Программа КИП и А

Android ⁄ Windows

Описание и работа ТРМ1

Введение

Настоящее Руководство по эксплуатации предназначено для ознакомления обслуживающего персонала с устройством, принципом действия, конструкцией, технической эксплуатацией и обслуживанием измерителя-регулятора микропроцессорного одноканального ТРМ1 с универсальным измерительным входом (в дальнейшем по тексту именуемого «прибор»).
Прибор выпускается согласно ТУ 4211-016-46526536-2005 и имеет сертификат соответствия ГОСТ-Р. Прибор зарегистрирован в Государственном реестре средств измерений под № 22285.
Прибор соответствует ГОСТ 12997 и относится к изделиям государственной системы промышленных приборов и средств автоматизации. При этом, по устойчивости к электромагнитным воздействиям и по уровню излучаемых радиопомех прибор соответствует оборудованию класса А по ГОСТ 51522 (МЭК 61326-1).
Прибор обладает улучшенными по сравнению с предыдущей серией характеристиками:
• высокая помехоустойчивость к электромагнитным воздействиям;
• увеличенный срок гарантии, гарантийный срок обслуживания составляет 5 лет;
• повышение универсальности прибора, позволяющее более гибко использовать приборы и уменьшить их номенклатуру за счет использования:
• универсальных входов;
• встроенного источника напряжения 24 В для питания активных датчиков, выходных аналоговых устройств (ЦАП) или других низковольтных цепей АСУ.
Приборы выпускаются класса точности 0,25; 0,5. Класс точности зависит от типа подключаемого внешнего датчика.
Прибор изготавливается в различных модификациях, отличающихся друг от друга конструктивным исполнением и типом встроенного выходного устройства. Информация о модификации прибора зашифрована в коде полного условного обозначения:

Условное обозначение

Конструктивное исполнение:
Н – корпус настенного крепления с размерами 130х105х65 мм и степенью защиты IP44;
Щ1 – корпус щитового крепления с размерами 96х96х65 мм и степенью защиты со стороны передней панели IP54
Щ2 – корпус щитового крепления с размерами 96х48х100 мм и степенью защиты со стороны передней панели IP54.
Габаритные чертежи корпусов приборов приведены в Приложении А.
У – универсальный измерительный вход.

Тип встроенного выходного устройства (ВУ):

Обозначение выхода	Тип выходного элемента	Технические параметры
Р	Контакты электромагнитного реле	Ток не более 8 А при напряжении не более 250 В (50 Гц)
К	Оптопара транзисторная п-р-п-типа	Постоянный ток не более 400 мА при напряжении не более 60 В
Т	Выход для управления внешним твердотельным реле	Выходное напряжение 4...6 В, постоянный ток не более 25 мА
С	Оптопара симисторная	Ток не более 50 мА при переменном напряжении не более 250 В (50 Г ц)
С3	Три оптопары симисторные	Ток не более 50 мА (на каждую оптопару) при переменном напряжении не более 250 В (50 Гц)
И	ЦАП «параметр - ток»	Постоянный ток 4...20 мА на внешней нагрузке не более 1 кОм, напряжение питания 12...30 В
У	ЦАП «параметр - напряжение»	Постоянное напряжение 0...10 В на внешней нагрузке не менее 2 кОм, напряжение питания 16...30 В

Пример записи обозначения прибора в документации другой продукции, где он может быть применен:

Измеритель-регулятор микропроцессорный одноканальный
ТРМ1-Н.У.Р ТУ 4211-016-46526536-20055

Пример записи обозначения прибора при его заказе: ТРМ1-Н.У.Р.
При этом изготовлению и поставке подлежит измеритель-регулятор микропроцессорный одноканальный ТРМ1 в корпусе настенного крепления. Тип встроенного выходного устройства - реле электромагнитное.

1. Назначение прибора

Измеритель-регулятор микропроцессорный одноканальный ТРМ1 совместно с первичным преобразователем (датчиком) предназначен для измерения и регулирования температуры и других физических параметров, значение которых внешним датчиком может быть преобразовано в сигналы постоянного тока или напряжения.
Прибор может быть использован для измерения и регулирования технологических процессов в различных отраслях промышленности, коммунального и сельского хозяйства.
Прибор позволяет осуществлять следующие функции:
• измерение температуры или других физических величин (давления, влажности, расхода, уровня и т.п.) в одной точке с помощью стандартных датчиков, подключаемых к универсальному входу прибора;
• регулирование измеряемой величины по двухпозиционному (релейному) закону;
• отображение текущего измерения на встроенном светодиодном цифровом индикаторе;
• формирование выходного тока 4...20 мА или напряжения 0...10 В для регистрации или управления исполнительными механизмами по П-закону (при использовании в качестве выходного устройства цифро-аналогового преобразователя (ЦАП)).

2. Технические характеристики и условия эксплуатации

2.1. Технические характеристики прибора

Основные технические характеристики прибора приведены в табл. 2.1÷2.3

Таблица 2.1. Характеристики прибора

Наименование	Значение
Диапазон переменного напряжения питания:
напряжение,В	90...245
частота, Гц	47...63
Потребляемая мощность, ВА, не более	7
Напряжение встроенного источника питания постоянного тока, В	24 ±2,4
Максимально допустимый ток встроенного источника питания, мА	80
Количество каналов	1
Время опроса входа:
термометры сопротивления, с, не более	0,8
термоэлектрические преобразователи и унифицированные сигналы постоянного напряжения и тока, с, не более	0,4
Предел основной приведенной погрешности при измерении:
термоэлектрическими преобразователями, %	±0,5
термометрами сопротивления и унифицированными сигналами постоянного напряжения и тока, %	±0,25
Степень защиты корпуса
настенный Н	IP44
щитовые Щ1 и Щ2 (со стороны лицевой панели)	IP54
Габаритные размеры прибора:
настенный Н, мм	(130x105x65)±1
щитовой Щ1, мм	(96x96x65)±1
щитовой Щ2, мм	(96x48x100)±1
Масса прибора, кг, не более	0,5
Средний срок службы, лет	8

Таблица 2.2. Используемые на входе сигналы постоянного тока и напряжения

Наименование	Диапазон измерений,%	Значение единицы младшего разряда, ед. изм.	Предел основной приведенной погрешности, %
Сигнал постоянного напряжения
-50...+50 мВ	0...100	0,1; 1,0	±0,25
Унифицированные сигналы по ГОСТ 26.011 -80
0...1 В	0...100	0,1; 1,0	±0,25
0...5 мА	0...100	0,1; 1,0	±0,25
0...20 мА	0...100	0,1; 1,0
4...20 мА	0...100	0,1; 1,0
Примечание. Максимально возможный диапазон индикации от -999 до 9999. При индицируемых значениях выше 999,9 и ниже минус 199,9 цена единицы младшего разряда равна 1.

Таблица 2.3. Используемые на входе первичные преобразователи (датчики)

Наименование	Диапазон измерений,°С	Значение единицы младшего разряда, °С²⁾	Предел основной приведенной погрешности, %
Термометры сопротивления по ГОСТ Р 8.62552006 или термопреобразователи сопротивления по ГОСТ 6651194 ³⁾
Cu50 (а¹⁾=0,00426 °С^-1)	-50...+200	0,1	±0,25
50М (а=0,00428 °С^-1)	-200...+200	0,1; 1,0
Pt50 (а=0,00385 °С^-1)	-200...+850	0,1; 1,0
50П (а=0,00391 °С^-1)	-240...+1100	0,1; 1,0
Cu 100 (а=0,00426 оС -1)	-50...+200	0,1
100М (а=0,00428 °С^-1)	-200...+200	0,1; 1,0
Pt 100 (а=0,00385 °С^-1)	-200...+850	0,1; 1,0
100П (а=0,00391 °С^-1)	-240...+1100	0,1; 1,0
Ni 100 (а=0,00617 °С^-1)	-60...+180	0,1
Pt 500 (а=0,00385 °С^-1)	-200...+850	0,1; 1,0
500П (а=0,00391 °С^-1)	-250...+1100	0,1; 1,0
Cu 500 (а=0,00426 °С^-1)	-50...+200	0,1
500М (а=0,00428 °С^-1)	-200...+200	0,1; 1,0
Ni500 (а=0,00617 °С^-1)	-60...+180	0,1
Cu 1000 (а=0,00426 °С^-1)	-50...+200	0,1
1000М (а=0,00428 °С^-1)	-200...+200	0,1; 1,0
Pt 1000 (а=0,00385 °С^-1)	-200...+850	0,1; 1,0
1000П (а=0,00391 °С^-1)	-250...+1100	0,1; 1,0
Ni1000 (а=0,00617 °С^-1)	-60...+180	0,1
Термоэлектрические преобразователи по ГОСТ Р 8.585-2001
ТХК(L)	-200...+800	0,1; 1,0	±0,5 (±0,25)⁴⁾
ТЖК(J)	-200...+ 1200	0,1; 1,0
ТНН(N)	-200...+ 1300	0,1; 1,0
ТХА(К)	-200...+ 1360	0,1; 1,0
ТПП(S)	-50...+ 1750	0,1; 1,0
ТПП(R)	-50...+ 1750	0,1; 1,0
ТПР(В)	+200...+1800	0,1; 1,0
ТВР(А-1)	0...+2500	0,1; 1,0
ТВР(А-2)	0...+ 1800	0,1; 1,0
ТВР(А-3)	0...+ 1800	0,1; 1,0
ТМК(Т)	-250...+400	0,1; 1,0
Примечания. ¹⁾ температурный коэффициент термометра сопротивления - отношение разницы сопротивлений датчика, измеренных при температуре 100 и 0 °С, к его сопротивлению, измеренному при 0 °С (R0), деленное на 100 °С и округленное до пятого знака после запятой. ²⁾ при температуре выше 999,9 и ниже минус 199,9 °С цена единицы младшего разряда равна 1 °С. ³⁾ допускается применение нестандартизованного медного термометра сопротивления с R0 = 53 Ом а = 0,00426 °С^-1 и диапазоном измерений от - 50 до +180 °С. ⁴⁾ основная приведенная погрешность без КХС.

2.2. Условия эксплуатации прибора

По устойчивости к механическим воздействиям при эксплуатации прибор соответствует группе исполнения N2 по ГОСТ 12997-84.
По устойчивости к климатическим воздействиям при эксплуатации прибор соответствует группе исполнения В4 по ГОСТ 12997-84.
При этом прибор эксплуатируется при следующих условиях:
• закрытые взрывобезопасные помещения без агрессивных паров и газов;
• температура окружающего воздуха от +1 до +50 °С;
• верхний предел относительной влажности воздуха - не более 80 % при +35 °С и более низких температурах без конденсации влаги;
• атмосферное давление от 84 до 106,7 кПа.
Примечание. Требования в части внешних воздействующих факторов являются обязательными, как относящиеся к требованиям безопасности.

3. Устройство и работа прибора

3.1. Принцип действия

Структурная схема прибора приведена на рис. 3.1.

Структурная схема прибора ТРМ 1
рис. 3.1. Структурная схема прибора

Прибор содержит канал универсального входа для подключения первичных преобразователей (датчиков), блок обработки данных, четырехразрядный светодиодный цифровой индикатор и выходное устройство (ВУ), предназначенное для управления внешним оборудованием. Блок обработки данных включает в себя цифровой фильтр, вычислитель квадратного корня и логическое устройство (ЛУ).
Логическое устройство в соответствии с запрограммированными пользователем функциональными параметрами формирует сигналы управления выходным устройством. ВУ в зависимости от модификации прибора может быть дискретного или аналогового типа (см. п. 3.2.4).

3.1.1. Цифровая фильтрация и коррекция измерений

3.1.1.1. Цифровая фильтрация измерений

Для ослабления влияния внешних импульсных помех на эксплуатационные характеристики прибора в программу его работы введена цифровая фильтрация результатов измерений.
Фильтрация осуществляется в два этапа.
На первом этапе фильтрации из текущих измерений входных параметров отфильтровываются значения, имеющие явно выраженные «провалы» или «выбросы».
Для этого прибор вычисляет разность между результатами измерений входной величины, выполненных в двух последних циклах опроса, и сравнивает ее с заданным значением, называемым «полосой фильтра». Если вычисленная разность превышает заданный предел, то производится повторное измерение, полученный результат отбрасывается, а значение полосы фильтра удваивается. В случае подтверждения нового значения фильтр перестраивается (т.е. полоса фильтра уменьшается до исходной) на новое стабильное состояние измеряемой величины. Такой алгоритм позволяет защитить прибор от воздействия единичных импульсных и коммутационных помех, возникающих на производстве при работе силового оборудования.
Полоса фильтра задается в единицах измеряемой величины параметром b1-8 (см. Приложение В).
Следует иметь в виду, что чем меньше значение полосы фильтра, тем лучше помехозащищенность измерительного канала, но при этом (из-за возможных повторных измерений) хуже реакция прибора на быстрое фактическое изменение входного параметра. Поэтому при задании полосы фильтра следует учитывать максимальную скорость изменения контролируемой величины, а также установленную для используемого датчика периодичность опроса.
При необходимости фильтр может быть отключен установкой нулевого значения параметра b1-8.
На втором этапе фильтрации осуществляется сглаживание (демпфирование) сигнала с целью устранения шумовых составляющих.
Основной характеристикой сглаживающего фильтра является «постоянная времени фильтра» - интервал, в течение которого изменение выходного сигнала фильтра достигает 0,63 от изменения входного сигнала.
Постоянная времени фильтра задается в секундах параметром b1-9.
Следует помнить, что увеличение значения постоянной времени фильтра улучшает помехозащищенность канала измерения, но одновременно увеличивает его инерционность, т. е. реакция прибора на быстрые изменения входной величины замедляется.
При необходимости фильтр может быть отключен установкой нулевого значения параметра b1-9.
Временные диаграммы работы цифровых фильтров представлены на рис. 3.2.

рис. 3.2-1
рис. 3.2-2
рис. 3.2-3
рис. 3.2-4
рис. 3.2. Диаграмма работы цифровых фильтров

3.1.1.2. Коррекция измерительной характеристики датчиков

Для устранения начальной погрешности преобразования входных сигналов и погрешностей, вносимых соединительными проводами, измеренные и отфильтрованные прибором значения могут быть откорректированы. Погрешности выявляются при проведении метрологических испытаний и устраняются путем ввода корректирующих значений. В приборе есть два типа коррекции, с помощью которых можно осуществлять сдвиг и изменение наклона измерительной характеристики.
Сдвиг характеристики осуществляется путем прибавления к измеренной величине значения, заданного параметром b1-1 (см. Приложение В). Значения сдвига характеристики датчика задаются в единицах измерения физической величины и служат для компенсации погрешностей, вносимых сопротивлениями подводящих проводов (при подключении термометров сопротивления по двухпроводной схеме), а также при отклонении у термометра сопротивления значения R0.
Пример сдвига измерительной характеристики графически представлен на рис. 3.3.

Рис. 3.3. Коррекция “сдвиг характеристики”

Рис. 3.4. Коррекция “наклон характеристики”

Изменение наклона характеристики осуществляется путем умножения измеренной (и скорректированной «сдвигом», если эта коррекция необходима) величины на поправочный коэффициент р, значение которого задается параметром b1-2.
Данный вид коррекции используется, как правило, для компенсации погрешностей самих датчиков (например, при отклонении у термометров сопротивления параметра а от стандартного значения) или погрешностей, связанных с разбросом сопротивлений шунтирующих резисторов (при работе с преобразователями, выходным сигналом которых является ток).
Значение поправочного коэффициента в задается в безразмерных единицах в диапазоне от 0,900 до 1,100 и перед установкой может быть определено по формуле:

β = Пфакт / Пизм

где
β – значение поправочного коэффициента, устанавливаемого параметром;
Пфакт – фактическое значение контролируемой входной величины;
Пизм – измеренное прибором значение той же величины
Пример изменения наклона измерительной характеристики графически представлен на рис. 3.4.
Определить необходимость введения поправочного коэффициента можно, измерив максимальное или близкое к нему значение параметра, где отклонение наклона измерительной характеристики наиболее заметно.
Внимание. Задание корректирующих значений, отличающихся от заводских установок (b1-1 = 0.0 и b1-2 = 1.000), изменяет стандартные метрологические характеристики прибора и должно производиться только в технически обоснованных случаях квалифицированными специалистами.

3.1.2. Вычисление квадратного корня с учетом настроек масштабирования

Для работы с унифицированными датчиками, сигнал которых пропорционален квадрату измеряемой величины (датчики расхода жидкости или газа), в приборах используется программный модуль вычислителя квадратного корня. Для включения/выключения вычислителя необходимо установить соответствующее значение параметра b1-3 (см. Приложение В).
Вычисление квадратного корня, с учетом настроек масштабирования, последующая выдача сигнала на индикацию и соответствующее ЛУ происходит по следующей формуле:

T = П_н + √I_x(П_в - П_н)

где
П_н - заданное пользователем нижнее значение границы диапазонан измерения (b1-5);
П_в - заданное пользователем верхнее значение границы диапазона измерения (b1-6);
I_x - значение сигнала с датчика в относительных единицах от 0,000 до 1,000.

3.2. Устройство прибора

3.2.1. Конструкция прибора

Прибор конструктивно выполнен в пластмассовом корпусе, предназначенном для щитового или настенного крепления.
Все элементы прибора размещены на двух печатных платах. На лицевой панели расположены клавиатура управления прибором, цифровой индикатор и светодиоды, на задней - силовая и измерительная части, а также присоединительный клеммник.
Для установки прибора в щит в комплекте прилагаются крепежные элементы.
Клеммник для подсоединения внешних связей (датчиков и цепей питания) у приборов щитового крепления находится на задней стенке. В приборах настенного крепления клеммник расположен под верхней крышкой. В отверстиях подвода внешних связей установлены резиновые уплотнители.
На рис. 3.5, а приведен внешний вид лицевой панели прибора для корпусов настенного Н и щитового крепления Щ1, на рис. 3.5, б - щитового Щ2.

рис. 3.5а
рис. 3.5б

На лицевой панели расположены элементы управления и индикации.
Четырехразрядный цифровой индикатор, предназначенный для отображения значений измеряемых величин и функциональных параметров прибора.
Четыре светодиода красного свечения сигнализируют о различных режимах работы:
• светодиод «К» сигнализирует о включении выходного устройства;
• светодиод «Т» сигнализирует о включенном режиме ввода значения уставки регулируемой величины;
• светодиод «Δ» сигнализирует о включенном режиме ввода значения гистерезиса компаратора или полосы пропорциональности П-регулятора;
• светодиод «I» сигнализирует о выводе на индикацию текущего измерения (непрерывная засветка) и об аварии по входу (мигающая засветка).
Кнопка «Прог» предназначена для входа в режим ПРОГРАММИРОВАНИЕ, а также для записи новых установленных значений в энергонезависимую память прибора.
Кнопка «∧» предназначена для:
• просмотра заданного значения уставки ЛУ;
• выбора программируемого параметра и увеличения его значения. При удержании кнопки скорость изменения возрастает.
Кнопка «∨» предназначена для:
• выбора программируемого параметра и уменьшения его значения. При удержании кнопки скорость изменения возрастает.

3.2.2. Типы входных устройств

Входное измерительное устройство в приборе является универсальным, т.е. к нему можно подключать любые первичные преобразователи (датчики) из перечисленных в табл. 2.2. Ко входу прибора можно подключить одновременно один датчик.
В качестве датчиков могут быть использованы:
• термометры сопротивления;
• преобразователи термоэлектрические;
• активные преобразователи с выходным аналоговым сигналом в виде постоянного напряжения или тока.
Активные преобразователи с выходным аналоговым сигналом в виде постоянного напряжения (-50...50 мВ, 0...1 В) или тока (0...5 мА, 0...20 мА, 4...20 мА) могут быть использованы для измерения как температуры, так и других физических величин: давления, расхода, уровня и т. п.

3.2.2.1. Подключение термометров сопротивления

Работа датчиков основана на температурной зависимости электрического сопротивления металлов. Датчик физически выполнен в виде катушки из тонкой медной или платиновой проволоки на каркасе из изоляционного материала, заключенной в защитную гильзу. Термометры сопротивления характеризуются двумя параметрами: R0 - сопротивлением датчика при 0 °С и а - отношением разницы сопротивлений датчика, измеренных при температуре 100 и 0 °С, к его сопротивлению, измеренному при 0 °С (R0), деленным на 100 °С.
В приборах используется трехпроводная схема подключения термометров сопротивления. К одному из выводов терморезистора Rt подсоединяются два провода, а третий подключается к другому выводу Rt (рис. 3.6, нумерация контактов приведена в Приложении Б (табл. Б1)).

рис. 3.6

Такая схема позволяет скомпенсировать сопротивление соединительных проводов. При этом необходимо соблюдать условие равенства сопротивлений всех трех проводов.
Термометры сопротивления могут подключаться к прибору с использованием двухпроводной линии, но при этом отсутствует компенсация при изменении сопротивления соединительных проводов. Поэтому будет наблюдаться некоторая зависимость показаний прибора от колебаний температуры проводов. В случае использования двухпроводной линии для компенсации паразитного сопротивления проводов необходимо при подготовке прибора к работе выполнить действия, указанные в Приложении Г.

3.2.2.2. Подключение термоэлектрических преобразователей

Термоэлектрический преобразователь (термопара) состоит из двух соединенных на одном из концов проводников, изготовленных из металлов, обладающих разными термоэлектрическими свойствами. Соединенные концы, называемые «рабочим спаем», опускают в измеряемую среду, а свободные концы («холодный спай») термопары подключают ко входу прибора (рис. 3.7, нумерация контактов приведена в Приложении Б (табл. Б1)). Если температуры «рабочего» и «холодного спаев» различны, то термопара вырабатывает термоЭДС, которая и подается на измеритель.

рис. 3.7

Поскольку термоЭДС зависит от разности температур двух спаев термопары, то для получения корректных показаний необходимо знать температуру «холодного спая» (ее свободных концов), чтобы скомпенсировать ее в дальнейших вычислениях.
В приборах предусмотрена схема автоматической компенсации температуры свободных концов термопары. Датчик температуры «холодного спая» установлен рядом с присоединительным клеммником.
Примечание. Для отключения компенсации «холодного спая» необходимо ввести код 100 (см. п. 6). Компенсация «холодного спая» будет вновь включена только при изменении кода датчика или новом включении прибора.
Подключение термопар к прибору должно производиться с помощью специальных компенсационных (термоэлектродных) проводов, изготовленных из тех же самых материалов, что и термопара, при этом рекомендуется помещать провода в защитный экран (рис. 3.8). Допускается также использовать провода из металлов с термоэлектрическими характеристиками, которые в диапазоне температур 0...100 °С аналогичны характеристикам материалов электродов термопары.

рис. 3.8

При соединении компенсационных проводов с термопарой и прибором необходимо соблюдать полярность.
Внимание. При нарушении указанных условий могут иметь место значительные погрешности при измерении.

3.2.2.3. Подключение датчиков, имеющих унифицированный выходной сигнал тока или напряжения

Многие датчики различных физических величин оснащены нормирующими измерительными преобразователями. Нормирующие преобразователи трансформируют сигналы с первичных преобразователей (термопар, термометров сопротивления, манометров, расходомеров и др.) в унифицированный сигнал постоянного тока. Величина этого тока лежит в следующих диапазонах: от 0 до 5, от 0 до 20, от 4 до 20 мА. Диапазон выходного тока нормирующего преобразователя пропорционален значению физической величины, измеряемой датчиком, и соответствует рабочему диапазону датчика, указанному в его технических характеристиках. В связи с тем, что прибор измеряет только входное напряжение, при подключении датчиков постоянного тока необходимо использовать входящее в комплектацию нагрузочное сопротивление Rн=50,000+0,025 Ом (см. рис. 3.9 и Приложение Б).

рис. 3.9

При необходимости питания нормирующих преобразователей, использующих внешние источники питания постоянного тока, может применяться встроенный в прибор гальванически изолированный от питающей сети и измерительной части прибора источник 24 В.
Примечание. Максимальная нагрузочная способность встроенного источника питания составляет 80 мА.
Схема подключения к прибору источника унифицированного сигнала постоянного напряжения приведена в Приложении Б (см. рис. Б.10).

3.2.3. Логическое устройство ЛУ

В приборе имеется логическое устройство, которое может работать в одном из режимов:
• устройство сравнения;
• П-регулятор;
• регистратор.
Режим работы ЛУ устанавливается соответствующим кодом в параметре А1-1 (см. Приложение В). При установке oFF в этом параметре ЛУ не работает, переходит в состояние ОТКЛЮЧЕНО. При этом выходное устройство переходит в состояние, определяемое параметром А1-9.
Параметр A1-9 определяет состояние, в которое должен быть переведен выход ВУ при отключенном ЛУ, аварии по входу или при изменении значений параметров b1-0 и b1-7. В этом случае в зависимости от значения, установленного в параметре A1-9, выход переводится в соответствующее состояние: для дискретного типа выхода - ОТКЛЮЧЕНО или ВКЛЮЧЕНО, для аналогового типа - ток 4 мА или 20 мА, напряжение 0 В или 10 В.
При работе в режиме устройства сравнения ЛУ работает по одному из представленных на рис. 3.10 типов логики:

рис. 3.10

• тип логики 1 (прямой гистерезис) применяется в случае использования прибора для управления работой нагревателя (например, ТЭНа) или сигнализации о том, что значение текущего измерения Ттек меньше уставки Т. При этом выходное устройство, подключенное к ЛУ, первоначально включается при значениях Ттек < (Т - Δ), выключается при Ттек > (Т + Δ) и вновь включается при Ттек < (Т - Δ), осуществляя тем самым двухпозиционное регулирование по уставке Т с гистерезисом ±Δ;
• тип логики 2 (обратный гистерезис) применяется в случае использования прибора для управления работой охладителя (например, вентилятора) или сигнализации о превышении значения уставки. При этом выходное устройство первоначально включается при значениях Ттек > (T + Δ), выключается при Ттек < (Т - Δ);
• тип логики 3 (П-образная) применяется при использовании прибора для сигнализации о входе контролируемой величины в заданные границы. При этом выходное устройство включается при (Т - Δ) < Ттек < (T + Δ);
• тип логики 4 (U-образная) применяется при использовании прибора для сигнализации о выходе контролируемой величины за заданные границы. При этом выходное устройство включается при Ттек < (Т - Δ) и Ттек > (T + Δ).
Задание уставки (Т) и гистерезиса (Δ) проводится при программировании параметров регулирования прибора (см. п. 6.2).
Для ЛУ, работающего в режиме устройства сравнения может быть задано время задержки включения и время задержки выключения. ЛУ включает или выключает выходное устройство, если условие, вызывающее изменение состояния, сохраняется, как минимум, в течение времени, установленного в параметрах А1-5 и А1-6, соответственно (рис. 3.11).
Для ЛУ, работающего в режиме устройства сравнения может быть задано минимальное время удержания выхода в замкнутом (параметр А1-7) и разомкнутом (параметр А1-8) состояниях. ЛУ удерживает выходное устройство в соответствующем состоянии в течение заданного в этих параметрах времени, даже если по логике работы устройства сравнения требуется переключение (рис. 3.12).

рис. 3.11
рис. 3.12

Внимание. В режиме устройства сравнения ЛУ может работать, если в приборе установлено связанное с ним выходное устройство дискретного типа - электромагнитное реле, транзисторная оптопара, оптосимистор.

3.2.3.2. Режим П-регулятора

При работе в режиме П-регулятора ЛУ сравнивает текущее значение измеряемой величины с заданной уставкой «Туст» и выдает на выход сигнал 4...20 мА (для ВУ типа И) или 0...10 В (для ВУ типа У), пропорциональный величине отклонения. Зона пропорциональности (П) при этом задается параметром Δ. Выходной сигнал формируется в соответствии с установленной в параметре А1-1 характеристикой регулятора либо по прямопропорциональному (нагреватель), либо обратно-пропорциональному (охладитель) закону регулирования. Графики, поясняющие принцип формирования управляющего тока П- регулятора для обеих характеристик приведены на рис. 3.13.

Режим П-регулятора
Рис. 3.13. Принцип формирования управляющего тока П-регулятора

В таблице 3.1 в качестве примера приведены значения выходного тока для прямо-пропорционального регулирования при уставке 500 °С и Δ = 40 °С.

Таблица 3.1

Температура, °С	Выходной ток, мА	Мощность регулятора, %
Более 540.0	4	0.0
540.0	4	0.0
530.0	6	12.5
520.0	8	25.0
510.0	10	37.5
500.0	12	50.0
490.0	14	62.5
480.0	16	75.0
470.0	18	87.5
460.0	20	100.0
Менее 460.0	20	100.0

Внимание. В режиме П-регулятора ЛУ может работать только при установленном на выходе устройстве аналогового типа.

3.2.3.3. Режим регистратора

При работе в режиме регистратора ЛУ сравнивает поданную на его вход величину с заданными в параметрах A1-3 и A1-4 значениями и выдает на соответствующее выходное устройство аналоговый сигнал в виде тока 4...20 мА, который можно подавать на самописец или другое регистрирующее устройство. Принцип формирования тока регистрации показан на рис.3.14. При работе в этом режиме необходимо установить нижний предел диапазона регистрации и величину всего диапазона регистрации для ЛУ в параметрах A1-3 и A1-4.

Рис. 3.14. Принцип формирования тока регистрации

Внимание. В режиме регистратора ЛУ может работать только при установленном на выходе ВУ аналогового типа.

3.2.4. Типы выходных устройств

Выходные устройства предназначены для передачи выходного управляющего сигнала на исполнительные механизмы.
Схемы подключения ВУ приведены в Приложении Б.
ВУ могут быть двух типов: дискретные и аналоговые.
Внимание. Вне зависимости от типа, любое выходное устройство гальванически изолировано от измерительного блока (за исключением выхода Т).
Дискретное ВУ - электромагнитное реле, транзисторная оптопара, оптосимистор - используется для управления (включения/выключения) нагрузкой либо непосредственно, либо через более мощные управляющие элементы, такие как пускатели, твердотельные реле, тиристоры или симисторы.
Электромагнитное реле (выход Р) предназначено для коммутации силовых цепей напряжением не более 250 В и рабочим током не более 8 А.
Транзисторная оптопара (выход К) применяется, как правило, для управления низковольтным реле (не более 60 В при токе не более 400 мА). Во избежание выхода из строя транзистора из-за большого тока самоиндукции параллельно обмотке внешнего реле необходимо устанавливать диод VD1 (см. рис. Б.2).
Транзисторный ключ (выход Т) предназначен для прямого подключения к прибору в качестве нагрузки твердотельного реле (выходное напряжение от 4 до 6 В, постоянный ток не более 25 мА).
Внимание. Максимальная длина соединительного кабеля между прибором с выходом Т и твердотельным реле не должна превышать 3 м.
Оптосимистор (выход С) имеет внутреннюю схему перехода через ноль и включается в цепь управления мощного симистора или пары встречно-параллельно включенных тиристоров через ограничивающий резистор R1 (см. рис. Б.3). Величина сопротивления резистора определяет ток управления симистора. Нагрузочная способность выхода - ток не более 50 мА при переменном напряжении не более 250 В.
Для предотвращения пробоя тиристоров из-за высоковольтных скачков напряжения в сети к их выводам рекомендуется подключать фильтрующую RC цепочку (R2C1).
Три оптосимистора (выход С3) по рабочим параметрам аналогичны выходу С и предназначены для управления трехфазной нагрузкой (см. рис. Б.5).
Аналоговое ВУ представляет собой цифроаналоговый преобразователь, позволяющий формировать аналоговый сигнал постоянного тока или напряжения.
Формирователь токового сигнала (выход И) преобразует на активной нагрузке Rн значение на выходе ЛУ в токовый сигнал 4...20 мА (см. рис. 3.15).

рис. 3.15

Для работы ВУ необходимо использовать внешний источник питания постоянного тока. Сопротивление нагрузки Rн зависит от напряжения источника питания Uп и выбирается из графика (см. рис. 3.16). В том случае, если для измерения токового сигнала используется измерительный шунт Rи и его номинал меньше необходимого сопротивления нагрузки, то используется добавочный ограничивающий резистор Rогр, сопротивление которого вычисляется из соотношения:

Rогр = Rн – Rи

рис. 3.16

Типовые соотношения: Uп = 12 В, Rн = Rи = 100 Ом; Uп = 24 В, Rн = 700 Ом (Rи = 100 Ом, Rогр = 620 Ом).
Внимание.
1. Напряжение источника питания ЦАП не должно быть более 30 В.
2. В качестве внешнего источника питания может быть использован встроенный в прибор источник 24 В.
3. Допускается применение резистора с величиной сопротивления, отличающейся от рассчитанной не более чем на ± 10%.
Формирователь сигнала постоянного напряжения (выход У) преобразует значение на выходе в сигнал напряжения 0...10 В. Сопротивление нагрузки Rн, подключаемой к ЦАП, должно быть в диапазоне от 2 до 10 кОм.
Для питания выхода возможно использование встроенного источника питания 24 В.
Внимание. Напряжение источника питания ЦАП не должно превышать 30 В.
Аналоговое ВУ прибора можно использовать для регулирования по П-закону. В этом случае прибор должен работать совместно с электронным регулятором мощности, например, блоком управления силовыми тиристорами БУСТ производства ПО ОВЕН. Схема подключения прибора к БУСТ показана на 3.17.

рис. 3.17

< Назад

Содержание

Вперед >

П о л н а я в е р с и я