardowe. Wybór typu sygnału wejściowego dokonywany jest parametrem inpt.
Dla różnych typów wejść, w zależności od kodu wykonania należy podać dodatkowe parametry.
Dla termorezystora Pt100 należy wybrać rodzaj połączenia. W połączeniu trójprzewodowym kompensacja rezystancji linii odbywa się automatycznie. W połączeniu dwuprzewodowym można podać dodatkowo
rezystancję linii.
Dla termoelementów należy podać sposób kompensacji temperatury
zimnych końców - automatyczną lub ręczną, a przy kompensacji ręcznej
- temperaturę zimnych końców.
Dla wejść liniowych należy podać wskazanie dla dolnego i górnego progu wejścia analogowego.
Dodatkowym parametrem jest liczba cyfr po przecinku, parametr reso.
Dla czujników temperaturowych określa, czy temperatura mierzona
i temperatura zadana ma być pokazywana z miejscem po przecinku.
Dla wejść liniowych oznacza rozdzielczość, z jaką jest pokazywana wartość mierzona i wartości niektórych parametrów.
Korekcja wskazania wartości mierzonej jest dokonywana przez parametr shif.
25
6.2. Wyjście
Regulator ma jedno wyjście, na którym możliwe jest wybranie regulacji
załącz-wyłącz lub PID. Dla regulacji PID dodatkowo ustawia się okres
impulsowania.
Okres impulsowania jest to czas jaki upływa pomiędzy kolejnymi załączeniami wyjścia podczas regulacji proporcjonalnej.
Długość okresu impulsowania należy dobrać zależnie od własności
dynamicznych obiektu i odpowiednio do urządzenia wyjściowego. Dla
szybkich procesów zaleca się stosować przekaźniki SSR. Wyjście
przekaźnikowe stosowane jest do sterowania styczników w procesach
wolnozmiennych. Zastosowanie dużego okresu impulsowania do sterowania procesów szybkozmiennych może dać niepożądane efekty w
postaci oscylacji. Teoretycznie, im mniejszy okres impulsowania tym
lepsza regulacja, jednak dla wyjścia przekaźnikowego powinien być tak
duży jak to możliwe w celu wydłużenia życia przekaźnika.
Zalecenia dotyczące okresu impulsowania
Okres impulsowania to
zalecany >20s przekaźnik (min. 10 s)
elektromagnetyczny
min. 5 s
Wyjście
wyjście tranzystorowe
26
1...3 s
Tabela 5
Obciążenie
2A/230 V a.c. lub stycznik
1A/230V a.c.
przekaźnik półprzewodnikowy
(SSR)
7. Algorytmy regulacji
7.1. Regulacja załącz-wyłącz (ON-OFF)
Aby wybrać regulację załącz-wyłącz należy ustawić parametr pb=0.
Następnie ustawić wartość histerezy - Hy. Działania wyjścia na grzanie
(rys.12) ustawia się parametrem out=inu, a na chłodzenie parametrem out=dir.
wyjœcie
za³¹czone
Hy
wy³¹czone
sp
wartoϾ
mierzona
Rys.12. Sposób działania wyjścia typu grzanie
7.2. Regulacja PID
Wybór algorytmu regulacji PID lub też PI, PD czy P polega na odpowiednim ustawieniu wartości parametrów - zakresu proporcjonalności (pb),
członu całkującego (ti) i członu różniczkującego (td). Wyłączenie danego członu polega na ustawieniu parametru na zero. Sposób działania
wyjścia typu grzanie wybiera się ustawiając parametr out1=inu, a
typu chłodzenie ustawiając parametr out=dir. Kolejny parametr do
ustawienia to okres impulsowania wyjścia (to).
27
8. Funkcje dodatkowe
8.1. Wyświetlanie sygnału sterującego
Po naciśnięciu przycisku
na dolnym wyświetlaczu wyświetlana
jest wartość sygnału sterującego (0...100%). Na pierwszej cyfrze wyświetlany jest znak h. Powrót do wyświetlania wartości zadanej nastę.
puje po dwukrotnym naciśnięciu przycisku
8.2. Regulacja ręczna
Regulacja ręczna daje możliwość m.in. identyfikacji, testowania obiektu,
czy sterowania nim po uszkodzeniu czujnika.
Wejście do trybu regulacji ręcznej następuje po przytrzymaniu przycisku podczas wyświetlania sygnału sterującego. Regulacja ręczna
sygnalizowana jest pulsowaniem wartości mierzonej. Regulator przerywa regulację automatyczną i rozpoczyna ręczne sterowanie wyjściem.
Na dolnym wyświetlaczu jest wartość sygnału sterującego, poprzedzona symbolem h.
Przyciski
i
służą do zmiany sygnału sterującego. Wyjście
do trybu normalnej pracy następuje po jednoczesnym naciśnięciu przycisków
i
.
Przy ustawionej regulacji załącz-wyłącz (parametr pb=0) sygnał sterujący można ustawiać na 0% lub 100% mocy, natomiast gdy parametr
PB jest większy od zera, sygnał sterujący można ustawić na dowolną
wartość z zakresu 0...100%.
28
8.3. Zachowanie regulatora
po uszkodzeniu czujnika
W regulatorze możliwe jest skonfigurowanie stanu wyjścia po uszkodzeniu czujnika:
­­■ przy konfiguracji wyjścia do regulacji proporcjonalnej (pb>0) wartość sygnału sterującego jest określona przez parametr oIfl,
­­■ przy konfiguracji wyjścia do regulacji załącz-wyłącz (pb=0), wyjście
będzie wyłączone - przy działaniu wyjścia jako grzanie lub załączone - przy działaniu wyjścia jako chłodzenie.
8.4. Nastawy fabryczne
Nastawy fabryczne można przywrócić, podczas załączania zasilania,
przytrzymując przyciski
i
do momentu, gdy na górnym
wyświetlaczu pojawi się napis fabr.
29
9. Dobór nastaw parametrów PID
9.1. Automatyczny dobór nastaw
Regulator ma funkcję automatycznego doboru nastaw PID. Nastawy te
zapewniają w większości przypadków optymalną regulację.
Aby rozpocząć autoadaptację należy przejść do pozycji tune (zgodnie
z rysunkiem 7) oraz przytrzymać przycisk
przez co najmniej 2
sek. Jeżeli zakres proporcjonalności jest równy zero lub parametr aTfn
jest ustawiony na off lub parametr tsp jest ustawiony na pr9 to nie
będzie możliwości rozpoczęcia autoadaptacji.
Migający górny wyświetlacz informuje o aktywności funkcji autoadaptacji. Czas trwania autoadaptacji zależy od właściwości dynamicznych
obiektu i może trwać maksymalnie 10 godzin. W trakcie autoadaptacji
lub bezpośrednio po niej mogą powstać przeregulowania, dlatego należy nastawić mniejszą wartość zadaną, o ile to możliwe.
Po zakończeniu autoadaptacji obliczone nastawy PID są zapamiętane
w pamięci nieulotnej oraz rozpoczyna się proces regulacji z nowymi nastawami.
Proces autoadaptacji może się nie rozpocząć lub zostać przerwany bez
obliczenia nastaw PID, jeżeli:
– odchyłka regulacji jest mniejsza od 6.5% zakresu (splH - spll)
– zostanie przekroczony czas wstępnej stabilizacji obiektu lub dopuszczalny czas trwania autoadaptacji,
– wystąpi zanik zasilania regulatora,
– naciśnięto przycisk
– wyliczone wartości parametrów są poza zakresem.
W takich przypadkach zostanie rozpoczęta regulacja z poprzednimi nastawami PID.
30
Y[%]
100
0
t [s]
wartoϾ
mierzona
PV
t
t [s]
T0
Rys.13. Dobór nastaw metodą odpowiedzi na skok jednostkowy
9.2. Ręczny dobór nastaw
Ustawić regulację załącz-wyłącz z minimalną histerezą. Wartość zadaną ustawić tak, by można było zaobserwować przebieg wartości mierzonej jak na rys.13.
Z charakterystyki obiektu przedstawiającej wielkość regulowaną w funkcji czasu należy odczytać czas opóźnienia obiektu To oraz maksymalną
prędkość narostu temperatury z zależności:
Vmax =
∆PV max
∆t
Nastawy PID obliczyć wg z podanych wzorów:
Pb = 1,1 • Vmax • T0
- zakres proporcjonalności
ti = 2,4 • T0
- stała czasowa całkowania
td = 0,4 • T0
- stała czasowa różniczkowania
31
9.3. Korekta nastaw
Parametry PID oddziałują pomiędzy sobą, należy więc wprowadzać
zmiany tylko jednego parametru. Parametry najlepiej jest dobierać,
zmieniając wartość na dwa razy większą lub dwa razy mniejszą.
Podczas zmian należy kierować się następującymi zasadami.
a) Wolna odpowiedź obiektu:
– zmniejszyć zakres proporcjonalności,
– zmniejszyć czas całkowania i różniczkowania.
b) Przeregulowania
– zwiększyć zakres proporcjonalności,
– zwiększyć czas różniczkowania.
c) Oscylacje
– zwiększyć zakres proporcjonalności,
– zwiększyć czas całkowania,
– zmniejszyć czas różniczkowania.
d) Niestabliność
– zwiększyć czas całkowania.
32
10. Sygnalizacja błędów
Kod błędu
(górny wyświetlacz)
Komunikaty znakowe lerr
Herr
eRad
eRat
Przyczyna
Tabela 6
Postępowanie
Sprawdzić, czy typ wybranego czujnika jest zgodny z podłączonym;
Przekroczenie zakresu
sprawdzić, czy wartości pomiarowego w dół
sygnałów wejściowych mieszczą
lub zwarcie się w odpowiednim zakresie; jeśli
w obwodzie czujnika
tak sprawdzić czy nie nastąpiło
zwarcie w obwodzie czujnika
Sprawdzić, czy typ wybranego czujnika jest zgodny z podłączoPrzekroczenie zakresu
nym; sprawdzić, czy wartości sygpomiarowego w górę
nałów wejściowych mieszczą się
lub przerwa w odpowiednim zakresie; jeśli tak
w obwodzie czujnika
sprawdzić czy nie nastąpiło przerwa
w obwodzie czujnika
Podłączyć ponownie zasilanie regulatora, gdy to nie pomoże Rozkalibrowane
wejście
skontaktować się z najbliższym
serwisem.
Automatyczny dobór Sprawdzić warunki wywołania parametrów PID nie
funkcji autoadaptacji opisane może być wywołany
w rozdz.9.1. Komunikat znika po
lub został przerwany naciśnięciu dowolnego przycisku
33
11. Dane techniczne
Sygnały wejściowe
dla wejść czujnikówwg tabeli 7
dla wejść liniowych wg tabeli 8
Oznaczenie
Zakres
Symbol na
wyświetlaczu
Sygnały wejściowe oraz zakresy po-miarowe czujników Tabela 7
Pt100
-199...850°C
pt1
Pt1000
-199...850°C
pt10
PN-EN 60584-1:1997
J
-100...1200°C
t-,
Cu-CuNi PN-EN 60584-1:1997
T
-100...400°C
t-t
NiCr-NiAl
PN-EN 60584-1:1997
K
-100...1372°C
t-k
PtRh10-Pt
PN-EN 60584-1:1997
S
0...1767°C
t-s
PtRh13-Pt
PN-EN 60584-1:1997
R
0...1767°C
t-r
PtRh30-PtRh6
PN-EN 60584-1:1997
B
0...1820°C
300...1820°C 1)
t-b
NiCr-CuNi E
PN-EN 60584-1:1997
E
-100...999°C
t-e
NiCrSi-NiSi PN-EN 60584-1:1997
N
-100...1300°C
t-n
NiCr-CuNi (chromel-kopel)
Gost R 8.585- 2001
L
-100...800°C
t-l
Typ czujnika
Norma
Pt100 PN-EN 60751+A2:1997
Pt1000
PN-EN 60751+A2:1997
Fe-CuNi
1)
Zakres dla którego podawany jest błąd pomiaru
34
Sygnały wejściowe oraz zakresy pomiarowe dla wejść liniowych
Typ czujnika
Oznaczenie
Zakres
Liniowe prądowe
I
0...20 mA
Liniowe prądowe
I
4...20 mA
Liniowe napięciowe
U
0...5 V
Liniowe napięciowe
U
0...10 V
Tabela 8
Symbol na wyświetlaczu
0-20
4-20
0-5
0-10
Błąd podstawowy pomiaru wartości rzeczywistej
0,2%, dla wejść termorezystancyjnych,
0,3%, dla wejść dla czujników termoelektrycznych (0,5% - dla B, R, S);
0,2% ±1 cyfra, dla wejść liniowych
Czas pomiaru
- dla wejść czujników - dla wejść liniowych 0,33 s
0,16 s
Rezystancja wejściowa:
- dla wejścia napięciowego - dla wejścia prądowego
150 kΩ
4Ω
Wykrywanie błędu w obwodzie pomiarowym:
- termoelement, Pt100, PT1000 przekroczenie zakresu pomiarowego
- 0...10 V
powyżej 11 V
- 0...5 V
powyżej 5,25 V
- 0...20 mA
powyżej 22 mA
- 4...20 mA
poniżej 1mA i powyżej 22 mA
Algorytm regulacji
- P,PD, PI, PID, dwustawna z histerezą
35
Rodzaje wyjścia:
- przekaźnikowe - binarne napięciowe (bez izolacji od strony czujnika)
styk przełączny
obciążalność maksymalna:
napięciowa: 250 V a.c., 150 V d.c.
prądowa: 5A 250 V a.c., 5 A 30 V d.c.
obciążenie rezystancyjne 1250 VA, 150 W
napięcie 5V
rezystancja ograniczająca prąd 66 Ω
Sposób działania wyjścia:
- rewersyjne - wprost dla grzania
dla chłodzenia
Sygnalizacja:
- załączenia wyjścia
- regulacji programowej
- trybu regulacji ręcznej
Znamionowe warunki użytkowania:
- napięcie zasilania 230 V a.c. ±10%
110 V a.c. ±10%
24 V a.c. ±10%
- częstotliwość napięcia zasilania 50...60 Hz
- temperatura otoczenia 0...23...50 °C
- temperatura przechowywania -20...+70 °C
- wilgotność względna powietrza < 85 % (bez kondensacji pary wodnej)
- zewnętrzne pole magnetyczne < 400 A/m
- czas wstępnego nagrzewania 30 min
- położenie pracy dowolne
- rezystancja przewodów łączących rezystor termometryczny z regulatorem <20 Ω
36
Pobór mocy < 3 VA
Masa
< 0,25 kg
Stopień ochrony zapewniany przez obudowę wg PN-EN 60529
- od strony płyty czołowej
IP65
- od strony zacisków IP20
Błędy dodatkowe w znamionowych
warunkach użytkowania spowodowane:
- kompensacją zmian temperatury
spoin odniesienia termoelementu ≤ 2°C,
- zmianą temperatury otoczenia
≤ 100% wartości błędu podstawowego /10 K.
Wymagania bezpieczeństwa wg PN-EN 61010-1
- kategoria instalacji III,
- stopień zanieczyszczenia 2,
- maksymalne napięcie pracy względem ziemi:
- dla obwodu zasilania, wyjścia - 300 V
- dla obwodów wejściowych - 50 V
Kompatybilność elektromagnetyczna
- odporność na zakłócenia elektromagnetyczne wg normy PN-EN 61000-6-2
- emisja zakłóceń elektromagnetycznych wg normy PN-EN 61000-6-4
37
12. Kod wykonań regulatora
Sposób kodowania podano w tabeli 9.
Rodzaje wykonań i sposób zamawiania Regulator RE23 - Tabela 9
X X X X
Wejście
uniwersalne dla czujników termoelektrycznych i termorezystancyjnych . .......................... 1
uniwersalne liniowe prądowe 0/4...20 mA, napięciowe 0...5/10 V . ............................ 2
na zamówienie ........................................ X
Wyjście
przekaźnik....................................................... 1
binarne 0/5V do sterowania SSR.................... 2
na zamówienie................................................X
Zasilanie
230 V 50/60 Hz..................................................... 1
110 V 50/60 Hz...................................................... 2
24 V 50/60 Hz....................................................... 3
na zamówienie...................................................... X
Wymagania dodatkowe
bez dodatkowych wymagań.........................................0
z atestem Kontroli Jakości...........................................1
wg uzgodnień z odbiorcą*........................................... X
* numerację ustali producent.
38
39
Lubuskie Zak³ady Aparatów Elektrycznych LUMEL S.A.
ul. Sulechowska 1, 65-022 Zielona Góra
http://www.lumel.com.pl
Dzia³ Sprzeda¿y Krajowej:
Informacja techniczna:
tel.: 068 329 52 60, 068 329 53 06, 068 329 51 80, 068 329 53 74
e-mail: [email protected]
Przyjmowanie zamówieñ:
fax: 068 325 56 50, tel.: 068 329 52 09, 068 329 52 07, 068 329 52 91, 068 329 53 73, 068 329 53 41
40