日本岛电FP23 PID调节器中文操作说明书.docx
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日本岛电FP23PID调节器中文操作说明书
日本SHIMADEN（岛电）FP23可编程PID调节器中文操作说明
一．日本岛电公司新型FP230.1％高精度高分辨率完全自由输入20条曲线（共400步）可编程单双通道,大液晶双排LED5位醒目显示,多DI/DO接口，常用通讯及MODBUS协议，支持用户灵活方便编译的计算机USB接口软硬件，功能极大集成。
可广泛用于半导体制造，计量仪表，传感器标定，航空航天，石油化工，冶金等自控领域
二．仪表的显示面板和功能键
5位超亮度红色LED数码字符显示：
1．测量值PV显示；2．故障状态显示；
5位超亮度绿色LED数码字符SV值显示：
LCD超大液晶显示：
4行共21个字符
1．当前运行的通道PV1或PV2显示；
2．当前运行的曲线号和步号显示；
3．当前曲线趋势等，DI/DO显示；
3．当前运行的PID号显示；
4．调节输出调节量百分比数字和模拟
（动态棒状图）显示；
5．参数设定的对话窗口；
17个状态指示灯：
1．RUN∶程序运行；2．HLD∶程序保持；
3．MAN∶手动调节；4．FIX∶定值控制；
5．EV1，6.EV2，7.EV3∶三组事件输出；8．DO1，9.DO2，10.DO3，11.DO4，12.DO5∶5个外部接点输出；
13．EXT∶外部控制；14．COM∶通讯状态；15．AT∶自整定；16．OUT1∶调节输出1；17．OUT2∶调节输出2
两个透明点：
红外线通讯收发。
前面板按键开关：
DISP∶用于改变显示内容；GRP∶用于选择八个命令组窗口群；
SCRN∶用于选择命令组内的子窗口；
∶循环键用于窗口内各参数循环；
∶设置参数值时向高位移动；
∶用于减小数值；
∶用于增加数值；
∶确认键用于确认参数值或其它工作状态设定；
∶手动输出功能选择；
∶SV值设定选择；
请尊敬的用户在使用前确认FP23的选型型号与系统要求无误。
三．选择FP23规格，设定FP23工作模式
用户可根据实际需求，选择单输入或双输入两种规格之一。
选择单输入规格有下面两种工作模式∶
SS模式∶单路自由输入，单路调节输出；SD模式∶单路自由输入，双路调节输出。
选择双输入规格有下面四种工作模式∶
DL模式∶自由输入，独立两通道调节；
DS模式∶自由双路输入，单路输出调节；DD模式∶自由双路输入，双路输出调节。
四．传感器类型、量程范围与直流信号的量程设定
1．首先参照热电偶和铂电阻量程分度表根据实际测量范围要求选择合适的传感器，并且把对应传感器代码在在【7-3】窗口RANGE量程代码设定选项中设定完成，并确定UNIT温度单位选项（℃或℉）。
（默认值为K型热电偶0.0-800.0℃）
注意：
当量程代码发生改变时，参数将被初始化。
2．对于直流信号输入类型，同样在量程分度表中找到对应输入信号代码，在【7-3】窗口中设定输入信号类型，同时在Sc_L与Sc_H量程上下限选项设定直流信号对应量程上下限，可用于接收来自温度、压力、湿度、流量、真空度等工业传感器模拟变送信号，同时可在DP小数点位数设定选项设定小数点位。
当输入为4-20mA或0-20mA直流电流信号时，输入端配备250Ω高精密接收电阻，将输入信号对应转换成1-5V或0-5V直流电压信号，相应量程代码选择85（1-5V）或84（0-5V）。
3．经过前面的设定后，确定了传感器或者直流信号上下限满刻度值后，可在【8－2】窗口SVLimit_L与SVLimit_H设定值上下限设定选项进一步设置设定值SV的上下限，并由此限定了任意超出上下限的SV设定值。
防止错误目标值输入。
例如∶K型热电偶，温度范围0.0-800.0℃，可在本窗口内设定如400.0-600.0℃的设定值限定范围。
注意：
该功能在系统确认需要时使用。
五．单通道FP23加热系统的定值控制快速设定例
调节器选定型号为：
FP23－SP－N-0000000
系统要求：
烘箱加热器K型热电偶0.0—800.0℃，固态继电器输出设定值为600.0℃，EV1事件输出为上限绝对值报警，报警值为700.0℃。
具体设置如下：
1．在UNIT/RANGE【7－3】窗口依次设定量程RANG：
06（0.0—800.0℃）单位UNIT：
℃
2．在CTRLOUT【6－1】窗口确认调节极性OUT1ACT：
反极性Reverce,调节输出周期CYC：
设为2秒
3．在CTRLEXEC窗口群的【1－6】窗口FIXSV设定控制值为：
600。
0℃
4．在CTRLEXEC窗口群的【1－6】窗口FIXMOVE设定为：
EXE方式
5．在EVENT/DO窗口群的【4－3】窗口EV1MD报警方式：
设为PVHi上限绝对值报警,在该窗口的ACT选择报警接点的NO常开或NC常闭方式
6．在CTRLEXEC窗口群的【1－7】窗口FIXEV1：
具体报警值：
700.0℃;
7．在CTRLEXEC窗口群的【1－6】窗口FIXMODE设定为：
ON方式，FIX指示灯亮
8．在【0－0】窗口，同时按ENT和DISP两键，RUN指示灯亮，FIX定值控制方式随即开始
9．在CTRLEXEC窗口群的【1－1】窗口启动AT自整定功能：
OFF变为ON,按ENT确认键，AT灯闪亮。
到AT灯自灭，自整定结束。
六．单通道FP23加热系统的程序控制快速设定例
调节器选定型号为：
FP23－SP－N-0000000
系统要求：
烘箱加热器K型热电偶0.0—800.0℃，固态继电器输出工艺曲线（其中1条）如图，EV1事件输出为上限绝对值报警，报警值为700.0℃。
另系统要求有2个时标TS1和TS2，分别占用EV2和EV3两个事件输出。
具体设置如下：
1．在LOCK/INIT窗口群的【8－3】窗口依次设置时间单位TimeUnit:
M/S（分/秒）
2．在PROGRAM窗口群的【2－1】窗口设置01第1条曲线的Numofstep步数：
8步;
3．在PROGRAM窗口群的【2－1】窗口设置曲线的起始步号StartSTEP：
1第1步
4．在PROGRAM窗口群的【2－2】窗口设置曲线的起始步值StartSV：
40（℃）
5．在PROGRAM窗口群的【2－2】窗口设置（第1条）曲线的重复次数PTNReps：
1
6．在PROGRAM窗口群的【2－2】窗口按STEP键进入具体步的终值SV和运行时间STEPime及每步所分配的PID号;例第1步SV：
100（℃）；STEPime:
2:
30（分：
秒）；PID号：
1按STEP键进入下一步的设置
7．在EVENT/DO窗口群设置EV1MD报警方式：
设为PVHi上限绝对值报警；在该窗口的ACT选择报警接点的NO常开或NC常闭方式
8．在CTRLEXEC窗口群的【2－5】窗口EV1具体报警值：
700.0℃
10．在EVENT/DO窗口群设置EV2MD报警方式：
设为TS1时标1；及该时标输出接点的NO常开或NC常闭方式
11．在EVENT/DO窗口群设置EV3MD报警方式：
设为TS2时标2；及该时标输出接点的NO常开或NC常闭方式
12．在PROGRAM窗口群的【2－12】窗口设置时标1：
TS1的起始步号ONSTEP/TS1的起始时间ONTime;TS1的结束步号OFFSTEP/TS1的结束时间OFFTime
例如图：
TS1的ONSTEP为1/TS1的ONTime为00：
04;TS1的OFFSTEP为3，/TS1的OFFTime为00：
00
13．在PROGRAM窗口群的【2－13】窗口设置时标2：
例如图：
TS2的ONSTEP为3/TS2的ONTime为03：
24;TS2的OFFSTEP为8，/TS2的OFFTime为00：
00
14．在CTRLEXEC窗口群的【1－6】窗口FIXMODE设定为：
OFF方式，FIX指示灯不亮
15．在【0－0】窗口，同时按ENT和DISP两键，RUN指示灯亮，程序控制方式随即开始
16．在CTRLEXEC窗口群的【1－1】窗口启动AT自整定功能：
OFF变为ON,按ENT确认键，AT灯闪亮。
到AT灯自灭，自整定结束。
七.输入量程选择，单位，测定范围及热电偶冷端补偿的方式
（1）输入量程选择在【7-3】窗口参照量程代码表设定相应的代码RANGENo.。
设定范围：
01~87初始值：
06（K3）
注意：
变更量程代码后相关的输入参数被初始化。
（2）直流信号输入的可编量程
为线性输入时的设定，在热电偶TC和铂电阻RTD输入时不能设定。
设定的是电压、电流输入的工业现场的真实值。
在【7-3】窗口，设定可能范围：
—19999~30000Unit
测定范围：
最小间隔10Unit最大间隔3000Unit可上述范围内进行任意设定（但是Sc_LSc_L：
0Unit/Sc_H：
1000Unit；并同时设定小数点位置
（3）在【7-5】窗口单位设定测定单位。
设定范围：
０C、０F、%、None初始值：
０C
注意：
变更单位后相关的输入参数会被初始化。
（4）在【7-4】窗口设定小数点最低位的转换，可设定测定范围小数点最低位的有无。
没有小数点的输入量程无此功能。
另外在线性输入时无此窗口显示。
设定范围：
Normal，Short
初始值：
Normal
（5）在【7-4】窗口设定热电偶冷端补偿的方式，仪表内部：
Internal,外部External。
设定范围：
Internal，External
初始值：
Internal
八．测量值显示补偿与滤波时间常数
（1）经过传感器标定后的精度误差或因传感器安放位置不当引起的测量误差可在【7-2】窗口中PVBias测量偏差补偿选项设置正负偏移量作为测量值PV的显示补偿。
（默认值0.0不补偿）
（2）FP23采样周期为100mS，工业现场存在着各种测量干扰噪声信号，为了尽可能的减小噪声干扰对测量结果的影响，可在【7-2】窗口中PVFilter测量值滤波选项设置测量值PV的软滤波时间常数（0-100S）。
大的滤波时间常数测量抗干扰能力强，但是影响系统的响应速度，不适用于要求快速响应的控制系统。
具体设定值当依据工业现场的干扰情况以及系统要求适当设定。
（3）当输入为直流电压和直流电流信号时可以采用测量值斜率运算，该功能用于结合平方根开放运算和线性近似，这种斜率应用于平方根开放运算和线性近似的运算结果。
其运算公式为∶PV=A×X+B
其中A=输入测量值；X=测量值斜率；B=测量值显示补偿；PV=执行测量值
该参数可在【7-2】窗口中PVSlope测量值斜率选项设置测量值斜率参数，范围0.5-1.5。
九．调节输出的正反极性、周期，超量程时的设定输出。
在【6-1】窗口的ACT选项可设置调节输出作用极性（正作用Direct或反作用Reverce），当处于自整定状态或斜率控制状态时输出极性不可转换，当存在双输出时，可设定双路正作用、双路反作用或一路正作用一路反作用，依系统要求设定。
Reverse（反作用）：
测定值（PV）越高于设定值（SV）输出越减少的动作。
一般用于加热控制
Direct（正作用）：
测定值（PV）越高于设定值（SV）输出越增加的动作。
一般用于冷却控制
对于SSR（P型）和继电器（Y型）调节输出类型，可在【6-1】窗口（第二输出在【6-2】窗口）CYC选项设置输出比例周期（默认值30S），该参数正比于PID运算结果的占空比调节，方法简单易行，电源污染小。
SSR交流调功时间一般选择2-12S（阻性负载），周期短，加热分辨率高，对于惯性大的系统，周期可选的长些。
在【6-1】窗口的在RST选项可设置仪表复位状态时的维持调节输出百分比（范围0.0-100.0℅），当处于复位状态时，控制运算停止，按照预设的脱机输出值保持输出，否则无输出（出厂默认值0.0％）。
当处于位式调节时预设值为50.0℅或更大时则脱机状态时输出100.0℅，反之预设值小于50.0℅则脱机状态时输出0.0℅。
在【6-1】窗口的在ERR选项可设置测量值PV超量程状态时的维持调节输出百分比（范围0.0-100.0℅），当处于该状态时，控制运算停止，按照预设的输出值保持输出，否则无输出（出厂默认值0.0％）。
当处于位式调节时预设值为50.0℅或更大时则脱机状态时输出100.0℅，反之预设值小于50.0℅则脱机状态时输出0.0℅。
调节输出类型/规格为∶接点输出（Y）接点容量240VAC/2.5A阻性；电流输出（I）4～20mADC负载阻抗600Ω以下；SSR驱动电压输出（P）12V±1.5VDC,负载电流30mA以下；电压输出（V）0～10VDC，负载电流2mA以下。
在【6-2】窗口设置调节输出2的以上相同参数。
在【6-3】窗口设置调节输出的斜率控制，调节输出量以每秒的设定值均匀输出。
用于需要避免激烈输出变化时。
十.有关二通道输入的设定，型号为FP23－DS（/D）××××，其他形式下无窗口显示。
（1）在【7-1】窗口测量值PV模式的选择
设定调节PV运算方式范围：
MAX，MIN，AVE，DEV，PV
初始值：
DEV
MAX最大值；将输入的大的值作为PV值进行调节。
MIN最小值；将输入的小的值作为PV值进行调节。
AVE平均值；将输入的平均值作为PV值进行调节
DEV偏差值；将（输入1—输入2）作为PV值进行调节
PV：
将输入1的值作为PV值进行调节
（2）超量程时的处理方式
DEV时无此设定界面显示
设定范围：
0，1
初始值：
0
0：
超量程时按另一正常通道的PV值调节，
1：
按预先设定好的数据调节。
无论任何通道出现超量程时都会执行设定好的调节输出。
初始值：
1.000
（3）开方运算功能的设定
为线性输入时的设定，可将流量测量等具有平方特性的信号线形化。
在热电偶TC和铂电阻RTD输入时无此窗口显示。
在【7－5】窗口设置开方运算功能开启ON，设定范围：
ON，OFF初始值：
OFF
在同一窗口设置lowcut功能，用于当处于设定值以下时，PV值归0功能为防止输入信号中加入干扰波造成动作不稳定，即输入信号趋向于0时，很小的输入值变动也会造成PV很大的变化。
只有在开启开方运算时生效。
对应输入值为0.0~5.0%.初始值：
1.0%
（4）分段折线近似运算的设定
在【7－6】窗口设置分段折线近似运算的开启
当PV输入信号为非线形信号时，此设定可通过折线近似将其转化为线形信号，为线形输入设定。
在热电偶TC和铂电阻RTD输入时无此窗口显示。
设定范围：
ON，OFF初始值：
OFF
在【7－6】到【7－11】窗口设置折点，可设定分段折线近似输入的折点，是对应于PV输入值A设定PV显示值B，注意：
当B的值小于其前面A时，后面运算均无效。
对应PV输入点A1~A11可以设定PV显示值折点B1~B11。
各折点对应关系：
A1对应B1，A2对应B2……A11对应B11，各个折点间成线性对应。
此设定为线性输入设定，设定范围：
An，Bn：
—5.00~105.00%
初始值：
An，Bn：
0.00%
（5）设定值SV的限幅，可以防止超出使用范围的错误设定，在【7－8】窗口设定SV上下限值。
设定范围：
量程范围内（SVLimit_L初始值：
SVLimit_L：
量程范围下限值
SVLimit_H：
量程范围上限值
注：
SV限幅器设定前设好的SV值（FIXSV，StartSV，STEPSV）值如果超过限幅时，就会有下面例子中的空白点显示。
空白点所显示的SV值会被内部的限幅SV值所替代。
十一.程序曲线的设定
（1）时间单位
在【8－3】窗口设定step步时间、time时标等各个项目中所使用的时间单位。
设定范围：
H/M：
小时/分钟M/S：
分钟/秒初始值：
H/M
（2）程序控制执行的延迟时间
在【8－3】窗口设定执行程序控制时的延迟时间，时间单位固定为H/M。
程序控制开始执行后，在延迟时间作用期间RUN指示灯闪，设定好的延迟时间结束后程序控制开始，RUN指示灯亮。
设定范围：
00h00m~99h59m初始值：
00h00m
（3）输入异常的处理方式
在【8－3】窗口设定程序控制中传感器断线或超量程等错误发生时的处理。
设定范围：
HLD，RUN，RESET初始值：
HLD
HLD在超量程恢复或复位前持续的保持状态（hold）。
与通常的保持状态不同，会继续输出错误时的输出设定值。
RUN程序完毕或进入复位状态前，程序动作会继续。
（时间继续）
RESET解除程序动作转为复位状态
（4）断电保护
【8－3】窗口设定内容：
电源切断后再次接通时回复到何种状态，
设定范围：
RESET复位，CONTINUE继续
初始值：
RESET
RESET进行程序控制时不保持断电前的状态，在再次接通电源时转为复位状态。
CONTINUE继续程序断电前的状态。
FIX控制时总是保持断电前状态
但以下情况除外。
1.执行AT时
2.DI输入状态变化时
3.考虑PID区域滞后时的PIDNo.
（5）程序的跳步方式
在【8－4】窗口设定范围：
以步Step为基准，以设定时间Time为基准
初始值：
Step
Step执行跳步命令时跳入下一步。
Time执行跳步命令时跳过该时间间隔。
所设定时间超过步的范围时，超出部分无效。
一超出该步的时间范围，就会进入下一个步。
跳步时间，设定“Time”间隔，设定范围：
00:
00~99:
59初始值：
00:
00
（7）通道1CH1的曲线pattern数
在【8－5】窗口设定通道1的曲线数。
如有剩余的曲线数将自动注入通道2中。
下面在二通道输入2loop形式下的窗口。
设定范围：
0~20初始值：
10
注意：
变更此参数时曲线的相关参数会被初始化。
（8）程序步STEP的相关设定，一般以曲线1步1为例进行操作说明。
在【2S－1】窗口设定步STEP的设定SV值
设定STEP1的SV值
设定范围：
SV限幅范围内：
当STEPSV值超出限幅器范围时会出现下面显示的空白点。
空白点处显示的SV值会被转为内部限幅器的SV值
初始值：
0.0
在【2S－1】窗口设定步STEP的运行时间
设定STEP1的时间
设定范围：
00:
00~99:
59
初始值：
00:
01
步STEP对应的PIDNo.号
设定执行STEP1时的PIDNo.
设定范围：
0~10初始值：
0
设定PID=0时为以下情况。
1.参照前面的PIDNo.
2.在起始步中如设定PID=0，程序开始时执行PIDNo.1。
（9）曲线pattern的相关设定
在【2－1】窗口设定使用于程序曲线pattern中的STEP步数
设定范围：
0~400初始值：
20
最大步数根据通道1和通道2的分配和其他曲线步数的不同而变化。
注：
通道1的曲线数为20，曲线No.2~20的步数设定为0时，CH1的patternNo.1的步数可以最大设定为400。
如果设定的值小于目前执行的步数，程序会立刻终止并回到最先的步或目前的STEP执行完毕后会结束或回到最先的步。
在【2－1】窗口继续设定起始步StartSTEP程序开始时的步设定。
设定范围：
0~步数
初始值：
1
在【2－2】窗口设定曲线起始值StartSV。
起始值只在从第一步开始程序的情况下有效。
设定范围：
SV限幅设定范围内初始值：
0.0
在【2－2】窗口继续设定曲线的执行次数。
在程序执行中，如果设定了比目前曲线执行次数少的次数时，在执行完结束步后程序曲线结束。
（如果有曲线链接，则进入下一条曲线。
）
设定范围：
1~9999初始值：
1
在【2－3】窗口设定某条曲线中步的链接和重复执行次数。
.
设定步的链接的起始步号。
设定范围：
1~STEP数
初始值：
1
设定步的链接的结束步号。
设定范围：
1~STEP数
初始值：
20
步的重复执行次数，设定steploop的执行次数
设定范围：
1~9999
初始值：
1
在【2－4】窗口设定程序的确保平台功能，
关于程序的确保平台功能：
程序控制时，设定值由倾斜步向平台步转变时，由于控制系统的原因测量值未能完全跟踪上设定值，会导致平台步的时间较短影响加工材料的质量。
这项功能可以用来保证平台步的时间。
有两种设置方式实现：
第1种：
设定程序的确保平台功能区域的具体数值，
设定范围：
OFF，1~9999初始值：
OFF
由倾斜步向平台步切换中，平台步的设定值与测量值的偏差未进入确保平台功能区域时，不会进入平台步，而是在确保平台时间结束前一直在本步内控制。
此状态中状态窗口【0-3】中的GUA指示灯亮。
注意：
从复位状态转成程序控制时，处于平台状态（SSV=SV1）时程序的确保平台功能仍会进行。
另外，即使步时间设定为00:
00的步，如果符合程序的确保平台功能的条件，仍会起作用。
第2种：
设定程序的确保平台功能区域的具体时间
设定程序的确保平台功能时间。
当倾斜步时间终止的同时开始测量时间，到达所设定时间时无论处于区域内外都会转到平台步。
设定范围：
00:
00~99:
59初始值：
00:
00
在【2－4】PV窗口设定程序的伺服起动功能。
当程序的起始值与当前测量值有偏差时，会导致控制动作时间的浪费。
为省掉这些被浪费的时间，将当前的测量值作为程序起始值开始程序。
程序的伺服起动功能为OFF关闭时，通常以程序的起始值作为程序运行的开始点。
设定范围：
ON/OFF
初始值：
OFF
注意：
1：
在“PVSTART”开始中的“开始步时间”设定为00m01s以上时有效
2：
本品内部在分辨率关系、瞬间STEP设定、STEPSV变化率等条件下执行“PV开始”功能时可能会在计算开始SV值上发生不准确的现象。
（10）程序的相关设定
在【1－3】窗口设定曲线链接执行次数设定，设定范围：
0~9999初始值：
0
在【1－3】－【1－5】窗口设定执行顺序
用来设定程序中各个曲线的执行顺序。
从第一个曲线开始顺次连接各曲线，最多可以连接到20条，也可以将同一条曲线重复设定。
设定范围：
0~分配pattern的上限
初始值：
0
注曲线设定为0时，与后面设定的曲线链接无效。
（11）自整定点的功能：
当执行时，在某些工业系统要求避免由自整定带来的扰动而造成的过调，用户需设定实际控制设定值的偏差点进行自整定动作。
在【8－2】窗口设定范围：
0.1~10000Unit初始值：
0
注意1：
ATPoint自整定点的设定：
在设定值上下对自整定动作点进行偏差设定。
2：
测量值在设定的自整定点以外时，如果执行自整定就会在自整定动作点（PV与SV之间）执行自动调整。
3：
测量值在上下的自整定动作点之间时，如果执行自整定会在设定值点执行自动调整。
4：
ATP=0时，SV值就是AT动作点
5：
选择PIDSV区域控制时，AT点无效
（12）时标信号
每条曲线对应8点时标信号TS。
作为外部输出使用时，时标信号必须事先在事件EV/DO界面群组中的EV1~3/DO1~13里分配TS1~8。
时标信号（TS）的有效条件
1）ONSTEPNO.设定时（非OFF）。
2）ONSTEPNO.≦OFFSTEPNO.时。
实际ON时间≦实际OFF时间时。
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