Техническое описание КОНТУР

ОАО «Челябинский завод «ТЕПЛОПРИБОР»
НОВИНКА! Регулятор универсальный микропроцессорный “КОНТУР”
Регуляторы-измерители «КОНТУР» - конфигурируемые
устройства универсального назначения с дискретными и
аналоговыми цепями ввода-вывода.
Предназначены для измерения, регистрации и регулирования
параметров технологических процессов (температура,
давление, уровень, влажность и др.) контролируемых
объектов в различных отраслях промышленности.
При автоматизации технологических процессов, устройства
используются для построения одно- и многоканальных систем
измерения, контроля, регистрации и регулирования
технологических параметров, а также систем сбора данных и
систем сигнализации.
Регуляторы могут применяться как самостоятельно (например, локальный регулятор), так и в
составе многоуровневых связанных систем контроля и регулирования.
Регуляторы, выполненные на микропроцессорной основе, обладают высокой точностью
измерения и регулирования, надежны в эксплуатации и достаточно просты в программировании.
Регуляторы «КОНТУР» зарегистрированы Госстандартом в Госреестре средств измерений под
номером № 24416-03.
Сертификат RU.C.34.004.A № 14230
Использование







Изделия могут быть использованы как:
быстродействующие ПИД-регуляторы для малоинерционных объектов управления;
регуляторы технологических процессов по четырем независимым контурам регулирования;
регуляторы с четырьмя входными сигналами, связанными математической зависимостью;
ПИД-регуляторы с двумя независимыми контурами регулирования для программного
управления технологическими процессами, задание для которых является функцией времени;
четырехканальные регистраторы параметров технологических процессов;
устройства многоканальной сигнализации с программированием до восьми значений пределов
сигнализации и произвольным подключением узлов сигнализации к измерительным каналам;
нормирующие преобразователи:
– входного сигнала любого измерительного канала (или сигналов четырех каналов, связанных
математической зависимостью), в токовый выходной сигнал;
– с кусочно-линейной зависимостью токового выходного сигнала от входного сигнала любого
измерительного канала.
Общие сведения. Функциональные особенности.
 Измерение технологических параметров не более, чем по четырем каналам, с индивидуальной
настройкой каждого канала.
 Индикация результатов измерения на ЖКИ-табло с подсветкой;
 Дополнительная цифровая фильтрация измеряемого параметра, с возможностью ввода
коэффициентов демпфирования по каждому каналу.
 Линеаризация НСХ первичных датчиков.
 Встроенная система компенсации влияния температуры «холодных» спаев термопар.
 Возможность ручной коррекции ошибки измерения первичного датчика (ввод поправки).
 Масштабирование (линейное или с извлечением квадратного корня) унифицированных
сигналов и индикация результата измерения на табло в единицах измерения физических
величин.
 Возможность вывода на ЖКИ-табло большого объема легко распознаваемой информации.
1
 Возможность поочередного вывода на табло 10 вариантов отображения информации.
 Возможность ввода текстовых описаний измеряемых параметров и контуров регулирования.
 Регулирование технологических параметров по одному или двум контурам по ПИД- закону и
дополнительно, при использовании предельных компараторов, еще по двум контурам по закону
ON/OFF.
 Поддержание параметра или соотношений параметров на уровне, постоянном во времени или
заданном кусочно-линейной функцией времени.
 Управление одним или двумя контурами по заданной программе.
 Библиотека программ состоит из 4 программ, создаваемых пользователем. Каждая программа
может иметь до 32 участков.
 Законы регулирования: ON/OFF, ПИД-S, ПИД-С, ПИД-Н/С.
 Возможность введения ограничения на управляющее воздействие.
 Возможность использования предиктора Смита для регулирования параметров на объектах с
большим транспортным запаздыванием.
 Цикл регулирования не более 50 мс (только для исполнений с одним входом при измерении
токовых сигналов).
 Режимы регулирования: ручной или автоматический, с безударным переходом с режима на
режим.
 Автоматическая или полуавтоматическая настройка на объект управления.
 Возможность оперативной коррекции настроек регулятора при изменении параметров объекта
управления.
 Сигнализация выхода параметров за пределы заданных значений (до 8 независимых предельных
компараторов с настраиваемым гистерезисом).
 Звуковая и световая сигнализация.
 Защита настроек прибора от несанкционированных изменений путем ввода паролей (три уровня
паролей).
 Сохранение настроек прибора в энергонезависимой памяти.
 Автоматическое тестирование, с определением неисправностей при включении.
 Возможность оперативного управления регулятором с помощью внешних сигналов: выбор
основных или резервных настроек, старт/стоп авт. режима, фиксация управляющего
воздействия, вызов режима ввода поправки и др.
 Архивирование результатов измерения и регулирующих воздействий во внутреннюю
энергонезависимую память, с циклом регистрации от 1 до 999с.
 Память измеренных данных – кольцевой архив переменной длины (зависит от количества
регистрируемых параметров), с минимальным количеством записей в архиве не менее 1640
(с регистрацией всех возможных параметров).
 Возможность масштабирования входного сигнала в единицы параметра при выводе на табло и
при записи в архив.
 Преобразование одного из входных сигналов или рассогласований между входными сигналами
в выходной токовый сигнал.
 Высокая скорость обмена в информационной сети с использованием открытого протокола.
 Часы реального времени с возможностью автоматической коррекции точности хода.
 Полное конфигурирование и настройка прибора, как с клавиатуры, так и по информационной
сети на основе RS485 с удаленного ПК.
 Хорошо видимое аналоговое представление рассогласования на линейном индикаторе
(барграфе).
 Гальваническая развязка между входными, выходными цепями.
 Встроенная функция линеаризации, с использованием принципа кусочно-линейной
аппроксимации по 10 опорным точкам, с возможностью установки необходимых соотношений
между входным сигналом любого канала (или соотношений сигналов нескольких каналов) и
преобразованным значением на выходе преобразования в ток 4-20 мА.
 Наличие развитого сервисного ПО в комплекте поставки изделий.
2
Технические характеристики
Входные
сигналы
Название параметра
Значение
Количество каналов измерения
1 или 4
Типы НСХ и диапазоны
измерения для подключаемых
термопар
НСХ преобразования и
диапазоны измерения
сигналов подключаемых
термопреобразователей
сопротивления
(только для первого канала)
Схема подключения: двух- ,
трех- и четырехпроводная
L, J
–100...600 °С
K, N
–50...1100 °С
S
100...1600 °С
B
300...1500 °С
A-1
0...2200 °С
100М, 50М
W = 1,428
W = 1,426
–50...180 °С
100П, 50П
W = 1,391
W = 1,385
–50...550 °С
Диапазоны измерения унифицированных
сигналов
0…5 мА, 4…20 мА, 0…10 мВ,
0…100 мВ, –100…100 мВ, 0…1 В
Выбор диапазона измерения (линейного
или с корнеизвлечением), производится
при программировании.
Время опроса измерительных входов
не более 50 мс для одноканального
исполнения;
не более 1,25 с для четырехканального
исполнения.
Постоянная времени цифрового фильтра
(коэффициент демпфирования)
Цифровые входы оперативного
управления
От 0,0 до 99,9с
«логический 0» – не более 0,4 В
«логическая 1» – не более 24 В
Выходные Количество аналоговых выходов
сигналы
Диапазон преобразования аналоговых выходов
Количество дискретных выходов
Нет / 1 / 2
4-20 мА, нагрузка не более 500 Ом
3
Коммутируемый ток не более 3А
контакты реле при 240В переменного тока или 28В
постоянного тока.
Дискретные сигналы
Коммутируемый ток не более
транзисторные
100мА при напряжении не более
ключи
40В постоянного тока
Встроенный источник напряжения
Напряжение (24 ± 2,4) В.
постоянного тока с защитой от короткого
Номинальный ток нагрузки 40 мА
замыкания, для питания внешних датчиков
Тип
RS 485
интерфейса
Скорость
9600, 19200, 38400, 57600,
Интерфейсный выход
обмена в сети
115200 бод
Протокол
Modbus / ASCII
обмена
3
Название параметра
Погрешность для каналов измерения
для аналоговых каналов вывода
управляющего воздействия
компенсации температуры холодного спая
при работе с термопарами, не более
Межповерочный интервал
Коэффициент пропорциональности
Параметры
ПИД закона
Коэффициент интегрирования
регулирования Коэффициент дифференцирования
Время переходного запаздывания
Параметры
Коэффициент активности
объекта
управления
Время транспортного запаздывания
Параметры окружающей среды в рабочем режиме
Питание
Потребляемая мощность, не более
Пылевлагозащита
Электрические подключения
Монтаж
Габариты
Масса, не более
Значение
± 0,25%
± 0,5%
1,0 °С
2 года
от 00,0 до 99,9
от 0,0000 до 9,9999
от 0 до 999
от 0,2 до 999,9 с
от 0,0005 до 0,9999
от 0,2 до 999,9 с
5 ... 50 °С, влажность до 80 % при
температуре 25 °С
(175…250) В, 50±1 Гц
6 ВА
IP65 со стороны передней панели,
IP30 со стороны задней панели
Полярно защищённые винтовые
штекерные клеммы с поперечным
сечением подключаемых проводов
до 2,5 кв.мм.
Щитовой
96 (ширина) * 96(высота) *
180(глубина) мм
0,65 кг
Краткое описание особенностей работы прибора.
Регулятор универсальный микропроцессорный "Контур" предназначен для решения
разнообразных задач технического регулирования.
"Контур" – это гибко программируемый одно- или двухконтурный регулятор для
стабилизации или отслеживания различных технологических параметров. "Контур" может
использоваться, как позиционный, так и ПИД-регулятор с релейным или аналоговым (токовым)
выходом.
"Контур" может осуществлять регулирование на разнообразных объектах управления по
ПИД - закону. Качество регулирования достигается первичной настройкой на объект и
возможностью коррекции настроек.
Первичная настройка регулятора производится в полуавтоматическом режиме по введенным
параметрам объекта управления с использованием внутренней библиотеки коэффициентов
настроек.
В регуляторе имеется возможность оперативно перейти на резервные настройки при
изменении параметров объекта управления, например при увеличении массы материала в печи.
Для объектов управления, имеющих очень большое транспортное запаздывание, "Контур" дает
возможность применения регулирования с предсказанием.
При использовании ПИД- закона, регулятор имеет возможность ограничить управляющие
воздействие – нижнее и верхнее ограничение на управляющее воздействие, определяемое
4
инерционностью (например, минимальная длительность импульса управляющего воздействия) и
ходом исполнительного механизма (например, время перемещения исполнительного механизма)
Регулятор осуществляет измерение сигналов от стандартных датчиков, программа
линеаризации для которых хранится в памяти регулятора и осуществляется автоматически.
В регуляторе имеется функция программной линеаризации, сущность которой заключается в
возможности установки необходимых соотношений между входным сигналом и преобразованным
значением по кусочно-линейной зависимости. На вход модуля линеаризации может быть подключен
любой измерительный канал, а выход подключен к входу одного из контуров регулирования или к
аналоговому каналу вывода.
Эта функция может быть использована для линеаризации передаточной характеристики
нестандартных датчиков или измеряемых параметров с сильной нелинейностью, при условии, что
известны (или определены расчетно-опытным путем) все необходимые соотношения.
В регуляторе имеется возможность использования до восьми предельных компараторов, с
индивидуальной настройкой каждого. Настройки компараторов – выбор рабочего входа, выхода,
функция сигнализации (больше или меньше), уставка сигнализации и зона возврата.
Основные особенности "Контура":
 возможность использования в многоконтурных системах регулирования;
 возможность применения для малоинерционных объектов, для которых To/Ko ≤ 20,
где Тo, Кo – постоянная времени и коэффициент активности объекта управления.
Для оперативного управления процессом регулирования "Контур" имеет два цифровых входа,
которые используются для оперативного переключения режимов управления (например, для
запоминания регулирующего воздействия и выдачи его на объект управления до окончания
замены датчика, вышедшего из строя).
Для возможности интегрирования в информационную сеть АСУ в регуляторе имеется
интерфейс RS485 с поддержкой высокой скорости обмена.
Конфигурирование и настройку регуляторов, подключенных в сеть, можно осуществлять не
только с клавиатуры по месту установки устройств, но и с удалённого персонального компьютера
при помощи сервисной программы, входящей в комплект поставки регулятора. Программа
функционирует под управлением ОС Windows 95/98/2000/XP.
Сервисная программа позволяет считать текущую конфигурацию и настройки любого
регулятора в сети, зная которые можно осуществить любые коррективы настроек регулятора, даже
не имея аппаратного доступа к устройству. Считанные настройки можно сохранить в виде файла
(проекта), после чего в сохраненном проекте можно внести необходимые изменения, а затем в
удобный момент времени оперативно загрузить настройки по сети в выбранный регулятор.
Регулятор обеспечивает сбор и архивирование данных во внутренней энергонезависимой
памяти, с возможностью последующей передачи этих данных в персональный компьютер. Таким
образом, появляется возможность использовать прибор не только по своему прямому назначению
(как регулятор), но и как четырехканальный показывающий и регистрирующий прибор.
Особенностью настройки программного регулирования является возможность ввода значений
задания на каждом участке, как в процентах, так и в единицах измерения регулируемого
параметра. При этом временная продолжительность участков определяется временами начала и
окончания участков.
В память технологических программ регулятора (группа из 4-х программ) в любой момент
времени могут быть загружены новые программы, созданные при помощи сервисного
программного обеспечения. При этом, возможно создание целой библиотеки технологических
программ при помощи графического редактора программ, входящего в сервисное ПО, с
возможностью их сохранения в виде архивных файлов технологических программ на ПК.
При использовании барьеров искрозащиты, "Контур" может работать с датчиками,
установленными во взрывоопасной зоне.
Полная информация по изделию (руководство по эксплуатации, протокол обмена по
цифровому интерфейсу, сервисная программа) доступна по адресу:
www.tpchel.ru (раздел: новые разработки)
5
Схема внешних подключений:
Как заказать изделие:
В заявке необходимо указать модификацию аппаратного исполнения регулятора в
соответствии с картой заказа. Организации, имеющие собственную ремонтную базу,
дополнительно могут заказать комплект схем электрических принципиальных.
Схема выбора модификации изделий (карта заказа):
Пример записи при заказе: «Регулятор-измеритель универсальный «Контур», аппаратное
исполнение 1111; 5 штук». Комплект схем электрических принципиальных 2.574.005 Э3
Заявки направляйте в отдел продаж ОАО "Челябинский завод "Теплоприбор" по факсу
(3512) 22-92-62.
6