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智能PID调节控制器

文章日期:2019-07-20|阅读数:



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一、产品介绍
    人工智能温控器/调节仪采用真正的人工智能算式,仪表启动自整定功能,可以根据被控对象的特性,自动寻找最优参数以达到很好的控制效果,无需人工整定参数。控温精度基本达±0.1℃,无超调、欠调,达国际先进水平。可与各类传感器、变送器配合使用,实现对温度、压力、液位、容量、力等物理量的测量显示,并配合各种执行器对电加热设备和电磁、电动阀进行PID调节和控制、报警控制、数据采集等功能。适用于工业炉,电炉,烘箱,试验设备,制鞋机械,注塑机械,包装机械,食品机械,印刷机械等行业。
   仪表具有多种输入类型,一台仪表可以配接不同的输入信号,大大减少了备表的数量。仪表可选择单组PID控制或两组PID运算控制(如加热/冷却控制系统)。PID控制输出可选:电流、电压、SSR固态继电器、单/三相SCR过零触发、阀门正反转控制等多种方式。可附加位式报警控制、模拟变送输出、RS485/232通讯等功能。

智能PID调节控制器


二、技术参数
输入
输入信号 电流 电压 电阻 电偶
输入阻抗 ≤250Ω ≥500KΩ    
输入电流最大限制 30mA      
输入电压最大限制   <6V    
输出
输出信号 电流 电压 继电器 24V配电或馈电
输出时允许负载 ≤500Ω ≥250KΩ
(注:需要更高负载能力时须更换模块)
AC220V/0.5A(小)
DC24V/0.5A(小)
AC220V/2A(大)
DC24V/2A(大)
见备注
≤30mA
调节输出
控制输出 继电器 单相可控硅 双相可控硅 固态继电器
输出负载 AC220V/0.5A(小)
DC24V/0.5A(小)
AC220V/2A(大)
DC24V/2A(大)
见备注
AC660V/0.1A AC600V/5A
(如果直接驱动
必须注明)
DC12V/30mA
综合参数
测量精度 0.2%FS±1字
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。
显示方式 LED红/绿数码管双排显示或LED红/绿数码管双排显示+51段LED光柱显示
使用环境 环境温度:0~50℃;相对湿度:≤85%RH; 避免强腐蚀气体。
工作电源 AC 100~240V(开关电源) (50-60HZ); DC 20~29V (开关电源)。
功耗 ≤5W
结构 标准卡入式
通讯 采用标准MODBUS通讯协议,RS485通讯距离可达1公里;RS232通讯距离可达:15米。
注:仪表带通讯功能时,通讯转换器最好选用有源转换器
备注:外形尺寸为D、E的仪表继电器输出时允许负载能力为AC220V/0.6A,DC24V/0.6A。
三、仪表的面板及显示功能
PID调节控制器 
1)仪表外形尺寸及开孔尺寸
外形尺寸 开孔尺寸 外形尺寸 开孔尺寸
160*80mm(横式/光柱) 152*76mm 96*48mm(横式) 92*45mm
80*160mm(竖式/光柱) 76*152mm 48*96mm(竖式) 45*92mm
96*96mm(方式/光柱) 92*92mm 72*72mm(方式) 68*68mm
48*48mm(方式) 45*45mm    
2)显示窗
  PV显示窗:显示测量值;在参数设定状态下,  显示参数符号
  SV显示窗:手动状态下显示PID运算结果;自动状态下的显示内容可通过二级菜单中的DISP进行定义;      参数设置状态下显示设定参数值
3)面板指示灯
   A/M:手/自动切换指示灯
   EV1:事件报警指示灯 
   AL1:第一报警指示灯
   AL2:第二报警指示灯
   OP1:输出指示灯(正转)
   OP2:输出指示灯(反转)
   OP3:输出指示灯
   OP4:输出指示灯
4) 操作按键

确认键:数字和参数修改后的确认
翻页键:参数设置下翻键
退出设置键:长按2秒可返回测量画面
配合  键可实现自动/手动控制输出的切换
  位移键:按一次数据向左移动一位
返回键:长按2秒可返回上一个参数
  减少键:用于减少数值
带打印功能时,显示时间
在点动输出时,可以实现阀位点动关小
  增加键:用于增加数值
带打印功能时,用于手动打印
在点动输出时,可以实现阀位点动开大
5)标准配线
    仪表在现场布线注意事项:
PV输入(测量输入)
1、减小电气干扰,低压直流信号和传感器输入的连线应远离强电走线。如果做不到应采用屏蔽导线,并在一点接地。
2、在传感器与端子之间接入的任何装置,都有可能由于电阻或漏电流而影响测量精度。
热电偶或高温计输入 
   应采用与热电偶对应的补偿导线作为延长线,最好采用带屏蔽层保护的补偿导线
RTD(热电阻)输入 
   三根导线的线阻抗必须相等,并且线阻抗不可超过15Ω;若使用导线未满足以上其中一个要求将
   导致热电阻测量偏差

四、通电设置
   仪表接通电源后进入自检(见右图),自检完毕后,仪表自动转入工作状态,
在工作状态下,按压键显示LOC,LOC参数设置如下:
1. 1) Loc等于任意参数可进入一级菜单(LOC=00;132时无禁锁);
  2) Loc=132,按压键4秒可进入二级菜单;
  3) Loc=130,按压键4秒可进入时间设置菜单,对于带打印功能的表;
  4) Loc等于其它值,按压键4秒退出到测量画面。
2.如果Loc=577,在Loc菜单下,同时按住键和键达4秒,可以将仪
表的所有参数恢复到出厂默认设置。
3.在其它任何菜单下,按压键4秒可退出到测量画面。
4、时间设定
在仪表PV显示测量值的状态下,按压"  "键进入参数,设定LOC=130,在PV显示LOC,SV显示130的状态下,按压"  "键4秒,即进入时间参数设定,仪表PV显示"d=14",SV显示"1009"表示当前日期2014年10月09日,在此状态下,可参照仪表参数设定方法,设定当前日期。在仪表当前日期显示状态下,按压"  "键,仪表PV显示"T=15",SV显示"3045"表示当前时间15点30分45秒,在此状态下,可参照仪表参数设定方法,设定当前时间。在仪表当前时间显示状态下,再次按压"  "键4秒,则退出时间设定,回至PV测量值显示状态。
★返回工作状态
1.手动返回:在仪表参数设定模式下,按压  键4秒后.仪表即自动回到实时测量状态。
2.自动返回:在仪表参数设定模式下,不按任何按键,30秒后,仪表将自动回到实时测量状态。
五、参数设置
5.1 一级参数设置
    在工作状态下,按压键PV显示LOC,SV显示参数数值:按键来进行设置,长按键2秒可返回上一级参数,Loc等于任意参数可进入一级参数。

出厂设置 参数 设定范围(字) 说明
 
设定参数禁锁
0~999 LOC=00:无禁锁(一级参数可修改)
LOC≠00,132:禁锁(一级参数不可修改)
LOC=132:无禁锁(一级参数、二级参数可修改)
 
第一报警值
-1999~9999 第一报警的报警设定值
 
第二报警值
-1999~9999 第二报警的报警设定值
 
第三报警值
-1999~9999 第三报警的报警设定值
 
第四报警值
-1999~9999 第四报警的报警设定值
 
出厂设置 参数 设定范围(字) 说明
 
返回到初始画面LOC

控制环断线/短路报警
1~9999(S) 当仪表控制输出量等于PIDL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)
 
第一报警回差
0~9999 第一报警的回差值
 
第二报警回差
0~9999 第二报警的回差值

第三报警回差
0~9999 第三报警的回差值/位式控制回差值
 
第四报警回差
0~9999 第四报警的回差值
 
比例带
1~9999 显示比例带的设定值(P值越小,系统响应越快;P值越大,
系统响应越慢)
 
积分时间
1~9999(×0。5S) 显示程序积分时间的设定值,用于解除比例控制所产生的
残留偏差。I值越小,积分作用增强;I值越大,积分作用
相应减弱。设定为(9999)时,积分作用为OFF。
 
微分时间
0~1999(×0.5S) 显示程序微分时间的设定值,D值越小,系统微分作用越弱;
D值越大,系统微分作用越强;设定为0时,微分动作则成
OFF;用于预测输出的变化,防止扰动,提高控制的稳定性。
 
输出周期
1~200(×0.5S)
精度:10mS
控制输出的周期
(开关量控制输出时有此参数)
 
输出抑制参数
0.00~1.00 越大抑制越强:当SF=1.00抑制最强,当SF=0.00抑制消取
(详见7.5关于SF参数的使用注解)
 
辅助输出比例带
1~9999 显示辅助输出比例带的设定值(P值越小,系统响应越快;P值
越大,系统响应越慢)(见备注1)
 
辅助输出
积分时间
1~9999(×0.5S) 显示辅助输出积分时间的设定值,用于解除比例控制所产生的
残留偏差。I值越小,积分作用增强;I值越大,积分作用相应
减弱。设定为(9999)时,积分作用为OFF。(见备注1)
 
辅助输出
微分时间
0~1999(×0。5S) 显示辅助输出微分时间的设定值,D值越小,系统微分作用越
弱;D值越大,系统微分作用越强;设定为0时,微分动作则
成OFF;用于预测输出的变化,防止扰动,提高控制的稳定性。
(见备注1)
 
辅助输出周期
1~200(×0.5S)
精度:10mS
辅助输出的周期(见备注1)
(开关量控制输出时有此参数)
 
辅助输出
输出抑制参数
0。00~1。00 辅助输出抑制积分作用以减少超调,1.00抑制作用最强,
0.00没有抑制作用(详见7.5关于SF参数的使用注解)
(见备注1)
 
自整定
0~1 Aut=0-关:手动设定PID参数值
Aut=1-开:自动演算(自整定)
(参见7.3说明)
5.2控制目标值SV的设定
    在测量状态下,按住  键不放,4秒钟后,即进入控制目标值SV的设定状态。

参数 符号 名称 设定范围 说明 出厂预设值
  SV 控制目标值 全量程 显示控制目标值的设定值 500或50。0
5.3 二级参数设置
    在实时测量画面下,按压  键PV显示LOC,SV显示参数数值:按键来进行设置,长按  键2秒可返回上一个参数,当Loc=132时,按压  键4秒,可进入二级参数。

出厂设置 参数 设定范围(字) 说明
   
输入分度号
0~35 设定输入分度号类型(见输入信号类型表)
 
小数点
0~3 dP=0:无小数点
dP=1:小数点在十位(显示XXX.X)
dP=2:小数点在百位(显示XX.XX)
dP=3:小数点在千位(显示X.XXX)
 
第一报警方式
0~8 ALM1=0:无报警
ALM1=1:第一报警为下限报警
ALM1=2:第一报警为上限报警
ALM1=3:第一报警为偏差外报警
ALM1=4:第一报警为偏差内报警
ALM1=5:第一报警为上偏差报警
ALM1=6:第一报警为下偏差报警
ALM1=7:第一报警为LBA报警(1-9999S)
ALM1=8:第一报警为手自动状态输出
 
第二报警方式
0~8 ALM2=0:无报警
ALM2=1:第二报警为下限报警
ALM2=2:第二报警为上限报警
ALM2=3:第二报警为偏差外报警
ALM2=4:第二报警为偏差内报警
ALM2=5:第二报警为上偏差报警
ALM2=6:第二报警为下偏差报警
ALM2=7:第二报警为LBA报警(1-9999S)
ALM2=8:第二报警为手自动状态输出
 
第三报警方式
0~9 ALM3=0:无报警
ALM3=1:第三报警为下限报警
ALM3=2:第三报警为上限报警
ALM3=3:第三报警为偏差外报警
ALM3=4:第三报警为偏差内报警
ALM3=5:第三报警为上偏差报警
ALM3=6:第三报警为下偏差报警
ALM3=7:第三报警为LBA报警(1-9999S)
ALM3=8:第三报警为手自动状态输出
ALM3=9:第三报警为正转输出
 
 
 
 
 

出厂设置 参数 设定范围(字) 说明
   
第四报警方式
0~9 ALM4=0:无报警           ALM4=1:第四报警为下限报警
ALM4=2:第四报警为上限报警
ALM4=3:第四报警为偏差外报警
ALM4=4:第四报警为偏差内报警
ALM4=5:第四报警为上偏差报警
ALM4=6:第四报警为下偏差报警
ALM4=7:第四报警为LBA报警(1-9999S)
ALM4=8:第四报警为手自动状态输出
ALM4=9:第四报警为反转输出
 
闪烁报警
0~1 ALG=0无闪烁报警
ALG=1带闪烁报警
 
滤波系数
0~19次 设置仪表滤波系数防止显示值跳动(见仪表参数说明2)
 
设备号
0~250 设定通讯时本仪表的设备代号
 
通讯波特率
0~4 Baud=0:通讯波特率为1200bps; Baud=1:通讯波特率为2400bps
Baud=2:通讯波特率为4800bps; Baud=3:通讯波特率为9600bps
Baud=4:通讯波特率为19200bps
 
报警打印功能
0~1 Pt-A=0:无报警打印功能
Pt-A=1:有报警打印功能(无打印功能时,无此参数)
 
定时打印间隔时间
1~2400分 设定定时打印的间隔时间 (无打印功能时,无此参数)
 
打印单位
0~45 参见单位设定功能代码表(无打印功能时,无此参数)
 
PID作用方式
0~1 Mode=0:正作用
Mode=1:反作用
 
加热冷却模式
0~1 H-C=0:标准模式(单PID调节)
H-C=1:加热/冷却双输出(双PID调节)
(注:当H-C=1时,算式类型不可选择位式控制)
 
PID输出类型
0~2 Out=0:继电器、SSR(固态继电器控制输出)、SCR-可控硅过零触发
Out=1:电流、电压控制输出
Out=2:阀位正反转控制输出(此时第三报警不能使用)
 
冷却输出类型
(H-C=1时才有)
0~1 Out2=0:继电器、SSR(固态继电器控制输出)
SCR-可控硅过零触发(此时第四报警不能使用)
Out2=1:线性电流(电压)输出
注:当out=2,即主输出为阀位正反转控制输出时,out2只能模拟量输出
 
PID输出显示
0~5 disp=0:SV光柱显示控制目标值 SV数字显示控制目标值
disp=1:SV光柱显示控制目标值 SV数字显示PID运算结果
disp=2:SV光柱显示控制目标值 SV数字显示阀位反馈值
disp=3:SV光柱显示PID运算结果 SV数字显示控制目标值
disp=4:SV光柱显示PID运算结果 SV数字显示PID运算结果
disp=5:SV光柱显示PID运算结果 SV数字显示阀位反馈值
 
出厂设置 参数 设定范围(字) 说明
   
算式类型
0~2 PID=0:人工智能算式,适用于滞后大,控制速度比较缓慢的控制
系统,如电炉的加热
PID=1:人工智能算式,适用于控制响应速度迅速的系统,如调节
阀对压力、流量等物理量的控制系统
PID=2:位式控制
 
控制方式选择
0~2 ctrl=0:单路输入PID控制
ctrl=1:双路输入阀位控制
ctrl=2:双路输入外给定控制
 
阀位行程时间
0~200 阀位行程时间,从全闭到全开所需时间
(Out=2时有此参数)
 
正反转手动控制方式
0~1 Sd=0:触点输出
Sd=1:点动输出(Out=2且ctrl=1时有此参数)
 
阀位控制输出回差值
0.5~10.0% 正反转阀位反馈控制:阀位控制输出回差值;
正反转无反馈控制:阀位控制死区,例如死区为2%,
当输出变化大于2%时,PID才输出新的值;(Out=2时有此参数)
 
上电手/自动状态
0~2 PO=0:上电初始状态为手动状态
PO=1:上电初始状态为自动状态
PO=2:上电初始状态为断电前的状态,即断电前如果是手
动状态,那么上电后也为手动状态;反之,就为自动状态
 
PID控制输出下限
-100~100% PID控制输出下限幅值(见注1)
设置0~100%时,表示加热制冷模式选择为标准模式,单PID调节
中作为限制调节输出最小值
设置-100~-1%时,仪表作为一个双PID控制系统,具备加热/制冷
双输出功能,当主控制输出用于加热,那么辅助输出用于制冷
 
PID控制输出上限
-100~100% PID控制输出上限幅值(见注1)
设置-100~-1%时,仪表成为一个单向输出系统,主控制输出不
工作
 
输入的零点迁移
全量程 输入零点的迁移量(见注2)
 
输入的量程比例
0~1.999倍 输入量程的放大比例(见注2)
 
冷端补偿的零点迁移
全量程 冷端补偿的零点迁移量(热电偶输入时,有此参数)
(见注2)
 
冷端补偿的放大比例
0~1.999倍 冷端补偿的放大比例(热电偶输入时,有此参数)
(见注2)
 
控制输出的零点迁移
0~1。2 控制输出的零点迁移量(见注3)
 
控制输出的放大比例
0~1.2 控制输出的放大比例(见注3)
 
模拟量输出2的零点迁移
0~1.2 模拟量输出2的零点迁移量(见注3)
 
出厂设置 参数 设定范围(字) 说明
 
返回到初始画面Pn
 
线性输出2的放大比例
0~1.2 线性输出2的放大比例(见注3)
 
变送输出量程下限
全量程 变送输出的下限量程
 
变送输出量程上限
全量程 变送输出的上限量程
 
闪烁报警下限
全量程 闪烁报警下限量程(测量值低于设定值时,显示测量值并闪烁,
ALG=1时有此功能)
 
闪烁报警上限
全量程 闪烁报警上限量程(测量值高于设定值时,显示测量值并闪烁,
ALG=1时有此功能)
 
PV光柱显示下限
全量程 PV光柱显示的下限量程值(光柱表时有用)
 
PV光柱显示上限
全量程 PV光柱显示的上限量程值(光柱表时有用)
 
测量量程下限
全量程 设定输入信号的测量下限量程(见注4)
 
测量量程上限
全量程 设定输入信号的测量上限量程(见注4)
 
小信号切除
0。0~100。0 设定输入信号的小信号切除量(输入信号小于设定的百分比时,
显示为0,本功能仅对电压、电流信号有效)
 
SV输入分度号
0~35 输入分度号类型(单路输入PID控制仪无以下参数)
 
SV显示小数点
0~3 F-dp=0:无小数点
F-dp=1:小数点在十位(显示XXX.X)
F-dp=2:小数点在百位(显示XX.XX)
F-dp=3:小数点在千位(显示X.XXX)
 
滤波系数
0~19 设置仪表滤波系数防止显示值跳动
 
SV显示输入零点迁移
全量程 设定SV显示输入零点的迁移量
 
SV显示输入量程放大比例
0~1.999倍 设定SV显示输入量程的放大比
 
SV测量量程的下限
全量程 设定SV输入信号的测量下限量程(注4)
 
SV测量量程的上限
全量程 设定SV输入信号的测量上限量程(注4)
注1:PIDL、PIDH的定义:PIDL、PIDH等于仪表控制输出的上下限幅值
如:设定PIDL=10%,则仪表控制输出量最小为:10%。设定PIDH=90%,则仪表控制输出量最大为:90%,
注2:Pb、Pk、Cb、Ck的计算公式:
Pk=预定全量程÷显示量程×原Pk;   Pb=预定量程下限-显示量程下限×Pk+原Pb;   
例:一直流电流4-20mA仪表,测量量程为:-200-100KPa,现作校对时发现输入4mA时显示-202,输入20mA时显示1008。(仪表设定:Pb=0,Pk=1)
根据公式:Pk=预定全量程÷显示全量程×原Pk
              Pk=[1000-(-200)]÷[1008-(-202)]×1=1200÷1210×1≈0.992
Pb=预定量程下限-显示量程下限×Pk+原Pb
Pb=-200-(-202×0.992)+0=-200-(-200.384)=0.384
现设定:Pb=0.384; Pk=0.992
注3:输出迁移Oub、OuK、Ctb、Ctk,设置如下:
仪表变送及控制输出以0~20mA或0~5V校对,如欲更改输出量程或输出偏差调整,可以利用以下公式实现。
 
公式中,当输出为电流信号,满量程=20,当输出为电压信号,满量程=5。
例1:变送电流0~20mA输出,现欲改为4~20mA输出。测量时,输出零点值输出为0mA,输入满量程时输出为20mA,当前Oub=0,当前OuK=1。
 
所以,将Oub设置为0.2,OuK不变,就实现了从0~20mA输出改为4~20mA输出了。
注4:量程:PL、PH、F-L、F-H的设定如下:
例:一直流电流输入仪表,原量程为0-500Pa,欲将量程改为:-100.0~500.0Pa
设定:DP=1(小数点在十位),PL=-100.0,PH=500.0。按确认键,量程更改完毕。
注5:程序内部阀门类型固定按带限位开关操作,若PID运算结果保持0%或者100%不变,那么反转或正转的开关量
输出在执行完一个行程时间后,开关量将保持输出,此时对应的指示灯灭;无反馈的正反转阀门控制,仪表在开
机运行时会进行一次阀门定位工作,反转开关量执行一次全关动作。
注6:信号断线时,PID运算结果将变成最小,此时无法执行自整定操作。
 
★输入信号类型表:

分度号Pn 信号类型 测量范围 分度号Pn 信号类型 测量范围
0 热电偶B 400~1800℃ 18 0~350Ω远传电阻 -1999~9999
1 热电偶S 0~1600℃ 19 30~350Ω远传电阻 -1999~9999
2 热电偶K 0~1300℃ 20 0~20mV -1999~9999
3 热电偶E 0~1000℃ 21 0~40mV -1999~9999
4 热电偶T -200.0~400.0℃ 22 0~100mV -1999~9999
5 热电偶J 0~1200℃ 23 -20~20mV -1999~9999
6 热电偶R 0~1600℃ 24 -100~100mV -1999~9999
7 热电偶N 0~1300℃ 25 0~20mA -1999~9999
8 F2 700~2000℃ 26 0~10mA -1999~9999
9 热电偶Wre3-25 0~2300℃ 27 4~20mA -1999~9999
10 热电偶Wre5-26 0~2300℃ 28 0~5V -1999~9999
11 热电阻Cu50 -50。0~150。0℃ 29 1~5V -1999~9999
12 热电阻Cu53 -50.0~150.0℃ 30 -5~5V -1999~9999
13 热电阻Cu100 -50.0~150.0℃ 31 0~10V(不可切换) -1999~9999
14 热电阻Pt100 -200.0~650.0℃ 32 0~10mA开方 -1999~9999
15 热电阻BA1 -200。0~600。0℃ 33 4~20mA开方 -1999~9999
16 热电阻BA2 -200.0~600.0℃ 34 0~5V开方 -1999~9999
17 0~400Ω线性电阻 -1999~9999 35 1~5V开方 -1999~9999
 
★单位设定功能代码表:

代码 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
单位 Kgf Pa KPa MPa mmHg mmH2O bar % Hz m t
代码 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
单位 l Kg J MJ GJ Nm³ m/h t/h l/h m³/h kg/h
代码 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35
单位 J/h MJ/h GJ/h Nm³/h m/m t/m l/m m³/m kg/m J/m MJ/m GJ/m
代码 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45    
单位 Nm³/m m/s t/s l/s m³/s kg/s J/s MJ/s GJ/s Nm³/s    
 

 
双路输入(阀位控制)PID温控器/调节仪接线图
规格尺寸为A、B、C、D、E、K、L、M型接线图
注:横竖式仪表后盖接线端子方向不一样,见示意图1
 
 
规格尺寸为F型接线图
注: 外形代码为F的电压、电流输入必须通过短路环切换
J1、J2为第一路输入信号切换位置
J3、J4为第二路(外给定或阀位反馈)
输入信号切换位置

七、调节设置
7.1  报警设置
1.报警输出(AL1、AL2、AH1、AH2)
★关于回差:
    本仪表采用报警输出带回差,以防止输出继电器在或报警输出临界点上下波动时频繁动作。
    具体输出状态如下:
★测量值由低上升时:                      ★测量值由高下降时:
           
★位式上限报警输出:                      ★位式下限报警输出:
                   
偏差内报警输出                               偏差外报警输出
7.2 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  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PV显示:实时测量值; SV显示:仪表输出量的百分比。
7.3 系统PID参数和自整定自动状态
    调节仪具有先进PID控制算法,在控制系统设计和安装正确的前提下,控制品质的优劣往往取决于P、I、D三个参数的选择。调节仪有P、I、D参数的出厂默认值,但对于绝对多数被控对象,默认参数并不能达到理想的控制效果,这时可以启动自整定功能。通过自整定,调节仪可以根据被控对象的特性,自动寻找最优参数以达到很好的控制效果:无超调、无振荡、高精度、快响应。
    启动自整定方式:调节仪具备PID参数自整定功能,产品初次使用时,需启动自整定功能以确定最适合系统控制的P、I,D控制参数。将LOC密码设置为0或者132后按键进入一级菜单,继续按键找到参数Aut,将Aut由0改为1开启自整定。如图一所示整定开启后A/M灯快速闪烁表明仪表已进入自整定状态。调节仪采用ON-OFF二位式整定方法,输出0%或100%使系统形成振荡,然后根据系统响应曲线计算PID参数。对象时间常数越大,自整定所需时间越长,可从数秒至数小时不等。如果要提前放弃自整定,可将Aut设置成0停止自整定。自整定被停止或结束后A/M灯由闪烁变成熄灭,进入自动控制状态。在任何时候都可执行自整定,但通常只在设备初始调试阶段进行一次整定即可,但当对象特性发生了改变,则应重新进行自整定。
 
图一
调节仪采用真正的人工智能算式,无需人工整定参数,控温精度基本达±0.1℃,无超调、欠调,达国际先进水平!

工作条件:
A、控制对象:一体化高温电炉(型号:SXC-1.5)
B、炉膛内放满加热材料
C、控制目标值:200.0℃
 
工作情况:
A、真正人工智能算式,无需人工整定参数
B、最大超调0.7℃
C、到达稳定时间25分钟
D、稳定后控制精度基本达±0.1℃
                                                                    图二
工作曲线:见图二
 
7.4 人工调整参数方法
    本调节仪自整定的准确度较高,可满足绝大多数的对象要求。但当对象较复杂,例如非线性、时变、大滞后等对象,可能需要多次整定或手工调整才能达到较好的控制效果。手工调整时,观察测量曲线,若系统长时间处于振荡可增大P或减小D以消除振荡;若系统长时间不能到达目标值可减小I以加快响应速度;若系统超调过多可增加I或增加D以减小超调。调试时可进行逐试法,即将P、I、D参数之一进行增加或者减少,如果控制效果变好则继续同方向改变该参数,相反则进行反向调整,直到控制效果满足要求。7.5 超调抑制系数SF
控制输出对应PID参数的超调抑制系数SF,调整SF可使被控参数的过渡过程无超调(或欠调)。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三,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(0.00~1.00),SF=0.00为常规PID,SF=1.00超调抑制作用强,速度慢。初次使用者建议采用出厂值(SF=1.00)。
图三:有超调、振荡                 无超调、无振荡漾           欠超调、过渡时间长
7.6 算式类型选择(PID)
    本调节仪采用的是人工智能算式:当控制系统的滞后大,控制速度比较缓慢时,如电炉的加热,此时PID=0;
当控制系统的控制响应速度迅速,如调节阀对压力、流量等物理量的控制时,此时PID=1。
7.7 控制输出工作原理
  1.模糊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PV输入信号,并将PV输入显示于PV显示窗上,控制目标值(或输出量的百分比)显示于SV显示窗上。
(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,将根据模糊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  键和  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),直至仪表的控制输出量=阀位反馈值后,松开  键停止输出。
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,仪表即返回自动控制状态。
7.7打印功能
1、手动打印
    在仪表测量值显示状态下,按压  键,即打印出当前的实时测量值。
2、定时打印
    当时间测定等于间隔时间时,仪表将控制打印机进行定时打印,定时打印时将打印当前。
    实时测量值。打印格式为:
-------------------------
TIME    PRINT
2009-04-14     ----------------------日期
21:06:15       ----------------------时间
PV= -250℃      ----------------------第一通道测量值
SV=    500       ----------------------控制目标值
Out=   0.0%      ----------------------百分比输出值
Alm:○  ●      ----------------------报警状态
-------------------------

 
八、仪表通讯
本仪表具有通讯功能,可在上位机上实现数据采集、参数设定、远程监控等功能。
技术指标:通讯方式:串行通讯RS485,RS232;
          波特率:1200 ~ 9600 bps;
          数据格式:一位起始位,八位数据位,一位停止位。
★具体参数参见《仪表通讯光盘》
 


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