PID数字光柱显示控制仪.docx
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PID数字光柱显示控制仪
一、虹润牌PID自整定控制仪主要特点……………………………………………………………………1
二、输入信号与适配传感器…………………………………………………………………………………1
三、主要技术参数……………………………………………………………………………………………1
四、操作指南…………………………………………………………………………………………………3
(一)、仪表面板……………………………………………………………………………………………3
(二)、操作方式……………………………………………………………………………………………4
1、正确的接线……………………………………………………………………………………………4
2、仪表的上电……………………………………………………………………………………………4
3、仪表设备号及版本号的显示…………………………………………………………………………4
4、控制参数(一级参数)设定…………………………………………………………………………4
(三)、返回工作状态………………………………………………………………………………………6
(四)、自动演算功能的实现………………………………………………………………………………6
(五)、自动/手动无扰动切换方法…………………………………………………………………………6
(六)、手动/自动无扰动切换方法…………………………………………………………………………6
(七)、控制输出工作原理…………………………………………………………………………………6
五、PID控制算法……………………………………………………………………………………………7
六、PID控制调节方法………………………………………………………………………………………8
七、报警输出方式……………………………………………………………………………………………8
1、AL1.AL2的说明……………………………………………………………………………………8
2、断偶与超量程指示及报警……………………………………………………………………………8
3、报警输出状态…………………………………………………………………………………………8
八、校对方式…………………………………………………………………………………………………9
九、输入与输出设定方式……………………………………………………………………………………9
十、安装与使用………………………………………………………………………………………………12
1、仪表的接线请参阅接线图……………………………………………………………………………12
2、配线上的注意…………………………………………………………………………………………12
十一、维护与保养……………………………………………………………………………………………12
十二、接线图…………………………………………………………………………………………………13
十三、虹润牌PID自整定控制仪型谱表……………………………………………………………………17
十四、二级参数设定…………………………………………………………………………………………20
十五、仪表配线举例…………………………………………………………………………………………23
承蒙惠购本控制器不胜感激。
敬请事先详阅本《操作手册》,以便于准确使用。
注:
记载内容因为改进将会不经预告予以变更,敬请谅解。
如有不详之处,请与本公司技术服务部联系。
本控制器虽然经过严格的品质管理、制造、出厂,但万一遇有发生不正常事项或意外之处,敬请通知本公司营业经办人、技术服务部或附近本公司代理商为感。
一、虹润牌PID自整定控制仪主要特点:
◎适用于需要进行高精度测量控制的系统,可根据被控对象自动演算出最佳PID控制参数。
◎可选择外给定(或阀位)控制功能,可取代伺服放大器直接驱动执行机构(如阀门等)。
◎可自动跟随外给定值(或阀位反馈值)进行控制输出(模拟量输出或继电器正转、反转输出)。
◎可实现手动/自动无扰动切换。
采用逼近法积算,带切换限幅功能,以实现手动/自动的平稳切换。
◎光柱显示控制仪集数字仪表与模拟仪表于一体,可对测量值及控制目标值进行数字量显示(双LED数码显示),并同时对测量值及控制目标值进行相对模拟量显示(双光柱显示),使测量值的显示更为清晰直观。
◎采用最新无跳线技术,只需设定仪表内部参数,即可随意改变仪表的输入信号类型。
◎可分别带有一路模拟量控制输出(或开关量控制,继电器正转、反转控制)及一路模拟量变送输出,适用于各种测量控制场合。
◎支持多机网络通讯,具有多种标准串行双向通讯功能可选。
配用坤瑞工控组态平台软件,可方便地实现仪表与上位机进行联网监控管理。
◎全新概念的电脑数字自动调校,全数字化冷端补偿。
独特的全开放式用户二次可编程界面。
设定参数密码锁定,断电后永久保存。
◎通过ISO9001国际质量体系认证,品质可靠。
二、输入信号与适配传感器
1.配用标准信号变送器:
(特殊要求请在订货时说明)
标准信号的变化范围
输入阻抗
配用变送器
测量范围
输
入
信
号
各种mV信号
≥10MΩ
霍尔变送器
根据用户需要自由设定。
范围:
-1999~9999字
0~10mA
≤500Ω
与DDZ-Ⅱ型仪表配套
4~20mA
≤250Ω
与DDZ-Ⅲ型仪表配套
0~5V
≥250kΩ
与DDZ-Ⅱ型仪表配套
1~5V
≥250kΩ
与DDZ-Ⅲ型仪表配套
30~350Ω
与远传压力电阻配套
2.配用标准分度号温度传感器(特殊要求请在订货时说明):
分度号
分辨率℃
配用传感器
测量范围
输
入
信
号
B
1
铂30-铂6铑
S
1
铂10-铂
K
1
镍铬-镍硅
E
1
镍铬-康铜
J
1
铁-康铜
T
0.1
铜-康铜
WRe
1
钨3-钨25
Pt100
1
铂热电阻R0=100Ω
Pt100.1
0.1
铂热电阻R0=100Ω
Cu50
0.1
铜热电阻R0=50Ω
三、主要技术参数
输入信号模拟量输入:
电阻──各种规格热电阻(见输入信号与适配传感器),如Pt100、
Cu100、Cu50等或远传压力电阻30~350Ω
电偶──各种规格热电偶(见输入信号与适配传感器),如B、S、
K、E、T、J、WRe等
电压──0~5V、1~5V或mV等
电流──0~10mA、4~20mA或0~20mA等。
测量范围-1999~9999字
测量精度0.2%FS±1字或0.5%FS±1字
分辨率±1字
温度补偿0~50℃
显示方式-1999~9999测量值显示-1999~9999设定值显示
-1999~9999外给定值显示0~100.0﹪阀位反馈值显示
0~100%输出量显示发光二极管工作状态显示
双高亮度LED数字显示,双光柱显示
控制方式PID控制电流/电压输出
PID控制继电器开关量输出
PID正转/反转阀位控制
位式ON/OFF带回差
开关量输出继电器正转、反转控制输出──继电器ON/OFF带回差
输出信号模拟量输出:
0~10mA(负载电阻≤750Ω)
4~20mA(负载电阻≤500Ω)
0~5V(负载电阻≥250KΩ)
1~5V(负载电阻≥250KΩ)
★模拟量控制输出与变送输出相互隔离
开关量输出:
继电器控制输出(AC220V/3A,DC24V/5A,阻性负载)
继电器正转、反转控制输出─继电器ON/OFF带回差
可控硅过零触发脉冲输出─SCR输出,光电隔离,400V/0.5A
固态继电器电压控制信号输出─SSR输出,光电隔离,6~24V/30mA(电压不可调)
双向可控硅过零触发输出─SOT输出,400V/7A
馈电输出:
DC24V,负载≤30mA
通讯输出:
接口方式─标准串行双向通讯接口:
RS-485,RS-232C,RS-422等
波特率─300~9600bps内部自由设定
报警方式可选择继电器上限、下限报警输出,LED指示
可选择继电器偏差内报警输出,LED指示
可选择继电器偏差外报警输出,LED指示
可选择继电器LBA报警输出,LED指示
报警精度±1字
联机通讯通讯为二线制、三线制或四线制(如RS-485、RS-232C、RS-422等),亦可由用户
特殊要求,波特率300~9600bps可由仪表内部参数自由设定。
接口和主机采用光
电隔离,提高系统的可靠性及数据的安全性。
通讯距离可达1公里,上位机可采
集各种信号与数据,构成能源管理和控制系统。
配用坤瑞工控组态平台软件,可
实现多台仪表与一台或多台微机进行联机通讯,系统采用主──从通讯方式,能
方便的构成各种能源管理和控制系统。
整个控制回路只需一根二(三、四)芯电
缆,即可实现与上位机通讯,上位微机可呼叫用户设定的设备号,随时调用各台
仪表的现场数据,并可进行仪表内部参数设定。
设定方式面板轻触式按键数字设定
参数设定值密码锁定
设定值断电永久保存
保护方式输入回路断线报警(继电器输出,LED指示)
超/欠量程报警指示(继电器输出,LED指示)
欠压自动复位
工作异常自动复位(Watchdog)
使用环境环境温度0~50℃
相对湿度≤85%RH·避免强腐蚀气体
供电电源常规型AC220V
%(50Hz±2Hz,线性电源)
特殊型AC90~265V──开关电源
DC24V±2V──开关电源
功耗≤5W(AC220V线性电源供电)
≤4W(AC90~265V开关电源供电)
≤4W(DC24V开关电源供电)
结构标准卡入式
四、操作指南
(一)、仪表面板
HR-WP-D90仪表面板
名称
内容
操
作
键
参数设定选择键
可以确认已变更的设定值
可以按序变换参数设定模式
配合▼键可实现自动/手动控制输出的切换
配合▲键可进入仪表二级参数设定
▼
设定值减少键
变更设定时,用于减少数值:
连续按压,将自动快速减1
配合
键可实现自动/手动控制输出的切换
▲
设定值增加键
变更设定时,用于增加数值:
连续按压,将自动快速加1
配合
键可进入仪表二级参数设定
复位(RESET)键面板不标出
用于程序清零(自检)
显
示
器
测量值PV显示器
显示实时测量值
在参数设定状态下,显示参数符号
目标值SV显示器
(阀位反馈值显示器)
(外给定值显示器)
显示控制目标值或输量的百分比
阀位控制时,显示阀位反馈值
外给定控制时,显示外给定值
在参数设定状态下,显示设定参数值
指
示
灯
(AL1)指示灯(红)
第一报警ON时亮灯
(AL2)指示灯(绿)
第二报警ON时亮灯
(Al3/OUT)
反转/输出指示灯(红)
阀位反转时亮灯
控制输出为继电器(或SSR、SCR)时亮灯
AL3/OUT
控制输出为模拟量(电流或电压)时无指示灯
(AL4)指示灯(绿)
阀位正转时亮灯
(A/M)
功能指示灯(红)
手动状态时指示灯亮,开始自动演算将连继闪烁,自动演算完毕时灯灭(手动状态修改参数,指示灯闪烁,该状态下,输出值保持手动,参数修改操作同自动状态)
(二)操作方式
1、正确的接线
仪表卡入表盘后,请参照仪表随机接线图接妥输入、输出及电源线,并请确认无误。
2、仪表的上电
本仪表无电源开关,接入电源即进入工作状态。
3、仪表设备号及版本号的显示
仪表在接入电源后,可立即确认仪表设备号及版本号。
3秒钟后,仪表自动转入工作状态,PV显示测量值,SV显示控制目标值或输出量的百分比。
如要求再次自检,可按一下面板右下方的复位键(面板不标出位置),仪表将重新进入自检状态。
例:
虹润牌PID自整定控制仪,输入4~20mA,(量程0~100.0),控制目标值80.0,开机状态如下:
★注:
分度号显示参数表:
显示
B
S
K
E
T
J
L
C
分度号
B
S
K
E
T
J
WRe
Cu50
显示
P
P0
A
0
1
2
3
分度号
Pt100
Pt100.1
特殊规格
0~10mA
4~10mA
0~5V
1~5V
4.控制参数(一级参数)设定
(1)控制参数的种类
在仪表PV测量值显示状态下,按压SET键,仪表将转入控制参数设定状态。
每按SET键即照下列顺序变换参数(一次巡回后随即回至最初项目)。
各设定参数如下表所示:
符号
名称
设定范围
说明
出厂预定值
CLK
设定参数禁锁
CLK=00
CLK≠00
CLK=132
CLK≠132
无禁锁(可进入修改一级参数)
禁锁(设定参数不可修改)
无禁锁(可进入修改二级参数设定)
禁锁(设定参数不可修改)
00
AL1
第一报警值
-1999~9999
显示第一报警的报警设定值
其他功能请参照(AL1.AL2.的说明),订货时提出
50
AL2
第二报警值
-1999~9999
显示第二报警的报警设定值
其他功能请参照(AL1.AL2.的说明),订货时提出
50
LBA
控制环
断线/短路报警
0~9999
当仪表控制输出量等于PID或PIDH,并且连续时间大于LBA设定时间,而PV测量值无变化,则判断为控制环故障,输出报警。
(设定LBA报警时有此参数)
50
AH1
第一报警回差
0~255
显示第一报警的回差值
2
AH2
第二报警回差
0~255
显示第二报警的回差值
2
CON
内部参数
CON=0
控制输出为PID控制
内部保留参数,请勿随意更改
0
P
比例带
全量程
显示程序比例带的设定值
设定为(0)时,则成位式控制
50
I
积分时间
1~1999秒
显示程序积分时间的设定值
解除比例控制所产生的残留偏差
设定为(0)时,积分动作则成OFF
200
D
微分时间
1~1999秒
显示程序微分时间的设定值
预测输出的变化,防止扰动,提高控制的稳定性
设定为(0)时,微分动作则成OFF
10
AT
积分分离区
全量程
可有效的防止积分饱和
控制方式请参见(PID控制算法)
200
T0
运算周期
1~200秒
精度:
10mS
显示PID调节运算周期
继电器或可控硅输出时有此参数
1.0
T1
输出周期
1~200秒
精度:
10mS
显示控制输出的周期
继电器或可控硅输出时有此参数
2.0
AUT
自动演算
(自整定)
AUT=0-关
AUT=1-开
关-手动设定PID参数值
开-自动演算(自整定)
注:
自动演算完毕后,可手动修改设定参数
0
AH
逻辑回差值
全量程
显示自动演算输出时的逻辑回差值
继电器或可控硅输出时有此参数
0
(2)控制目标值SV的设定:
在PV显示测量值,SV显示目标值的状态下,按住SET键不放,4秒钟后,即进入控目标值SV的设定状态。
符号
名称
设定范围
说明
出厂预定值
SV
控制目标值
全量程
显示控制目标值的设定值
50或50.0
★因仪表规格不同,有不予显示的参数,尚请注意。
★仪表参数设定时,PV显示器将作为设定参数符号显示器,SV将作为设定参数值显示器。
★参数修改完毕后,必须再次按压SET键,才可以将修改后的参数锁存。
否则,仪表不保存修改后的参数值。
(3)参数设定方式
以下以HR-WP-D805为例,说明参数设定方式及过程。
(设定控制目标为100.0)
(图一):
在PV显示测量值,SV显示控制目标值的状态下,按压SET键大于4秒,即进入参数设定状态。
屏幕显示控制目标值参数符号SV及出厂预定值。
(图二):
在SV设定状态下,按住设定值增加键,程序自动快速加1。
调整参数值为100.0。
(图三):
按压SET键,确认参数设定值锁存,控制目标值设定即告完毕。
★用以上方法,可继续分别设定AL1,AL2,P,I,D,T等参数及设定参数的锁定CLK。
★修改参数前,请先确认CLK=00,否则参数将无法修改。
★操作时注意:
设定参数改变后,按SET键该值才被保存。
如参数的设定值不能修改,则系设定参数正被禁锁,请将CLK的参数设定值改为00即可开锁。
要使设定值为负数,可按设定值减小至零后,继续按住该键,显示即出现负值。
参数一旦设定,断电后将永久保存。
(三)返回工作状态
1.手动返回:
在仪表参数设定模式下,按住SET键5秒后,仪表即自动回到测量值显示状态。
2.自动返回:
在仪表参数设定模式下,不按任一键,30秒后,仪表将自动回到测量值显示状态。
3.复位返回:
在仪表参数设定模式下,按压复位键,仪表再次自检后即进入测量值显示状态。
(四)自动演算功能的实现
在仪表测量状态下,进入一级参数设定,设定AUT=1,确认后按住SET键5秒退至测量状态下,仪表开始自动演算。
自动演算时,仪表自动演算指示灯A/M将闪烁,指示正在进行自动演算。
自动演算时,如遇断电或复位,仪表将以自动演算前的设定值为准进行控制。
当自动演算指示灯熄灭,则表示自动演算完毕。
仪表将自动演算结果写入E2PROM永久保存。
自动演算完毕后,可根据现场实际情况手动修改自动演算后的参数设定值。
(五)自动/手动无扰动切换方法
在仪表自动控制输出状态下,同时按压(SET)键和▼键,仪表将自动跟踪输出量,A/M指示灯(红)亮,即已完成自动/手动无扰动切换,此时可按▲或▼键手动改变仪表输出量的百分比(范围:
0~100%)。
手动状态下,仪表显示为:
(六)手动/自动无扰动切换方法
在仪表手动控制输出状态下,同时按压(SET)键和▼键,仪表将自动跟踪输出量,A/M指示灯(红)灭,即已完成手动/自动无扰动切换,仪表显示为:
(七)控制输出工作原理:
仪表工作过程分三种状态:
1.PID自整定工作状态:
(1)自动控制状态:
仪表上电后自动处于跟踪状态。
仪表采样PVin输入信号,并将PVin输入值显示于PV显示器上,控制目标值(或输出量的百分比)显示于SV显示器上。
(2)手动操作状态:
当需要进行手动操作控制时,在PV显示输入值状态下,同时按压
键和▼键,仪表将跟随当前输出量,自动转入手动控制输出量状态,仪表自动/手动(A/M)指示灯亮,即可实现自动/手动无扰动切换。
此时,SV显示输出量(0~100%),输出值大小可按压▲键(增加输出量)或▼键(减少输出量)来调节。
同时按压
键和▼键,仪表即返回自动控制输出量状态,此时仪表将跟随当前输出量,根据控制器设定参数中的积分时间,按控制逼近方法,自动跟随PV变化,转回自动控制状态。
2.阀位控制状态:
仪表可接受双路的模拟输入信号,送往仪表的PVin和SVin接线端,PVin输入信号显示测量值,由PV显示器显示;SVin输入信号显示阀位反馈值,由SV显示器显示。
根据用户的具体要求,仪表可输出模拟量(如0~10mA、4~20mA、0~5V、1~5V等)或其它控制信号(如阀位控制的正反转等)。
(1)自动操作状态:
仪表在自动控制输出时,将根据PID控算法,当控制输出量百分比小于SV阀位反馈值时,仪表输出反转,直至控制输出量=SV阀位反馈值。
当控制输出量百分比大于SV阀位反馈值时,仪表输出正转,直至控制输出量=SV阀位反馈值。
★当前控制输出量的大小可将仪表切换至手动状态即可查看。
(2)手动操作状态
在仪表自动跟踪状态下,同时按
压和▼键,仪表将跟随当前输出量,转入手动控制输出量状态,仪表自动/手动(A/M)指示灯亮,即可实现自动/手动无扰动切换。
SV显示百分比输出值(0~100%),此时:
1)按压▲键,仪表即增加输出量(输出正转),直至仪表的控输出量=阀位反馈值后,松开▲键。
2)按压▼键,仪表即减少输出量(输出反转),直至仪表的控制输出量=阀位反馈值后,松开键停止输出。
3)同时按压
键和▼键,仪表即返回自动控制输出量状态,此时仪表将根据实时测量值控制阀门开度大小。
3.外给定控制状态:
仪表可接受双路的模拟输入信号,送往仪表的PVin和SVin接线端,PVin输入信号显示测量值,由PV显示器显示;SVin输入信号显示外给定值,由SV显示器显示。
仪表的控制目标值由SVin输入信号给定,根据用户的具体要求,仪表可输出模拟量(如0~10mA、4~20mA、0~5V、1~5V等)。
(1)自动控制状态(模拟量输出)
自动上电后处于自动控制状态。
仪表采样PVin输入信号,根据PID控制算法控制模拟量的输出,并将测量值显示在PV显示器上,输出量或控制目标显示在SV显示器上。
(2)手动操作状态:
当需要进行手动操作控制时,在PV显示测量值状态下,同时按压
键和▼键,仪表将跟随当前输出量,自动转入手动控制输出量状态,仪表自动/手动(A/M)指示灯亮,即可实现自动/手动无扰动切换。
此时,SV显示输出量(0~100%),输出值大小可按压▲键(增加输出量)或▼键(减少输出量)来调节。
同时按压
键和▼键,仪表即返回自动控状态。
五、PID控制算法
仪表采用最优化PID算法
仪表控制输出示意图:
六、PID控制调节方法
★如有下图的情况,请减少P的设定值★如有下图的情况,请增加P的设定值
★如有下图的情况,请增加I或P的设定值★如有下图的情况,请减少D的设定值
★PV即实际测量值
七、报警输出方式
1.AL1、AL2的说明
符号
名称
设定范围
说明
输出状态
AL1
第一报警
全量程
可选择上限或下限报警
可选择不报警
请参阅
报警输出状态
AL2
第二报警
全量程
可选择上限或下限报警
可选择不报警
可选择偏差内报警
可选择偏差外报警
可选择LBA报警
★表中各功能只能选择一种,上上限报警及下下限报警必须AL1、AL2配合方能实现
2.断偶与超量程指示及报警
(1)断偶(输入回路断线)时,
仪表显示状态如下:
3.控制(或报警)输出状态
★关于回差:
本仪表采用控制输出带回差,以防止输出继电器在报警输出临界点上下波动时频繁动作。
仪表输
出状态如下:
★偏差内报警输出:
★偏差外报警输出:
★ON:
继电器常开触点
八、校对方式
本仪表采用智能化微机技术,提出了全新的数字式调试概念,整机无电位器