regulator z algorytmem pid-fuzzy logic typu re25

REGULATOR
Z ALGORYTMEM
PID-FUZZY LOGIC
TYPU
RE25
INSTRUKCJA OBS£UGI
1
2
1. ZASTOSOWANIE ..................................................................... 5
2. ZESTAW REGULATORA ......................................................... 5
3. PRZYGOTOWANIE REGULATORA DO PRACY .................... 6
3.1. Bezpieczeñstwo .............................................................................. 6
3.2. Instalowanie regulatora w tablicy .................................................... 6
3.3. Pod³¹czenia elektryczne ................................................................. 8
3.4. Zalecenia instalocyjne .................................................................. 10
4. ROZPOCZÊCIE PRACY ........................................................ 11
5. OBS£UGA .............................................................................. 12
5.1. Elementy p³yty czo³owej ................................................................ 12
5.2. Schemat obs³ugi ........................................................................... 13
5.3. Zmiana nastawy ........................................................................... 15
6. PARAMETRY REGULATORA ................................................ 16
6.1. Lista parametrów ........................................................................... 16
6.2. Rodzaje alarmów .......................................................................... 23
6.3. Okres impulsowania ...................................................................... 24
6.4. Wejœcie dodatkowe liniowe ........................................................... 24
6.5. Wejœcie binarne ............................................................................ 25
6.6. Regulacja z dwoma torami ............................................................ 25
6.7. Regulacja trójstawna krokowa ...................................................... 26
6.8. Kody bezpieczeñstwa ................................................................... 27
6.9. Fuzzy Logic .................................................................................. 27
3
7. FUNKCJE SPECJALNE ......................................................... 28
7.1. Wywo³anie funkcji specjalnych ...................................................... 28
7.2. Sterowanie rêczne ........................................................................ 28
7.3. Dobór nastaw regulatora PID ........................................................ 29
7.4. Pomiar rezystancji linii dwuprzewodowej ...................................... 29
7.5. Powrót do nastaw fabrycznych .................................................... 29
8. DOBÓR NASTAW REGULATORA PID ................................. 30
8.1. Autoadaptacja ............................................................................... 30
8.2. Rêczny dobór nastaw PID ............................................................ 32
9. INTERFEJS RS-485 Z PROTOKO£EM MODBUS ............... 34
9.1. Wstêp ............................................................................................ 34
9.2. Opis funkcji protoko³u transmisji .................................................... 34
9.3. Kody b³êdów ................................................................................. 37
9.4. Mapa rejestrów regulatora ............................................................ 39
10. DANE TECHNICZNE ........................................................... 43
11. KODY WYKONAÑ ................................................................ 46
4
1. ZASTOSOWANIE
Regulator RE25 jest przeznaczony do regulacji temperatury oraz
innych wielkoœci fizycznych np. ciœnienia, wilgotnoœci, poziomu,
przep³ywu.
Zastosowany algorytm PID-Fuzzy Logic zapewnia optymalne
przebiegi wielkoœci regulowanej, osi¹gniêcie wartoœci zadanej
w najkrótszym czasie i przy minimalnych przeregulowaniach oraz
minimalizuje wp³yw zak³óceñ.
Funkcja autoadaptacji ma za zadanie dobranie nastaw PID w celu
szybkiego zaadaptowania sygna³u wyjœciowego do parametrów
obiektu.
Interfejs RS485 z protoko³em MODBUS umo¿liwia stosowanie
regulatora w systemach komputerowych.
Wartoœæ zadana mo¿e byæ wprowadzona z klawiatury lub z wejœcia
dodatkowego.
Regulator ma cztery wyjœcia umo¿liwiaj¹ce regulacjê typu grzanie
(regulacja odwrotna), ch³odzenie (regulacja wprost), grzanie-ch³odzenie, trójstawn¹ krokow¹ oraz sygnalizacjê alarmów i retransmisjê. Wejœcie binarne s³u¿y do wy³¹czania regulacji lub prze³¹czania
na pracê rêczn¹.
2. ZESTAW REGULATORA
Zestaw regulatora sk³ada siê z:
1. regulatora RE25
2. instrukcji obs³ugi
3. karty gwarancyjnej
4. uchwytów
1
1
1
4
szt.
szt.
szt.
szt.
5
3. PRZYGOTOWANIE REGULATORA DO PRACY
3.1. Bezpieczeñstwo
Regulator RE25 spe³nia wymagania dotycz¹ce bezpieczeñstwa
elektrycznych przyrz¹dów pomiarowych automatyki wg normy
PN-EN 61010-1, wymagania dotycz¹ce odpornoœci na zak³ócenia
elektromagnetyczne wg normy PN-EN 61000-6-2 oraz emisji
zak³óceñ elektromagnetycznych wystêpuj¹cych w œrodowisku przemys³owym wg normy PN-EN 61000-6-4.
3.2. Instalowanie regulatora w tablicy
Przymocowaæ regulator do tablicy dwoma uchwytami œrubowymi
wg rys.1.
Otwór w tablicy powinien mieæ wymiary 92+0.6 x 45+0.6 mm.
Gruboœæ materia³u, z którego wykonano tablicê, nie mo¿e przekraczaæ 15 mm.
Rys.1. Mocowanie regulatora
6
Wymiary regulatora przedstawiono na rys.2.
max 93
8
67
96
48
Max.15
Rys.2. Wymiary regulatora
7
3.3. Pod³¹czenia elektryczne
Wykonaæ pod³¹czenia elektryczne do listew zaciskowych, a nastêpnie
listwy wcisn¹æ do gniazd regulatora.
E
Interfejs GND
A
B
Wejœcie
binarne
Wejœcie
dodatkowe
Wejœcie
lub sygna³y
wejœciowe
16
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
Zasilanie
Wyjœcie 1
Wyjœcie 2
Termorezystor w uk³adzie
2-przewodowym
Wyjœcie 3
Wyjœcie 4
Termorezystor w uk³adzie
3-przewodowym
Rys.3. Opis listew pod³¹czeniowych
regulatora
+
-
5
4
+
Termoelement
-
+
-
7
6
Wej. pr¹dowe 0/4...20 mA
Wej. napiêciowe 0...5/10 V
11
10
9
11
+ 10
wejœcie dodatkowe pr¹dowe
lub napiêciowe
wejœcie dodatkowe
potencjometryczne
a) Sygna³y wejœciowe
8
8
7
12
11
Wejœcie binarne
19
20
21
23
24
25
27
28
29
30
31
32
0/4..20 mA
lub OC
Wyjœcie 1
+
+
-
Wyjœcie 2
0/4..20 mA
lub OC
Wyjœcie 3
OC
+
-
OC
+
-
Wyjœcie 4
Wyjœcia przekaŸnikowe
19
20
Wyjœcie 1
23
24
Wyjœcie 2
27
28
Wyjœcie 3
30
31
Wyjœcie 4
0..5/10 V
lub
tranz. 0/19 V
+
-
Wyjœcia pr¹dowe lub OC
0..5/10 V
+
21
22
Wyjœcie 1
25
26
Wyjœcie 2
Wyjœcia napiêciowe
b) Sygna³y wyjœciowe
RE25
16 E
15 GND
14 A
13 B
Z³¹cze 9-stykowe
typu CANON
5
2,3
1,4
5
2,3
1,4
Interfejs
Komputer IBM
c) RS-485 interface
Rys.4. Po³¹czenia elektryczne regulatora
Przy pod³¹czaniu zasilania nale¿y pamiêtaæ, ¿e w instalacji budynku
powinien istnieæ wy³¹cznik lub wy³¹cznik automatyczny. Element
ten powinien byæ w pobli¿u urz¹dzenia, ³atwo dostêpny dla operatora
i oznakowany jako przyrz¹d roz³¹czaj¹cy urz¹dzenie.
9
3.4. Zalecenia instalacyjne
Regulator RE25 spe³nia wymagania dotycz¹ce odpornoœci na zak³ócenia elektromagnetyczne wystêpuj¹ce w œrodowisku przemys³owym wg obowi¹zuj¹cych norm.
W œrodowisku o nieznanym poziomie zak³óceñ zaleca siê przestrzeganie nastêpuj¹cych zasad:
- nie zasilaæ regulatora z sieci w pobli¿u urz¹dzeñ wytwarzaj¹cych
du¿e zak³ócenia impulsowe,
- stosowaæ filtry sieciowe,
- do prowadzenia przewodów zasilaj¹cych stosowaæ ekrany metalowe w postaci rurek lub oplotów,
- przewody doprowadzaj¹ce sygna³y pomiarowe powinny byæ
skrêcone parami, a dla czujników oporowych w po³¹czeniu
trójprzewodowym skrêcane z przewodów o tej samej d³ugoœci,
przekroju i rezystancji, oraz prowadzone w ekranie jw.,
- wszystkie ekrany powinny byæ uziemione jednostronnie jak
najbli¿ej regulatora,
- stosowaæ ogóln¹ zasadê, ¿e przewody wiod¹ce ró¿ne sygna³y
powinny byæ prowadzone w jak najwiêkszej odleg³oœci od siebie
(nie mniej ni¿ 30 cm), a skrzy¿owanie tych wi¹zek wykonywane
pod k¹tem 90o.
10
4. ROZPOCZÊCIE PRACY
Po poprawnej instalacji i za³¹czeniu zasilania, regulator wykonuje
test wyœwietlacza i wyœwietla na górnym wyœwietlaczu typ regulatora a na dolnym wersjê programu. Nastêpnie na górnym wyœwietlaczu jest wartoœæ mierzona, a na dolnym wartoœæ zadana wielkoœci regulowanej.
Na górnym wyœwietlaczu mo¿e byæ komunikat znakowy informuj¹cy o nieprawid³owoœciach (tab. 1).
Zmiana wartoœci zadanej
Wartoœæ zadan¹ podczas normalnej pracy mo¿na zmieniæ przyciskami
lub
. Nowa wartoœæ jest automatycznie akceptowana po 1 sekundzie od ostatniego naciœniêcia przycisku. Ograniczenie zmiany jest ustawiane parametrami SPLL i SPLH.
11
5. OBS£UGA
5.1. Elementy p³yty czo³owej
P³yta czo³owa regulatora jest przedstawiona na rys.5.
Sygnalizacja
stanu wyjϾ
WartoϾ mierzona
WartoϾ zadana lub
parametr procesu
Bargrafy
Rys.5. Wygl¹d p³yty czo³owej regulatora
Funkcje przycisków:
wejœcie w tryb zmiany parametrów
wywo³anie menu zmiany parametrów roboczych
akceptacja wprowadzonych zmian
wyœwietlanie nastêpnego parametru
zwiêkszenie wartoœci parametru
wyœwietlanie poprzedniego parametru
zmniejszenie wartoœci parametru
powrót do poprzedniego poziomu
rezygnacja z wprowadzonych zmian
wywo³anie menu konfiguracji regulatora
12
5.2. Schemat obs³ugi
Schemat menu regulatora przedstawiono na rys.6. Przechodzenie
pomiêdzy parametrami odbywa siê za pomoc¹ przycisków
i
opis parametrów zawieraj¹ tabele 2 i 3.
Powrót do normalnego trybu pracy nastêpuje po naciœniêciu przycisku
lub automatycznie po up³ywie 30 sekund od ostatniego
naciœniêcia przycisku. Niektóre parametry mog¹ byæ niewidoczne
- uzale¿nione jest to od aktualnej konfiguracji regulatora.
Po pierwszym w³¹czeniu ustawiony jest czujnik PT100. Je¿eli do
regulatora jest pod³¹czony inny czujnik, nale¿y zmieniæ parametr
jnp1 . Wartoœæ zadana ustawiona jest na pocz¹tek zakresu pomiarowego.
13
W³¹czenie zasilania
Tryb I: sterowanie procesem:
Wyœwietlacz górny - wartoœæ mierzona
Wyœwietlacz dolny - wartoœæ zadana
Bargrafy - wielkoœci okreœlone parametrami
bar1 i bar2
Naciœniêcie przycisku
lub
powoduje
zmianê wartoœci zadanej.
Po jednoczesnym naciœniêciu przycisków:
i
na dolnym wyœwietlaczu pokazane
s¹ nastêpuj¹ce wartoœci poprzedzone
odpowiednimi symbolami:
- a wartoœæ mierzona z wejœcia g³ównego
- u wartoœæ mierzona z wejœcia dodatkwego
- b stan wejœcia binarnego
- h sygna³ steruj¹cy dla grzania
- c sygna³ steruj¹cy dla ch³odzenia
Po jednoczesnym naciœniêciu przycisków
i
regulacja jest wy³¹czona (sygna³
steruj¹cy wynosi 0 i miga).Ponowne
naciœniêcie przycisków wznawia regulacjê.
i
- kasuje zapamiêtane alarmy .
Tryb III: zmiana i/lub przegl¹danie
parametrów regulatora:
- wartoϾ zadana
- prêdkoœæ narostu podczas miêkkiego startu
- parametry PID
- parametry dla wyjϾ alarmowych
- kody bezpieczeñstwa
i
Tryb IV: funkcje specjalne
Aby wywo³aæ odpowiedni¹ funkcjê nale¿y nacisn¹æ
a nastêpnie
- sterowanie rêczne wyjœciem 1...4:ste1...ste4
- automatyczny dobór nastaw adrp
- pomiar rezystancji linii 2-przewodowej: r_lj
- powrót do nastaw standardowych: nfab
Tryb II: konfigurowanie regulatora
- wybór wejœcia g³ównego
- parametry zwi¹zane z wybranym wejœciem: typ
linii, rezystancja, kompensacja zimnych koñców,
zakresy wartoœci zadanej itp.
- konfiguracja poszczególnych wyjœæ: sterowanie,
alarmy, sygnalizacja uszkodzenia czujnika,
retransmisja, itp.
- konfiguracja interfejsu: tryb, adres, prêdkoœæ
transmisji,
- konfigurowanie wejœcia dodatkowego:
zakres,funkcja
- konfigurowanie wejœcia binarnego: funkcja
- konfigurowanie wyjœæ ci¹g³ych: zakresy, funkcje
- konfigurowanie bargrafów: funkcje
- wybór sposobu doboru nastaw
- kod bezpieczeñstwa
Rys.6. Diagram obs³ugi regulatora RE25
14
5.3. Zmiana nastawy
Zmiana parametru nastêpuje po naciœniêciu przycisku
.
- dla parametrów numerycznych :miga najmniej znacz¹ca cyfra;
wartoœæ zmieniaæ przyciskami
lub
.
Akceptacja wprowadzonej liczby nastêpuje po naciœniêciu
przycisku
. Zmiana wartoœci liczby odbywa siê w zakresie
okreœlonym dla zmienianego parametru.
- Dla parametrów nienumerycznych miga ca³y dolny wyœwietlacz.
Po naciœniêciu przycisk
lub
, na wyœwietlaczu pojawiaj¹
siê kolejne napisy okreœlone dla zmienianego parametru.
Akceptacja wprowadzonej wartoœci nastêpuje po naciœniêciu przycisku
, rezygnacja z wprowadzanych zmian przez naciœniêcie
.
przycisku
W przypadku wyst¹pienia nieprawid³owoœci w dzia³aniu regulatora
lub b³êdu w po³¹czeniach elektrycznych na górnym wyœwietlaczu
jest odpowiedni kod b³êdu.
Kody b³êdów
Kod
b³edu
Tabela 1
Przyczyna
Rozwi¹zanie
ler1
Zwarcie w obwodzie czujnika lub
przekroczenie dolnego zakresu
pomiarowego na wejœciu g³ównym.
wymieniæ lub poprawnie pod³¹czyæ
czujnik, sprawdziæ czy typ wybranego
czujnika jest zgodny z pod³¹czonym,
wymieniæ czujnik.
Her1
Przerwa w obwodzie, brak czujnika
lub przekroczenie górnego zakresu
pomiarowego na wejœciu g³ównym
wymieniæ lub poprawnie pod³¹czyæ
czujnik, sprawdziæ czy typ wybranego
czujnika jest zgodny z pod³¹czonym,
wymieniæ czujnik
Zwarcie w obwodzie czujnika lub
przekroczenie dolnego zakresu
pomiarowego na wejœciu
pomocniczym
wymieniæ lub poprawnie pod³¹czyæ
czujnik, sprawdziæ czy typ wybranego
czujnika jest zgodny z pod³¹czonym,
wymieniæ czujnik
Przerwa w obwodzie, brak czujnika
lub przekroczenie górnego zakresu
pomiarowego na wejœciu
pomocniczym
wymieniæ lub poprawnie pod³¹czyæ
czujnik, sprawdziæ czy typ wybranego
czujnika jest zgodny z pod³¹czonym,
wymieniæ czujnik
ler2
Her2
15
6. PARAMETRY REGULATORA
6.1. Lista parametrów
Parametry regulatora zestawiono w tabelach 2 i 3.
1. Typ wejœcia
2.
Typ linii
3. Rezystancja linii
2-przewodowej
inp1
pt15)
t-lj 2-p
r-lj
4. Kompensacja
Conp
temperatury
spoin odniesienia
- dla termoelementów
16
Nastawa
fabryczna
Nazwa
parametru
Symbol na
wyœwietlaczu
Lp.
Lista parametrów konfiguracyjnych - tryb II
0.0
Zakres
zmian
Tabela 2
Obiaœnienie
pt1
pt10
nj1
Cu1
t_j
t_t
t_H
t_s
t_r
t_b
t_e
t_n
t_ch
rr-r
0-20
4-20
0-10
0-05
Pt100
Pt1000
Ni100
Cu100
Termoelement J
Termoelement T
Termoelement K
Termoelement S
Termoelement R
Termoelement B
Termoelement E
Termoelement N
Termoelement chromel-kopel
0..400 W
0...20 mA
4...20 mA
0...10 V
0...05 V
2-p
3-p
2 - linia 2-przewodowa
3 - linia 3-przewodowa
0.0....20.0 W
auto auto
0.0...50.0oC
Tylko dla wejϾ
termorezystancyjnych
- kompensacja automatyczna
- temperatura spoin odniesienia
auto = -0.1 or 50.1,
5. Liczba cyfr po
lcpp
przecinku dotyczy zakresów,
wartoœci zadanych
i mierzonych
6. Przesuniêcie
shjf
wartoœci mierzonej
na wejœciu
g³ównym
Nastawa
fabryczna
Symbol na
wyœwietlaczu
Lp.
Nazwa
parametru
0
0
Zakres
zmian
0,1,2
0 - bez cyfry dziesiêtnej
1 - z jedn¹ cyfr¹ po przecinku
2 - z dwoma cyframi po przecinku
(tylko dla wejϾ liniowych)
-999...9991) Parametr dodawany do wartoœci
mierzonej - kompensacja ró¿nicy
temperatur pomiêdzy czujnikiem a
obiektem.
5pll -200
-999...
splH1)
8. Górna granica
5plH 850
zakresu - jak wy¿ej
Spll...
99991)
7. Dolna granica
zakresu wartoœci
zadanej lub
mierzonej na
wejœciu g³ównym
Obiaœnienie
Dla wejϾ liniowych parametry spll
i splH pozwalaj¹ na wyœwietlanie
wartoœci mierzonej w jednostkach
fizycznych tj. dolnej granicy zakresu
wejœcia, np. wartoœci 0 mA
odpowiada wartoϾ spll,natomiast
górnej granicy zakresu, np. 20 mA,
odpowiada wartoϾ splH .
Dla wejϾ termometrycznych
parametry splli splH ograniczaj¹
zakres wartoœci zadanej.
9. Zakres pomiarowy jnp2 0-20 0-20
0-10 4-20
wejœcia
100 0-10
dodatkowego
0-05
100
1000
0 - 20 mA dla wejœcia pr¹dowego
4 -20 mA dla wejœcia pr¹dowego
0 -10 V dla wejœcia napiêciowego
0 - 5 V dla wejœcia napiêciowego
0...100 dla wejœcia potencjometrycznego
0...1000
-//-
10. Wartoœæ odpowiadaj¹ca j2lo
dolnej granicy zakresu
pomiarowego wejœcia
dodatkowego
Parametry te pozwalaj¹ na
wyœwietlanie wielkoœci mierzonej
na wejœciu dodatkowym
w jednostkach fizycznych
0.0
-999
...j2Hj1)
11. WartoϾ
j2Hj 100.0 j2lo
odpowiadaj¹ca górnej
...99991)
granicy zakresu
pomiarowego wejœcia
dodatkowego
17
12. Funkcja wejœcia
dodatkowego
13. Funkcja wejœcia
binarnego
Nastawa
fabryczna
Symbol na
wyœwietlaczu
Lp.
Nazwa
parametru
Zakres
zmian
sp
fjn2 info
fjnb off
dodatkowy pomiar informacyjny
and
wartoϾ regulowana = sumie
sygna³ów z obu wejœæ
djff
wartoœæ regulowana = ró¿nicy
sygna³ów z wejœcia g³ównego
i dodatkowego
sred
wartoœæ regulowana = œredniej
arytmetycznej z obu wejϾ
off
Wejœcie binarne niewykorzystane
5top
Wejœcie binarne zatrzymuje regulacjê
(sygna³ steruj¹cy=0)
hand
Wejœcie binarne prze³¹cza na pracê
rêczn¹
Ouc1 0-20 0 - 20
Ouc2
4 - 20
0 - 10
0 - 05
15. Funkcje wyjϾ
out1
out2
out3
out4
18
zdalna wartoϾ zadana
info
14. Zakresy wyjϾ
ci¹g³ych
y1
ahj
alo
err1
Obiaœnienie
0 - 20 mA dla wyjœæ pr¹dowych
4 - 20 mA
-//0 - 10 V dla wyjœæ napiêciowych
0 - 5V
-//-
off
wyjœcie niewykorzystywane
y1
sygna³ steruj¹cy toru I
y2-c2)
ch³odzenie (regulacja grzanie-ch³odzenie)
y2-s2)
zamykanie (reg. trójst.krokowa)
ahj
alarm górny bezwzglêdny
alo
alarm dolny bezwzglêdny
dbhj
alarm górny wzglêdny
dblo
alarm dolny wzglêdny
dbhl
alarm wzglêdny zewnêtrzny
dbjn
alarm wzglêdny wewnêtrzny
Nastawa
fabryczna
Symbol na
wyœwietlaczu
Lp.
Nazwa
parametru
Zakres
zmian
ahj2
alo2
err1
err2
auto
16. Funkcje
bargrafów
trj2
trsp
retransmisja wartoœci zadanej
0
y1
sygna³ steruj¹cy: Y1 0...100%
y2
sygna³ steruj¹cy: Y2 0...100%
t1
wart. mierzona z wejœcia g³ównego3)
t2
wart. mierzona z wejœcia dodatkowego4)
5p
wartoϾ zadana3)
0...247
Dla wykonañ z interfejsem
17. Adres
regulatora
w sieci
adre
18. Prêdkoœæ
transmisji
w bitach/s
baud 96005) 2400,
4800,
9600
19. Tryb pracy
interfejsu
tryb off5) off
5)
alarm górny bezwzglêdny od wejœcia
dodatkowego
alarm dolny bezwzglêdny od wejœcia
dodatkowego
sygnalizacja uszkodzenia wejœcia
g³ównego
sygnalizacja uszkodzenia wejœcia
dodatkowego
sygnalizacja pracy automatycznej
retransmisja wartoœci mierzonej z wej.
g³ownego
retr.wart.mierzonej z wej.dodatkowego
trj1
bar1 t1
bar2 5p
Obiaœnienie
off - transmisja zablokowana
a8n1
A - tryb ASCII
a7e1
r - tryb RTU
a7o1
8 lub 7 bitów danych
r8n2
E - kontrola parzystoœci
r8e1
o - kontrola nieparzystoœci
r8o1
n - brak kontroli parzystoœci
19
20. Algorytm doboru
nastaw
auto off
Zakres
zmian
Obiaœnienie
off
jden
oscy
Algorytm wy³¹czony
Metoda identyfikacji obiektu
Metoda oscylacji
off
off
on
off - algorytm wy³¹czony
on - algorytm za³¹czony
cont off
off
on
Wy³¹czenie regulacji po za³¹czeniu
zasilania6)
Za³¹czenie regulacji po za³¹czeniu
zasilania6)
21. Wp³yw algorytmu fl
fuzzy logic na
regulacjê
22. Kontynuacja
regulacji po
zaniku zasilania
Nastawa
fabryczna
Symbol na
wyœwietlaczu
Lp.
Nazwa
parametru
23. Kod bezpieczeñ- 5eCc 0000 0000...9999 gdy 5eCc >0000, to wymagane jest
stwa
podanie jego wartoœci podczas
dla konfiguracji
zmiany parametrów.
Zakres i format parametru zale¿y od parametru lcpp - liczba cyfr
po przecinku
2)
wyjœcia y2-c i y2-5 wykluczaj¹ siê wzajemnie, gdy¿ nie mog¹
byæ realizowane jednoczeœnie algorytmy regulacji trójstawnej
grzanie-ch³odzenie i regulacji trójstawnej krokowej
3)
wartoœæ wyœwietlana jest w zakresie spll...splH ; wartoœciom
mniejszym i równym spll odpowiada 0% zapalonych segmentów
bargrafu, wartoœciom wiêkszym i równym splH
odpowiada 100% (czyli 21) zapalonych segmentów bargrafu
4)
jest w zakresie: j2lo...j2Hj
5)
parametry nie s¹ zmieniane po wywo³aniu funkcji „powrót do nastaw
fabrycznych”
6)
zatrzyman¹ regulacjê mo¿na wznowiæ naciskaj¹c jednoczeœnie przyciski
i
.
Regulacjê mo¿na równie¿ zatrzymaæ naciskaj¹c ponownie przyciski
i
.
1)
20
sp
Nastawa
fabryczna
Nazwa
parametu
Symbol na
wyœwietlaczu
Lp.
Lista parametrów roboczych - tryb III
1
WartoϾ
zadana
2
Prêdkoœæ zmiany naro
wartoœci zadanej
- tzw. miêkki start
3
Parametry PID dla toru I 2)
par
pid
Zakres
zmian
Tabela 3
Objaœnienia
spll spll splH 1)
0
0.0...999.9
jednostek/
min
Pozwala na ³agodne dojœcie od
aktualnej temperatury do wartoœci
zadanej po w³¹czeniu regulatora do
sieci lub po zmianie wartoœci
zadanej; gdy równa siê 0 to funkcja
jest wy³¹czona
4 Zakres
pb
proporcjonalnoœci
toru I
10.0
0...500.0% Okreœla przedzia³ poni¿ej wartoœci
zadanej, w % zakresu pomiarowego, w którym sygna³ steruj¹cy jest
proporcjonalny do odchy³ki regulacji;
gdy pb = 0, to wybrana jest
regulacja typu za³¹cz/wy³¹cz
5
Sta³a czasowa
ca³kowania toru I
300
0...3600 s
6
Sta³a czasowa
ró¿niczkowania
toru I
td
7
Korekta sygna³u
steruj¹cego dla
Tj = 0
y-of 0.0
ti
60
Czas potrzebny na zdwojenie
sygna³u pochodz¹cego od czêœci
proporcjonalnej; gdy t=0, to cz³on
ca³kuj¹cy jest wy³¹czony.
0...1000 s Czas potrzebny na zrównanie
sygna³u pochodz¹cego od czêœci
proporcjonalnej z sygna³em
pochodz¹cym od cz³onu ró¿niczkuj¹cego; gdy td =0, to cz³on
ró¿niczkuj¹cy jest wy³¹czony.
0.0...100%
Dla regulacji typu P lub Pd (sta³a
czasowa ca³kowania ti=0)
wartoœæ dodawana do sygna³u
steruj¹cego w celu skompensowania
sta³ej odchy³ki regulacji.
21
9 Histereza toru I
Nastawy
fabryczne
Okres
impulsowania
toru I
Symbol na
wyœwietlaczu
Lp.
8
Nazwa
parametru
Zakres
zmian
to
20
1...250 s
Okres, w którym czas zadzia³ania
wyjœcia regulacyjnego I jest
proporcjonalny do wartoœci steruj¹cej
- tylko dla wyjœæ nieci¹g³ych.
H
1.0
0...99.91)
Przedzia³ wokó³ wartoœci zadanej,
w którym zmiany wielkoœci wejœciowej
nie wywo³uj¹ zmian stanu wyjœcia
g³ównego. Parametr jest aktywny, gdy
wybrano regulacjê typu za³¹cz/
wy³¹cz.chosen.
inu
djr
regulacja rewersyjna
regulacja nierewersyjna
10 Rodzaj regulacji
w torze I
typr inu
11 Parametry2) PID
dla toru II
par
pjdc
Objaœnienia
Pojawia siê, gdy któreœ z wyjœæ jest
ustawione jako ch³odzenie (y2-c)
pb-c 10.0
12 Zakres
proporcjonalnoœci
toru II
0..500.0% Okreœla przedzia³ powy¿ej wartoœci
zadanej dla ch³odzenia, w którym
sygna³ steruj¹cy jest proporcjonalny
do odchy³ki regulacji;
gdy pb-c= 0, to wybrana jest
regulacja typu za³¹cz/wy³¹cz.
13 Sta³a czasowa
tj-c
ca³kowania toru II
0...3600 s Jak dla ti
0
14 Sta³a czasowa
ró¿niczkowania
toru II
td-c 0
0...1000 s
15 Histereza
dla toru II
H-c
1.0
0..99.91)
gdy regulacja w torze II typu za³¹cz/
wy³¹cz
20
1...250 s
objaœnienie jak dla to
16 Okres impulsowa- to-c
nia toru II
17 Strefa
nieczu³oœci
22
Hn
10.0
Jak dla td
0...99.91) Dla regulacji krokowej - strefa nieczu³oœci wokó³ wartoœci zadanej
Dla regulacji trójstawnej grzanie-ch³odzenie- parametr dodany do wartoœci
zadanej dla toru I okreœla wartoœæ zadan¹ dla toru II (ch³odzenia).
18 Parametry
alarmów2)
par
alr
19 WartoϾ zadana
dla alarmu
xAsp
5plH 5plH
x- nr
wyjœcia
Wartoœæ powoduj¹ca zadzia³anie
wyjœcia alarmowego
20 Histereza
alarmu
xAHj
x- output
No
Przedzia³ wokó³ xAsp, w którym
zmiany wielkoœci wejœciowej nie
wywo³uj¹ zmian stanu alarmu.
22 Pamiêtanie
alarmu
xApa
off
x- nr
wyjœcia
23 Kod
bezpieczeñstwa
seCp
1)
2)
1.0
0
0.0...99.91)
off
on
Pamiêtanie alarmu wy³¹czone
Pamiêtanie alarmu za³¹czone
0...9999
Zakres i format parametru zale¿y od parametru lcpp - liczba cyfr po przecinku
Nacisn¹æ przycisk
aby wejϾ do menu
6.2. Rodzaje alarmów
Poni¿sze rysunki przedstawiaj¹ rodzaje alarmów.
xasp
sp xasp
xasp
sp
sp
sp
sp xasp
sp xasp
a)
b)
c)
sp xasp
sp xasp
sp
d)
e)
sp xasp
f)
Rys.7. Rodzaje alarmów
a) bezwzglêdny górny ahj
c) wzglêdny górny dbhj
e) wzglêdny zewnêtrzny dbhl
sp- wartoϾ zadana,
b) bezwzglêdny dolny alo
d) wzglêdny dolny dblo
f) wzglêdny wewnêtrzny dbjn
x.asp - wartoϾ zadana alarmu
na wyjœciu x
23
6.3. Okres impulsowania
Okres impulsowania jest to czas jaki up³ywa pomiêdzy kolejnymi
za³¹czeniami wyjœcia nieci¹g³ego podczas regulacji proporcjonalnej. D³ugoœæ okresu impulsowania nale¿y dobraæ zale¿nie od w³asnoœci dynamicznych obiektu i odpowiednio do urz¹dzenia wyjœciowego. Dla szybkich procesów zaleca siê stosowaæ przekaŸniki SSR
lub wyjœcie ci¹g³e. Wyjœcie przekaŸnikowe stosowane jest do sterowania styczników w procesach wolnozmiennych. Zastosowanie
du¿ego okresu impulsowania do sterowania procesów szybkozmiennych mo¿e daæ niepo¿¹dane efekty w postaci oscylacji. Teoretycznie, im mniejszy okres impulsowania tym lepsza regulacja, jednak
dla wyjœcia przekaŸnikowego powinien byæ tak du¿y jak to mo¿liwe
w celu wyd³u¿enia ¿ycia przekaŸnika.
Zalecenia dotycz¹ce okresu impulsowania.
Tabela 4
Urz¹dzenie wyjœciowe
(wyjœcie 1 lub wyjœcie 2)
przekaŸnik
elektromagnetyczny
wyjœcie
tranzystorowe
Okres impulsowania
(to lub to-c)
zalecany >20 s
min. 10 s
min. 5 s
Obci¹¿enie
(rezystancyjne)
2 A/250 V
lub stycznik
1 A/250 V AC
1...3 s
przekaŸnik
pó³przewodnikowy
(SSR)
6.4. Wejœcie dodatkowe liniowe
Je¿eli regulator jest wyposa¿ony w wejœcie dodatkowe liniowe, nale¿y
ustawiæ parametry: jnp2, j2lo, j2Hj and fjn2 (patrz tabela 2).
Je¿eli sygna³ regulowany jest funkcj¹ sygna³u z wejœcia dodatkowego (suma, ró¿nica lub œrednia arytmetyczna z sygna³em z wejœcia g³ównego), wówczas parametry jnp2, j2lo, j2Hj powinny
byæ identyczne z odpowiednimi parametrami dla wejœcia g³ównego
jnp1, spll, splH.
24
6.5. Wejœcie binarne
Wejœcie binarne beznapiêciowe mo¿e byæ wykorzystane zgodnie
z ustawieniem parametru fjnb gdzie:
- stop oznacza wy³¹czenie wyjœæ regulacyjnych i alarmów wzglêdnych. Powy¿sze dzia³anie odbywa siê , gdy wejœcie binarne jest
zwarte (on). Rozwarcie wejœcia (off) powoduje powrót regulatora
do pracy .
- hand, prze³aczanie regulacji z automatycznej na rêczn¹.
Impulsowe zwarcie wejœcia binarnego prze³¹cza regulator w tryb
sterowania rêcznego.
Ponowne impulsowe zwarcie wejœcia powoduje powrót do sterowania automatycznego.
6.6. Regulacja z dwoma torami
Regulacja z dwoma torami jest stosowana podczas grzania i ch³odzenia. Nale¿y ustawiæ parametr outx gdzie x oznacza numer
wyjœcia, na wartoœæ y2-c oraz ustawiæ strefê rozsuniêcia torów
Hn.
Drugi tor dzia³a dla wartoœci zadanej równej sp+Hn jako regulator
nierewersyjny. Nale¿y okreœliæ parametry pb-c, tj-c, td-c,
Hj-c, to-c wg tabl. 3.
Na rysunku 8 pokazano dzia³anie regulatora z algorytmem typu P.
wyjœcie
tor II
- ch³odzenie (y2-c)
100%
tor I
- grzanie (y1)
pb
sp
Hn
pb-c
wejœcie
Rys. 8. Regulacja grzanie-ch³odzenie
25
6.7. Regulacja trójstawna krokowa
Regulacja trójstawna krokowa jest stosowana do sterowania zaworem. Nale¿y ustawiæ parametr outk na wartoœæ y2-5 oraz ustawiæ strefê nieczu³oœci wokó³ wartoœci zadanej Hn.
Pierwszy tor - otwieranie zaworu - dzia³a dla wartoœci zadanej
równej sp-Hn/2 jako regulator rewersyjny, drugi tor - zamykanie
zaworu - dzia³a dla wartoœci zadanej równej sp+Hn/2 jako regulator nierewersyjny. Parametry PID dla drugiego toru s¹ takie same
jak dla pierwszego toru.
Dla regulacji krokowej zaleca siê regulacjê typu PD. Na rysunku 9
pokazano dzia³anie regulatora trójstawnego krokowego z algorytmem P.
wyjœcie
tor II
- zamykanie (y2-5)
100%
tor I
- otwieranie (y1)
sp
pb
Hn
pb
Rys.9. Regulacja trójstawna krokowa
26
6.8. Kody bezpieczeñstwa
ParametryseCc - dla parametrów konfiguracyjnych i seCp - dla
parametrów roboczych regulatora - pozwalaj¹ zabezpieczyæ regulator przed ingerencj¹ niepowo³anych osób. Fabrycznie kody bezpieczeñstwa s¹ wy³¹czone tj. równe 0. Po ustawieniu wszystkich
niezbêdnych parametrów i po sprawdzeniu poprawnoœci dzia³ania
regulatora ,mo¿na ustawiæ kody bezpieczeñstwa. Po ustawieniu
kodu zmiana parametrów jest poprzedzona koniecznoœci¹ podania
jego wartoœci. Jedynie zmiana wartoœci zadanej jest dostêpna bezpoœrednio. Aby zmieniæ kod bezpieczeñstwa nale¿y podaæ dotychczasow¹ wartoœæ seC1 a nastêpnie wprowadziæ now¹ wartoœæ seC2.
Je¿eli podano niepoprawny kod, wyœwietlany jest napis err5 do
momentu naciœniêcia dowolnego przycisku.
6.9. Fuzzy Logic
Funkcja fuzzy logic umo¿liwia osi¹gniêcie wartoœci zadanej w najkrótszym czasie z minimaln¹ iloœci¹ przeregulowañ po w³¹czeniu
zasilania lub podczas zewnêtrznych zak³óceñ .
WartoϾ zadana
Temperatura
Zak³ócenia
Czas
Rys.10. Przyk³ad przebiegu regulacji PID
oraz PID +Fuzzy Logic
27
Parametr FL (rys.11) umo¿liwia wy³¹czenie algorytmu fuzzy logic
(parametr fl= off), lub uwzglêdnienie sk³adnika pochodz¹cego
od fuzzy logic (parametr fl= on).
Algorytm PID-Fuzzy Logic opiera siê na parametrach Pb, ti oraz td
okreœlonych podczas autoadaptacji lub ustawionych przez u¿ytkownika.
wartoϾ +
zadana
e
-
wartoϾ
mierzona
de/dt
PID
FUZZY
LOGIC
+
par.
FL
+
Y
OBIEKT
Rys.11. Idea dzia³ania regulatora PID+Fuzzy logic
7. FUNKCJE SPECJALNE
7.1. Wywo³anie funkcji specjalnych
Nale¿y jednoczeœnie nacisn¹æ przyciski
i
(patrz rysunek 6
- wejœcie w tryb IV), a nastêpnie przyciskiem
wybraæ odpowiedni¹ funkcjê i nacisn¹æ
, aby j¹ wywo³aæ.
i
.
Powrót do trybu I nastêpuje po ponownym naciœniêciu
7.2. Sterowanie rêczne
Sterowanie rêczne jest przydatne podczas uruchamiania regulacji
na obiekcie oraz przy identyfikacji parametrów obiektu. Dowolne
wyjœcie mo¿na sterowaæ rêcznie poprzez wywo³anie funkcji ste
k (tryb IV), gdzie k oznacza numer wyjœcia. Na górnym wyœwietlaczu pokazywana jest wartoœæ mierzona, a na dolnym, w zale¿noœci
od rodzaju wyjœcia:
- dla regulacji dwustawnej (wyjœcie k jako y1 lub y2-c):
Na dolnym wyœwietlaczu miga wartoœæ sygna³u wyjœciowego, któr¹
mo¿na zmieniaæ przyciskami
lub
w zakresie 0.0...100%
28
- dla alarmu lub sygnalizatora:
Na dolnym wyœwietlaczu jest stan za³¹czenia (on) lub wy³¹czenia
(off) wyjœcia.
- dla regulacji krokowej:
Otwieranie zaworu odbywa siê podczas trzymania przycisku
zamykanie zaworu odbywa siê podczas trzymania przycisku
,
.
Na dolnym wyœwietlaczu jest podany stan zaworu:
open - otwieranie, clos - zamykanie, stop - zawór zatrzymany.
Powrót do pracy automatycznej nastêpuje po naciœniêciu
i
.
7.3. Dobór nastaw regulatora PID
Funkcja adap wywo³uje algorytm automatycznego doboru nastaw
regulatora PID. Warunki i zasadê dzia³ania funkcji opisano w rozdziale 9.
7.4. Pomiar rezystancji linii dwuprzewodowej
W regulatorach z czujnikami termorezystancyjnymi po³¹czonymi lini¹ dwuprzewodow¹ nale¿y wprowadziæ wartoœæ rezystancji linii(parametry 2 i 3 w tabeli 2), lub zmierzyæ wed³ug nastêpuj¹cej procedury: zewrzeæ zaciski czujnika, wejœæ w tryb IV i wywo³aæ funkcjê
r_lj na dolnym wyœwietlaczu miga mierzona wartoœæ rezystancji.
Po ustaleniu siê wartoœci zaakceptowaæ przyciskiem
.
Rezystancja przewodów wiêksza od 20 W nie zostanie zaakceptowana.
7.5. Powrót do nastaw fabrycznych
Nastawy fabryczne mo¿na przywróciæ po wejœciu w tryb IV, wywo³aniu funkcji nfab i zaakceptowaæ wartoœæ on. Funkcja nie zmienia typu wejœcia.
29
8. DOBÓR NASTAW REGULATORA PID
8.1. Autoadaptacja
W regulatorze zastosowano dwie metody autoadaptacji. Parametr
auto ustawiony najden oznacza, ¿e parametry PID bêd¹ obliczone na podstawie charakterystyki obiektu inercyjnego (rys.12),
natomiast, gdy parametr auto jest ustawiony na o5cy, wówczas
parametry PID bêd¹ obliczone na podstawie oscylacji wokó³ wartoœci zadanej (patrz rys. 13). Metodê oscylacyjn¹ nale¿y wybieraæ
tylko wtedy, gdy przeregulowania powy¿ej wartoœci zadanej nie spowoduj¹ uszkodzenia wsadu i obiektu.
Migaj¹cy górny wyœwietlacz informuje o aktywnoœci funkcji autoadaptacji.
Czas trwania autoadaptacji zale¿y od obiektu i mo¿e trwaæ do 2 godz.
Im d³u¿sze opóŸnienie w obiekcie tym d³u¿szy czas doboru nastaw.
Po zakoñczeniu autoadaptacji nowe nastawy PID s¹ automatycznie zapamiêtywane w nieulotnej pamiêci regulatora. Dla regulacji
krokowej - parametr outk ustawiony na y2-5 - cz³on ca³kuj¹cy
jest wy³¹czany (parametr tj = 0 ).
Proces autoadaptacji mo¿e zostaæ przerwany, bez obliczenia
nastaw PID, je¿eli:
- wartoœæ zadana jest zbyt blisko wartoœci mierzonej tj. odchy³ka
regulacji jest mniejsza od 5% zakresu (dla metody jden).
- dostêpna moc grzejna jest zbyt ma³a do osi¹gniêcia wartoœci zadanej;
- naciœniêto przycisk
.
Przy rêcznych zmianach nastaw nale¿y wprowadziæ zmianê tylko
jednego parametru i obserwowaæ zaistnia³e skutki.
Przy zmianach parametrów PID nale¿y kierowaæ siê nastêpuj¹cymi zasadami:
- wolna odpowiedŸ obiektu: zmniejszyæ zakres proporcjonalnoœci,
sta³¹ czasow¹ ca³kowania, sta³¹ czasow¹ ró¿niczkowania;
- przeregulowania: zwiêkszyæ zakres proporcjonalnoœci oraz sta³¹
czasow¹ ró¿niczkowania;
30
- oscylacje: zwiêkszyæ zakres proporcjonalnoœci oraz sta³¹ czasow¹
ca³kowania, zmniejszyæ sta³¹ czasow¹ ró¿niczkowania
- niestabilnoœæ: zwiêkszyæ sta³¹ czasow¹ ca³kowania.
Objawy z³ego doboru nastaw PID i zalecana korekta.
Tabela 5
Algorytmy dzia³ania regulacji
Przebieg wielkoœci
regulowanej
P
PD
PI
PID
x
t
pb
pb td
pb
pb td
pb
pb
td
x
t
pb tj pb td
tj
pb td
tj
x
pb
t
td
x
t
pb
pb
tj
pb
tj
31
8.2. Rêczny dobór nastaw PID
a) metoda identyfikacji obiektu
t [sek]
t [sek]
Rys.12. Charakterystyka obiektu inercyjnego
po za³¹czeniu sygna³u steruj¹cego Y
Z charakterystyki obiektu przedstawiaj¹cej wielkoœæ regulowan¹
w funkcji czasu, nale¿y odczytaæ czas opóŸnienia obiektu T0 oraz
maksymaln¹ prêdkoœæ narostu temperatury z zale¿noœci
Dxmax
Vmax =
.
Dt
Nastawy PID regulatora obliczyæ wg podanych wzorów:
Xp = 1.1* Vmax* T0 - zakres proporcjonalnoœci
ti = 2.4* T0 - sta³a czasowa ca³kowania
td = 0.4* T0 - sta³a czasowa ró¿niczkowania
32
b) metoda oscylacji
Y[%]
100
czas [sek]
Temp [°C]
P
SP
T
czas [sek]
Rys. 13. Dobór nastaw metod¹ oscylacji
Nastawy PID regulatora obliczyæ wg podanych wzorów:
Xp = P - zakres proporcjonalnoœci
ti = T - sta³a czasowa ca³kowania
td = T/4 - sta³a czasowa ró¿niczkowania
33
9. INTERFEJS RS-485 Z PROTOKO£RM MODBUS
9.1. Wstêp
Rozdzia³ ten dotyczy regulatora RE25 wyposa¿onego w interfejs
szeregowy RS485/ MODBUS.
Parametry interfejsu:
- adres urz¹dzenia: 0...247
- prêdkoœæ transmisji: 2400, 4800, 9600, 19200 bit/s,
- tryby pracy: ASCII, RTU,
- jednostka informacyjna: ASCII: 8N1, 7E1, 7O1;
RTU: 8N2, 8E1, 8O1, 8N1,
- maksymalny czas odpowiedzi: 500 ms.
9.2. Opis funkcji protoko³u transmisji
W regulatorze RE25 zaimplementowane zosta³y nastêpuj¹ce funkcje
protoko³u:
Funkcja
Znaczenie
03 (03 Hex)
06 (06 Hex)
16 (10 Hex)
17 (11 Hex)
odczyt n-rejestrów
zapis pojedynczego rejestru
zapis n-rejestrów
identyfikacja urz¹dzenia slave
W pierwszym polu ramki jest adres wybranego urz¹dzenia,
a w nastêpnym numer wybranej funkcji.
34
Odczyt n-rejestrów (kod 03)
Funkcja umo¿liwia odczyt wartoœci zawartych w rejestrach w zaadresowanym urz¹dzeniu slave. Rejestry s¹ 16-bitowymi jednostkami, które mog¹ zawieraæ wartoœci numeryczne zwi¹zane ze zmiennymi procesowymi itp. Ramka ¿¹dania okreœla 16-bitowy adres
pocz¹tkowy rejestru oraz liczbê rejestrów do odczytania. Znaczenie zawartoœci rejestrów o danych adresach mo¿e byæ ró¿ne dla
ró¿nych typów urz¹dzeñ.
Dane rejestrów s¹ wstawiane do ramki pocz¹wszy od najmniejszego adresu: najpierw starszy bajt, potem m³odszy bajt rejestru.
Funkcja nie jest dostêpna w trybie rozg³oszeniowym.
Przyk³ad. Odczyt 2 rejestrów zaczynaj¹cych siê od rejestru
o adresie 4000 (0FA0hex) z regulatora o adresie 10.
¯¹danie:
Adres
Funkcja
0A
03
Adres rejestru
Hi
Lo
0F
A0
Liczba rejestrów
Hi
Lo
00
Suma kontrolna
(LRC)
42
02
OdpowiedŸ:
Adres
Funkcja
Liczba
bajtów
0A
03
04
WartoϾ w rejestrze WartoϾ w rejestrze
4000
4001
Lo
Lo
Hi
Hi
0
0
0
0
Suma
kontrolna
(LRC)
EF
Zapis pojedynczego rejestru (kod 06)
Funkcja umo¿liwia modyfikacjê zawartoœci rejestru. Jest dostêpna
w trybie rozg³oszeniowym.
Przyk³ad. Zapis wartoœci do rejestru o adresie 4010 (0FAAhex)
¯¹danie:
Adres
Funkcja
0A
06
Adres rejestru
Hi
Lo
0F
AA
WartoϾ
Hi
Lo
00
02
Suma kontrolna
(LRC)
35
Prawid³ow¹ odpowiedzi¹ na ¿¹danie zapisu wartoœci do rejestru
jest przes³anie komunikatu ¿¹dania.
35
Zapis n-rejestrów (kod 16)
Funkcja umo¿liwia modyfikacjê zawartoœci kilku rejestrów. Jest dostêpna w trybie rozg³oszeniowym
Przyk³ad. Zapis wartoœci do dwóch rejestrów zaczynaj¹c od rejestru
o adresie 4000
0A 10
Adres
rejestru
Liczba
rejestrów
Hi
0F
Hi
Lo
00
02
Lo
A0
Liczba WartoϾ w rej. WartoϾ w rej.
bajtów
4001
4000
04
Hi
Lo
Hi
Lo
Suma
kontrolna
(LRC)
Adres
Funktion
¯¹danie:
00
02
00
01
2E
OdpowiedŸ:
Adres
Funkcja
0A
10
Adres rejestru
Hi
Lo
0F
Liczba rejestrów
Hi
Lo
A0
00
02
Suma kontrolna
(LRC)
35
Identyfikacja urz¹dzenia (kod 17)
¯¹danie:
Adres
Funkcja
Suma kontrolna
(LRC)
0A
11
E5
OdpowiedŸ:
Pole „identyfikator urz¹dzenia” w ramce odpowiedzi oznacza unikalny identyfikator danej klasy urz¹dzeñ, natomiast pozosta³e pola
zawieraj¹ parametry zale¿ne od typu urz¹dzenia. Regulator RE25
podaje informacje zwi¹zane z wejœciem dodatkowym i wyjœciami.
OdpowiedŸ dla regulatora RE25
Adres Funkcja
slave
0A
11
Liczba Identyfikator
bajtów urz¹dzenia
4
9C
Typ
Typ
Numer
Suma
wejœcia
wyjœcia wykonania2) kontrolna
dodatkowego
xx1)
yy2)
03)
xx - wartoœæ jak w kodzie wykonania regulatora - pozycja zwi¹zana z wejœciem dodatkowym
yy: 0 - cztery wyjœcia nieci¹g³e; 1 - jedno wyjœcie ci¹g³e + trzy wyjœcia nieci¹g³e;
2 - dwa wyjœcia ci¹g³e + dwa wyjœcia nieci¹g³e
3)
0 - dla wykonania standardowego; ró¿ne od 0 - dla wykonañ specjalnych.
1)
2)
36
9.3. Kody b³êdów
Gdy urz¹dzenie master wysy³a ¿¹danie do urz¹dzenia slave, to za
wyj¹tkiem komunikatów w trybie rozg³oszeniowym, oczekuje prawid³owej odpowiedzi.
Po wys³aniu ¿¹dania jednostki master mo¿e wyst¹piæ jedno z czterech mo¿liwych zdarzeñ:
- je¿eli jednostka slave odbiera ¿¹danie bez b³êdu transmisji oraz
mo¿e je wykonaæ prawid³owo, wówczas zwraca prawid³ow¹
odpowiedŸ;
- je¿eli jednostka slave nie odbiera ¿¹dania, ¿adna odpowiedŸ nie
jest zwracana; w programie urz¹dzenia master zostan¹ spe³nione
warunki timeout dla ¿¹dania;
- je¿eli jednostka slave odbiera ¿¹danie, ale z b³êdami transmisji
(b³¹d parzystoœci, sumy kontrolnej LRC lub CRC), ¿adna odpowiedŸ nie jest zwracana; w programie urz¹dzenia master zostan¹
spe³nione warunki timeout dla ¿¹dania;
- je¿eli jednostka slave odbiera ¿¹danie bez b³êdu transmisji, ale
nie mo¿e go wykonaæ prawid³owo (np. je¿eli ¿¹daniem jest odczyt
nie istniej¹cego rejestru), wówczas zwraca odpowiedŸ zawieraj¹c¹
kod b³êdu, informuj¹cy urz¹dzenie master o przyczynie b³êdu.
Komunikat z b³êdn¹ odpowiedzi¹ zawiera dwa pola odró¿niaj¹ce
go od prawid³owej odpowiedzi:
Pole kodu funkcji: W prawid³owej odpowiedzi, jednostka slave
retransmituje kod funkcji z komunikatu ¿¹dania na polu kodu funkcji odpowiedzi. Wszystkie kody funkcji maj¹ najbardziej znacz¹cy
bit (MSB) równy 0 (wartoœci kodów s¹ poni¿ej 80 h). W b³êdnej
odpowiedzi urz¹dzenie slave ustawia bit MSB kodu funkcji na 1.
To powoduje, ¿e wartoœæ kodu funkcji w b³êdnej odpowiedzi jest
dok³adnie o 80 h wiêksza ni¿ by³aby w prawid³owej odpowiedzi.
Na podstawie kodu funkcji z ustawionym bitem MSB program urz¹dzenia master mo¿e rozpoznaæ b³êdn¹ odpowiedŸ i mo¿e sprawdziæ na polu danych kod b³êdu.
37
Pole danych: W prawid³owej odpowiedzi, urz¹dzenie slave mo¿e
zwróciæ dane na polu danych (pewne informacje ¿¹dane przez jednostkê master). W b³êdnej odpowiedzi, urz¹dzenie slave zwraca
kod b³êdu na polu danych. Okreœla on warunki urz¹dzenia slave,
które spowodowa³y b³¹d.
Poni¿ej przedstawiono przyk³ad ¿¹dania urz¹dzenia master: zapisz
rejestr 4781 (h) i odpowiedŸ urz¹dzenia slave: niedozwolony adres
danych, gdy¿ maksymalny adres rejestru w regulatorze RE25
wynosi 4780. Dane s¹ w postaci heksadecymalnej.
Przyk³ad: ¿¹danie
Adres
slave
Funkcja
Adres
zmiennej
Hi
Adres
zmiennej
Lo
Liczba
zmiennych
Hi
Liczba
zmiennych
Lo
Suma
kontrolna
LRC
0A
06
12
AD
00
01
30
Przyk³ad: odpowiedŸ
Adres
Funkcja
Kod b³êdu
Suma kontrolna CRC
0A
86
02
6E
W tabeli 6 przedstawione s¹ mo¿liwe kody b³êdów i ich znaczenie.
Kody b³êdów
Kod b³êdu
38
Tabela 6
Znaczenie
01
niedozwolona funkcja
02
niedozwolony adres danych
03
niedozwolona wartoϾ danej
9.4. Mapa rejestrów regulatora RE25
W regulatorze dane umieszczone s¹ w rejestrach 16 bitowych.
Listê rejestrów do zapisu i odczytu przedstawiono w tabeli 7.
Operacja „R” - oznacza mo¿liwoœæ odczytu, operacja „W” - oznacza mo¿liwoœæ zapisu .
Adres
rejestru
Mapa rejestrów
Opcje Symbol
Tabela 7
Zakres
Opis
4000 R,W
inpu 0...17
typ wejœcia:
0 - PT100, 1 - PT1000, 2 - Ni100, 3 - Cu100,
4 - J, 5 - T, 6 - K, 7 - S, 8 - R, 9 - B, 10 - E, 11 - N,
12 - Chromel-kopel,
13 - rezystancja 0...400 W,
14 - 0...20 mA, 15 - 4...20 mA, 16 - 0...10 V, 17- 0...5 V
4001 R,W
0 - linia 2-przewodowa, 1- linia 3-przewodowa
4003 R,W
t_lj 0,1
r_lj 0...200
Conp -1...501
4004 R,W
lcpp 0,1,2
Liczba cyfr po przecinku (wartoϾ 2 tylko
dla wejϾ liniowych)
4005 R,W
shjf -999...999 Przesuniêcie wartoœci mierzonej 1)
spll -999
dolny zakres wartoœci mierzonej na wejœciu
...splH g³ównym1)
splH spll
górny zakres wartoœci mierzonej na wejœciu
4002 R,W
4006 R,W
4007 R,W
...9999
rezystancja linii*10
Kompensacja zimnych koñców*10; wartoœci <0 lub >500
oznaczaj¹ automatyczn¹ kompensacjê
g³ównym1)
4009 R,W
i2lo -999
dolny zakres wartoœci mierzonej
... i2Hj na wejœciu dodatkowym1)
i2Hj i2lo
górny zakres wartoœci mierzonej
4010 R,W
inp2 0...5
4008 R,W
...9999
na wejœciu dodatkowym1)
Zakres wejœcia dodatkowego:
0 - 0...20 mA;
1 - 4...20 mA;
2 - 0..10 V;
3 - 0...5 V;
4 - 0...100 W;
5 - 0...1000 W;
39
4011 R,W
fjn2 0...4
Funkcja wejœcia dodatkowego:
0 - wartoϾ zadana
1 - dodatkowy pomiar informacyjny
2 - suma sygna³ów z obu wejœæ
3 - ró¿nica z wejœciem g³ównym
4 - œrednia arytmetyczna z obu wejœæ
4012 R,W
fjnb 0...2
Funkcja wejœcia binarnego:
0 - wejœcie binarne niewykorzystane;
1 - zatrzymuje regulacjê (syg.steruj¹cy=0);
2 - prze³¹cza na pracê rêczn¹
4013 R,W
ouc1 0...3
Zakres wyjœcia ci¹g³ego nr I: 0 -0- 20 mA; 1-4 -20 mA;
2 - 0-10 V ; 3 - 0- 5 V
4014 R,W
ouc2 0...3
out1 0...17
4015 R,W
4016 R,W
4017 R,W
4018 R,W
4019 R,W
out2
out3
out4
Bar1
Zakres wyjœcia ci¹g³ego nr II: jak wy¿ej
Funkcja wyjœcia nr 1: 0 - nie wykorzystane,
1 - y1, 2 - y2-c, 3 -Y2-S, 4 - ahj, 5 - alo,
6 - dbhi, 7 - dblo, 8 - dbhl, 9 - dbin, 10 - Ahi2,
11 - Alo2, 12 - err1, 13 - Err2, 14 - auto,
15 - tri1, 16 - tri2, 17 - trsp
0...17
Funkcja wyjœcia nr 2: jak wy¿ej
0...17
Funkcja wyjœcia nr 3: jak wy¿ej
0...17
Funkcja wyjœcia nr 4: jak wy¿ej
0...4
Funkcja bargrafu nr 1:
0 - sygna³ steruj¹cy y1 0...100%;
1 - sygna³ steruj¹cy y2 0...100%;
2 - sygna³ z wejœcia g³ównego spll..splh;
3 - sygna³ z wejœcia dodatkowego i2Lo..i2Hi;
4 - wartoϾ zadana spll..splh
4021 R,W
bar2 0...4
rsp 0,1
4022 R,W
sp
4023 R,W
naro 0...999
4024
4025 R,W
0..255
0,1
Prêdkoœæ zmian wartoœci zadanej podczas
miêkkiego startu*10
Rejestr niewykorzystywany
0- regulacja wy³¹czona, 1- regulacja za³¹czona
0...5000
Zakres proporcjonalnoœci dla toru g³ównego*10
4020 R,W
4026 R,W
40
pb
Funkcja bargrafu nr 2: jak wy¿ej
Rodzaj wartoœci zadanej; 0 - wartoœæ parametru SP,
1 - z wejœcia dodatkowego (tylko dla
wykonañ z wejœciem dodatkowym)
zale¿y
od wejœcia wartoœæ zadana1)
4027 R,W
4028 R,W
4029 R,W
4030 R,W
4031 R,W
4032 R,W
4033 R,W
4034 R,W
4035 R,W
4036 R,W
4037 R,W
4038 R,W
tj
td
to
H
pb-c
ti-c
td-c
to-c
Hj-c
0...3600
Sta³a czasowa ca³kowania
0...1000
Sta³a czasowa ró¿niczkowania
1...250
Okres impulsowania
0...999
Histereza dla regulacji za³¹cz-wy³¹cz 1)
0...5000
Zakres proporcjonalnoœci dla toru pomocniczego*10
0...3600
Sta³a czasowa ca³kowania toru pomocniczego
0...1000
Sa³a czasowa ró¿niczkowania toru pomocniczego
1...250
Okres impulsowania toru pomocniczego
0...999
histereza dla regulacji za³¹cz/wy³¹cz
toru pomocniczego1)
Hn
0...999
typr 0,1
y-of 0...1000
4052 R,W
1asp
1aHj
1apa
2asp
2aHj
2apa
3asp
3aHj
3apa
4asp
4aHj
4apa
cont
4053 R,W
auto 0,1,2
4039 R,W
4040 R,W
4041 R,W
4042 R,W
4043 R,W
4044 R,W
4045 R,W
4046 R,W
4047 R,W
4048 R,W
4049 R,W
4050 R,W
Strefa nieczu³oœci dla regulacji trójstawnej 1)
Rodzaj regulacji: 0 - odwrotna, 1 - wprost
Korekta sygna³u steruj¹cego *10
(dla sta³ej ca³kowania ti=0)
jak dla sp Wartoœæ zadana dla alarmu na wyjœciu 11)
0...999
Histereza dla alarmu na wyjœciu 11)
0,1
Pamiêtanie alarmu nr 1: 0 - wy³¹czone; 1- za³¹czone
jak dla sp Wartoœæ zadana dla alarmu na wyjœciu 21)
0...999
Histereza dla alarmu na wyjœciu 21)
0,1
Pamiêtanie alarmu nr 2: 0- wy³¹czone; 1- za³¹czone
jak dla sp Wartoœæ zadana dla alarmu na wyjœciu 31)
0...999
Histereza dla alarmu na wyjœciu 31)
0,1
Pamiêtanie alarmu nr 3: 0 - wy³¹czone; 1- za³¹czone
jak dla sp Wartoœæ zadana dla alarmu na wyjœciu 41)
0...999
Histereza dla alarmu na wyjœciu 41)
0,1
Pamiêtanie alarmu nr 4: 0 - wy³¹czone; 1- za³¹czone
0,1
WskaŸnik kontynuacji regulacji po w³¹czeniu
zasilania;
0 - wy³¹czenie regulacji
1 - za³¹czenie regulacji
Algorytm autoadaptacji:
0 - bez autoadaptacji,
1 - metoda identyfikacji
2 - metoda oscylacyjna
41
4054 R,W
fl
0,1
Algorytm Fuzzy Logic:
0 - wy³¹czony; 1 - za³¹czony
Status urz¹dzenia:
bit 0: 1- wartoœæ mierzona na wejœciu g³ównym jest
poni¿ej dolnego zakresu wejœcia lub zwarcie wejœcia
bit 1: 1- wartoœæ mierzona na wejœciu g³ównym jest
powy¿ej górnego zakresu wejœcia lub rozwarcie
wejœcia
bit 2: 1- wartoœæ mierzona na wejœciu dodatkowym
jest poni¿ej dolnego zakresu wejœcia
bit 3: 1- wartoœæ mierzona na wejœciu dodatkowym
jest powy¿ej górnego zakresu wejœcia
bit:4: stan wyjœcia nr 1: 0 - wy³¹czone, 1 - za³¹czone
bit:5: stan wyjœcia nr 2: 0 - wy³¹czone, 1 - za³¹czone
bit:6: stan wyjœcia nr 3: 0 - wy³¹czone, 1 - za³¹czone
bit:7: stan wyjœcia nr 4: 0- 0 - wy³¹czone, 1 - za³¹czone
bit 8: 1- regulacja rêczna , 0- regulacja automatyczna
bit 9: 1- zmiana wartoœci zadanej tzw. miêkki start
bit 10, 11 i 12: - nie u¿ywane
bit 13: stan wejœcia binarnego: 0- rozwarte; 1- zwarte
bit 14 i 15: pozycja kropki dziesiêtnej:
00 - bez kropki; 01- kropka na pozycji 1
10 - kropka na pozycji 2 1)
Wartoœæ mierzona na wejœciu nr 11)
Wartoœæ mierzona na wejœciu nr 21)
WartoϾ regulowana 1)
WartoϾ zadana (chwilowa)1)
h
c
0...1000
Wartoœæ steruj¹ca toru I *10
0...1000
Wartoœæ steruj¹ca toru II *10
4774 R
4775
4776
4777
4778
R
R
R
R
4779 R
4780 R
1)
wartoœæ jest pomno¿ona przez mno¿nik zale¿ny od wartoœci
parametru lcpp (pozycja kropki), tj.:
gdy lcpp = 0, to mno¿nik = 1;
gdy lcpp = 1, to mno¿nik = 10;
gdy lcpp = 2, to mno¿nik = 100;
42
10. DANE TECHNICZNE
Sygna³y wejœciowe:
Regulator ma wejœcie uniwersalne z mo¿liwoœci¹ do³¹czenia
dowolnego sygna³u wejœciowego, jak rezystancja, si³a termoelektryczna, napiêcie lub pr¹d. Rodzaj i zakres sygna³u wejœciowego
wybierane s¹ programowo wg tabeli 8.
Sygna³y wejœciowe, zakresy pomiarowe
Typ czujnika
Tabela 8
Oznaczenie
Zakres
Symbol na
wyœwietlaczu
Pt100
-200...850oC
pt1
Pt1000
Ni100
Cu100
J
T
K
S
R
B
E
N
-200...850oC
-60...180oC
-50...180oC
-100...1200oC
-100...400oC
-100...1370oC
-50...1760oC
-50...1760oC
0...1800oC
-100...1000oC
-100...1300oC
0...800oC
0...400 W
0...20, 4...20 mA
0...5 V, 0...10 V
pt10
Nj1
Cui
t-i
t-t
t-H
t-s
t-r
t-b
t-e
t-n
t-ch
r-rr
0-20, 4-20
0-05, 0-10
Wejœcie dodatkowe:
Liniowe pr¹dowe
I
Liniowe napiêciowe U
Liniowe potencjometr. r
0...20, 4...20 mA
0...5 V, 0...10 V
0...100, 0...1000 W
0-20, 4-20
0-05, 0-10
100, 1000
Wejœcie binarne:
beznapiêciowe
zwarte, rozwarte
On
Wejœcie uniwersalne:
Pt100 wg
PN-EN 60751+A2
Pt1000 wg
PN-EN 60751+A2
Ni100/1,617
Cu100/1,426
Fe-CuNi
Cu-CuNi
NiCr-NiAl
PtRh10-Pt
PtRh13-Pt
PtRh30-PtRh6
NiCr-CuNi
NiCrSi-NiSi
Chromel-kopel
Rezystancja
Liniowe pr¹dowe
Liniowe napiêciowe
I
U
off
43
B³¹d podstawowy pomiaru
wartoœci rzeczywistej:
Algorytmy regulacji:
Okres próbkowania:
Zakresy nastaw
parametrów regulatora:
0.2% dla czujników termoelektrycznych typu B, R, S 0.3%;
dla czujnika typu B podany b³¹d
dotyczy zakresu 300...1800oC
za³¹cz-wy³¹cz, PID
0.5 s
patrz tabele 2 i 3
Rodzaj wartoœci zadanej:
- z klawiatury (parametr sp)
- z wejœcia dodatkowego
Sposób dzia³ania wyjœæ:
- rewersyjne
dla grzania (Inu)
- nierewersyjne
dla ch³odzenia (dir)
- ci¹g³e, na wyjœciu liniowym napiêciowym lub pr¹dowym
- dwustawne, na wyjœciu nieci¹g³ym z definiowanym okresem
impulsowania
- trójstawne grzanie-ch³odzenie lub ch³odzenie-ch³odzenie
- trójstawne krokowe (zamykanie-otwieranie zaworu)
Rodzaje wyjϾ:
- przekaŸnikowe,
przekaŸniki elektromagnetyczne
o obci¹¿eniu styków 220 V, 2 A,
cosj = 0.4, S=440 VA
- tranzystorowe
typu OC, Umax=24 V, Imax=10 mA
- tranzystorowe
napiêciowe, 0/19 V, Imax=20 mA
- ci¹g³e napiêciowe
0...5 V, 0...10 V, przy Robc ³ 500 W
- ci¹g³e pr¹dowe
0...20 mA, 4...20 mA
przy Robc £ 500 W
B³¹d wyjœæ analogowych:
0.2 %
Interfejs szeregowy:
RS-485
- szybkoϾ transmisji
2400, 4800, 9600 bits,
- protokó³ transmisji
MODBUS
- tryby pracy
ASCII: 8N1, 7E1, 7O1
RTU: 8N2, 8E1, 8O1
44
Warunki odniesienia i znamionowe warunki u¿ytkowania:
- napiêcie zasilania
85...253 V a.c./d.c.
lub 20...40 V a.c./d.c.
- czêstotliwoœæ napiêcia zasilania 40...68 Hz
- temperatura otoczenia
5...23...40 °C
- wilgotnoœæ wzglêdna
< 85 % (bez kondensacji
pary wodnej)
- zewnêtrzne pole magnetyczne < 400 A/m
- po³o¿enie pracy
dowolna
- rezystancja przewodów
³¹cz¹cych rezystor
termometryczny z regulatorem < 10 W/przewód
Masa:
< 0.3 kg
Stopieñ ochrony zapewniony
przez obudowê wed³ug PN-EN60529
- od strony czo³owej
IP40
- od strony zacisków
IP20
B³êdy dodatkowe w znamionowych
warunkach u¿ytkowania spowodowane:
- kompensacj¹ zmian rezystancji
przewodów w linii trójprzewodowej < 0.2% zakresu pomiarowego
- kompensacj¹ zmian temperatury
spoin odniesienia termoelementu < 2oC,
- zmian¹ temperatury otoczenia
< 0.2% /10 K.
Wymagania bezpieczeñstwa wg PN-EN61010-1:
- izolacja zapewniana przez obudowê podwójna
- izolacja miêdzy obwodami
podstawowa
- kategoria instalacji
III
- stopieñ zanieczyszczenia
2
KompatybilnoϾ elektromagnetyczna:
- odpornoœæ na zak³ócenia elektromagnetyczne wg PN-EN61000-6-2
- emisja zak³óceñ elektromagnetycznych wg PN-EN61000-6-4
45
11. KODY WYKONAÑ
Regulator RE25
Tabela 9
X
X
X
X
X XX
X
Wejœcie g³ówne:
uniwersalne dla czujników
termoelektrycznych, rezystancyjnych,
liniowe pr¹dowe 0/4...20 mA,
liniowe napiêciowe 0...5/10 V ............................... 1
na zamówienie ...................................................... X
Wejœcie dodatkowe:
brak ............................................................................... 0
pr¹dowe 0/4...20 mA .................................................... 1
napiêciowe 0...5/10 V ................................................... 2
nadajnik potencjometryczny: 0...100 W ........................ 3
nadajnik potencjometryczny: 0...1000 W ...................... 4
na zamówienie* ........................................................... X
Wyjœcia:
4 przekaŸniki styk prze³¹czny ................................................ 1
4 OC tranzystorowe ............................................................... 2
1 tranzystorowe 0/19V +3 przekaŸniki .................................. 3
1 wyjœcie ci¹g³e + 3 przekaŸniki ............................................ 4
1 wyjœcie ci¹g³e + 3 tranzystorowe OC ................................. 5
2 wyjœcia ci¹g³e + 2 przekaŸniki ............................................ 6
2 wyjœcia ci¹g³e + 2 tranzystorowe OC ................................. 7
na zamówienie * .................................................................... X
Interfejs RS-485:
bez interfejsu ................................................................................. 0
z protoko³em MODBUS ................................................................. 1
Napiêcie zasilania:
90...253 Va.c./d.c. ................................................................................... 1
20...40 V a.c/d.c. ..................................................................................... 2
Rodzaj wykonania:
standardowe .................................................................................................. 00
specjalne* ..................................................................................................... XX
Wymagania dodatkowe:
bez dodatkowych wymagañ .................................................................................... 0
z atestem kontroli technicznej .................................................................................. 1
wg uzgodnieñ z odbiorc¹** ...................................................................................... X
*numeracjê wykonania ustali producent
**po uzgodnieniu z producentem
Przyk³ad: RE25 - 1 1 4 1 1 00 0 oznacza, regulator z wejœciem uniwer-
salnym, wejœciem pomocniczym 0/4...20 mA, z jednym wyjœciem ci¹g³ym
0/4-20 mA lub 0...5/10 V i 3 przekaŸnikami, z interfejsem RS-485 i protoko³em
MODBUS, na napiêcie zasilaj¹ce 90...253 V a.c./d.c., w wykonaniu standardowym, bez dodatkowych prób odbiorczych.
46
47
© LUMEL S.A., RE25-KZ1275/kwiecieñ 2006
Lubuskie Zak³ady Aparatów Elektrycznych LUMEL S.A.
ul. Sulechowska 1, 65-022 Zielona Góra
http://www.lumel.com.pl
DZIA£ SPRZEDA¯Y KRAJOWEJ:
Informacja techniczna:
tel.: 068 329 52 60, 068 329 53 06, 068 329 51 80, 068 329 53 74
e-mail: [email protected]
Przyjmowanie zamówieñ:
fax: 068 325 56 50,
tel.: 068 329 52 09, 068 329 52 07, 068 329 52 91, 068 329 53 73,
068 329 53 41
48