содержание      ..       1      2      ..

Измеритель-регулятор Трм151. Руководство по эксплуатации - часть 1

Полное руководство

по эксплуатации

ТРМ151

Рег. №2009

2016 год

Введение

Настоящее руководство по эксплуатации предназначено для ознакомления

обслуживающего персонала с устройством, принципом действия, конструкцией, работой и

техническим обслуживанием программного универсального измерителя-регулятора

ТРМ151 (в дальнейшем по тексту также именуемого «прибор»).

Прибор ТРМ151 выпускается в нескольких типовых модификациях, отличающихся

реализованными алгоритмами работы, при этом каждая модификация изготавливается в

нескольких вариантах исполнения, отличающихся друг от друга типом корпуса и типом

встроенных выходных элементов, служащих для управления исполнительными

механизмами.

Варианту прибора соответствует условное обозначение, отражающее

принципиальные и конструктивные особенности исполнения:

8

2 Технические характеристики и условия эксплуатации

2.1 Технические характеристики прибора

Основные технические характеристики прибора ТРМ151, его входов и выходных

элементов приведены в таблицах 2.1 … 2.3.

Таблица 2.1 - Характеристики прибора ТРМ151

Наименование

Значение

90...245 В

Диапазон переменного напряжения питания

частотой 47….63 Гц

Потребляемая мощность

не более 6 ВА

Количество каналов измерения

2

Время опроса одного канала

не более 0,3 сек

Количество каналов регулирования

2

Количество выходных элементов

2

Интерфейс связи с компьютером

RS-485

Протокол передачи данных по RS-485

ОВЕН

Напряжение встроенного источника питания активных

24 ± 3В

датчиков

Максимальный ток встроенного источника питания

180 мА

Степень защиты корпуса

• для корпуса Щ1 (со стороны лицевой панели)

IP54

• для корпуса Н

IP44

Габаритные размеры прибора

• корпус Щ1

96×96×70 мм

• корпус Н

130×105×65 мм

Масса прибора

не более 0,5 кг

Средний срок службы

8 лет

14

Таблица 2.2 - Входные первичные преобразователи

Разрешающая

Предел основной

Диапазон

Наименование

способность,

приведенной

контроля, °С

°С

погрешности

Термопреобразователи сопротивления по ГОСТ Р 50353-92

ТСМ 50М α = 1,426

-50...+200

0,1

ТСМ 50М α = 1,428

190...+200

0,1

ТСП 50П α = 1,385

-200...+750

0,1

ТСП 50П α = 1,391

-200...+750

0,1

ТСМ 100М α = 1,426

-50...+200

0,1

ТСМ 100М α = 1,428

-190...+200

0,1

ТСП 100П α = 1,385

-200...+750

0,1

ТСП 100П α = 1,391

-200...+750

0,1

ТСН 100Н α = 1,617

-60...+180

0,1

0,25 %

ТСМ 500М α = 1,426

-50...+200

0,1

ТСМ 500М α = 1,428

-190...+200

0,1

ТСП 500П α = 1,385

-200...+650

0,1

ТСП 500П α = 1,391

-200...+650

0,1

ТСН 500Н α = 1,617

-60...+180

0,1

ТСМ 1000М α = 1,426

-50...+200

0,1

ТСМ 1000М α = 1,428

-190...+200

0,1

ТСМ 1000П α = 1,385

-200...+650

0,1

ТСМ 1000П α = 1,391

-200...+650

0,1

ТСН 1000Н α = 1,617

-60...+180

0,1

по ГОСТ 6651-59

ТСМ гр. 23

-50...+200

0,1

0,25 %

Термопары по ГОСТ Р 8.585-2001

ТХК (L)

-200...+800

0,1

ТЖК (J)

-200...+1200

1

ТНН (N)

-200...+1300

1

ТХА (K)

-200...+1300

1

ТПП (S)

0...+1600

1

ТПП (R)

0...+1600

1

0,5 %

ТПР (В)

+200...+1800

1

ТВР (А-1)

0...+2500

1

ТВР (А-2)

0...+1800

1

ТВР (А-3)

0...+1600

1

ТМК (Т)

-200...+400

0,1

Сигналы постоянного напряжения и тока по ГОСТ 26.011-80

0...5,0 мА

0...100 %

0,1 %

0...20,0 мА

0...100 %

0,1 %

4,0...20,0 мА

0...100 %

0,1 %

0,25 %

–50,0...+50,0 мВ

0...100 %

0,1 %

0...1,0 В

0...100 %

0,1 %

15

Окончание таблицы 2.2

Предел основной

Диапазон

Разрешающая

Наименование

приведенной

контроля

способность

погрешности

Датчики положения задвижек

- резистивный (0... 900 Ом)

0...100 %

0,1 %

– резистивный (0... 2 кОм)

0...100 %

0,1 %

0,25 %

- токовый 0(4)... 20 мА

0...100 %

0,1 %

– токовый 0... 5 мА

0...100 %

0,1 %

Примечания

1. α - отношение сопротивления датчика, измеренное при температуре 100 ^оС, к его

сопротивлению, измеренному при 0 ^оС.

2. Для работы с прибором могут быть использованы только изолированные

термопары с незаземленными рабочими спаями.

Таблица 2.3 - Выходные элементы

Обозначени

Наименование

Электрические характеристики

е при заказе

4 А при напряжении не более

Р

Реле электромагнитные

220 В 50 Гц и cos ϕ > 0,4

К

Оптопары транзисторные

200 мА при напряжении

n-p-n типа

не более 40 В постоянного тока

С

50 мА при напряжении до 600 В

Оптопары симисторные

(в импульсном режиме при tимп < 5

мс и частоте 100 Гц - до 1 А)

И

ЦАП «параметр - ток

нагрузка 0…900 Ом

4…20 мА»

У

ЦАП «параметр-напряжение 0…10

нагрузка более 2 кОм

В»

Выход для управления внешним

Выходное напряжение 4…6 В.

Т

твердотельным реле

максимальный выходной ток 50 мА

2.2 Условия эксплуатации прибора

Прибор ТРМ151 эксплуатируется при следующих базовых условиях:

•

закрытые взрывобезопасные помещения без агрессивных паров и газов;

•

температура окружающего воздуха от +1 °С до +50 °С;

•

верхний предел относительной влажности воздуха: 80 % при +25 °С и более низких

температурах без конденсации влаги;

•

атмосферное давление от 86 до 106,7 кПа.

По устойчивости к климатическим воздействиям при эксплуатации прибор ТРМ151

соответствует группе исполнения В4 по ГОСТ 12997-84.

По устойчивости к механическим воздействиям при эксплуатации прибор ТРМ151

соответствует группе исполнения N1 по ГОСТ 12997-84.

Габаритные и установочные размеры прибора приведены в Приложении А.

16

3 Описание прибора

Настоящий раздел содержит описание

прибора,

его

структурной

схемы и

программируемых

параметров для каждого

элемента структурной схемы. Пользователь

должен акцентировать свое внимание на том

факте, что задание значений параметров

удобнее всего производить с помощью

программы

«Конфигуратор ТРМ151»

(см.

раздел 11 настоящего руководства).

Необходимо отметить, что первую

настройку прибора при его установке удобно

производить с использованием программы

Быстрый старт (EasyGo ТРМ151) (см. раздел 11.9 настоящего руководства).

Программирование параметров возможно также с помощью кнопок на лицевой

панели прибора (см. раздел 12 настоящего руководства). Необходимо отметить, что этот

способ значительно сложнее, может быть обеспечен лишь опытным пользователем, но

удобен и интересен тем, что не требует подключения прибора к ПК. Этот вариант

программирования, как правило, используется для изменения некоторых параметров

прибора непосредственно на физическом объекте регулирования; или для настройки

сетевых параметров (параметров связи с компьютером). Для задания значения уставки с

передней панели в приборе введен специальный режим "Быстрое программирование".

3.1 Схема прибора

Общая структурная схема прибора ТРМ151 представлена на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1 - Структурная схема прибора ТРМ151

Примечание - Толстыми вертикальными линиями на схеме обозначены селекторы,

в которых могут быть заданы различные варианты связей между программными

модулями. В реальной Конфигурации, созданной пользователем, селекторов нет - они

вырождаются в жесткие линии связи между программными модулями.

17

Прибор ТРМ151 представляет собой двухканальный измеритель-регулятор, имеет

гибкую конфигурируемую структуру. Все элементы прибора: регуляторы, вычислители,

входные и выходные модули и т. д. являются автономными программными модулями и

находятся внутри микроконтроллера прибора.

Для функционирования прибора должна быть полностью определена его

Конфигурация, что означает необходимость задания всех необходимых параметров для

используемых модулей, при этом неиспользуемые модули не описываются. Быстрое

конфигурирование прибора ТРМ151 производится с помощью программы Быстрый старт

(EasyGo ТРМ151), причем для каждой модификации прибора реализована

индивидуальная программа Быстрый старт. Для изменения отдельных параметров

прибора или для создания конфигураций, отличающихся от стандартных, используется

программа-Конфигуратор ТРМ151, имеющая доступ ко всем параметрам прибора.

3.2 Пошаговое регулирование. Программа технолога. Состояния СТОП и

АВАРИЯ

3.2.1 Программа технолога

Существует множество технологических процессов, в которых требуется не

поддержание постоянного значения регулируемой величины, а изменение значения

регулируемой величины по заранее определенному (задаваемому пользователем) закону.

Приборы с такими функциями называют программными задатчиками. ТРМ151 относится

именно к классу программных задатчиков. При этом закон или последовательность

изменения значений регулируемых прибором физических величин называется

Программой технолога.

Программа технолога состоит из набора конечного числа этапов

- Шагов

Программы.

Пошаговое управления технологическим процессом может включать следующие, -

на примере регулирования прибором ТРМ151 температуры, - этапы:

• поддержание заданного значения (уставки) температуры;

• нагрев до заданного значения температуры или в течение заданного времени;

• охлаждение до заданного значения температуры или в течение заданного времени.

Пример Программы технолога, представленной в виде графика изменения уставок

во времени, представлен на рисунке 3.2.

Рисунок 3.2 - Пример Программы технолога для ТРМ151

На каждом Шаге задаются следующие основные параметры:

• УСТАВКА для регулируемой величины;

• тип установки (с коррекцией по графику или без нее);

• тип Шага;

• длительность Шага или условие перехода на следующий Шаг.

18

По Шагам Программы технолога меняется еще ряд параметров, например:

• параметры Инспекторов, контролирующих нахождение регулируемой величины

в заданных границах (см. п. 3.3.8);

• подключение разных Генераторов импульсов к Ключам (см. п. 3.3.9).

Всего в ТРМ151 для Объекта регулирования можно задать до 12 независимых

Программ технолога по 10 Шагов. При этом каждая из 12 Программ может исполняться

как вложенная подпрограмма на одном из Шагов другой Программы.

ВАЖНО! Прибор поддерживает 2 уровня вложенности, т. е. допускается одно вложение

программы во Вложенную программу. Рекурсивный вызов не допускается.

3.2.2 Тип Шага программы технолога

Для

каждого

Шага

программы

определяется его тип:

«обычный шаг»

программы,

«шаг с переходом» или

«конец

программы». Тип Шага задается параметром

St.tY.

Обычный шаг программы - это простой

Шаг, для которого задается длительность или

условие перехода на следующий Шаг. На

«обычном

шаге»

происходит

работа

Регуляторов, Инспекторов, Регистраторов,

Ключей и прочих элементов прибора.

Шаг с переходом - тип Шага, который позволяет перейти по его окончанию не к

следующему за ним Шагу, а к Программе и Шагу, которые указываются значениями

параметров nU.Pr и nU.St. Таким образом, при инициировании «шага с переходом»

выполняется Вложенная программа.

Используя «шаг с переходом», пользователь может создать:

• программу, состоящую более чем из 10 Шагов (см. рисунок 3.3, б, г, который

представляет примеры Программ, реализуемых с применением различных видов

Шагов);

• программу, работающую по бесконечному циклу (рисунок 3.3, в, г).

Примечание - Остановка Программы, работающей по бесконечному циклу, возможна

только при помощи кнопок на лицевой панели прибора.

Нециклическая Программа в ТРМ151 (рисунок 3.3, а, б) состоит из последовательности

«обычных шагов» и «шагов с переходом», которая заканчивается Шагом типа «конец

программы».

Конец программы или «Пустой шаг» - Шаг, обозначающий окончание программы.

Если программа должна иметь 5 «рабочих» Шагов, то реализуется Программа из шести

Шагов, из которых первые пять должны быть либо «обычными шагами», либо «шагами с

переходом», а шестой Шаг обязательно должен быть типа «пустой шаг».

Внимание! Прибор ТРМ151 предоставляет пользователю возможность создавать

программы из 10 значащих Шагов при условии, что на последнем 10-м месте будет

19

расположен «обычный Шаг». Наличие на 10-м по счету месте «обычного Шага» прибор

воспринимает следующим образом: выполняет последовательно Программу из 10-ти

Шагов и завершает ее.

Рисунок 3.3 - Примеры Программ, реализуемых с применением различных видов

шагов

3.2.3 Условия перехода на следующий Шаг

В ТРМ151 возможны четыре варианта

логики перехода на следующий Шаг:

1) «по времени» - по истечении заданного

времени

(длительности

Шага,

задаваемой параметром t.PS);

2) «по значению»

- по достижении

физической величиной значения уставки

перехода;

3) при выполнении одновременно двух

первых условий

(«по времени И

значению»);

4) при выполнении хотя бы одного из двух первых условий

(«по времени ИЛИ

значению»).

Логика перехода на следующий Шаг задается параметром LG.PS.

Для задания условия перехода на следующий Шаг по варианту 2 (по значению)

может использоваться величина, пришедшая с любого Входа прибора и/или

обработанная

(рассчитанная) любым из Вычислителей Объекта. Ее значение

сравнивается с уставкой перехода, и если оно больше этой уставки

(или меньше,

характер соотношения определяется параметром Sn.PS), то происходит переход на

следующий Шаг.

20

Номер Вычислителя - источника входной величины - задается параметром in.PS,

значение уставки - параметром SP.PS.

3.2.4 Шаги Останов и Авария. Состояния Объекта регулирования

Объект регулирования может находиться в одном из трех состояний:

• РАБОТА (RUN);

• СТОП (STOP);

• АВАРИЯ (FAIL).

В состоянии РАБОТА производится выполнение Программы технолога.

В состоянии СТОП Объект находится, когда одна Программа технолога уже

выполнена, а другая еще не запущена. При этом возможно отключение Выходных

устройств, поддержание фиксированного значения мощности на Исполнительных

механизмах или даже регулирование по заданной УСТАВКЕ.

В состояние АВАРИЯ Объект переходит при возникновении аварийной ситуации. В

этом режиме также возможно поддержание фиксированного значения мощности на ИМ.

При нажатии кнопки «Альт» на приборе выводится на ЦИ2 код аварии, по которому можно

уточнить, что произошло (см. п.п. 6.3, 13.7.3).

Для описания состояний СТОП (STOP) и АВАРИЯ (FAIL) в приборе существуют два

специализированных Шага Программы - это Шаги ОСТАНОВ и АВАРИЯ, для которых

зарезервированы последний и предпоследний Шаги последней Программы технолога

Объекта.

Шаг № 10 Программы № 12 зарезервирован для описания состояния СТОП (STOP)

в приборе. На этом Шаге пользователь может (см. параметры Уставки, п. 3.4):

• отключить регулирование, задав нулевое значение мощности, подаваемой на ИМ;

• подавать фиксированное значение мощности на ИМ;

• поддерживать регулируемую величину на уровне, заданном Уставкой.

Шаг № 9 Программы № 12 зарезервирован для описания состояния АВАРИЯ (FAIL)

в приборе. На этом Шаге пользователь может задать фиксированное нулевое или

ненулевое значение мощности на ИМ.

Внимание! При программировании прибора пользователь должен обратить внимание на

то, что последняя Программа Объекта короче других на 2 Шага (резервирование для

описания состояний СТОП

(STOP) и АВАРИЯ

(FAIL)), и сконфигурировать эти

специализированные Шаги Программы технолога.

На заводе-изготовителе для Шагов № 10 («СТОП») и № 9 («АВАРИЯ») Программы № 12

установлено постоянное нулевое значение мощности, подаваемой на ИМ. Пользователь

может

переконфигурировать

эти

специализированные Шаги по своему усмотрению.

3.2.5 Масштаб времени в Программах

технолога

Параметром

Масштаб

времени

пользователь выбирает единицы, в которых будет

задаваться длительность Шага в Программе:

«часы/минуты» или

«минуты/секунды». Данный

параметр является общим для всех Программ.

21

Примечание - Задание длительности Шага одновременно в часах, минутах и секундах в

ТРМ151 невозможно.

Пример. Задана Длительность Шага t.PS «30.24».

Если Масштаб времени t.SCL - «часы/минуты», то Шаг Программы будет длиться

30 ч 24 мин 00 сек.

Если Масштаб времени t.SCL - «минуты/секунды», то Шаг Программы будет

длиться 30 мин 24 сек.

3.2.6. Разрешение запуска Программы технолога

Пользователь может разрешить или

запретить запуск любой Программы, установив

соответствующее

значение

параметра

Разрешение запуска программы rnPr.

Внимание! Рекомендуется запретить запуск всех

Программ, которые не используются или не

сконфигурированы.

3.2.7.

Запоминание

исполняемой

Программы технолога

У пользователя есть возможность запомнить исполняемую, выбранную в режиме

SEL

(Select), Программу технолога и Шаг этой Программы, начиная с которого

пользователь

инициирует

исполнение

конкретной Программы. Для этого используется

значение «Запомнить номер Пр/Ш» служебного

параметра Pr.rE. При этом значении параметра

Pr.rE прибор ТРМ151, после завершения

исполняемой Программы, предложит пользователю инициировать из состояния «СТОП»

работу прибора, начиная именно с запомненных номеров Программы и Шага, - на ЦИ4

будут высвечены запомненные номера.

При значении служебного параметра Pr.rE по умолчанию - «Уст. Пр№1 Ш№1» -

прибор ТРМ151, после завершения любой инициированной пользователем Программы,

вернется к Шагу 1 Программы 1.

Внимание! Пользователь должен учитывать, что запоминаются номера именно

последней исполненной Программы и Шага этой Программы, начиная с которого

пользователь инициирует исполнение в режиме SEL, т.е., если, при значении «Запомнить

номер Пр/Ш» служебного параметра Pr.rE, пользователь, после завершения исполняемой

Программы получит от прибора ТРМ151 предложение повторить эту только что

исполненную программу, но, в режиме SEL выберет другую Программу технолога и Шаг

этой Программы, то после завершения этой второй Программы получит от прибора

приглашение к повтору последней исполненной программы (т.е. второй выбранной в

режиме SEL).

22

3.3 Основные блоки прибора

Раздел содержит перечисление комплекса элементов состава прибора ТРМ151,

определения назначения и описание функционирования конкретных элементов.

3.3.1 Объект и канал регулирования

Физический объект регулирования - устройство или установка, осуществляющая

технологический процесс, характеризуемый набором регулируемых параметров.

Логический объект регулирования (Объект) - созданная в приборе математическая

модель физического объекта регулирования.

Например, Объектом регулирования может являться печь, в которой

поддерживается температура; теплица, в которой поддерживается влажность и

температура; емкость, в которой поддерживается уровень и давление и т. п.

Основным назначением реализованного прибора ТРМ151 является управление

максимально двумя параметрами одного Физического объекта. В приборе используется

один Логический объект (при фактической конструктивно обеспеченной возможности

использования двух независимых Логических объектов).

Канал регулирования (Канал) является составной частью Объекта регулирования,

представляет собой комплекс элементов

состава прибора, предназначенный

для

регулирования одной физической величины

(температуры, давления и др.), вычисляемой

(контролируемой) по результатам измерения

одним или несколькими датчиками.

Объект прибора ТРМ151 включает

максимально два Канала регулирования:

количество Каналов в Объекте равно количеству регулируемых и/или контролируемых

физических величин Объекта. Реализованная конструкция прибора ТРМ151 имеет в

своем составе восемь Каналов регулирования, программные модули всех Каналов могут

быть задействованы при функционировании прибора (обработка информации входов и

выходов, использование в качестве вспомогательных модулей Каналов регулирования

Объекте и пр.).

Количество Каналов в Объекте задается параметром n.Ch.

Структурная схема одного канала регулирования приведена на рисунке 3.4.

23

Рисунок 3.4 - Структурная схема Канала регулирования

Основные структурные единицы Канала регулирования следующие:

• Вычислитель, производящий вычисление

входной

величины

для

регулятора,

инспектора и регистратора (см. п. 3.3.4);

• Регулятор, функционирующий в одном из 2-х

режимов:

ПИД-регулятора

или

двухпозиционного регулятора (см. п. 3.3.5);

• Инспектор, контролирующий возможный

выход вычисленного значения за допустимые

границы и выдающий сообщение об аварии (см. п. 3.3.8);

• Регистратор, подающий вычисленное значение на выходной элемент, который

преобразует его ток 4…20 мА (см. п. 3.3.10).

В приборе ТРМ151 предусмотрен набор параметров, регламентирующих работу

Канала:

• Вычислитель в Канале можно отключить параметром CAL.t;

• Регулятор в Канале включается/отключается параметром rEGL;

• Инспектор в Канале включается/отключается параметром insP;

• Регистратор в Канале можно отключить параметром OP.i.

Примечание

- Отключить Вычислитель в работающем канале невозможно. При

отсутствии необходимости производить математические операции с измеренной

величиной необходимо установить в параметре "Тип вычислителя" CAL.t значение

"Повторитель". При отключении инспектора и регистратора Канал может использоваться

только для измерения и/или вычисления физической величины с отображением ее

величины на цифровом индикаторе.

24

Фрагменты экранного интерфейса, разъясняющие пути к устанавливаемым параметрам

CAL.t и OP.i в перечне параметров программы

«Конфигуратор ТРМ151»

- см. в

соответствующих разделах.

3.3.2 Измерительные входы

Измерительные Входы в приборе ТРМ151 являются универсальными, т.е. к ним

можно подключать любые Первичные преобразователи (Датчики) из перечисленных в

таблице 1.2. Ко Входам прибора ТРМ151 можно подключить одновременно 2 Датчика

разного типа в любых сочетаниях.

В качестве Датчиков могут быть использованы:

• термопреобразователи сопротивления;

• термопары (преобразователи термоэлектрические);

• активные преобразователи с выходным аналоговым сигналом в виде постоянного

напряжения или тока;

• датчики положения исполнительных механизмов.

Для измерения температуры чаще всего используются термопреобразователи

сопротивления или термопары (см. Приложение Г).

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.

Датчики положения предназначены для определения текущего положения (степени

открывания или закрывания) запорно-регулирующих клапанов, задвижек, шаберов и т. п.

в процессе регулирования. Наиболее часто в промышленности применяются датчики

положения резистивного типа с сопротивлением до 900 Ом, но могут использоваться и

датчики положения с токовым выходом 0...5 мА, 0...20 мА и 4...20 мА.

3.3.2.1 Тип датчика

После

подключения

Датчикам

присваиваются порядковые номера тех Входов

прибора, с которыми они соединены (Входу 1

соответствует Датчик

№ 1, Входу

2 -

Датчик № 2).

Для каждого Входа необходимо задать

тип подключенного к нему Датчика в параметре

in-t, выбрав его из предложенного списка

(в соответствии с таблицей

1.2). Если

пользователь не использует какой-либо Вход, то для этого Входа необходимо установить

значение «Датчик не подключен».

Внимание! При неправильном задании значения параметра | Тип датчика | прибор будет

производить некорректные измерения.

3.3.2.2 Периодичность опроса

Датчиков

В приборе ТРМ151 реализована

возможность устанавливать период опроса

Датчика на каждом Входе. Период опроса

задается параметром itrL в секундах с точностью

25

до 0,1 сек. Этот параметр определяет период тактов регулирования, что означает

следующее: изменение мощности, подаваемой на ИМ, будет производиться с частотой,

равной частоте опроса Входов.

Внимание! Не допускается задавать значение периода опроса датчика менее 0,3 сек.

3.3.2.3 Этапы обработки сигнала с Датчика на Входе

Сигналы, полученные от Датчиков, прибор преобразует (по данным НСХ) в текущие

цифровые значения. Далее в процессе обработки сигналов осуществляется:

• цифровая фильтрация сигнала от помех;

• коррекция измерительной характеристики Датчика;

• автоматическая коррекция показаний прибора по температуре свободных концов

ТП;

• масштабирование шкалы измерения

(для датчиков с аналоговым выходным

сигналом).

Параметры цифровых фильтров, установленные на заводе-изготовителе, в

большинстве случаев удовлетворяют условиям эксплуатации прибора. Если в процессе

работы пользователь обнаруживает сильное влияние внешних импульсных помех на

результаты измерений, то, при необходимости, может изменить заводские значения

параметров цифровых фильтров (см. Приложение Е).

Заводские значения параметров коррекции измерительной характеристики Датчика

(см. Приложение Е) можно изменять только в технически обоснованных случаях, так как

при этом изменятся стандартные метрологические характеристики прибора ТРМ151.

3.3.2.4 Автоматическая коррекция показаний прибора по температуре

свободных концов термопар

Данная

коррекция

обеспечивает

правильные показания прибора при изменении

температуры окружающей его среды. Датчик

температуры свободных концов термопар

расположен внутри прибора у клеммных

контактов.

Включение/выключение коррекции осуществляется параметром Cj-.C.

Отключение этого вида коррекции может быть необходимо, например, при

проведении поверочных испытаний прибора. При отключенной коррекции температура

свободных концов термопар принимается равной 0 °С, и ее возможные изменения в

расчет не принимаются.

3.3.2.5 Масштабирование шкалы измерения для активных

преобразователей с аналоговым выходным сигналом

При работе с активными Датчиками,

выходным сигналом которых является

напряжение или ток, в приборе осуществляется

масштабирование шкалы измерения. После

масштабирования контролируемые физические

величины отображаются непосредственно в

единицах их измерения (атмосферах, килопаскалях, метрах и т. д.).

Для каждого такого Датчика необходимо установить диапазон измерения:

26

• нижняя граница диапазона измерения задается параметром Ain.L и соответствует

минимальному уровню выходного сигнала Датчика;

• верхняя граница диапазона измерения задается параметром Ain.H и соответствует

максимальному уровню выходного сигнала Датчика.

• Дальнейшая обработка сигналов Датчика

осуществляется в заданных единицах

измерения по линейному закону (прямо

пропорциональному при Ain.H > Ain.L или

обратно пропорциональному при Ain.H <

Ain.L).

• Пример. При использовании датчика с

выходным

током

4…20

мА,

контролирующего давление в диапазоне

0…25 атм., в параметре Ain.L задается

Рисунок 3.5 - Пример задания

значение 00,00, а в параметре Ain.H -

диапазона измерения активного

значение 25,00 (см. рисунок 3.5). После

датчика

этого

обработка и отображение

показаний будет производиться в

атмосферах.

3.3.3 Вычислитель в составе Канала

Вычислитель

- программный модуль, производящий вычисление выходной

величины по одному или нескольким входным

значениям. К Вычислителю может быть

подключено до

8

источников данных.

Источниками данных являются собственные

измерительные входы прибора или его сетевые

входы.

Тип источника данных Вычислителя

задается параметром t.in., а номер источника

данных - параметром in.

Вычислитель включен в Канал регулирования и жестко связан с тремя его блоками:

Регулятором, Инспектором и Регистратором. В эти три блока поступают данные с выхода

Вычислителя. Для использования Вычислителя Канал Регулирования должен быть

подключён к Объекту.

Схема подключения измерительных и сетевых входов прибора ко входам

Вычислителя представлена на рисунке 3.6.

27

Рисунок 3.6 - Схема подключения измерительных

входов прибора ко входам Вычислителей

Для Вычислителя задаются следующие

параметры:

• тип

вычислителя

(формула

для

вычисления) (параметр CAL.t);

• количество

используемых

Входов

(параметр n.in.c);

• количество знаков после десятичной точки

(параметр dP);

• весовые коэффициенты измерительных

входов при расчете взвешенной суммы (параметр SCA).

Вычислитель имеет два цифровых

фильтра: НЧ-фильтр и пиковый

(параметры

CL.Gd и CL.FG) .

Они могут быть использованы для

фильтрации величин, пришедших по сети RS-

485 через сетевые входы.

Для фильтрации величин, измеренных

собственными входами прибора, используются

28

цифровые фильтры, входящие в модуль Входов прибора ТРМ151 (см. Приложение Е).

При этом рекомендуется отключить фильтры вычислителей, установив в их параметрах

нулевые значения.

3.3.3.1 Тип Вычислителя

Вычислитель производит одну математическую операцию с входными величинами.

Функциональное назначение

(формулы для вычисления), по которому может быть

использован

(запрограммирован) Вычислитель и количество входных величин,

используемых при этом, представлены в таблице 3.1. Также в таблице представлены

символы, высвечиваемые на цифровом индикаторе при программировании кнопками на

лицевой панели прибора режима работы Вычислителя.

Таблица 3.1 - Варианты применения Вычислителя

Символы

Формула Вычислителя

Разрешенное число входов Вычислителя

на ЦИ

(параметр CAL.t)

(параметр n.in.C)

REPT

Повторитель

1

SU

Взвешенная сумма

1...8

RAT

Частное

2

SQR

Квадратный корень

1

TOP

Максимум

1...8

BOTT

Минимум

1...8

ARIF

Среднее арифметическое

1...8

RH

Вычислитель влажности

2, 3

AURG

Медиана

3, 5, 7

OFF

Вычислитель отключен

параметр не задается

Вычислитель производит следующие операции в своих программно заданных

состояниях:

• Повторитель передает измеренное значение со входа Вычислителя на выход, не

производя математических действий.

Пользователь устанавливает значение Повторитель, если регулируемая

физическая величина измеряется на Входе и не требует никаких дополнительных

вычислений. Пример - мониторинг температуры, которая измеряется термопарой.

• Взвешенная сумма вычисляется по формуле:

где К1…К8 - весовые коэффициенты для входов 1…8.

Весовые коэффициенты К задаются параметрами SCA и в других формулах не

учитываются.

Коэффициенты K могут быть целыми, дробными, положительными, отрицательными.

С помощью Взвешенной суммы вычисляется разность двух измеренных величин. Для

этого нужно задать одному входу весовой коэффициент «- 1», а другому «+1».

• Частное возвращает результат деления первого входного значения на второе.

• Квадратный корень извлекается из значения, пришедшего на вход Вычислителя.

Извлечение квадратного корня из отрицательных чисел не допускается!

29

• Функции Минимум и Максимум возвращают наименьшее и наибольшее по величине

из значений, пришедших на входы Вычислителя, с учётом знака.

• Расчет влажности производится психометрическим методом по температурам

сухого и влажного термометров. При этом на первый вход Вычислителя подается

температура сухого термометра, на второй вход

- температура влажного

термометра (см. Приложение Л).

Для более точного вычисления влажности используется значение атмосферного

давления. Величина давления подается на третий вход Вычислителя и измеряется

в гектопаскалях

(гекто = 10²). В случае отсутствия измеренного атмосферного

давления оно принимается нормальным, равным 1013.25 гектоПа.

• Функция Медиана работает с нечетным количеством входов Вычислителя.

Вычислитель выбирает максимальное и минимальное входные значения и отсекает

их. С оставшимися входными величинами он повторяет ту же процедуру - и так до

тех пор, пока не останется одно число, которое и будет значением функции

Медиана.

Например, если Вычислитель получает 5 входных значений: «10», «88», «56», «40»,

«37» - то функция Медиана вернет значение «40».

3.3.3.2 Количество знаков после десятичной точки

Вычисленная физическая величина может быть отображена на 4-х разрядном

индикаторе ЦИ1 с различной точностью. В параметре dP пользователь может задать

количество знаков, отображаемых после десятичной точки.

По умолчанию установлено значение dP, равное 2.

Если число слишком велико и не помещается на ЦИ, то прибор «отрезает»

последние цифры, например: при dP = 2 число «485,84» отобразится как «485,8».

Просмотр непоместившихся цифр возможен с помощью кнопки

(подробнее см. п.

12.2.7).

3.3.4 Регулятор

Регулятор - это программный модуль, отвечающий за поддержание измеренной

или вычисленной величины на заданном уровне, называемом Уставкой.

Включение/отключение Регулятора в одном из Каналов осуществляется

параметром rEGL.

На вход Регулятора в приборе ТРМ151 подается значение с Вычислителя того же

Канала

(контролируемая величина) и Уставка. На выходе Регулятор вырабатывает

сигнал, направленный на уменьшение отклонения контролируемой величины от Уставки.

Допускается изменение Уставки в процессе выполнения программы, для этого

существуют Графики коррекции Уставки. Выходной сигнал Регулятора поступает на

Выходное устройство сложной структуры, с помощью которого осуществляется

управление одним или несколькими ИМ.

Подробно о задании Уставки см. п. 3.4, о Выходных устройствах - см. п. 3.3.6.

Для каждого Регулятора задаются следующие параметры:

• режим работы (ПИД или двухпозиционный регулятор);

• зона нечувствительности;

• для ПИД-регулятора - параметры ПИД-регулирования и автонастройки;

• для двухпозиционного регулятора - гистерезис и задержки.

30

Примечание - Выходной сигнал Регулятора определяет загруженность Исполнительного

механизма (механизмов) и может принимать значения от -1 до +1.

Например: значение выходного сигнала Регулятора равно 0,62. Тогда ИМ будет загружен

на 62 %: если ИМ - задвижка, она будет открыта на 62 %; если ИМ - ТЭН, на него будет

подан ШИМ-сигнал с соответствующей скважностью.

Отрицательное значение выходного сигнала Регулятора (от -1 до 0) означает, что

необходимо включать ИМ, уменьшающие значение регулируемой величины

-

«холодильники».

Положительное значение выходного сигнала Регулятора (от 0 до +1) означает, что

необходимо включать ИМ, увеличивающие значение регулируемой величины -

«нагреватели».

Подробнее об ИМ см. п. 3.3.6.

3.3.4.1 Режимы работы Регулятора

В приборе ТРМ151 Регулятор может

работать в двух режимах: ПИД-регулятор и

Двухпозиционный регулятор (ON/OFF).

Режим работы Регулятора задается

параметром rEG.t.

3.3.4.1.1 ПИД-регулятор

ПИД-регулятор выдает аналоговое значение выходной мощности, направленное на

уменьшение отклонения текущего значения регулируемой величины от Уставки.

При управлении ИМ типа «нагреватель» значение выходной мощности находится в

диапазоне от «0» до «1» (или от 0 до 100 %).

При работе с ВЭ типа ЦАП выходная мощность преобразуется в пропорциональный

ей ток или напряжение.

При работе с ВЭ дискретного типа выходная мощность преобразуется в ШИМ-

сигнал, для которого необходимо задать период следования импульсов (параметр tHP,

см. п.

3.3.7.8.1). Принцип формирования ШИМ-сигнала для управления системы

«нагреватель-холодильник» представлен на рисунке 3.7.

ПИД-регулирование является наиболее точным методом поддержания

контролируемой величины. Однако для эффективной работы ПИД-регулятора

необходимо подобрать для конкретного объекта регулирования ряд коэффициентов.

31

Рисунок 3.7 - Принцип формирования ШИМ-сигнала для системы «нагреватель-

холодильник»

Задача настройки ПИД-регулятора довольно сложна, но она может быть выполнена

в автоматическом режиме.

Принцип работы и параметры ПИД-регулятора приведены в Приложении Ж.

Об автонастройке ПИД-регулятора см. п. 13.4 и Приложение Ж.

3.3.4.1.2 Двухпозиционный регулятор (ON/OFF)

Двухпозиционный регулятор (ON/OFF) - компаратор - вырабатывает выходную

мощность, которая может иметь только два

значения: минимальное и максимальное. При

работе прибора ТРМ151 с ИМ типа

«нагреватель-холодильник» это следующие

значения:

•

«-1»

(-100%)

«холодильник» включён,

«нагреватель» выключен;

•

«0» (0 %) - «нагреватель» и «холодильник» выключены;

32

•

«+1» (100 %) - «нагреватель» включен, «холодильник» выключен.

Двухпозиционный регулятор типа

«нагреватель» включает

«нагреватель» при

значениях регулируемой величины, меньших Уставки, и выключает при значениях

регулируемой величины, больших Уставки. Двухпозиционный регулятор типа

«холодильник» включает «холодильник» при значениях регулируемой величины, больших

Уставки, и выключает при значениях регулируемой величины, меньших Уставки. Так

работает двухпозиционный регулятор в отсутствие гистерезиса.

Пользователь может задать значение Гистерезиса двухпозиционного регулятора

HYS.C. Тогда состояние ИМ будет переключаться в тот момент, когда отклонение

регулируемой величины от Уставки достигнет половины величины HYS.C (см. рисунок

3.8).

Рисунок 3.8 - Принцип работы Двухпозиционного регулятора

Двухпозиционный регулятор не нуждается в сложной настройке. Для него можно

задать задержки включения и отключения, а также минимальные значения времени

удержания во включенном и выключенном

состоянии (см. Приложение И).

3.3.4.2 Зона нечувствительности

Зона нечувствительности задается для

исключения ненужных срабатываний Регулятора

при небольшом отклонении контролируемой

33

величины от Уставки. Прибор будет выдавать управляющий сигнал только после того, как

регулируемая величина выйдет из этой зоны.

Значение зоны нечувствительности задается параметром db в единицах

регулируемой величины.

Пример. Уставка = 60 °С, db = 10 °С. В диапазоне 55 °С…65 °С Регулятор не будет

вырабатывать управляющего воздействия.

На рисунке 3.9 представлено использование параметра db при функционировании

двухпозиционного регулятора при подключении системы "Нагреватель-холодильник".

Рисунок 3.9 - Функционирование двухпозиционного регулятора с заданной зоной

нечувствительности при подключении системы "Нагреватель-холодильник"

3.3.4.3 Контроль целостности контура регулирования (LBA-аварии)

У прибора ТРМ151 есть режим

косвенного

контроля исправности ИМ,

подключаемого к выходу прибора.

Если исправность датчиков прибор

определяет непосредственно по контролю

сигнала на своем входе, то исправность ВЭ и

ИМ напрямую определить нельзя. Однако

можно косвенно определить их исправность,

анализируя реакцию объекта регулирования на

подачу управляющего воздействия. Если

34

Рисунок 3.13 - Структурная схема Выходного устройства прибора

В состав Выходного устройства входят следующие блоки:

• преобразователь сигнала;

• блоки управления исполнительными механизмами;

• выходные элементы.

Примечание - В состав Выходного устройства может входить до 2 БУИМ и 2 ВЭ. Общее

количество БУИМ и ВЭ в приборе ТРМ151 (в максимально двух Выходных устройствах) в

сумме не может превышать 2 (до 2 БУИМ и до 2 ВЭ).

3.3.5.2 Преобразователь сигнала

ПС выполняет две основные функции: ограничение выходного сигнала Регулятора

и его распределение.

3.3.5.2.1 Ограничение выходного сигнала

Ограничение значения выходного сигнала

Регулятора задается двумя параметрами:

максимальное значение P.UPr и минимальное

P.min,

которые определяются рабочим

диапазоном ИМ. Эти параметры задаются в

процентах от максимальной мощности, которую

можно подать на ИМ. Если Регулятор выдает

значение мощности, находящееся за пределами заданного диапазона, то оно

принимается равным P.UPr или P.min, соответственно.

Ограничение скорости роста выходного сигнала Регулятора необходимо для

безударного включения ИМ. Максимальная скорость изменения выходного сигнала

задается параметром P.rES в %/мин.

Пример

1. При использовании только

«нагревателя» необходимо установить

ограничение от 0 % до 100 %. То есть установить P.min «0».

36

Пример 2. В климатокамере нельзя допустить, чтобы нагреватель работал менее

чем на

20

% своей мощности. Для выполнения этого условия нужно установить

Минимальную выходную мощность P.min «20.0».

3.3.5.2.2 Распределение выходного сигнала

ПС распределяет выходной сигнал по

БУИМ. Всего к ПС может быть подключено до 2

БУИМ (см. п. 3.3.7.3).

Подключение БУИМ осуществляется в

параметре nPC, в котором нужно указать

количество подключаемых БУИМ. При этом при

задании значения nPC для "Нагревателей" к ПС

будет подключено соответствующее число

"Нагревателей", при задании значения nPC для "Холодильников" к ПС будет подключении

соответствующее число холодильников. Допускается одновременное подключение к

одному ПС и "Нагревателей", и "Холодильников", но их суммарное число не должно

превышать 2.

3.3.5.3 Блок управления исполнительными механизмами

БУИМ - блок, описывающий характеристики ИМ, которым управляет

прибор

ТРМ151. Для каждого ИМ используется свой БУИМ.

Для БУИМ задаются следующие основные параметры:

• тип ИМ;

• номер (номера) ВЭ для подключения ИМ;

• диапазон сигнала, поступающего с ПС, в котором работает ИМ;

• рабочие характеристики для 3-х позиционных ИМ.

3.3.5.3.1 Типы ИМ и количество ВЭ

Прибор ТРМ151 может управлять ИМ двух типов:

•

2-х позиционным

(ТЭНом, клапаном

и т. д., а также ИМ, управляющиеся

унифицированным сигналом тока 4..20 мА

или напряжения 0...10В);

•

3-х позиционным (задвижкой).

2-х позиционный ИМ

имеет

два

положения: «вкл.» и «выкл.». Для управления

таким ИМ используется один ВЭ.

3-х позиционный ИМ управляется сигналами типа «больше/меньше/стоп». В этом

случае используются два ВЭ: один дает команду на открытие ("больше"), другой - на

закрытие ("меньше"). Подробно об управлении 3-х позиционным ИМ см. п. 3.3.7.5.

Тип ИМ задается параметром SE.P.

ВЭ для управления ИМ назначаются параметром OP. При этом для задвижки

первый ВЭ соответствует ее открытию, второй ВЭ - закрытию.

ИМ (как 2-х позиционные, так и 3-х позиционные) по характеру управляющего

воздействия на Объект могут быть двух типов:

37

•

«Нагреватели» - ИМ, которые увеличивают значение регулируемой величины. Для

управления «нагревателями» предназначен положительный диапазон выходного

сигнала Регулятора (от 0 до +1).

•

«Холодильники» - ИМ, которые уменьшают значение регулируемой величины. Для

управления «холодильниками» предназначен отрицательный диапазон выходного

сигнала Регулятора (от -1 до 0).

Тип ИМ определяется при подключении БУИМ к ПС (см. п. 3.3.7.2.2).

Система ИМ «нагреватель-холодильник» содержит по одному ИМ обоих типов.

3.3.5.4 Управление 2-х позиционными ИМ

2-х позиционный ИМ имеет два положения: «вкл.» и «выкл.». Для управления таким

ИМ используется один дискретный ВЭ (реле, ключ, симистор), на который выдается ШИМ-

сигнал.

В качестве 2-х позиционного ИМ может быть использован ИМ с аналоговым

управлением. Для этого в приборе ТРМ151 применяется ВЭ аналогового типа - ЦАП 4...20

мА или ЦАП 0..10 В.

Аналоговое управление осуществляется по прямо-пропорциональному закону (т.е.

4 мА или 0 В соответствует минимальной мощности ИМ, а 20 мА или 10 В соответствует

максимальной мощности ИМ).

Задание номера ВЭ, к которому подключается

2-х позиционный ИМ,

осуществляется параметром ОР.

3.3.5.5 Управление 3-х позиционным ИМ (задвижкой)

3-х позиционный ИМ

имеет

3

управляющих сигнала:

«больше»,

«меньше»,

«стоп». Для управления таким ИМ необходимо

два ВЭ.

Прибор ТРМ151 может управлять

3-х позиционными ИМ с датчиком положения

или без него. Наличие датчика положения задвижки задается параметром dLP.

Работа с датчиком положения ИМ проиллюстрирована на рисунке 3.14 (а).

38

Рисунок 3.14 - Управление 3-х позиционным ИМ:

а - с датчиком положения; б - без датчика приложения

Прибор ТРМ151 может работать с датчиками положения ИМ двух типов:

резистивными или токовыми (см. п. 8.4.3 и Приложение Д).

Примечание

-

Следует учесть,

что

использование цифровой фильтрации для

датчика положения

(параметры in.fd, in.fg из

дерева «Вход») замедляет реакцию прибора на

изменение информации с датчика положения,

что, в конечном итоге, может привести к

неточной работе системы и вывести из строя задвижку без концевых выключателей на

концах. В этой связи, рекомендуется устанавливать для датчика положения указанные

параметры минимальными, при которых

наблюдается устойчивость измерений. Как

правило, это значения, близкие к 0.

Примечание

-

Пути к устанавливаемым

параметрам в перечне параметров программы

«Конфигуратор ТРМ151» представлены в

Приложении Е.

39

Источник данных о положении ИМ

(собственный вход прибора) задается

параметром t.DP, номер входа - параметром i.DP.

Работа без датчика положения ИМ проиллюстрирована на рисунке 3.14 (б).

В этом случае положение ИМ вычисляется прибором по математической модели.

Для того чтобы математическая модель наиболее близко соответствовала реальности,

необходимо как можно точнее задать параметры реального ИМ:

• полное время хода ИМ (параметр tP.H);

• начальное положение ИМ (параметр LSP);

• время выборки люфта (параметр tFP);

• зона нечувствительности для задвижек (%)db.F;

• минимальное время остановки задвижки t.StP;

• минимальное время работы задвижки tP.L.

Прибор по этим данным вычисляет

текущее положение задвижки в любой момент

времени.

Примечание

-

Неточное соответствие

математической модели и реальной задвижки,

а также

неточное

задание

начального

положения может привести к накоплению

рассогласования. В результате этого в крайних положениях может быть подан сигнал на

открытие или на закрытие, когда реальная задвижка уже полностью открыта или закрыта.

Это может повлечь за собой поломку оборудования, поэтому не допускается

использование задвижек без датчика положения, без применения концевых

выключателей.

Следует учитывать, что управление задвижкой без датчика положения менее точно

и приводит к накоплению ошибки.

3.3.5.6 Управление системами из нескольких ИМ

3.3.5.6.1 Системы ИМ

Прибор ТРМ151 может управлять системами из нескольких ИМ. Системой

исполнительных механизмов называется группа ИМ, которая управляется одним

сигналом от одного Регулятора. Для управления системой ИМ требуется один

Преобразователь Сигнала и два (или более) БУИМ.

Примеры систем ИМ, которыми может управлять непосредственно прибор ТРМ151:

• система из максимум 2 «нагревателей»;

• система из максимум 2 «холодильников»;

• система «нагреватель - холодильник».

Для управления системой ИМ к ПС необходимо подключить столько БУИМ,

сколькими ИМ необходимо управлять в системе. При подключении БУИМ к ПС

необходимо учитывать тип ИМ

(«Нагреватель» или

«Холодильник»). Количества

40

«Холодильников» и «Нагревателей» задаются параметром nPC, соответственно в папках

параметров «БУИМ типа «Нагреватель»» и БУИМ типа «Холодильник»».

3.3.5.6.2 Задание порогов при управлении системами ИМ

При управлении системами ИМ с помощью нескольких БУИМ для каждого из БУИМ

задаются свои пороги. Сигнал от Регулятора разбивают на несколько диапазонов,

соответствующих ИМ. БУИМ анализирует прошедший через ПС сигнал и, при попадании

его в назначенный диапазон, включает ИМ.

При нахождении сигнала вне диапазона (ниже нижнего значения), назначенного для

конкретного ИМ, этот ИМ не функционирует. Как только сигнал попадает в заданный

диапазон, БУИМ реагирует и конкретный ИМ начинает функционировать. При нахождении

сигнала в рамках диапазона, ИМ работает с неполной мощностью. Чем ближе входной

сигнал к верхней границе диапазона, тем выше мощность ИМ, и, соответственно, чем

ближе входной сигнал к нижней границе, тем ниже мощность ИМ. При переходе значения

выходного сигнала в диапазон последующего ИМ Исполнительный механизм выходит на

стопроцентную мощность. При переходе значения выходного сигнала в диапазон

предыдущего ИМ Исполнительный механизм прекращает работать.

На рисунке 3.15 представлен график работы ИМ (тип "Нагреватель") в заданном

диапазоне.

Рисунок 3.15 - Работа ИМ (тип «Нагреватель») в заданном диапазоне

Для каждого БУИМ задается только

нижний порог

- минимальное значение

выходного сигнала Регулятора, которое

включает ИМ, соответствующий данному БУИМ.

Нижний порог задается параметром PCP.

Верхний порог не задается ввиду следующего

положения:

• верхний порог предыдущего БУИМ всегда

соответствует

нижнему

порогу

последующего БУИМ;

• верхний порог последнего положительного БУИМ всегда равен +1;

• верхний порог последнего отрицательного БУИМ всегда равен -1.

Ниже представлен пример управления системой ИМ с помощью двух БУИМ.

Пример. Управление системой «нагреватель - холодильник».

41

Для поддержания температуры прибор ТРМ151 может использовать

одновременно ТЭН и охладитель.

Выходной сигнал Регулятора разбивается на два БУИМ: один положительный и

один отрицательный

(см. рисунок 3.16). Устанавливается нижний порог

1-ого

БУИМ +0,1, нижний порог 2-ого БУИМ -0,1. При положительных значениях

выходного сигнала будет работать ТЭН, а при отрицательных - охладитель.

При этом в диапазоне выходного сигнала от -0,1 до +0,1 не будет работать ни

один ИМ. Это позволит избежать частых переключений между «нагревателем» и

«холодильником» при работе в диапазоне выходного сигнала Регулятора, близком

к нулю.

Рисунок 3.16 - Управление системой «нагреватель - холодильник»

На рисунке

3.16 представлены блок-схема выходного устройства и график

изменения выходной мощности в зависимости от изменения выходного сигнала

Регулятора в варианте управления Объектом с помощью системы

«нагреватель

-

холодильник».

3.3.5.6.3 Управление Объектами с нелинейной характеристикой с помощью

БУИМ

Структура Выходного устройства прибора ТРМ151 дает возможность производить

регулирование Объектов, имеющих нелинейную характеристику. Примерами таких

Объектов являются трубопровод с утечкой или печь с поврежденной теплоизоляцией

(см. ниже - пример 1).

Нелинейная характеристика может быть представлена кусочно-линейной функцией

(ломаной линией), состоящей из максимально 8 (по количеству БУИМ) участков, каждый

из которых имеет свой угол наклона. Примеры такой аппроксимации представлены

на рисунке 3.17

(а и б), где приведены варианты использования двух БУИМ,

соответственно с двумя участками регулирования с разным наклоном.

42

Рисунок 3.17 - Примеры кусочно-линейных аппроксимаций

нелинейных характеристик

В приборе ТРМ151 кусочно-линейную характеристику можно реализовать с

помощью системы ИМ. При этом каждому БУИМ, входящему в систему, соответствует

свой участок, а точка перегиба задается нижним порогом последующего БУИМ.

При помощи кусочно-линейной характеристики можно также эффективно повышать

устойчивость системы управления, уменьшая перерегулирование переходных процессов.

Пример. Управление Объектом

(печью) с нелинейной характеристикой

с помощью двухступенчатого «нагревателя».

Имеется печь, в которой повреждена теплоизоляция. Это Объект с нелинейной

характеристикой вида, приведенного на рисунке 3.17 (а). Для поддержания в этой

печи температуры до 50 °С требуется ТЭН мощностью 20 кВт. Для поддержания

температуры выше

50 °С с учетом возросших утечек тепла требуется

дополнительно подключать еще один ТЭН, но уже мощностью 10 кВт.

Для решения этой задачи выходной сигнал Регулятора разбивается на два

положительных БУИМ

(см. рисунок 3.18). Нижний порог

1-го

БУИМ

устанавливается равным 0. Нижний порог PCP 2-го БУИМ соответствует точке

перегиба (например, 0,65). Тогда при значениях выходного сигнала от 0 до PCP

будет работать только 1-й ТЭН, а при значениях от PCP до 1 включатся оба ТЭНа.

43

Рисунок 3.18 - Управление Объектом с нелинейной характеристикой

с помощью двухступенчатого «нагревателя»

На рисунке

3.18

представлены блок-схема выходного устройства и график

изменения выходной мощности в зависимости от изменения выходного сигнала

Регулятора в варианте управления Объектом с нелинейной характеристикой с помощью

двухступенчатого «нагревателя».

3.3.5.7 Выходные элементы

Прибор ТРМ151 имеет 2 встроенных ВЭ, каждый из которых программно привязан к

соответствующему БУИМ или Инспектору. Перечень возможных типов ВЭ представлен в

таблице 2.3 (см. раздел 2).

Выходной элемент может быть двух типов:

• дискретный (электромагнитное реле, транзисторная или симисторная оптопара,

выход для управления твердотельным реле);

• аналоговый (цифроаналоговый преобразователь «параметр - ток 4...20 мА» или

«параметр - напряжение 0...10 В).

3.3.5.7.1 Использование дискретных ВЭ при ПИД-регулировании. Параметры

ШИМ

При выборе пользователем Режима

работы регулятора

«ПИД-регулятор»

(см. п.

3.3.5.1.1), дискретный ВЭ будет работать в

режиме ШИМ. В этом случае необходимо задать

период следования ШИМ-импульсов (параметр

tHP) и минимальную длительность импульса

(параметр t.L), при которой еще

производится включение ВЭ (см. рисунок 3.20).

44

Чем выше частота управляющих

импульсов (т.е. меньше период tHP), тем

точнее реакция Регулятора на внешние

изменения. Если ВЭ - транзисторная или

симисторная оптопара, то период

следования импульсов можно установить

равным

1 с. Если ВЭ

- э/м реле, то

слишком малое значение периода tHP

приведет к частым переключениям и

быстрому износу силовых контактов.

Поэтому необходимо задать большее

значение параметра tHP, но следует

Рисунок 3.20 - Задание параметров ШИМ-

понимать, что это может ухудшить

сигнала

качество регулирования.

Задание минимально допустимой длительности импульса t.L также необходимо для

предотвращения износа силовых контактов ВЭ вследствие слишком кратковременных

включений.

3.3.6 Инспектор

Инспектор

- это программный модуль, который контролирует нахождение

в допустимых границах величины, регулируемой в Канале.

На каждом Шаге Программы технолога задаются:

• пороги срабатывания для каждого Инспектора;

• тип логики срабатывания для каждого Инспектора;

• логика принятия решения об аварии;

• использование данного Инспектора в принятии решения об аварии.

Для каждого Инспектора для всех Программ технолога задаются:

• блокировки срабатывания при определенных условиях;

• времена задержек срабатывания.

3.3.6.1 Отключение Инспектора

Инспектор можно отключить:

• для всего объекта, для всех Программ

технолога, установив значение параметра

inSP «Выключен»;

• на каком-либо Шаге Программы, установив значение параметром e.use «Нет».

3.3.6.2 Блок Логики принятия решения

об аварии

Все сигналы от Инспекторов одного

Объекта собираются в Блок Логики принятия

решения об аварии. БЛПР производит

логическую операцию

«И» или

«ИЛИ» с

поступающими в него сигналами. На выходе

БЛПР выдает сигнал об аварии Объекта.

Работа Блока Логики принятия решения об аварии изображена на рисунке 3.21.

45

Для перехода Объекта в аварийное состояние:

• объединение по схеме «И» требует срабатывания всех Инспекторов;

• объединение по схеме «ИЛИ» требует срабатывания хотя бы одного Инспектора.

Логика принятия решения («И» или «ИЛИ») задается параметром log.a на каждом

Шаге Программы технолога. Кроме того, на каждом Шаге можно исключить тот или иной

Инспектор из входного списка БЛПР.

Рисунок 3.21 - Логика принятия решения об аварии

3.3.6.3 Пороги срабатывания Инспектора

Инспектор в ТРМ151 имеет две

пороговые

величины,

определяющие

допустимый диапазон регулируемой величины.

Эти пороги задаются для каждого Шага

Программы технолога параметрами A.i.j в

единицах регулируемой величины.

Необходимо также задать способ отсчета

порогов параметром rF.Pt, при этом пороги

могут быть двух типов:

• абсолютные (абсолютные значения);

• относительные (отклонения от УСТАВКИ).

Относительные пороги удобно задавать, когда значение УСТАВКИ не является

постоянным (подробнее об УСТАВКАХ см. п. 3.4). В этом случае прибор пересчитывает

значения порогов Инспектора относительно текущего значения УСТАВКИ.

3.3.6.4 Логика срабатывания Инспектора

В ТРМ151 имеется возможность на

каждом

Шаге Программы технолога

определить логику срабатывания Инспектора.

Возможны

4

варианта

логики

срабатывания Инспектора:

• если регулируемая величина становится

выше порога;

• если регулируемая величина становится ниже порога;

46

• при выходе регулируемой величины за заданный порогами диапазон (U-образная

логика);

• при входе регулируемой величины в заданный порогами диапазон (П-образная

логика).

Для двух первых типов логики задается только один порог (первый по счету), для

двух последних типов логики требуется задать оба порога.

Тип логики срабатывания инспектора задается параметром LG.tY.

3.3.6.5 Блокировки срабатывания Инспектора. Задержки срабатывания

В ТРМ151 для каждого Инспектора есть

возможность блокировки срабатывания при

определенных условиях. Существуют

2 типа

блокировок: блокировка первого срабатывания и

блокировка пиковых выбросов.

Блокировка

первого

срабатывания

необходима в начале технологического процесса

(на первом Шаге), при пропадании питания или

при переходе с Шага на Шаг. В начале Шага

регулируемая величина может находиться за

допустимыми пределами, - и это штатная

ситуация. При этом срабатывание Инспектора

необходимо блокировать, т. к. в противном случае возможен переход в аварийное

состояние.

ТРМ151 позволяет блокировать первое срабатывание Инспектора на

определенное время (параметр BL.t) или до входа в разрешенный допустимый диапазон.

Также можно включить блокировку по обоим условиям (время + вход в диапазон) или

отключить блокировку срабатывания вообще.

Тип блокировки первого срабатывания Инспектора определяется в параметре

BL.St.

Блокировка пиковых выбросов регулируемой величины за допустимые пределы

применима в тех случаях, когда разрешается кратковременный выход регулируемой

величины за допустимые границы. В этом случае можно задать время задержки

срабатывания Инспектора, и если длительность выброса меньше этого времени,

произойдет блокировка срабатывания.

Время задержки срабатывания задается в параметре dl.on для прямой, обратной и

U-образной логики работы инспектора, и в параметре dl.of для П-образной логики работы.

Пример логики работы Инспектора с U-образной логикой с блокировками изображен

на рисунок 3.21.

47

Рисунок 3.22 - Пример логики работы и блокировок срабатывания Инспектора

Необходимо учитывать, что в приборе имеются дополнительные параметры,

отвечающие за работу инспектора (hys.c, ht.on, ht.of), позволяющие задать гистерезис и

времена удержания инспектора при подключении к нему ВЭ. Они позволяет управлять

дополнительным оборудованием, призванным компенсировать нештатную ситуацию,

приведшую к срабатыванию Инспектора. Логика работы с этими параметрами описана в

Приложении И.

Примечание - Пути к устанавливаемым параметрам в перечне параметров программы

«Конфигуратор ТРМ151» представлены в п. 3.3.5.1.2. и Приложении И.

3.3.7 Генераторы периодических импульсов. Ключи

При управлении некоторыми Исполнительными механизмами не требуется

наличие Регулятора. Это может быть дополнительное вспомогательное оборудование,

которое необходимо включать на определенной стадии технологического процесса. При

этом включение этого оборудования возможно как на время всего Шага Программы

технолога, так и в периодическом режиме, когда несколько секунд оборудование

включено, несколько секунд выключено.

В ТРМ151 реализованы 12 Генераторов периодических импульсов: 10 из них

имеют настраиваемую длительность импульса и паузы, один Генератор всегда находится

в состоянии «1» («всегда включено») и один в состоянии «0» («всегда выключено»).

Для

10 настраиваемых Генераторов при программировании задается время

включенного состояния

(длительность импульса) и время выключенного состояния

(длительность паузы).

Все Генераторы работают независимо и производят генерацию импульсов, не

синхронизируясь с Шагами Программы технолога для Объекта.

48

На любом Шаге Программы технолога импульсы любого Генератора можно

подать на какой-либо Выходной элемент дискретного типа. Программный блок, который

подключает Генераторы импульсов к Выходным элементам, называется Ключ.

Всего в ТРМ151 имеется 8 Ключей. Выходной элемент резервируется Ключом, т. е.

подключенный к Ключу ВЭ уже нельзя подключить к БУИМ.

Пример на рисунок 3.23 иллюстрирует работу Генераторов импульсов и Ключей.

Рисунок 3.23 - Работа Генераторов импульсов и Ключей

Пример. На рисунке 3.23 представлен вариант функционирования прибора с

использованием трех Ключей.

Каждый Ключ переключается между Генераторами.

На первом Шаге Программы технолога

- Ключ 1 подключен к Генератору 1;

- Ключ 2 подключен к Генератору 2;

На втором Шаге Программы технолога

- Ключ 1 подключен к Генератору 3,

- Ключ 2 подключен к Генератору 1.

Выходные элементы жестко закреплены за Ключами. ТРМ151 имеет только два

Выходных элемента.

3.3.8 Регистратор в составе Канала

Регистратор преобразует величину, пришедшую с Вычислителя того же Канала,

в ток

4…20 мА. Далее сигнал с Регистратора может быть передан на ВЭ,

представляющий собой ЦАП «параметр - ток 4...20 мА» (ВЭ с маркировкой «И»).

49

Номер ВЭ для Регистратора

устанавливается параметром OP.i.

Если параметру OP.i задано

значение

«не задействован»,

Регистратор в Канале отключен.

Для работы Регистратора

задаются

2 пороговых значения -

параметры

Ao.L

и

Ao.H,

соответствующие выходному току 4

и

20 мА. Пороговые значения

задаются в той же размерности, в

Рисунок 3.24 - Работа Регистратора

какой представлена вычисленная

величина.

Работа Регистратора изображена на

рисунке 3.24.

Сигнал с Регистратора может быть также

прочитан в сети RS-485 другим прибором или

компьютером. При передаче в сеть сигнал

Регистратора приводится к диапазону 0…1.

Для передачи данных о значении с

Регистратора в другой прибор или компьютер

используется оперативный параметр rd.rg, имеющий формат Float - число с плавающей

точкой. Индексация оперативного параметра rd.rg схожа с индексацией параметра r.out,

описанного выше (см. раздел 3.3.7.7).

3.4 Уставки. Графики коррекции уставки

УСТАВКА - это значение, которое требуется поддерживать с помощью Регулятора

в данный момент времени. УСТАВКА вместе с текущим значением регулируемой величины

подается на вход Регулятора.

На каждом Шаге Программы технолога задаются следующие параметры УСТАВКИ:

• значение УСТАВКИ;

• тип УСТАВКИ;

• подключение/отключение Графика коррекции УСТАВКИ;

• скорость выхода на УСТАВКУ;

• допустимые границы изменения УСТАВКИ для работы в режиме ручного управления.

Раздел 3

3.4.1 Способ задания Уставки в приборе

УСТАВКА в ТРМ151 задается Преобразователю сигнала, а затем передается

Регулятору, подключенному к данному ПС (см. рис. 3.25, б).

Такая схема позволяет избежать задания УСТАВОК для Регуляторов, не

работающих на текущем Шаге.

Рисунок 3.25 - Задание УСТАВКИ через ПС

50

3.4.2 Тип Уставки

В ТРМ151 в качестве Уставки могут быть

заданы:

• значение

регулируемой

физической

величины (тип - «значение»);

• значение выходной мощности Регулятора

(тип - «мощность»).

Тип Уставки задается параметром P.-SP.

Задание Уставки типа «мощность» бывает

необходимо на некоторых стадиях техпроцесса,

когда контролировать физический параметр

системы не требуется или невозможно. В этом

случае

пользователь

может

задать

фиксированное значение мощности, которое будет подаваться на Исполнительный

механизм. Регулирование при этом осуществляться не будет.

3.4.3 Значение Уставки

Значение Уставки типа «значение» задается в единицах регулируемой величины и

должно находиться в диапазоне измерения Датчика (точнее в диапазоне Вычисления, т.к.

регулятор работает с Вычислителем).

Значение Уставки типа «мощность» задается в относительных единицах и может

принимать значения:

• в диапазоне от «0» до «1», - если используется БУИМ типа «нагреватель»;

• в диапазоне от «-1» до «0», - если используется «холодильник»;

• в диапазоне от

«-1» до

«1»,

- если используется как нагреватель, так и

холодильник.

Значение Уставки задается параметром SP.LU.

3.4.4 Скорость выхода на Уставку

В приборе ТРМ151 можно ограничить скорость выхода на Уставку.

Эта функция используется в тех случаях, когда регулируемая величина должна

плавно, с заданной скоростью, возрастать или уменьшаться:

• в течение всего Шага (см. рисунок 3.26, а);

• в течение части Шага - до достижения Значения уставки, далее осуществляется

поддержание достигнутого значения Уставки (см. рисунок 3.26, б, в).

Рисунок 3.26 - Задание скорости выхода на Уставку

51

В начале функционирования Уставка принимает значение, равное начальному

значению регулируемой величины

(Т₀), и сразу начинает изменяться с заданной

скоростью. Например, если регулируется

температура, то при начале функционирования

Т₀ примет значение температуры окружающей

среды и начнет расти

(или уменьшаться) с

заданной скоростью от этого значения.

Параметр Скорость выхода на уставку

LF.LU задается в единицах регулируемой

величины в минуту. Если задать параметру

LF.LU значение «0», то скорость принимается

равной бесконечности, т. е. Уставка мгновенно

достигает значения, задаваемого параметром

SP.LU.

3.4.3 Графики коррекции уставки

В ряде случаев требуется, чтобы УСТАВКА не являлась константой, а изменялась в

зависимости от какого-то внешнего параметра. Например, в системах отопления

температура теплоносителя должна меняться в зависимости от уличной температуры.

Для реализации подобной коррекции УСТАВКИ в ТРМ151 введены два Графика.

Каждый График представляет собой зависимость корректирующего значения от внешней

величины.

Графику можно задать до 10 узловых точек, которые автоматически соединяются

отрезками, образуя ломаную линию. В качестве входной величины Графика может

выступать любая измеренная или вычисленная Вычислителем величина, а также

величина, пришедшая из сети RS-485.

В процессе работы вычисленное по Графику корректирующее значение

прибавляется к УСТАВКЕ, установленной в Программе технолога на данном Шаге.

Механизм работы Графиков коррекции уставки изображен на рисунке 3.27.

График коррекции уставки можно подключить или отключить параметром or.SP на

каждом Шаге Программы технолога.

Рисунок 3.27 - График коррекции уставки

52

Для задания коррекции уставки по

Графику

№1 пользователь должен задать в

параметре or.SP значение "уставка + график 1",

для регулирования без коррекции уставки

-

значение "уставка без коррекции".

Задание узловых точек графика коррекции

уставки

производится

с

помощью

Конфигуратора или с передней панели прибора.

Конечное значение Уставки поступает в

Регулятор.

3.5 Сетевой интерфейс RS-485

Прибор ТРМ151 имеет встроенный сетевой интерфейс RS-485, который

предоставляет следующие основные возможности:

• конфигурирование прибора с ПК;

• регистрация на ПК параметров текущего состояния.

Для работы прибора в сети RS-485 необходимо установить его сетевые настройки.

В одной сети могут находиться несколько приборов, подключенных к одному компьютеру.

Для обеспечения корректной работы в этом случае сетевые параметры всех приборов

одной сети должны быть одинаковы.

Кроме того, каждый прибор в сети имеет свой уникальный базовый сетевой адрес.

Подробно настройка сетевого интерфейса описана в разделе 10.

3.5.1 Оперативные параметры

Как уже указывалось при описании программных модулей, конфигурационными

параметрами настраивается структура прибора, определяются сетевые настройки и т.д.

Значения конфигурационных параметров хранятся в энергонезависимой памяти

конкретного прибора и сохраняются при выключении питания.

Оперативные параметры - параметры, переносящий информацию о состоянии

системы регулирования или управления на текущий момент времени.

Значение в оперативный параметр вносит прибор по результатам измерений,

вычислений или прочих действий. Оперативный параметр доступен на чтение Мастером

сети. Значение оперативного параметра, предоставленное прибором по запросу Мастера

сети, может быть перехвачено сетевыми входами приборов, подключенных к одной сети

RS-485.

Также оперативным параметром является команда на запуск или остановку каких-

либо процессов в приборе, подаваемая другими приборами или программами ПК.

Оперативные параметры передаются в сети по протоколу ОВЕН. Правила их

передачи не отличаются от передачи конфигурационных параметров и подробно описаны

в протоколе ОВЕН. В отличие от программируемых параметров, имеющих кроме имен и

индексы, отличающие параметры однотипных элементов, оперативные параметры не

имеют индексов, передаваемых в поле данных. Они индексируются через сетевые

адреса, при этом индекс оперативного параметра

(считая с нуля) прибавляется к

Базовому адресу прибора (Addr). Пример индексации через сетевые адреса приведен в п.

3.3.7.7. на примере оперативного параметра r.out.

Оперативные параметры прибора ТРМ151, общие для всех модификаций,

представлены в таблице 3.3.

53

Таблица 3.3 - Оперативные параметры прибора ТРМ151

Диапазон

Имя

Название

Индексация

Тип

Назначение

значений

Read

Значение с

0,1 (по

float + time

-9999…

Выдает в сеть

измерителя

измерителям)

+9999

значения

с

измерителя

+

модификатор

времени для ПИД-

регулирования/

r.Cal

Значение с

0..7 (по

float + time

-9999…

Выдает значение,

вычислител

вычислителя

+9999

посчитанное

я

м (по

вычислителем

+

каналам))

модификатор

времени для ПИД-

регулирования.

rd.rg

Состояние

0..7 (по

float

0…1.0

Выдает состояние

регистратор

регистратора

регистратора.

а

м (по

При

опросе

каналам))

неработающего

(отключенного)

канала выдает 0

r.out

Значение на

0,1 (по

float

-1.000…

Выдает

данные

входе ПС

номерам ПС)

+1.000

(мощность) с входа

(выходной

выходного

сигнал с

устройства

(ПС)

/

Регулятора,

Записывает данные

подключенн

в

выходное

ого к ПС)

устройство (ПС)

При неработающем

ПС выдает 0/

Set.P

Значение с

0..7 (по

float

-999 ...

Текущее значение

уставки

регуляторам)

+9999

уставки

регулятора

работающего

регулятора.

r.kEY

Состояние

0..7 (по

int

{0,1}

Выдает в сеть

ключа

ключам)

состояние (оn =1 /off

=0 ) для ключа.

При неработающем

ключе выдает 0

r.PrG

Номер

0

int

{0,1,…11}

Показывает, какая

активной

(количество

программа

программы

программ -

исполняется

в

1)

объекте. Если бит

запроса

=

0 и

режим объекта

-

«Останов»,

то

изменяет

номер

программы

54

Окончание таблицы 3.3

Диапазон

Имя

Название

Индексация

Тип

Назначение

значений

r.StP

Активный

0

int

{0,1,…9}

Показывает, какой

шаг

(количество

шаг

программы

шагов - 1)

исполняется

в

объекте. Если бит

запроса

=

0 и

режим объекта

-

«Останов»,

то

изменяет

номер

шага

r.St

Состояние

0

int

{0,1,…9}

Показывает, в каком

объекта

состоянии

находится объект

(параметр

ReadOnly).

0 - останов

1 - работа

2

-

ожидание

условий запуска

3 - пауза

4

-

ожидание

условий

запуска

после пропадания

питания

5 - режим задания

графиков

6

-

выбор

программы и шага

7 - остановка после

выполнения

программы

8

- авария

(с

сигнализацией)

9

- авария

(без

сигнализации)

r-S

Запуск/оста

0

int

{0,1,2}

Вызывает запуск

новка

или останов

регулирован

регулирования или

ия

текущей программы

технолога:

0 - Stop

1 - Run

2 - Pause

55

3.6 Реакция прибора на пропадание напряжения питания

Реакция на пропадание питания в приборе ТРМ151 определяется параметром behv,

который может принимать следующие значения:

• Продолжить с того же места. При пропадании питания прибор ТРМ151

сохраняет в течение 1 минуты 30 секунд информацию о своем состоянии и

возвращается в него после включения питания, продолжая работу с того же

места. Если до выключения питания прибор находился в состоянии СТОП или

АВАРИЯ, то это же состояние сохранится после включения питания. Если

напряжение питания отсутствовало долгое время и информация о состоянии

была утеряна, то прибор переводит Объект в состояние СТОП.

• Запустить первую программу с первого шага. Независимо от того, в каком

состоянии прибор находился до пропадания питания, при появлении

напряжения будет запущена первая Программа с первого Шага.

• Перейти в состояние СТОП. Прибор переводит Объект в состояние СТОП.

• Перейти в состояние АВАРИЯ. Прибор переводит Объект в состояние АВАРИЯ.

• Перейти в состояние ПАУЗА. Прибор переходит в состояние, в котором он

находился до отключения питания, но приостанавливает ход Программы

технолога (состояние ПАУЗА).

Прибор производит подсчет случайных отключений питания (параметр 220). Кроме

того,

прибор подсчитывает количество

собственных пересбросов

(параметр rES),

которые могут происходить при отсутствии

питания длительное время или по иной

причине. Причину последнего пересброса

пользователь может посмотреть в параметре

r.SrC.

Значения параметров 220 и rES доступны

только для просмотра; кроме того, их можно обнулить. Задать им какое-либо ненулевое

значение нельзя.

Прибор имеет энергонезависимую память, в которой сохраняются

конфигурационные параметры прибора. Параметры хранятся в памяти в течение

нескольких десятков лет.

3.7 Полная схема прибора

Полная структурная схема ТРМ151 представлена на рисунке 3.28.

На структурной схеме показаны программные модули прибора и стрелками указаны

возможные связи между этими программными модулями.

Толстыми вертикальными линиями на схеме обозначены селекторы, в которых

могут быть заданы различные варианты взаимосвязей между программными модулями.

В реальной Конфигурации, созданной пользователем, селекторов нет - они вырождаются

в жесткие линии связи между программными модулями.

Для функционирования прибора необходимо задать все параметры, определяющие

его Конфигурацию. Подробнее о конфигурировании ТРМ151 рассказано в разделе 9,

порядок создания Конфигурации описан в п. 9.2.1.

56

Рисунок 3.28 - Полная структурная схема прибора

57

4.1 Описание модификации прибора 01

Модификация прибора ТРМ

151-01 включает

2 Канала пошагового

регулирования по измеренной величине, каждый из которых подключен к своему

Выходному элементу.

Каждый Регулятор может работать в режимах ПИД и ON/OFF.

Основным назначением регуляторов модификации 01 прибора ТРМ151 является

работа с «нагревателями.

Схема модификации 01 прибора представлена на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 - Принципиальная схема модификации 01 прибора ТРМ151

Практическое применение прибора модификации

01 позволяет осуществить

одновременное регулирование максимально 2 независимых физических величин. Это

могут быть температура, давление, влажность, освещенность, давление и др.

величины, измеряемые одним датчиком или передаваемые в виде стандартных

аналоговых сигналов (тока или напряжения).

Пример. Прибор модификации 01 может быть применен для поддержания

температуры в заданных диапазонах при прессовании изделий.

При изготовлении прессованных изделий

(например, резинотехнических)

необходимо соблюдать температурный режим. ТРМ151-01 поддерживает температуру

верхней и нижней плит пресса с помощью двух ТЭНов.

При этом температура изменяется по заданному пользователем графику.

59

Рисунок 4.2 - Использование 2-канального регулятора ТРМ151 01й

модификации для поддержания температуры в заданных диапазонах при

прессовании изделий

На рисунке 4.2 схематично изображен вариант использования

2-канального

регулятора ТРМ151 01-ой модификации для поддержания температуры в заданных

диапазонах значений. Прибор измеряет значения параметров, обрабатывает их и

управляет выходными элементами для корректировки значений.

4.2 Описание модификации прибора 03

Модификация прибора ТРМ

151-03 предназначена для одноканального

пошагового регулирования задвижкой с датчиком положения или без него.

Применяется в системах вентиляции, водоснабжения, пищевой промышленности,

может применяться как регулятор соотношения

Схема модификации 03 прибора представлена на рисунке 4.3.

60

Рисунок 4.3 - Принципиальная схема модификации 03 прибора ТРМ151

Пример. Прибор модификации 03 может быть применен в качестве регулятора

соотношения газ/воздух.

Регулирование соотношения газ/воздух необходимо для оптимизации процесса

горения в горелках паровых или водогрейных котлов. ТРМ151-03 обеспечивает

оптимальное соотношение давления газа и воздуха Pг/Рв, регулируя с помощью

задвижки количество воздуха, поступающего в горелку.

График изменения соотношения Pг/Рв во времени задается пользователем.

При использовании регулятора соотношения для взрывоопасных газов на линии

связи прибора с датчиками необходимо установить барьер искрозащиты, например для

датчиков с выходным сигналом 4...20 мА - барьер ОВЕН ИСКРА-АТ.01.

На рисунке 4.4 схематично изображен вариант использования одноканального

регулятора ТРМ151 03-ой модификации в качестве регулятора соотношения газ/воздух.

61

Рисунок 4.4 - Использование -канального регулятора ТРМ151 03й модификации в

качестве регулятора соотношения газ/воздух

4.3 Описание модификации прибора 04

Модификация прибора ТРМ

151-04 предназначена для одноканального

пошагового регулирования по измеренной или вычисленной величине. Имеется блок

контроля выхода величины за допустимый диапазон («инспектор»). Сигнал инспектора

подается на выходной элемент

2, к которому подключается средство аварийной

сигнализации (лампа, звонок и т. д.).

Схема модификации 04 прибора представлена на рисунке 4.5.

62

Рисунок 4.5 - Принципиальная схема модификации 04 прибора ТРМ151

Пример 1. Прибор модификации 04 может быть применен при термообработке

керамики для регулирования температуры в камере, с возможностью аварийной

сигнализации.

ПИД-регулирование температуры осуществляется с помощью ТЭНа. Программа

регулирования состоит из 3-х шагов, каждый с заданной длительностью: 1-й шаг —

нагрев и выдержка при температуре Т_уст.1, 2+й шаг — то же при Т_уст.2, 3+й шаг —

охлаждение. Второе реле прибора используется для аварийной сигнализации,

например, о перегреве.

На рисунке 4.6 схематично изображен вариант использования одноканального

регулятора ТРМ151 04-ой модификации для поддержания температуры в заданных

диапазонах значений при термообработке керамики.

63

Рисунок 4.6 - Использование 1-канального регулятора ТРМ151 04й

модификации для поддержания температуры в заданных диапазонах значений

при термообработке керамики

Пример 2. Прибор модификации 04 может быть применен в качестве регулятора

соотношения газ/воздух в технологической установке, описанной в примере

использования прибора модификации 03.

64

Рисунок 4.7 - Использование 1-канального регулятора ТРМ151 04й модификации

в качестве регулятора соотношения газ/воздух

Регулирование соотношения газ/воздух в указанной установке, в случае

применения прибора ТРМ151-04, может быть осуществлено за счет использования в

качестве ИМ задвижки с аналоговым управлением. Сигнал на управление задвижкой

подается с ЦАП 0..10В.

Аварийная сигнализация используется для контроля давления в газовых

магистралях.

4.4 Описание модификации прибора 05

Модификация прибора ТРМ

151-05 предназначена для одноканального

пошагового регулирования, при этом уставка регулятора может быть скорректирована

по определенной функции от значения, измеренного на входе 2. Также может быть

подключен блок инспектора, соединенный со вторым выходом прибора.

Применяется в погодозависимых системах отопления, многозонных

электропечах, теплицах и инкубаторах и др.

Схема модификации 05 прибора представлена на рисунке 4.8.

65

Рисунок 4.8 - Принципиальная схема модификации 05 прибора ТРМ151

Пример. Прибор модификации 05, по аналогии с прибором модификации 04,

также может быть применен при термообработке керамики для регулирования

температуры в камере, с возможностью аварийной сигнализации, с той разницей, что в

установке для обжига дополнительно контролируется, например, содержание в газовой

среде моноокиси кремния SiO₂.

ПИД-регулирование температуры осуществляется с помощью ТЭНа по

Программе регулирования, приведенной в примере для модификации 04.

Второе реле прибора используется для аварийной сигнализации, например, о

перегреве.

Отличия применения прибора модификации 05 заключаются в использовании:

• показаний датчика содержания в газовой среде моноокиси кремния SiO₂ на Входе

2 прибора;

• Графика коррекции уставки в зависимости от содержания в газовой среде

моноокиси кремния SiO₂

(задается уменьшение рабочих температур при

превышении заданной расчетной концентрации Cнач, %).

На рисунке 4.8 схематично изображен вариант использования одноканального

регулятора ТРМ151 05-ой модификации для поддержания температуры в заданных

диапазонах значений при термообработке керамики с контролем содержания в газовой

среде моноокиси кремния SiO₂.

66

Рисунок 4.9 - Использование 1-канального регулятора ТРМ151 05й модификации

для поддержания температуры в заданных диапазонах значений при

термообработке керамики с контролем содержания в газовой среде моноокиси

кремния

4.5 Описание модификации прибора 06

Модификация прибора ТРМ

151-06 предназначена для одноканального

пошагового регулирования задвижкой без датчика положения. При этом уставка

регулятора может быть скорректирована по определенной функции от значения,

измеренного на входе 2.

Применяется в погодозависимых системах отопления, вентиляции, теплицах и

инкубаторах, может применяться как регулятор соотношения

Схема модификации 06 прибора представлена на рисунке 4.10.

67

Рисунок 4.10 - Принципиальная схема модификации 06 прибора ТРМ151

4.6 Описание модификации прибора 07

Модификация прибора ТРМ

151-07 предназначена для одноканального

пошагового регулирования по измеренной или вычисленной величине. Эта величина

дублируется на ЦАП 4…20 мА, к которому подключается аналоговый регистратор.

Применяется при автоматизации процессов, требующих регистрации на

аналоговых самописцах

Схема модификации 07 прибора представлена на рисунке 4.11.

Рисунок 4.11 - Принципиальная схема модификации 07 прибора ТРМ151

4.7 Описание модификации прибора 08

Модификация прибора ТРМ

151-08 предназначена для одновременного

пошагового регулирования температуры и влажности. Вычисление влажности

производится психометрическим методом по температуре сухого и влажного

термометров.

Применяется при автоматизации климатических камер и теплиц.

Схема модификации 08 прибора представлена на рисунке 4.12.

68

Рисунок 4.12 - Принципиальная схема модификации 08 прибора ТРМ151

4.8 Описание модификации прибора 09

Модификация прибора ТРМ

151-09 предназначена для одноканального

пошагового регулирования по измеренной или вычисленной величине. На второй выход

прибора можно на определенном шаге программы подать периодические импульсы.

Применяется для автоматизации различных установок, требующих включения

дополнительного или сигнального оборудования. Находит широкое применение в

пищевой и лесной промышленности

Схема модификации 09 прибора представлена на рисунке 4.13.

Рисунок 4.13 - Принципиальная схема модификации 06 прибора ТРМ151

Пример. Прибор модификации

09 может быть применен для управления

процессом сушки изделий (макаронных изделий, овощей, фруктов, грибов и др.).

69

содержание      ..       1      2     ..

///////////////////////////////////////