最新岛电表FP93PID设定操作精编版.docx

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最新岛电表FP93PID设定操作精编版

2020年岛电表FP93,PID设定操作精编版

教师教材学生日本岛电FP93可编程PID调节器中文操作说明日本岛电FP93可编程PID调节器中文操作说明

FP93是日本岛电公司高性能的0.3级可编程PID调节器,它功能完善,性

能优良,设计细腻.具有自由输入,四位超大高亮的字符显示,众多的状态指

示.可带4组曲线最大40段可编程,六组专家PID参数,更高级的区域PID算

法.带手动,停电和故障保护,模拟变送,通讯接口,两路时标输出,I/O接

口包括4组DI外部开关,3路继电器和4路OC扩展门共16种和事件.

一.仪表的显示面板和功能键

二.操作流程图说明

FP93可分为六个窗口群,每个窗口群的第一个窗口用星号代表,全部的子窗口

和用虚线表示的选件子窗口共95个.每个窗口采用了编号,例如传感器量程选

择窗口[5-5],表示第5窗口群的第5号窗口.进入子窗口,按增减键修改参

数时,面板SV窗口的小数点闪动,按ENT键确认修改后,小数点灭.

三.简单加热系统定值调节的快速入门设置例

1.定值设置例:

仪表选用FP93-8P-90-N1000,K型热偶0.0～800.0℃输入,P

型输出接固态继电器.设定温度为600.0℃,EV1上限绝对值报警值650.0

℃,EV2下限绝对值报警值550℃,EV2的报警为上电抑制.

首先按面板RUN/RST（运行/复位键）,使仪表进入复位,面板RUN运行灯灭,

确定键和窗口是不被锁定或被转移到外部操作,参照中文流程图设置:

在[5-5]窗口,将传感器量程代码设定为:

05（K型热偶0.0～800.0℃）.

1）在[5-6]窗口,选择传感器量程的单位C（0.0～800.0℃）.

2）在[5-12]窗口,将调节输出极性设为:

rA反作用（加热）.

3）在[5-13]窗口,将调节输出的时间比例周期设为:

2秒.

4）在[3-1]窗口,设置为ON,定值方式.

5）在[3-2]或[0-0]窗口,按增,减键将SV值设为600.0℃,按ENT键确认.

6）在[5-19]窗口,将EV1报警方式设为:

上限绝对值（HA）.

7）在[5-22]窗口,将EV2报警方式设为:

下限绝对值（LA）.

8）根据要求,在[5-24]窗口,设置下限报警应具有上电抑制功能,设为:

2.

10）在[3-4]窗口,设EV1报警值:

650.0℃;在[3-5]设EV2报警值:

550.0℃.

11）在[3-3]窗口,选择PID参数号1注:

0或1等同于1号PID参数

12）接输出,在[0-0]窗口按住RUN键3秒钟,面板RUN灯闪烁,启动运行.

13）在[0-7]自整定窗口,按增/减键将OFF改为ON,按ENT键启动自整定,AT

灯亮.当炉温到达设定值时,AT灯闪烁.经三,两个周期振荡,AT灯灭,自整定

完成.基本的设置和调整结束,可进行定值FIX的调节了.

四.用户的基本设置窗口

基本窗口[0-0]窗口

1）传感器类型和范围/单位[5-5]/[5-6]窗口

2）调节输出正/反作用[5-12]窗口

3）SSR（P型）和继电器接点（Y型）的输出比例周期[5-13]窗口

4）PID参数,调节输出限幅和抗超调系数[4-0]～[4-8]窗口

5）PID参数的自整定AT执行[0-7]窗口

6）定值控制FIX和程序控制PROG选择[3-1]窗口

1.传感器类型和测量范围

此窗口需首先设置,一旦更改将清除其它与量程有关的参数,例如设定值SV

输入类型的设定:

（参照流程图上的量程代码表,在[5-5]"RANG"窗口,按增/

减键选择传感器类型和测量范围代码）,按确认键（ENT）确认.此外,可在[5-6]

窗口选择温度测量的摄氏（℃）或华氏（℉）的单位.

注:

铂电阻Pt100或JPt100（旧国标BA2）的标准区别.

直流输入的可编显示量程:

在[5-9]窗口选择直流信号的小数点位置（DP）:

XXXX,

XXX.X,XX.XX,X.XXX;[5-8][5-7]设置直流信号显示范围的上,下限值:

-1999～

9999,最大间隔10～5000.由此定义了直流信号的工程显示量程.例如:

4～

20mA表示为0～100.0兆帕的压力量程.

2.调节输出正/反作用

在[5-12]"ACT"窗口,选择调节输出反作用（加热）或正作用（致冷）.

反作用（RA）:

PV测量值与SV设定值的正偏差越大,调节输出越小（加热系统）.

正作用（DA）:

PV测量值与SV设定值的正偏差越大,调节输出越大（致冷系统）.

3.SSR（P型）和继电器接点（Y型）的输出比例周期:

在[5-13]窗口设置Out的输

出比例周期.在比例周期内,占空比脉宽调节输出正比于PID运算,用于交流过

零调功.P型输出比例周期一般选2～12秒（出厂值3秒）.继电器接点（Y

型）输出比例周期一般选20～30秒（出厂值30秒）.周期短调节变化快,适合

小惯性系统;惯性大的周期可选长些.负载电流大于300A时,可配功率扩展板

触发晶闸管.还可配置先进的TAC10I/P周波控制器,具有节能,不打表针,

调节精度高和提高电源功率因数的优点.

4.系统PID参数组

1）6组PID参数:

比例P,积分I和微分D参数是决定系统调节品质的重要参数,

提供了0-6号的6组PID参数（0或1都代表1号）,以对号入座的配制在定值

或曲线控制中.定值方式时,仅能在[3-3]窗口,选择1个PID号码.程序方式,

一组曲线最多可选择6个.

2）6组调节输出限幅:

每个PID号码都有对应的一组输出限幅参数,分别

在[4-7][4-8]窗口设定下限O-L（0～99%）和上限O-H（1～100%）.例如:

O-L设20%和O-H设80%,对应0～10V和4～20mA分别是2～8V和7.2～

16.8mA.适用于限定阀门开度,避开如线性阀的非线性区,伺服动作范围,

减小加热功率以及对特殊加热元件某升温段的功率限制等.限幅虽能减小

超调,如果因调节量不足将影响调节速度造成欠调（如长时间温度不能到

达）.对反作用的加热,会因下限维持输出造成连续超调,一般不设下限（保

持0.0%）.

同上,在该PID参数窗口群中设其它5组PID号对应的调节输出限幅.

3）6组抗超调系数:

每个PID号码都有对应的一组抗超调SF系数

图一:

有超调,振荡无超调,无振荡欠调,过渡时间长

在[4-6]窗口,设置第1组PID参数的超调抑制系数SF.调整SF可使被控对象

到达目标设定值的过渡过程最平稳.其原理是提前进入比例调节,延迟进行积分

调节（克服积分饱和）.SF对过渡过程的影响见图--,理论上,到达新设定值,

过快的调节速度,容易产生振荡,而中间图的效果较为理想.可根据工艺时间和

允许超调量,现场具体选择超调抑制系数SF（0～1.00）,SF=0为常规PID;SF=

1超调抑制作用强,速度慢;SF=0.4为出厂值,建议初次采用.

同上,在该PID参数窗口群中设其它5组PID参数的SF.

4）PID参数的自整定AT执行:

专家系统的办法是利用自整定功能,自动找到系统最佳的PID参数.在定值控

制或程序控制运行状态时,在[0-7]窗口,可执行自整定AT:

执行（on）或停止

（off）.如图示的AT自整定起动on后,AT灯亮闪烁,在PV测量值到达SV

设定值后,AT灯常亮,产生对系统的二,三次扰动.根据超调振荡的大小和恢

复的周期,自动算出系统的PID参数.整定完成,AT灯灭,系统恢复正常控制.

在曲线运行时,对于选择多组PID号的需反复起动AT的自整定.

PID参数手动调整:

（初学跳过）

FP93为用户提供了6组PID参数.可在[4-1]～[4-8]PID窗口群中观察或手动

修改自整定后的参数.对于滞后和变频控制等特殊系统,若反复整定效果不理

想,可手动修改PID参数.

A.当到达稳态前超调过大,如对到达稳态时间要求不高,可增大比例克服超调.

B.如要加快到达稳态的时间,而允许少量超调时,可适当减小比例带.

C.当测量值在设定值上下缓慢波动时,可适当增加积分时间或增大比例带.

D.当测量值在设定值上下频繁波动时,可适当减小微分时间.

5.PID算法外的其他方式:

手动更改PID参数设定窗口时,有下述的调节方式:

位式调节:

SV

t

自整定示意图

AT启动AT结束

自整定在下述的情况下被禁止:

a.手动状态时不执行

b.P=OFF,位式调节时不执行

c.PV测量值超量程时不执行

d.第3种锁定方式

e.调节器处于复位状态

自整定执行时,其它操作被禁止

CONTROLLER

-1-

当[4-1]窗口设置P=OFF时,[4-3][4-4]的积分和微分窗口被取消,出现[4-2]

"DF"位式灵敏度调整（初值为20）,用于调整动作宽度,例如:

0～1000℃量程,

设定500℃,灵敏度30℃,"Y"型继电器接点在500±15℃间通断,继电器接点在

515℃时关断,在低于485℃时吸合.

此外[4-3]I=OFF时为比例微分PD调节

[4-4]D=OFF时为比例积分PI调节

I=OFF和D=OFF时为纯比例P调节

五.程序控制方式

一组曲线的设定以及相关参数的示意图

1.设置顺序（初次设置时带星号的可跳过）

⑴设定曲线的分组格式[5-1]

⑵确定程序运行的时间单位[5-2]

进入曲线的设定

⑶设定曲线的步（段）数[1-2]

⑷设定曲线执行次数[1-14]（不设置为1,为单次运行）

⑸设定曲线运行中的报警点[1-11][1-12][1-13]

⑹设定曲线的伺服起动[1-15]

⑺曲线的确保平台[1-16]

⑻曲线的时标[1-3]～[1-10]

⑼曲线的掉电保护方式[5-3]

⑽超量程故障的保护方式[5-4]

循环完成的设置

⑾第一步的起始值[1-1]

⑿每步的目标值[2-1]

⒀按号选择的PID参数[2-3]

调试过程

⒁选择程序方式[3-1]

⒂选择曲线入口[0-0]

⒃运行程序[0-0]

⒄据选择的PID号的数量,反复起动自整定[0-7]

2.设置说明:

1）由工艺要求设定曲线的分组格式和时间单位:

参照图示的一组曲线示意,曲线是由步（段）组成的,在[5-1]窗口,可选择

1:

1组曲线40步2:

2组曲线20步/组2:

4组曲线10步/组的格式.仅有

曲线的小循环,曲线和曲线间不能链接,40段已足够满足了绝大多数的应用.

在[5-2]窗口,选每步最大的执行时间,HM:

99小时59分;MS:

99分59秒

2）运行曲线中的PID号的选择

一组曲线可利用6组PID号,一般可按低温-中温-高温区选三个号.在曲线的设

置中,不选PID号,将被自动默认1号PID.更便利的办法是区域PID.

3）运行曲线的PID参数自整定

一组曲线用了几组PID号,就需要反复起动几次自整定[0-7].运行程序和起动

自整定后,当测量PV值到达平台步的SV设定值后,自整定才开始,整定的是

平台的PID参数,AT整定完成,AT灯灭.其后需再次起动自整定,得到下个平

台的PID参数.PID号相同的,取最后一次的整定结果.

在曲线斜率运行中,需进入程序的保持状态,才能进行自整定.可利用程序的

跳步,缩短整条曲线的整定时间;也可已利用定值或某设定点的整定结果,在

PID号的参数窗口群中,手动填写修改其它PID号的参数.

4）程序复位时,可修改全部参数;程序运行