Измерители - ПИД-регуляторы с универсальными входами УМКТ(У)(ПИД)
Измерители ПИД-регуляторы с универсальными входами совместно с входными датчиками предназначены для контроля температуры, давления, влажности либо других физических величин, отображения их текущих значений на встроенном цифровом индикаторе и управления по закону ПИД регулирования технологическими производственными процессами. УМКТ1(У)(ПИД-К) - модификация для управления задвижками без датчика положения.
Принцип ПИД – регулирования основан на формировании управляющего сигнала на выходе регулятора, действие которого направлено на уменьшения отклонения текущего значения контролируемой величины от заданного.
ПИД – сигнал управления состоит из трех составляющих.
Пропорциональная составляющая (ПС) - разница между текущим параметром и его заданным значением. ПС реагирует на мгновенную ошибку регулирования и вносит в управляющий сигнал вклад, линейно зависящий от текущего рассогласования и с соответствующим этому рассогласованию знаком.
Дифференциальная составляющей (ДС)– скорость изменения параметра. ДС вызывает реакцию регулятора на резкое изменение контролируемой величины, и стремится «сгладить» эти изменения, предотвращая возникновения в системе колебаний.
Интегральная составляющая (ИС) - накопленная ошибка регулирования, которая позволяет добиться максимальной скорости достижения уставки.
Коррекция характеристики датчика и цифровая фильтрация измерений аналогично измерителям УМКТ.
Для эффективной работы ПИД-регулятора необходимые для конкретного объекта значения коэффициентов регулирования Hp – полосы пропорциональности, Td – постоянной дифференцирования, Ti – постоянной интегрирования пользователь может установить либо в автоматическом режиме настройки, либо вручную.
После вычисления значения управляющего выходного сигнала Uп(i) анализируется полученное значение и определяется итоговый управляющий сигнал Ui следующим образом:
- в общем случае при 0
- при управлении однонаправленными исполнительными устройствами при Un(i)>1, U(i)=100%, при Un(i)<0, U(i)=0%;
- при управлении реверсивными исполнительными устройствами при Un(i)<-1, U(i)=100%.
- Возможные состояния выходов определены в таблице.
| Uп(i) | Выход "больше" | Выход "меньше" | ||
| При управлении однонаправленными исполнительными устройствами | При управлении реверсивными исполнительными устройствами) | При управлении однонаправленными исполнительными устройствами | При управлении реверсивными исполнительными устройствами) | |
| от 0 до 1 | Uп(i)*100% | Uп(i)*100% | Определяется параметром "bd" | Выкл |
| от -1 до 0 | Выкл | Выкл | Uп(i)*100% | |
| < -1 | Выкл | Выкл | Вкл | |
| >1 | Вкл | Вкл | Выкл | |
Значение управляющего сигнала соответствует скважности управляющих импульсов ШИМ:
U(i) = ti / Ti
Функциональные параметры регулятора, заданные пользователем при программировании, сохраняются при отключении питания в энергонезависимой памяти.
Устройства индикации и органы управления.
На четырехразрядном индикаторе в режиме "работа" отображается измеренное значение входного сигнала, в режиме "программирование" – значение настраиваемого в данный момент параметра. Четыре прочерка в режиме "работа" сигнализируют об аварийном состоянии входного сигнала (обрыв или замыкание датчика, выход измеряемого значения за пределы измерений и т.п.). Группа светодиодных индикаторов служит для:
- Т1 (индикатор зеленого цвета) – индикатор работы прибора;
- Туст, Ed, Т2уст, ΔТ2 (индикаторы зеленого цвета) – при программировании уставок - уставка для ПИД, полоса нечувствительности, уставка для второго ВУ, дельта уставки второго ВУ соответственно;
- ВУ1 и ВУ2 (индикаторы красного цвета) – состояние ВУ1 и ВУ2 соответственно.
Типы входных датчиков
| Тип датчика | Диапазон измерений | УМКТ(У) |
| Термопреобразователи сопротивления по ГОСТ 6651-94 | ||
| ТСП 100П W100=1,391 | -200… +750 °С | P`100 |
| ТСП 50П W100=1,391 | -200… +750 °С | P`50 |
| ТСП 100П W100=1,385 (Pt100) | -200… +750 °С | P100 |
| ТСП 50П W100=1,385 (Pt50) | -200… +750 °С | P50 |
| ТСМ 100М W100=1,428 | -200… +200 °С | C`100 |
| TCM 50M W100=1,428 | -200… +200 °С | C`50 |
| ТСМ 100М W100=1,426 (Cu100) | -50… +200 °С | C100 |
| TCM 50M W100=1,426 (Cu50) | -50… +200 °С | C50 |
| ТСМ 53М W100=1,426 (гр.23) (ГОСТ 6651-59) | -50…+200 °С | Cu53 |
| ТСМ 46П W100=1,385 (гр.21) (ГОСТ 6651-59) | -200..+650 °С | Pt46 |
| Термопары по ГОСТ Р 8.585-2001 | ||
| ТВР (А-1) | 0…+2500 °С | E-A1 |
| ТВР (А-2) | 0…+1800 °С | T-A2 |
| ТВР (А-3) | 0…+1800 °С | T-A3 |
| ТПР (В) | +250…+1800 °С | E--b |
| ТЖК (J) | -200…+1200 °С | E--j |
| TXA (K) | -200…+1300 °С | E--K |
| TXK (L) | -200…+800 °С | E--L |
| TXK (E) | -200…+1000 °С | E--E |
| ТНН (N) | -270…+1300 °С | E --n |
| ТПП (R) | 0…+1750 °С | E--r |
| ТПП (S) | 0…+1750 °С | E--S |
| ТMK (T) | -200…+400 °С | E--t |
| Датчики с унифицированным выходом по току (сопротивление внешнего шунта 100 Ом) и напряжению по ГОСТ 26.011-80 | ||
| 0…5 мА | 0…100% | I0_5 |
| 0…20 мА | 0…100% | I4.20 |
| 4…20 мА | 0…100% | I0.20 |
| 0…1 В | 0…100% | U0-1 |
| -50…+50 мВ | 0…100% | U-50 |
Прибор состоит из одного входного канала, блока индикации и управления, одного или двух (для модификации "-К") выходных каналов ПИД, одного выходного канала сигнализации (в модификации "-К" отсутствует), микропроцессора и интерфейса.
Настройка ПИД-регулятора
В приборах УМКТ предусмотрена процедура автоматической настройки параметров ПИД-регулирования на конкретный объект. Для выполнения автонастройки удерживайте кнопку "F" нажатой более 6 сек., после чего введите код 1945. Алгоритм автонастройки дает приемлемые результаты для большинства ОУ.
Если по каким-либо причинам значения коэффициентов ПИД-регулятора, полученные при автоматической настройке оказались неоптимальными, следует подстроить их вручную.
Зона нечувствительности
Для исключения ложных срабатываний регулятора в окрестностях уставки рассогласование вычисляется следующим образом:
- если -Ed > Err(i) > Ed, то Err(i) = 0;
- если Err(i) > Ed, то Err(i) = Err(i) - Ed;
- если Err(i) < -Ed, то Err(i) = Err(i) + Ed;
где Ed – зона нечувствительности.
Технические характеристики и условия эксплуатации
| Время опроса входного канала, сек | 1 |
| Предельно допустимая основная приведенная погрешность (без учета погрешности датчика), %, не хуже | |
| для теромосопротивлений и датчиков тока и напряжения | 0,25 |
| для термопар | 0,5 |
| Разрешающая способность, °С | |
| от -100°С до +1000°С | 0,1 |
| ниже -100°С и выше +1000°С | 1 |
| Количество выходных устройств | 2 |
| Максимальный ток, коммутируемый контактами реле при ~220В 50Гц, А | 5 |
| Максимальный ток нагрузки транзисторной оптопары при напряжении 50 В постоянного тока, мА | 50 |
| Максимальный ток нагрузки симисторной оптопары при напряжении до 400 В, мА | 100 |
| Максимальный ток нагрузки выхода управления твердотельным реле, мА | 50 |
| Интерфейс связи УМКТ | RS-485 |
| Длина линии связи прибора с ИМ485, не более, м | 1200 |
| Скорость передачи данных, бит/с | 19200 |
| Напряжение питания, В | ~110...~245 |
| Частота питающей электросети, Гц | 50 |
| Потребляемая мощность, не более, Вт | 6 |
| Температура окружающей среды, °С | +5...+50 |
| Относительная влажность воздуха (при t = 35°С), % | 30...80 |
| Атмосферное давление, кПа | 86...107 |
| Степень защиты корпуса настенного исполнения (Н1) | IP54 |
| Габаритные размеры корпуса Н1 | 138х105х59 |
| Степень защиты корпуса Щ2 со стороны передней панели | IP20 |
| Габаритные размеры корпуса Щ2 | 96х48х100 |
| Масса прибора, не более, кГ | 0,5 |
Выходные устройства
ПИД-регулятор УМКТ1(У)(ПИД) имеет два независимых выходных устройства. ВУ1 формирует сигналы управления внешним оборудованием, обеспечивая регулирование по пропорционально-интегрально-дифференциальному (ПИД) закону в соответствии с заданной пользователем логикой работы. Режим работы ВУ2 - сравнение измеренной величины с эталонной (уставкой) и изменение состояния ВУ при пересечении порогового уровня (гистерезиса) в зависимости от заданной логики работы. Управление выходным устройством производится с помощью изменения периода и скважности управляющих импульсов, пропорционально значению управляющего сигнала.
ПИД-регулятор для управления задвижкой УМКТ1(У)(ПИД-К) имеет два зависимых выходных устройства. ВУ1 и ВУ2 формируют сигналы "больше" и "меньше" соответственно, обеспечивая управление задвижкой по пропорционально-позиционному алгоритму. В один о и тот же момент времени может быть включено либо только одно из ВУ либо оба выключены.
В приборе используются следующие типы встроенных выходных устройств:
- Р - реле электромагнитные.
- Т - транзисторные оптопары n-р-n структуры.
- С - симисторные оптопары.
- К - выход управления внешним твердотельным реле.
Приборы имеют встроенный интерфейс стандарта RS-485 для связи с персональным компьютером и объединения в автоматизированные системы управления технологическими процессами.
По варианту конструкции приборы отличаются исполнением корпусов, предназначенных для настенного или щитового крепления. Типы крепления корпуса:
- Н1 – настенный, с размерами 138х105х59 мм.
- Щ2 – щитовой, с размерами 96х48х100 мм.
Функциональные параметры УМКТ1(У) (ПИД(-К))
| Параметр | Диапазон изменения | Комментарий | Заводская установка |
| xxxx | см. табл. №1 | Тип входного датчика см. таблицу №1 | C°50 |
| Масштабные коэффициенты для датчиков с унифицированным выходом | |||
| An.L xxx.x | -999...+3000 | Масштабный коэффициент, соответствующий 0% шкалы | 0.0 |
| An.H ххх.х | -999...+3000 | Масштабный коэффициент, соответствующий 100% шкалы | 100.0 |
| Логика работы | |||
| tb x | 0 | Охладитель | 1 |
| 1 | Нагреватель | ||
| Параметры цифрового фильтра | |||
| PF.xx | 0...99 | Полоса цифрового фильтра. При PF=0 полоса фильтра отключена. | 30 |
| FF.xx | 0...10 | Глубина цифрового фильтра. | 2 |
| Коррекция характеристики | |||
| SH_1 xxx.x | -99.0...+99.0 | Значение сдвига характеристики | 0.0 |
| P.xxx.x | 0.90…1.10 | Значение наклона характеристики | 1.00 |
| Параметры ВУ2(для УМКТ(У)(ПИД)) | |||
| bd x | 0 | Выключено | 0 |
| 1 | Сигнализация о выходе за заданный интервал | ||
| 2 | Сигнализация о входе в заданный интервал | ||
| 3 | Сигнализация о превышении уставки Т2уст | ||
| 4 | Сигнализация о нахождении ниже уставки Т2уст | ||
| n.xxx | 1...255 | Интерфейсный номер прибора | 1 |
| 0 | Разрешено изменять параметры 1 уровня | 0 | |
| 1 | Запрещено изменять параметры 1 уровня | ||
| HP xxxx | 1...65000 | Полоса пропорциональности | 10 |
| Постоянная интегрирования | |||
| ti xxxx | 0...30000 | При ti=0 И-звено выключено Не оказывает влияния на модификацию УМКТ1(У)(ПИД-К) |
100 |
| Постоянная дифференцирования | |||
| td xxxx | 0...30000 | При td=0 Д-звено выключено | 20 |
| tP xxx | 1...100 | Период управляющих импульсов | 1 |
| Скорость набега на уставку | |||
| SP xxxx | 0...1000 | При SP=0 ограничение скорости выключено | 0 |
| PA xxx | 1...100 | Максимальная мощность | 100 |
| PI xxx | 0...99 | Минимальная мощность | 0 |
Информация о модификации прибора при заказе
УМКТ1(у)(ПИД-К)-хх-х-RS.
"-К" для управления задвижкой ----------------------/ / / /
Тип корпуса -----------------------------------------------------/ / /
Тип выходных устройств --------------------------------------/ /
Наличие интерфейса RS-485 ---------------------------------/
Типы подключаемых датчиков и выходных устройств
Добавить товары к заказу
