1. Назначение изделия
2. Технические характеристики
3. Модификации прибора
4. Комплектность
5. Устройство и принцип работы
6. Программирование прибора
7. Указание мер безопасности
8. Подгатовка изделия к работе
9. Порядок работы с прибором
10. Уточнение настроек пид-регулятора
11. Проверка прибора
12. Техническое обслуживание
13. Правила хранения
14. Свидетельство о приемки и продаже
15. Гарантийные обязательства
16. Транспортирование
17. Приложение 1
Гарантийные и присоединительные рамеры
18. Приложение 2
а) Подключение прибора
б) Подключение прибора
в) Подключение прибора
г) Схема подключения приборов к ЭВМ
д) Схема подключения регистрирующего и упровляющего устройств
1.НАЗНАЧЕНИЕ ИЗДЕЛИЯ
1.1. Измеритель-регулятор
микропроцессорный программируемый типа ТРМ10-PIC (в дальнейшем по тексту
«прибор») совместно с датчиком (термопреобразователем, либо унифицированным
источником сигнала) предназначен для измерения входного параметра и импульсного
управления нагрузкой по пропорционально-интегрально-дифференциальному (ПИД)
закону. Прибор позволяет обеспечить высокую точность поддержания значения
измеряемого параметра.
1.2. Прибор
предназначен для работы с определенным типом датчиков и изготавливается
в одном из нижеперечисленных вариантов:
- для термопреобразователей сопротивления ТСМ и ТСП с
R0=50 Ом (ГОСТ Р 50353-92), а также ТСМ с Ro=53 Ом (ГОСТ 6651-59), где
R0 - сопротивление датчика при температуре 0°С;
- для термопреобразователей сопротивления ТСМ и ТСП с
R0=100 Ом (ГОСТ Р 50353-92);
- для датчиков имеющих унифицированный токовый выход
0...20 или 4...20 мА (ГОСТ 26.011-80);
- для датчиков, имеющих унифицированный токовый выход
0...5 мА (ГОСТ 26.011-80);
- для датчиков, имеющих унифицированное выходное напряжение
0...10 В (ГОСТ 26.011-80);
- для термопар типа ТХК и ТХА (ГОСТ Р 50431-92);
- для термопар типа ТПП(S) (ГОСТ Р50431-92);
- для термопар типа ТПП(R) (ГОСТР50431-92);
- для термопар типа ТХК и ТНН (ГОСТ 50431-92);
- для термопар типа ТХК и ТЖК (ГОСТ 50431-92);
Рабочий
спай термопары должен быть электрически изолирован. Для приборов, использующих
в качестве датчиков унифицированные токи и напряжения, пользователем задается
нижний и верхний пределы диапазона измеряемых величин.
1.3. Прибор,
оснащенный по желанию заказчика платой расширения ПР-01, формирует
стандартный ток, пропорциональный измеряемому значению для регистрирующего
устройства, например самописца, а также обеспечивает работу под управлением
ЭВМ с регистрацией на ней измеряемого значения. Подключение прибора к ЭВМ
производится через адаптер сети АС2, выпускаемый предприятием-изготовителем
данного прибора.
1.4. Прибор
предназначен для управления технологическими процессами в пищевой
и медицинской промышленности, сельском и коммунальном хозяйстве.
2.ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
2.1. Основные технические характеристики прибора приведены в табл. 1.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
при использовании на входе прибора (в скобках указана разрешающая способность) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рения входного параметра (без учета погрешности датчика) |
|
|
|
ток нагрузки транзисторного n-p-n ключа |
220 В и cos ф>0,4 0,2 А при напряжении +30 В |
|
|
|
|
|
|
ность регулирующих импульсов остается неизменной |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примечание: При расчете предела допустимой основной приведенной погрешности за нормирующее значение принята разность верхнего и нижнего значений измеряемой величины.
3. МОДИФИКАЦИИ ПРИБОРА
3.1. Предприятием
изготавливаются различные модификации прибора ТРМ10-PIC. Модификации
прибора состоят в следующем:
- тип корпуса;
- тип датчика;
- наличие платы расширения (только для прибора щитового
крепления);
- тип устройства управления;
- класс точности.
3.2. Информация
о модификации прибора указывается в пяти символах полного названия прибора,
условно обозначенных символом “Х”. Полное название прибора расшифровывается
следующим образом (см. стр. 5).
3.3. При заказе
прибора необходимо указывать его полное название, в котором присутствует
тип крепления корпуса, код типа датчика, наличие платы расширения ПР-01
и тип устройства управления (реле или транзисторный ключ).
Например: «ПРИБОР
ТРМ10-Щ.04.1-К» класс точности 0,5.
При этом изготовлению
и поставке подлежит измеритель-регулятор микропроцессор-ный типа ТРМ10-PIC
щитового крепления, работающий с датчиком типа ТХК, имеющий плату расширения,
тип выхода для управления исполнительным устройством - тран-зисторный ключ
с открытым коллекторным выходом, класс точности прибора - 0,5.
ПРИБОР ТРМ10-Х.ХХ.Х-Х
| Тип крепления корпуса:
Щ - щитовой Н - настенный |
| Тип датчика:
00 - ТСМ 100М W100=1,426 01 - TCM 50M W100=1,426 02 - TCП 100П W100=1,385 03 - ТСП 100П W100=1,391 04 - ТХК 05 - ТХА 07 - ТСП 50П W100=1,385 08 - ТСП 50П W100=1,391 09 - TCM 50M W100=1,428 10 - Унифицированный ток 4...20 мА 11 - Унифицированный ток 0...20 мА 12 - Унифицированный ток 0...5 мА 13 - Напряжение 0...10 В 14 - ТСМ 100М W100=1,428 15 - ТСМ гр. 23 17 - ТПП(S) 18 - ТПП(R) 19 -ТНН(N) 20 - ТЖК(J) |
| Наличие платы расширения ПР-01:
0 - нет 1 - есть (только для прибора щитового крепления) |
| Устройство управления:
Р - реле К - транзисторный ключ с открытым коллектором |
W100 - отношение сопротивления датчика при 100оС к его сопротивлению при 0оС.
4.КОМПЛЕКТНОСТЬ
Прибор ТРМ10-PiC
- 1 шт.
Комплект крепежных
элементов - 1 шт.
Паспорт и
инструкция по эксплуатации - 1 шт.
Примечание:
необходимость и возможность поставки датчиков и их типоразмер уточняются
при заказе прибора.
5.УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ
5.1. Конструктивно
прибор выполнен в пластмассовом корпусе. Подключение внешних связей прибора
настенного крепления производится к клеммнику платы, за-крепленной на основании.
Подключение внешних связей прибора щитового крепления производится к клеммнику,
расположенному в нижней части задней стенки прибора. При наличии платы
расширения подключение адаптера сети для связи с ЭВМ, регистрирую-щего
и управляющего устройств производится к клеммнику, расположенному в верхней
части задней стенки прибора. На лицевой панели прибора расположены: цифровой
индикатор, светодиодные индикаторы, сигнализирующие о состоянии прибора,
а также три кнопки управления.
5.2. Принцип
работы прибора состоит в высокоточном измерении напряжения, пропорционального
измеряемому параметру, преобразовании этого значения в частоту и
обработке однокристальным микроконтроллером.
Сигнал
с датчика преобразуется в цифровой вид и обрабатывается так, чтобы
устранить влияние на показания прибора нелинейности датчика, длины соединительных
проводов и электромагнитных помех. В качестве истинного прибор принимает
среднее значение температуры, полученное за последние четыре секунды, т.е.
новое значение текущей температуры ТРМ10 получает один раз в четыре секунды.
Этот промежуток времени называется шагом регулирования.
Полученное
текущее значение температуры Ti сравнивается с заданной уставкой Туст,
после чего прибор выдает управляющий импульс, длительность которого определяется
по формуле:
Di @ k · (Ei+tDEi+1/6 S Еn), где
Di - длительность управляющего импульса;
Ei = Туст - Ti - величина рассогласования;
DЕi = Ei - Ei-1 - величина
изменения рассогласования по сравнению с предыдущим шагом регулирования;
k и t - коэффициенты, задаваемые пользователем при настройке
прибора;
k - общий коэффициент усиления;
t - коэффициент перед дифференциальной частью ПИД-регулятора.
Он определяет насколько чувствителен прибор к резким изменениям температуры
объекта.
Если в результате вычислений Di<0,05 сек, то управляющий импульс не
выдается, если Di<0,2 сек, ТРМ10 выдает управляющие импульсы не каждые
4 секунды, а начинает их пропускать. Например, если вычисленное значение
Di=0,1 сек, импульс длительностью 0,2 сек выдается каждые 8 секунд (см.
рис. 1).
Если в течение
шага регули-рования температура объекта изменяется меньше, чем на 0,1оС,
прибор считает величину DEi рав-ной нулю. В
результате дифферен-циальная составляющая ПИД-регулятора перестает оказывать
влияние на длительность управляющих импульсов
Di=k(Ei+t·0).
Чтобы избежать
этого, следует увеличить интервал между вычис-лением длительности управляющих
импульсов, чтобы температура объекта успела измениться более, чем на 0,1оС.
Этот интервал задается в ТРМ10 параметром s. Например, при s=4 вычисление
длительности импульсов Di производится в каждом четвертом шаге регулирования
(рис. 2).
Параметр
s также позволяет отключить ТРМ10 от управления нагрузкой. При s=0 управляющие
импульсы не выдаются. Этот режим можно использовать при управлении нагрузкой
вручную с помощью кнопки, подключенной параллельно выходному реле прибора.
5.3.
Микроконтроллер обеспечивает опрос кнопок, формирование сигналов для индикации,
а также обмен информацией с платой расширения при ее наличии в данной модификации.
5.4.
Все введенные параметры регулирования заносятся в электрически-перепрограммируе-мое
энергонезависимое запоми-нающее устройство, что обеспечи-вает их сохранность
и неизменность при отключении питания прибора.
5.5.
О наличии в приборе платы расширения, обеспечивающей связь с ЭВМ и формирование
тока регистра-ции, сигнализирует светодиод “С1”.
5.5.1.
Если изменение какого-либо параметра производилось от ЭВМ, то об этом сигнализирует
светодиод “С2”.
5.5.2.
Прибор переходит на работу по уставкам, заданным в его энергонезависимой
памяти через 30 сек после обрыва связи с управляющей ЭВМ.
5.6.
В приборе предусмотрена возможность автонастройки коэффициентов s и k.
При запуске автонастройки прибор включает исполнительный механизм, контролируя
значение параметра, поддержание которого должно осуществляться. По достижении
значение Твыкл = Тнач+(Т-Тнач)/2, где Тнач - начальное значение параметра,
а Т - значение уставки, прибор выключает управление объектом, после чего
определяет максимальное значение параметра Тмакс., достигаемое объектом
в связи с инерционностью. Процесс автонастройки завершается вычислением
коэффициен-тов после снижения контролируемого параметра до значения Ток=Тмакс-3.
Рис.10
6. ПРОГРАММИРОВАНИЕ ПРИБОРА
6.1. В приборе предусмотрено программное изменение параметров регулирования
и режима работы. Для этого необходимо произвести действия, определенные
соответствующим порядком программирования. Установка значения выбраного
параметра производится поразрядно. Изменения выполняются в мигающем разряде
последовательным кратковременным нажатием (примерно 1 секунду) на кнопку
« », смена разряда - кратковременным
нажатием на кнопку «
». После установки всех требуемых параметров и выхода в рабочий режим прибор
готов к работе.
ВНИМАНИЕ! Если при программировании прибора в течение
примерно 20 секунд не производятся операции с кнопками, то он автоматически
возвращается в рабочий режим.
6.1.1. К параметрам регулирования относятся - Т (уставка) и коэффициенты
s, t и k. Изменение параметров регулирования возможно при установке
соответствующего кода разрешения (см. п. 6.1.2). Порядок вычисления коэффициентов
приведен в разделе 10, а их уточнение в разделе 11. Порядок программирования
параметров регулирования приведен ниже.
Находясь в рабочем режиме, при котором на цифровой индикатор выводится
значение контролируемой величины, кратковременно нажмите на кнопку “ПРОГ.”
- тип используемого датчика;
- разрешение изменения параметров регулирования;
- нижнее и верхнее значения тока регистрации (для приборов, оснащенных платой расширения ПР-01);
- корректирующее значение;
- нижнее и верхнее значение диапазона измерения (для прибора, использующего в качестве датчиков унифицированные источники тока или напряжения);
- диапазон тока регистрации и номер прибора в сети (для прибора, оснащенного платой расширения ПР-01).
Для изменения параметров рабочих режимов необходимо ввести код. Порядок программирования режимов работы приведен ниже.
Находясь в рабочем режиме, при котором на цифровой индикатор выводится значение контролируемой величины, кратковременно нажмите на кнопку “ПРОГ.”
ТСМ с W100=1,426 - 01 00 - Нельзя изменять Т, s, t и k
ТСП с W100=1,385 - 02 01 - Нельзя изменять t и k
ТСП с W100=1,391 - 03 10 - Нельзя изменять Т и s
ТСМ с W100=1,428 - 04 11 - Можно изменять Т, s, t и k
ТХК - 04
ТХА - 05
Ток 4...20 мА - 10
Ток 0...20 мА - 11
Ток 0...5 мА - 12
Напряжение 0...10 В - 13
ТСМ гр. 23 - 15
ТПП(S) - 17
ТПП(R) - 18
ТНН(N) - 19
ТЖК(J) - 20
Для датчиков ТСМ с W100=1,428 и ТХК коды одинаковы, но варианты изготовления приборов различны.
Примечание. Изменение типа датчика можно производить только в своем варианте изготовления прибора (см. п. 1.2).
После установки кодов нажмите на кнопку “ПРОГ.”.
Прибор перейдет в режим задания диапазона тока регистрации и положения запятой (задаются при установленной плате расширения). Код диапазона тока регистрации задается в двух левых, а код положения запятой в двух правых разрядах цифрового индикатора.
Отключение тока регистрации - 00
0...20 мА - 01
4...20 мА - 02
Код положения запятой
00 - 0000
01-000.0
02-00.00
03 -0.000
После установки значения нажмите на кнопку “ПРОГ.”.
Прибор перейдет в режим задания нижнего значения диапазона для тока регистрации (задается при наличии в приборе платы расширения), о чем свидетельствует светодиод “С1”. Это значение соответствует току 0 мА при токе регистрации 0...20 мА или 4 мА при токе регистрации 4...20 мА. После установки значения нажмите на кнопку “ПРОГ.”.
Находясь в рабочем режиме, при котором на цифровой индикатор выводится значение контролируемой величины, кратковременно нажмите на кнопку “ПРОГ.”
7.УКАЗАНИЕ МЕР БЕЗОПАСНОСТИ
7.1.
Прибор относится к классу защиты 0 по ГОСТ 12.2.007.0-75.
7.2.
Требования безопасности - согласно разделу 2 ОСТ 25.977-82 в части требований
к электрическим приборам.
7.3.
Любые подключения к прибору следует производить при отключенном питании
сети.
7.4.
НЕ ДОПУСКАЙТЕ попадания влаги на выходные контакты клеммника и внутренние
электроэлементы прибора.
7.5.
К работе с прибором должны допускаться лица, изучившие настоящий паспорт
и инструкцию по эксплуатации.
8.ПОДГОТОВКА ИЗДЕЛИЯ К РАБОТЕ
8.1. Габаритные и
присоединительные размеры прибора настенного и щитового крепления приведены
в приложении 1.
8.2. Используя
входящие в комплект поставки элементы крепления, установите прибор
на объекте.
8.3. При монтаже
внешних проводов необходимо обеспечить их надежный контакт с клеммником
прибора, для чего рекомендуется тщательно зачистить и облудить их концы.
Сечение жил не должно превышать 1,0 кв.мм.
8.4. Параметры линии
для соединения прибора с датчиком приведены в таблице 2.
|
|
|
линии |
линии |
|
|
|
|
длины и сечения * |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примечание: Во избежание проникновения промышленных помех в измерительную часть прибора линию связи прибора с датчиком рекомендуется экранировать. В качестве экрана может быть использована заземленная стальная труба.
ВНИМАНИЕ! Не допускается прокладка соединительной линии в одной трубе с силовыми проводами или проводами, создающими высокочастотные или импульсные помехи.
8.5. Подключение прибора производится в соответствии с его модификацией. Схемы подключения приведены в приложении 2. При подключении прибора с настенным крепле-нием необходимо снять с него верхнюю крышку для обеспечения доступа к клеммнику.
8.6. При выполнении монтажных работ необходимо применять только стандартный инструмент.
9.ПОРЯДОК РАБОТЫ С ПРИБОРОМ
9.1. Подайте на прибор
питание 220 В 50 Гц. На цифровом индикаторе кратковременно (примерно на
3 секунды) отобразятся - в двух левых разрядах код типа датчика, а в двух
правых разрядах разрешение изменения параметров, после чего прибор перейдет
в рабочий режим. Если на индикаторе появились прочерки или показания прибора
не соответствуют реальному значению, то пользуясь методами, приведенными
в таблице 3, устраните причину.
Примечание.
При проверке исправности датчика и линии связи методом «прозвонки» во избежание
порчи прибора используйте для этого устройства с напряжением питания, не
превышающим 4,5 В. При более высоких напряжениях отключение связей от прибора
обязательно.
9.2. Введите в прибор
необходимые для выполнения технологического процесса параметры регулирования
Т, s, t и k. Для проведения автоматической коррекции коэффициентов s и
k значение контролируемой величины должно быть установившимся при отсутствии
управления объектом. Руководствуясь пунктом 6.2 проведите автоматичес-кую
коррекцию коэффициентов и запись их в энергонезависимую память прибора.
9.3. Для подключения
к прибору термопреобразователя сопротивления по двухпроводной линии выполните
следующие действия:
9.3.1. В соответствии
со схемой подключения установите перемычку между 11 и 12 выводами клемммника
прибора.
9.3.2. Отключите
датчик от линии и подключите вместо него магазин сопротивления (например
Р4831), установив его сопротивление равным сопротивлению датчика при 0°С.
9.3.3. Включите
прибор и определите его показания. В соответствии с порядком установки
корректирующего значения (см. раздел 6) введите определенное ранее значение
с противоположным знаком, если оно отлично от нулевого. После перехода
прибора в рабочий режим убедитесь в том, что показания прибора нулевые.
В противном случае повторите данный пункт.
9.3.4. Восстановите
соединение линии с датчиком. Прибор готов к работе.
10. УТОЧНЕНИЕ НАСТРОЕК ПИД-РЕГУЛЯТОРА
10.1. В процессе
работы, исходя из полученного переходного процесса, коэффициенты
регулятора с целью достижения оптимального качества регулирования могут
быть уточнены и изменены в пределах 10...30%.
Ниже приведены графики,
поясняющие влияние величины коэффициентов k, s и t на качество переходного
процесса регулирования температуры.
10.1.1. При включении
установки наблюдается значительное перерегулирование, а затем долгое слабозатухающее
колебание температуры вокруг уставки.
- слишком большой коэффициент усиления k. При незначительном рассогласовании формируется импульс большой длительности. В результате длительность управляющих импульсов все время “проскакивает” мимо некоторого среднего, оптимального значения;
- слишком мал коэффициент t. Если скорость изменения рассогласования DЕi слишком велика, прибор должен выключить нагрев несмотря на то, что текущая температура все еще меньше уставки. Если этого не происходит, необходимо увеличить коэффициент t, что также придаст затухающий характер колебаниям температуры вокруг уставки и заставит прибор лучше реагировать на резкое изменение температуры объекта;
- коэффициент s слишком мал. Если в пределах заданного параметра s величина DEi оказы-вается меньше 0,1оС, прибор считает ее равной нулю, то есть перестает работать дифферен-циальная составляющая ПИД-регулятора. Признаком этого является отсутствие реакции прибора на изменение коэффициента t. Чтобы избежать этого, необходимо увеличить параметр s.
- коэффициент s слишком велик. Слишком большой шаг регулирования также может вызвать колебательный процесс, но уже по другой причине. Колебания возникают из-за того, что прибор слишком редко вычисляет длительность управляющих импульсов и за счет этого «проскакивает» оптимальное положение или с большим запаздыванием реагирует на изменение температуры объекта.
10.1.2. Объект очень долго выходит на уставку или очень долго возвращается на уставку после плавного изменения температуры в результате возмущающего воздействия.
Причина этого в том, что коэффициент усиления k слишком мал. В результате, несмотря на значительное рассогласование Е, длительность управляющего импульса оказывается слишком мала для того, чтобы его компенсировать.
Признаками правильного выбора коэффициентов является плавный, без рывков рост температуры и отсутствие перерегулирования.
11. ПРОВЕРКА ПРИБОРА
11.1. Поверку
прибора проводят территориальные органы или ведомственная метрологическая
служба потребителя, имеющая право поверки. Требования к поверке, порядок,
основные этапы проведения определяются методикой МКЕЦ.920.380.00 МП.
11.2. Методика
поверки поставляется по требованию заказчика.
11.3. Межповерочный
интервал - 2 года.
12. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ
12.1. Периодически, но не реже одного раза в 6 месяцев, производите визуальный осмотр прибора, уделяя особое внимание качеству подключения внешних связей, а также отсутствию пыли, грязи и посторонних предметов на его клеммнике.
13. ПРАВИЛА ХРАНЕНИЯ
13.1. Приборы в упаковке хранить в закрытых отапливаемых помещениях при температуре от 0 до +60оС и относительной влажности воздуха не более 95% при 35оС.
14. СВИДЕТЕЛЬСТВО О ПРИЕМКЕ И ПРОДАЖЕ
Прибор ТРМ10 ___________________,заводской номер ______________
соответствует техническим условиям и признан годным к эксплуатации.
Дата выпуска __________________________________
Штамп ОТК
Продан _________________________ Дата продажи _______________
15. ГАРАНТИЙНЫЕ ОБЯЗАТЕЛЬСТВА
15.1.
Изготовитель гарантирует соответствие прибора техническим условиям при
соблюдении условий эксплуатации, транспортирования, хранения и монтажа.
15.2.
Гарантийный срок эксплуатации - 24 месяца со дня продажи.
15.3.
В случае выхода изделия из строя в течение гарантийного срока при условии
соблюдения потребителем правил эксплуатации, транспортирования и хранения
предприятие-изготовитель обязуется осуществить его бесплатный ремонт или
замену.
Гарантийный ремонт осуществляется по адресу:
109456, г. Москва, 1-й Вешняковский пр., д. 2, МГП «Овен».
16. ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ
16.1. Прибор
в упаковке транспортировать при температуре от -25 до +55оС, относительной
влажности 98% при 35оС.
16.2. Транспортирование
допускается всеми видами закрытого транспорта.
16.3. Транспортирование
на самолетах должно производиться в отапливаемых герметизированных отсеках.
Приложение 1
ГАБАРИТНЫЕ И ПРИСОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ РАЗМЕРЫ
1. *Размеры для справок
2. Рабочее положение – любое
3. Втулки подрезать в соответствии с диаметром вводного
кабеля
Прибор настенного крепления
|
размеры прибора |
тип установки приборов |
Приложение 2
 |
 |
|
|
|
в) Подключение прибора
г) Схема подключения приборов к ЭВМ
упровляющего устройств