INSTRUKCJA OBS UGI MIKROPROCESOROWY REGULATOR. Typu. tel:

Transkrypt

1 INSTRUKCJA OBS UGI MIKROPROCESOROWY REGULATOR Typu

2 INSTALACJA Sterownik powinien by zainstalowany w sposób opisany w punkcie 2.1. Najpierw naley zdj zacisk mocujcy i włoy sterownik w otwór panelu. Po ponownym umieszczeniu panelu w otworze naley przesun zacisk mocujcy z tyłu tak, by uzyska pewne i mocne zamocowanie w panelu. Obwód wewntrzny mona wyj z obudowy bez koniecznoci rozłczania przewodów. Naley kciukiem wcisn zatrzask, umieszczony w dolnej czci panelu, i mocno przytrzyma ten panel wycigajc równoczenie cały układ obwodów z obudowy. POŁCZENIA ELEKTRYCZNE Na Rys. 1 pokazano zaciski sterownika. POWER INPUT DANE TECHNICZNE Rys. 1 - Połczenia elektryczne POWER zasilanie; OUT wyjcie; INPUT - wejcie Wymiary: 48x48x110mm (1/16 DIN). Otwór na panel: 45,5x45,5mm Masa/ciar: 140 g (1 przekanik), 160 g (3 przekaniki) Zasilanie: 85 do 250Vdc/Ac (prd stały/prd zmienny), 50/60Hz, 3VA max. Na yczenie: 24Vdc/Ac (prd stały/prd zmienny) Parametry rodowiska pracy: od 0 do 55 C, wilgotno wzgldna od 20 do 85% bez kondensacji WEJCIE CZUJNIKA TEMPERATURY Pt100: α= 385. połczenie 3-przewodowe. Prd wzbudzenia: 170µA Impedancja wejcia termopary: 10MΩ Rozdzielczo przetwornika A/D: kroków Czstotliwo próbkowania: 10 pomiarów na sekund Automatyczne zerowanie oraz ustawianie zakresu Dokładno: 0.2% pełnego zakresu Pt100 i 0.25% pełnego zakresu ±1 C dla termopary Termopary podłcza si do zacisków 10 i 11 (przewód dodatni do zacisku 11). Czujniki Pt100 podłcza si do zacisków 10, 11 oraz 12, jak to pokazano na Rys. 1. By uzyska pełn kompensacj rezystancji przewodów połczeniowych naley stosowa wyłcznie przewody o jednakowej rezystancji. 2/10

3 Typy obsługiwanych czujników wraz z odpowiadajcymi im kodami zamieszczono w Tab. 1. TYP KOD ZAKRES J 0-50 do 760 C (-58 do 1400 F) K 1-90 do 1370 C (-130 do 2498 F) S 2 0 do 1760 C (32 do 3200 F) Pt100 (Rozdzielczo 0,1 C) do C ( do F) Pt100 ( Rozdzielczo 1 C) do 530 C (-328 do 986 F) T do 400 C (-148 do 752 F) E 6-30 do 720 C (-22 do 1328 F) N 7-90 do 1300 C (-130 do 2372 F) R 8 0 do 1760 C (32 do 3200 F) Tablica 1 Typy czujników, kody i zakresy pomiarowe 1. WYJCIA ALARMÓW I STERUJCE Mona skonfigurowa maksymalnie cztery wyjcia. W celu sterowania lub przekazywania alarmów. Dostpne wyjcia zostały opisane na tylnym panelu jako: WYJCIE A / OUTA, WYJCIE B / OUTB, WYJCIE C / OUTC oraz WYJCIE D / OUTD. Wyjcia posiadaj nastpujc charakterystyk elektryczn: WYJCIE A / OUTA: Przekanik SPST, 3A / 250Vac (3A / 30Vdc); WYJCIE B / OUTB: Impuls napiciowy, 5Vdc/20mA; WYJCIE C / OUTC: Przekanik SPST, 3A / 250Vac (3A / 30Vdc); WYJCIE D / OUTD: Przekanik SPDT, 3A / 250Vac (3A / 30Vdc) lub wyjcie prdowe 4-20mA. Dla rozdzielczoci zliczania 80, dokładno: 0,25mA, maksymalne obcienie: 500 Ohm. Funkcje poszczególnych wyj definiuje si przy pomocy ustawie konfiguracyjnych sterownika: IO A, IO B, IO ( oraz IO D). Wyjcia sterowania słu do sterowania zmienn procesu, wykorzystujc algorytm PID. Do sterowania mona wykorzysta wicej ni jedno wyjcie. Jeli WYJCIE D / OUTD zostanie skonfigurowane jako analogowe wyjcie sterujce (Analog Control Output), wtedy pozostałe wyjcia, skonfigurowane jako Wyjcia Sterujce, nie bd działały. W przypadku wykrycia błdy czujnika wyjcia sterujce s wyłczane, a na wywietlaczu pojawia si komunikat. Wyjcia alarmów s wykorzystywane do sygnalizowania odbiegajcych od normy wartoci PV, awarii czujnika lub ko ca programu. Funkcja alarmu musi by przypisana kademu wyjciu alarmu. (opis w rozdziale 6). ZASILANIE Zasilanie podłcza si do zacisków 1 i 2. Na górnej stronie obudowy umieszczono opis poprawnego podłczenia zasilania. KONFIGURACJA I EKSPLOATACJA Przed pierwszym uruchomieniem sterownik powinien zosta w pełni skonfigurowany. Uytkownik musi ustawi podstawowe parametry, takie jak: typ temperatury ( ), wymagana warto progu regulacji temperatury (setpoint) ( ), progi zadziałania alarmów ( oraz ), itp. OPIS PARAMETRÓW Ustawienia konfiguracyjne zostały podzielone na 4 grupy lub poziomy: Poziom eksploatacji Poziom ustawiania alarmów i regulacji 3/10

4 Poziom konfiguracji Poziom kalibracji Po włczeniu zasilania sterownik wywietla komunikat o pracy na Poziomie Eksploatacji (Operation Level) i pozostaje na tym poziomie podczas normalnej pracy. Pozostałe poziomy powinny by wykorzystywane jedynie wtedy, gdy zachodzi konieczno zmiany parametrów (z wyjtkiem zmiany wartoci ustawionej (Setpoint)). Aby uzyska dostp do tych ustawie naley przez ok. 3 sekundy przytrzyma wcinity klawisz PROG ( P ). Po upływie tego czasu sterownik wywietli pierwszy parametr, znajdujcy si na licie nastpnego poziomu. Przytrzymujc przez kolejne 3 sekundy wcinity klawisz P mona uzyska dostp do kolejnego poziomu. Po osigniciu danego poziomu naley zwolni klawisz P. Aby przej do nastpnej pozycji na licie danego poziomu naley wcisn i zwolni klawisz P. Na wywietlaczu bdzie wywietla si na zmian warto parametru i jego nazwa. Warto parametru mona zmienia wciskajc klawisze i. Po dojciu do ostatniego parametru na licie danego poziomu sterownik powróci do poziomu eksploatacji, a wywietlacz bdzie pokazywał aktualnie zmierzon temperatur. Wywietlacz powróci do wywietlania zmierzonej temperatury po kadych 20 sekundach bezczynnoci. Jeli warto parametru zostanie zmieniona przy pomocy klawiatury, sterownik zaakceptuje now warto po wciniciu klawisza P, (a to spowoduje jednoczenie przejcie do kolejnej pozycji na licie danego poziomu) lub po trwajcym 20 sekund okresie braku aktywnoci temperatury. BEZPIECZESTWO PROGRAMU Aby zapobiec ingerencji w ustawienia parametrów mona wyłczy dostp do parametrów programowalnych, odpowiednio ustawiajc parametr oraz zworki. Jeli zworka zostanie ustawiona w pozycji WYŁCZONA/OFF, wtedy wszystkie poziomy menu s dostpne. Jedynie takie ustawienie zworki pozwala na zmian parametru. Po usuniciu zworki lub ustawieniu jej w pozycji WŁCZONA/ON poziom zabezpieczenia okrelany jest przez aktualn warto parametru : 0 Brak zabezpieczenia. Moliwy jest dostp do wszystkich ustawie ; 1 Brak dostpu do Poziomu Kalibracji (calibration level); 2 Brak dostpu do poziomów: Kalibracji (calibration) i konfiguracji (configuration); 3 Brak dostpu do poziomów: Kalibracji (calibration), Konfiguracji (configuration) oraz Dokładnej Regulacji i ustawiania alarmów (tuning and alarms); 4 Brak dostpu do poziomów: Kalibracji (calibration), konfiguracji (configuration), Dokładnej Regulacji i ustawiania alarmów (tuning and alarms) oraz Eksploatacji (Operation) (z wyjtkiem wartoci ustawionej setpoint (SP)); 5 Całkowita blokada. OFF WYŁCZON E Rys.2 Zabezpieczenie wyłczone ON WŁCZONE Rys. 3 Zabezpieczenie włczone 4/10

5 POZIOM EKSPLOATACJI TEMPERATURE INDICATION /wskazanie temperatury END / i SP rate /pr dko przyrostu time for soak /czas na utrzymanie Run /działanie TEMPERATURE / TEMPERATURA ZMIERZONA PRZEZ CZUJNIK. Po włczeniu zasilania wywietla si na górnym wywietlaczu warto temperatury procesu. Na wywietlaczu tym pojawiaj si równie komunikaty, opisane w rozdziale 5 niniejszej instrukcji. Na dolnym wywietlaczu wywietla si warto progowa temperatury, wymagana dla tego procesu. TEMPERATURE RATE OF RISE / PRDKO PRZYROSTU TEMPERATURY: Uytkownik moe okreli prdko, z jak temperatura bdzie wzrastała od wartoci pocztkowej do wartoci ustawionej przy pomocy parametru Prdko jest okrelona w C / minut. TIME FOR SOAK / CZAS NA UTRZYMANIE: Wyraony w minutach czas, podczas którego temperatura bdzie utrzymywana na poziomie ustawionym przez parametr SP. Dalsze informacje s w paragrafie 4 niniejszej instrukcji. RUN / DZIAŁANIE: Zmiana tego ustawienia pozwala na ustawienie wyj sterujcych i alarmów w stanie aktywnym lub nieaktywnym. 0 wyjcia nieaktywne (otwarte); 1 wyjcia aktywne (zamknite); POZIOM USTAWIANIA ALARMÓW I REGULACJI Auto tune /Automatyczna dokładna regulacja Proportional band / pasmo proporcjonalne integral rate derivative time /czas pochodnej Cycle time HYSteresis /Histereza AUTO-TUNE / AUTOMATYCZNA DOKŁADNA REGULACJA: Włcza automatyczn regulacj parametrów PID. 0 Automatyczna regulacja jest wyłczona; 1 - Automatyczna regulacja jest włczona; PROPORTIONAL BAND / PASMO PROPORCJONALNE: procent maksymalnej rozpitoci pomiarowej wejcia. Jeli warto jest ustawiona na zero (0), wtedy sterowanie jest Włczone lub wyłczone ON/OFF. INTEGRAL RATE / współczynnik wzmocnienia całkowego: Stała czasu całkowania, wyraona w liczbie powtórze w cigu minuty (Reset). Stała ta nie jest uywana, gdy sterownik pracuje w trybie Włczony/Wyłczony ON/OFF (Pb=0). DERIVATIVE TIME / CZAS POCHODNEJ: Stała czasu pochodnej wyraona w sekundach. Stała ta nie jest uywana, kiedy sterownik pracuje w trybie włczony/wyłczony ON/OFF (Pb=0). CYCLE TIME / CZAS CYKLU: Okres czasu Modulacji Szerokoci Impulsu / Pulse Width Modulation (PWM) period, wyraony w sekundach. Stała ta nie jest uywana, kiedy sterownik pracuje w trybie Włczony/Wyłczony ON/OFF (Pb=0) CONTROL HYSTERESIS / HISTEREZA STEROWANIA: jest histerez sterowania Włczaniem/Wyłczaniem ON/OFF (wyraon w jednostkach temperatury). Parametr ten jest wykorzystywany jedynie wtedy, kiedy sterownik pracuje w trybie Włczony/Wyłczony ON/OFF (Pb=0). 5/10

6 SP Alarm /Ustawiona Warto alarmu SETPOINT / USTAWIONA WARTO dla Alarmów 1/2: Punkt włczenia si alarmów 1/2. POZIOM KONFIGURACJI Typ type Unit /jednostka ACtion Out A Out B Out C Out D SP Low Limit SP High Limit INPUT TYPE / TYP WEJCIA: Okrela typ czujnika wejciowego, podłczonego do sterownika. Ten parametr NALEY ustawi w pierwszej kolejnoci. 0 - Termopara typu J; 5 - Termopara typu T; 1 - Termopara typu K; 6 - Termopara typu E; 2 Termopara typu S; 7 - Termopara typu N; 3 - Pt100 o rozdzielczoci 0,1 ; 8 - Termopara typu R; 4 - Pt100 o rozdzielczoci 1 ; TEMPERATURE UNIT / JEDNOSTKI TEMPERATURY: ustala si, czy temperatura bdzie wskazywana w stopniach Celsjusza, czy Fahrenheita. 0 - stopnie Celsjusza ( C ); 1 - stopnie Fahrenheita ( F ); CONTROL ACTION / RODZAJ STEROWANIA: 0 sterowanie odwrócone. Zazwyczaj wykorzystywane w systemach grzania. 1 sterowanie bezporednie. Zazwyczaj sterowane w systemach chłodzenia. FUNKCJA WYJCIA A / OUTA: 0 WYJCIE A / OUT jest wyjciem sterujcym. 1 - WYJCIE A / OUTA jest wyjciem Alarmu WYJCIE A / OUTA jest wyjciem Alarmu 2. FUNKCJA WYJCIA B / OUTB: 0 WYJCIE B / OUTB jest wyjciem sterujcym. 1 - WYJCIE B / OUTB jest wyjciem Alarmu WYJCIE B / OUTB jest wyjciem Alarmu 2. FUNKCJA WYJCIA C / OUTC: 0 - WYJCIE C / OUTC jest wyjciem sterujcym. 1 - WYJCIE C / OUTC jest wyjciem Alarmu WYJCIE C / OUTC jest wyjciem Alarmu 2. FUNKCJA WYJCIA D / OUTD: 0 - WYJCIE D / OUTD jest wyjciem sterujcym. 1 - WYJCIE D / OUTD jest wyjciem Alarmu WYJCIE D / OUTD jest wyjciem Alarmu WYJCIE D / OUTD jest analogowym wyjciem sterujcym (4-20mA). DOLNA GRANICA ZAKRESU: ustala doln granic zakresu ustawionej wartoci setpoint zmiennej SV GÓRNA GRANICA ZAKRESU: wartoci setpoint zmiennej SV. ustala górn granic zakresu ustawionej OFF Set OFFSET CZUJNIKA / SENSOR OFFSET: Warto przesunicia (offset), która bdzie dodawana do zmiennej procesowej PV w celu skompensowania błdu czujnika. Domylna warto: zero. 6/10

7 Alarm 1 Function Alarm HYsteresis Protection FUNKCJA ALARMU 1/2: Opis funkcji i kodów, które mog by przypisane temu parametrowi, zamieszczono w Tab. 2. HISTEREZA ALARMU 1 i ALARMU 2: Okrela zakres rónicy pomidzy wartoci zmiennej procesowej PV, dla której alarm jest włczany, i wartoci, dla której jest wyłczany (wyraona w jednostkach technicznych). OCHRONA USTAWIE: Okrela poziom zabezpieczenia ustawie przed ingerencj. Opis podano w rozdziale 3.2. POZIOM KALIBRACJI Ponisze parametry słu do kalibracji pomiaru temperatury i powinny by ustawiane wyłcznie przez dowiadczonych i dysponujcych odpowiednim wyposaeniem pracowników. Input Low Calibration Input High Calibration Cold Junction Low Calibration output Low Calibration output High Calibration KALIBRACJA PRZESUNICIA (OFFSET) CZUJNIKA. Ustawia doln kalibracj (przesunicie) czujnika. Na wywietlaczu wywietla si jedynie skorygowana warto temperatury, bez dodanej wartoci przesunicia (offset). Naley zastosowa symulator sygnału do podania sygnału o niskim poziomie w celu poprawnego ustawienia przesunicia (offset). KALIBRACJA WYSOKIEGO POZIOMU WEJCIA. Ustawia czuło /przyrost/ obwodu wejciowego czujnika lub górny próg kalibracji. Naley zastosowa symulator sygnału do podania sygnału o wysokim poziomie w celu poprawnego ustawienia przesunicia (offset). KALIBRACJA PRZESUNICIA (OFFSET) ZIMNEGO KOCA: Ustawia kalibracj przesunicia (offset) zimnego ko ca termopary. W celu właciwej regulacji tego parametru naley wykorzysta dokładny termometr lub symulator temperatury. KALIBRACJA PRZESUNICIA (OFFSET) WYJCIA ANALOGOWEGO: Kalibracja przesunicia (zera) analogowego wyjcia sterujcego (4-20mA). KALIBRACJA CZUŁOCI WYJCIA ANALOGOWEGO: Kalibracja czułoci (rozpitoci) analogowego wyjcia sterujcego (4-20mA). OPIS FUNKCJI PROFILOWANIA TYPU RAMP TO SOAK (ZWIKSZENIE DO POZIOMU UTRZYMANIA) Ta funkcja pozwala na stopniowe zwikszanie temperatury procesu od punktu pocztkowego (PV) do wartoci przypisanej parametrowi (Ramp). Uytkownik okrela prdko wzrostu temperatury, wyraon w stopniach na minut, ustawiajc/zmieniajc wielko parametru. Kiedy temperatura osignie poziom SP, wtedy ta warto jest utrzymywana przez okres czasu od 1 do 9999 minut. Czas ten okrela parametr. Przypisanie parametrowi wartoci 0 (zero) spowoduje, e temperatura bdzie utrzymywana na zadanym poziomie bez wzgldu na upływ czasu. Aby wyłczy t funkcj naley ustawi warto parametru na 0.0. Aby wyłczy funkcj soak /zatrzymania naley ustawi warto parametru na 1 (spowoduje to wykonanie utrzymania wartoci parametru na niezmienionym poziomie przez 1 minut), a wyjcie sterujce zostanie wyłczone po upływie 1 minuty. Aby wykona restart, naley ustawi warto parametru na 1. 7/10

8 Jeeli wystpi awaria zasilania, to sterownik powróci do wykonywania funkcji ramp to soak na poziomie odpowiadajcym poprzedniemu poziomowi wzrostu. Jeli temperatura procesu jest taka jak SP (nie było spadku temperatury), to sterownik powtórzy cały segment utrzymania na jednakowym poziomie po wzrocie. Rys. 2 Funkcja Profilowania typu Ramp to Soak Temperature temperatura; Ramp: wzrost/przyrost; Soak - utrzymania; Time - czas PROBLEMY PODCZAS EKSPLOATACJI KONTROLERA Wikszo problemów podczas eksploatacji sterownika jest spowodowana nieprawidłowym podłczeniem lub błdami konfiguracji. Dokładne sprawdzenie ustawionych wartoci parametrów pozwoli zaoszczdzi czas i zapobiec stratom. Aby ułatwi uytkownikowi rozpoznanie problemu sterownik wywietla komunikaty błdów. : Temperatura procesu znajduje si poniej zakresu wybranego czujnika. : Temperatura procesu znajduje si powyej zakresu wybranego czujnika. : Błd sterownika lub czujnika. Przykład: Awaria/przerwa w termoparze lub błd w podłczeniu Pt100, błdnie podłczony Pt100, zwarcie lub zbyt dua rezystancja przewodu połczeniowego. 5.1 ODCZYT NUMERU SERII PRZYRZDU Po włczeniu zasilania przyrzd przez 3 sekundy wywietla informacj o wersji oprogramowania. Numer serii mona odczyta włczajc przyrzd z wcinitym klawiszem. FUNKCJE ALARMU Alarmy Low (niska temperatura) i high (wysoka temperatura) słu do sygnalizowania minimalnej i maksymalnej temperatury, ustawionej w parametrach i. Alarmy rónicowe słu do sygnalizowania odchylenia od zadanej wartoci temperatury (SP). Warto odchylenia jest ustalana za pomoc parametrów i. Alarm błdu informuje o nieprawidłowym podłczeniu lub uszkodzeniu czujnika. W Tabeli 2 opisano wszystkie funkcje alarmów wraz z odpowiadajcymi im kodami. Jako przykład wykorzystano Alarm 1. 8/10

9 RODZAJ KOD DZIAŁANIE LOW / NISKA HIGH / WYSOKA LOW differential / NISKA rónicowy HIGH differential / WYSOKA rónicowy differential or deviation / rónicowy lub odchylenie Błd czujnika wejciowego lub przerwa w obwodzie grzejnika. Koniec programu Alarm Functions With alarm inhibition at power-up / Funkcje alarmu z blokowaniem alarmu podczas uruchamiania Negative / ujemny Positive / dodatni Negative / ujemny Positive / dodatni Negative / ujemny Positive / dodatni Alarm włczy si ON, jeli: Temperatura jest mniejsza lub wiksza ni ustawiony zakres; Nastpiła awaria/przerwa w termoparze lub Pt100; Pt100jest zwarty; Pt100 jest le podłczony lub impedancja przewodu jest zbyt dua; Nastpiła awaria/przerwa w obwodzie grzejnika. Alarm jest włczany, jeli upłynł zaprogramowany czas utrzymania ( soak ). Opis podano w paragrafie 4 niniejszej instrukcji. Alarm o dolnej granicy wyłczony podczas uruchamiania. Alarm o górnej granicy wyłczony podczas uruchamiania. Alarm rónicowy o dolnej granicy wyłczony podczas uruchamiania. Alarm rónicowy o górnej granicy wyłczony podczas uruchamiania. Alarm rónicowy wyłczony podczas uruchamiania Tabela 2 Funkcje alarmu I odpowiadajce im kody 9/10

10 POCZTKOWE BLOKOWANIE ALARMÓW Opcja pocztkowego blokowania alarmu zapobiega włczeniu alarmu, jeli podczas włczania zasilania sterownika wystpi warunki wyzwalajce dany alarm. Alarm zostanie włczony jedynie przy nastpujcej sekwencji zdarze : po włczeniu sterownika zarejestrowana zostanie sytuacja niealarmowa, a zaraz po niej wystpi zdarzenie alarmowe. AUTOMATYCZNA, DOKŁADNA REGULACJA PID Podczas procedury automatycznej i dokładnej regulacji temperatura jest regulowana w trybie ON/OFF (Włczony/wyłczony) dla zaprogramowanej wartoci Setpoint zmiennej (SV). W zalenoci od charakterystyki procesu mog pojawi si due oscylacje powyej i poniej wartoci SV; sama procedura automatycznej i dokładnej regulacji moe potrwa kilka minut. Zalecana jest nastpujcy tok postepowania: Naley zaprogramowa now warto setpoint SP, blisk wymaganej wartoci, ale inn ni aktualnie zmierzona temperatura. Włczy opcj automatycznej regulacji, nadajc parametrowi warto 1. Ustawi warto parametru na 1. Podczas automatycznej I dokładnej regulacji wystpi due oscylacje wartoci temperatury wokół ustawionej wartoci. Naley si upewni, e sterowany proces moe je zaakceptowa. Jeli automatyczna, dokładna regulacja nie przyniesie zamierzonego efektu, naley skorzysta z procedury precyzyjnej, rcznej regulacji, opisanej w Tab. 3. PARAMETR ODPOWIED ROZWIZANIE Proportional / Proporcjonalny Slow Response / Wolna odpowied Zmniejszenie Band / Zakres Large Oscillation / Due oscylacje Zwikszenie Integral / Slow Response / Wolna odpowied Zwikszenie Rate / Prdko Large Oscillation/ Due oscylacje Zmniejszenie Derivative Slow Response or Instability / Wolna odpowied lub zachowanie niestabilne Zmniejszenie Time / Czas Large Oscillation/ Due oscylacje Zwikszenie Tabela 3 Sugerowane ustawienia dla rcznej regulacji PID 10/10