Работа прибора

Прибор имеет два режима: рабочий и служебный.

Служебный режим предназначен для проверки, калибровки, юстировки и конфигурирования прибора.

В рабочем режиме прибор осуществляет:

- измерение параметра, подключенного на вход прибора и выбранного при конфигурировании;

- регистрацию измеренных значений на диаграммном диске;

- сигнализацию выхода параметра за допустимые пределы по уровню или скорости изменения сигнала;

- регулирование;

- преобразование результатов измерений в токовый сигнал 4 - 20 мА;

- архивирование результатов измерений.

Измерение. Результаты измерений индицируются на обоих табло и на барграфе. На ЖКИ – табло индицируется (смотри пример ниже): НСХ выбранного датчика (на примере – 100П) и диапазон измерений (0…100) °С, а для унифицированных входных сигналов – диапазон изменения входного сигнала и результат измерений (55,6 °С). Например:

100П (0…100) °С

55,6 °С

На светодиодном табло высвечивается только результат измерений.

При включении масштабирования результат измерения и измеряемый параметр связаны формулой (1-1) или при включенном корнеизвлечении – (1-2).

(1-1)

(1-2)

где X, X₀, X_К –текущее, нижнее, верхнее предельные значения диапазона изменения входного сигнала, мА, мВ, В;

Y, Y₀, Y_К – результат измерений, нижний, верхний пределы диапазона измерений, единицы измерения физической величины.

На информационной планке, расположенной около цифрового табло можно проставить единицы измерений и десятичный множитель, если недостаточно пяти значащих разрядов.

Например, диапазон измерений от 0 до 100 000, вводим начало диапазона 0,00, конец – 100,00 и на информационной планке пишем множитель 10³.

Результат измерений в аналоговом виде выводится на барграф, состоящий из 20 светодиодов. Полная высота столба соответствует выбранному диапазону измерений.

Нижний светодиод барграфа светится, когда результат измерения равен нижнему предельному значению выбранного диапазона. Если результат измерения равен верхнему предельному значению, тогда горит весь барграф. Всегда горит верхний светодиод

При выходе параметра за нижний предел диапазона на значение, равное пределу допускаемой погрешности, нижний светодиод выключается.

При выходе результата измерения за верхний предел диапазона все диоды барграфа начинают мигать.

Яркость барграфа возможно изменять при конфигурировании прибора.

На светодиодном табло при выходе параметра за пределы диапазона остается значение, соответствующее нижнему или верхнему предельному значению, уменьшенному или увеличенному на значение «захода» за диапазон. Каждый диапазон измерений имеет свои значения заходов.

При обрыве датчика на светодиодном табло зажигается надпись «ОБР». Формирование сигнала «ОБР» осуществляется в течение не более 10 мин.

Регистрация. Результаты измерения регистрируются на диаграммном диске фломастером в виде графика в полярных координатах.

При конфигурировании прибора можно выбрать «Тип диаграммы»: «Нелинейная» или «(0…100) %»

При выборе типа (0…100) % следует использовать диски с 100 % сеткой. Соответствие измеренного значения и линии диаграммы устанавливается формулой:

(2)

где Y – цифровое значение линии диаграммы в процентах;

Х – результат измерения, единицы измерения физической величины;

Х_В, Х_Н - верхнее, нижнее предельные значения диапазона измерения, единицы измерения физической величины.

При выборе типа диаграммы «Нелинейная» необходимо использовать диаграммные диски, соответствующие выбранным НСХ и диапазону измерений входного сигнала.

Перечень реестровых номеров диаграммных дисков приведен в
таблице 12.

При обрыве датчика пишущий узел идет на начальную отметку диаграммного диска.

Сигнализация. Прибор может осуществлять контроль выхода результатов измерений за допустимые пределы, уставки. При выходе измеренного значения за заданные пределы включается светодиод на крышке прибора и изменяется состояние реле.

При конфигурировании прибора может быть организовано до четырех устройств сигнализации. Если прибор используется как регулятор, то, в зависимости от того, какой выбран закон регулирования, количество сигнальных устройств может уменьшиться до двух или трех.

При выборе закона регулирования ПИД-С регулирующее воздействие выдается по каналу аналогового сигнала 4 - 20 мА, тогда можно организовать до четырех устройств сигнализации.

При выборе закона регулирования ON/OFF или ПИД-Н/С регулирующее воздействие выдается на обмотку одного реле - №4, тогда можно организовать до трех сигнальных устройств.

При выборе закона регулирования ПИД-S регулирующее воздействие выдается на обмотки двух реле - №3 и №4, тогда можно организовать до двух сигнальных устройств.

Настройка сигнализации заключается в выборе:

- типа уставки – «Больше» или «Меньше»;

- значений уставки и зоны возврата, которые вводятся в единицах измерения физической величины.

Тип уставки «больше» означает, что изменение состояния контактов реле (срабатывание сигнализации) происходит в случае, если входной сигнал превысит значение уставки. Для типа уставки «Меньше» срабатывание происходит, когда измеренное значение будет меньше значения уставки.

«Отпускание» сигнализации (возвращение реле в исходное состояние) происходит, когда измеренное значение станет меньше или больше уставки на значение зоны возврата.

Кроме этого, вводится «Исходное состояние контакта реле» (замкнутое или разомкнутое), т.е. состояние, когда сигнализация еще не сработала.

Скорость изменения сигнала задается в единицах измерения физической величины / с. Скорость может быть величиной положительной, если значение входного сигнала непрерывно возрастает, и отрицательной – в случае его убывания.

При обрыве датчика контакты всех реле сигнализации устанавливаются в исходное состояние.

Преобразование. Прибор может выполнять преобразование результатов измерений в токовый сигнал 4 - 20 мА. Сигнал преобразования выводится на разъем ХР7. Функция «Iвых = (4…20) мА» включается при конфигурировании прибора значение выходного сигнала вычисляется по формуле (1). Таким образом, значение выходного сигнала линейно зависит от результата измерений.

На тот же разъем (ХР7) выводится управляющее воздействие при включении регулирования по закону ПИД-С. Одновременное включение функции преобразования и регулирования ПИД-С невозможно.

При обрыве датчика значение сигнала преобразования устанавливается равным 3,2 мА.

Регулирование. Прибор может быть использован, как регулятор. Для этого при конфигурировании необходимо: задать закон регулирования, выбрать коэффициенты закона регулирования и задание для регулятора.

Задание для регулятора может быть постоянным во времени или представленным кусочно-линейной функцией времени – программой.

При конфигурировании прибора задание для регулирования необходимо вводить в тех же единицах, что и измеряемую величину.

В памяти прибора может храниться одна программа, которая может состоять из 30 участков (шагов). Для каждого шага задается конечное значение параметра и текущее время (в часах и минутах).

Запуск программы происходит в момент перехода в автоматический режим регулирования.

Регулятор может работать в ручном или в автоматическом режиме. Переход из одного режима в другой и, наоборот – с помощью клавиши Ввод. В ручном режиме изменение управляющего воздействия осуществляется при помощи клавиш ▼ или ▲. В автоматическом режиме регулятор автоматически рассчитывает и выдает на нужный выход управляющее воздействие, зависящее от рассогласования. При выходе из конфигурирования регулятор работает в ручном режиме.

При отключении и последующем включении напряжения питания - режим регулирования тот, который был до выключения.

Рассогласование – разность между заданным и действительным значениями – для прямого хода рассчитывается по формуле (3), для обратного хода – по формуле (3.1):

DX = X – Xзд, (3)

DX = - (X – Xзд), (3.1)

где DX – рассогласование, единицы физической величины;

Х – измеренное значение параметра, единицы физической величины;

Хзд – задание, единицы физической величины.

Дальнейшие расчеты производятся в относительных единицах, т.е. отнесенных к диапазону измерений.

В процессе работы регулятора по постоянному заданию существует возможность оперативной коррекции самого задания. Для входа в режим коррекции необходимо одновременно нажать клавиши «ВВОД» и ▲,
или ▼. В этом режиме работы процесс регулирования приостанавливается, управляющее воздействие (состояние контактов реле, значение выходного тока) остается на уровне предыдущего режима регулирования. Коррекция значения задания производится по общим правилам редактирования.

В случае если регулирование осуществляется по программе, вышеуказанная комбинация клавиш позволяет вывести на ЖКИ-индикатор дополнительную информацию о номере выполняемого шага и времени, которое осталось до окончания выполнения текущего шага. При этом продолжается процесс выполнения программы регулирования. Выход в основной режим индикации с помощью клавиши «СБРОС».

Регулирование может осуществляться по законам: ПИД-С; ПИД-Н/С; ПИД-S; ON/OFF.

При выборе закона ПИД-С управляющее воздействие выводится сигналом 4-20 мА на разъем ХР7.

При выборе закона ПИД – Н/С управляющее воздействие представляет собой длительность импульса, замыкающего или размыкающего контакт реле 4.

Закон регулирования ПИД-S выбирается для объектов управления с исполнительным механизмом, имеющим ограниченную область движения, например, заслонки, регулирующее воздействие при выборе этого закона выдается на два контакта реле, которые работают в противофазе. Один из которых – нормально замкнут, другой – нормально разомкнут. В приборе – это контакты реле 3 и 4. Исходное положение можно задать для контакта реле 4, реле 3 будет работать в противофазе. Исходное положение контакта выбирается из условия решаемой задачи.

Если выбран закон ON/OFF, то регулирующее воздействие выдается через контакт реле 4.

Для ПИД – законов регулирующее воздействие рассчитывается по формуле:

(4)

где Z – регулирующее воздействие, в относительных единицах;

DX – рассогласование, в относительных единицах;

К_П, К_И, К_Д – безразмерные коэффициенты: пропорциональности, интегрирования, дифференцирования, соответственно.

Таким образом, при выборе ПИД-закона необходимо задать коэффициенты К_П, К_И, К_Д, которые вычисляются на основе параметров объекта управления – То, Ко, Тz (смотри п. 1.5.4.6).

При нулевом рассогласовании изменение состояния каждого контакта равно времени минимального управляющего импульса. При изменении рассогласования изменяется время срабатывания контактов. Длительность срабатывания контактов рассчитывается по формуле (4), по знаку регулирующего воздействия определяется, какой контакт нормально замкнутый или разомкнутый должен срабатывать дольше. Изменение состояния любого контакта не может быть больше, чем время перемещения исполнительного механизма.

Если выбран закон регулирования ON/OFF, то кроме задания необходимо задать зону возврата, также в единицах физической величины.

При включении регулирования на первой строке ЖКИ выводится:

– значение рассогласования в процентах от диапазона измерений;

– текущее значение задания в единицах измеряемой величины.

На второй строке ЖКИ:

– значение регулирующего воздействия в процентах от диапазона изменения управляющего воздействия (только для ПИД-С и ручного режима);

– текущее измеренное значение параметра;

– режим работы регулятора.

Для примера, на ЖКИ выведено:

«9,3 %» – значение рассогласования, в процентах от диапазона измерений;

«Х= + 300.0 °С» – текущее значение задания, в градусах Цельсия;

«12.3» – значение управляющего воздействия в процентах от диапазона 4-20 мА (только для ПИД-С);

«+ 100.0 °С» – текущее измеренное значение температуры объекта;

«А» – автоматический режим работы регулятора. Может быть «Р» – ручной режим работы.

Если прибор работает в режиме регулирования по программе, тогда немного изменяется тип выводимой на ЖКИ информации. Для примера, на ЖКИ выведено:

«Ш02» – номер текущего шага программы регулирования (шаг №2);

«П» – режим работы регулятора по программе. Может быть «Р» – ручной режим работы регулятора.

Цикл индикации ЖКИ для любого режима работы – 1 с.

В ручном режиме можно изменять значение регулирующего воздействия для закона ПИД-С и состояние контактов реле для остальных законов. Изменение осуществляется нажатием клавиш ▲ или ▼. На ЖКИ-табло между текущим измеренным значением и обозначением режима появляются значки, сохраняющиеся на время нажатия клавиши:

– ▲, ▼ (увеличение, уменьшение)- для закона ПИД-С;

– Б, М (больше, меньше) – для ПИД-S;

– З, Р (замкнут, разомкнут) – для ПИД-Н/С и ON/OFF.

Любые изменения состояния контактов реле сопровождаются индикацией соответствующего светодиода.

Для ПИД-S закона на увеличение параметра работает реле 4, на уменьшение параметра – реле 3.

Для закона ПИД-Н/С нажатие клавиши изменяет состояние контакта, и вернуть его в первоначальное состояние возможно только при нажатии другой клавиши.

При обрыве датчика выходные реле регулирования устанавливаются в исходное положение, а значение выходного токового сигнала – 4 мА.

Архивирование. Результаты измерений периодически усредняются и записываются в энергонезависимую память – архив прибора. Период усреднения и записи данных задается в диапазоне от 1 до 3600 с. Емкость архива составляет 32703 байта, что соответствует 2973 записям. Архив организован по кольцевому принципу. Это означает, что в случае его заполнения новая (последняя) запись будет размещена на месте старой, начиная с первой записи. Для более подробной информации смотри документ 2.256.086 Д6 «Протокол обмена», п. 3.2.

Поиск по сайту: