Меню

Настройка трм 500 пид регулятор



ОВЕН ТРМ500 – новый экономичный терморегулятор для промышленных печей

Новый терморегулятор ТРМ500 предназначен для управления термическими процессами (до 2500 0 С) с возможностью коммутации нагрузки (до 30 А) без применения промежуточных пускателей или других силовых реле.

ТРМ500 отличает повышенная надежность, удобство эксплуатации, оптимальная функциональность, простота настройки.

Алгоритм работы ТРМ500 предельно прост: опрос входного датчика, формирование сигнала для управляющего устройства, отображение на цифровом индикаторе текущего значения температуры, кроме этого, возможна сигнализация двумя независимыми реле. Прибор может работать в двух режимах управления: термореле (двухпозиционный закон) и ПИД-регулятора.

Измерительный и дискретный входы ОВЕН ТРМ500

Регулятор ТРМ500 имеет два входа: измерительный – для подключения датчиков температуры и дискретный – для переключения режимов работы.

Универсальный измерительный вход ТРМ500 настраивается для работы с любыми отечественными и импортными датчиками температуры. В перечне поддерживаемых типов датчиков (табл. 1) находятся наиболее распространенные термопары (ТП) и термометры сопротивления (ТС). Это дает возможность выбрать любой, наиболее подходящий по типу и конструкции датчик. ТРМ500 поддерживает 2-, 3- и 4-проводные схемы подключения ТС.

Рис.2. Дискретный вход для перехода в ручной
режим управления выходной мощностью

Дискретный вход ТРМ500 служит для переключения режимов работы (при помощи внешней кнопки или переключателя):

  • ПУСК/СТОП (например, в режиме загрузки/выгрузки печи, рис. 1);
  • ручное/автоматическое управление выходной мощностью, рис. 2);
  • смена уставок (два предустановленных значения, рис. 3).

Выходные управляющие устройства ОВЕН ТРМ500

Для реализации задач управления и сигнализации прибор оснащен тремя выходными управляющими устройствами: двумя электромагнитными реле (выходы 1 и 2) и выходом для управления твердотельным реле ТТР (выход 3). Наличие трех выходных устройств позволяет создавать различные конфигурации схем управления с возможностью сигнализации.

ТРМ500 выпускается в 2-х модификациях. В ТРМ500-Щ2.30А установлено электромагнитное реле, позволяющее коммутировать нагрузку до 30 А. Этот регулятор предназначен для управления промышленными и лабораторными печами мощностью до 6 кВт без промежуточных элементов, например, пускателей (в режиме on/off). В модификации ТРМ500-Щ2.5А электромагнитное реле служит для коммутации нагрузки до 5 А.

Выход 2 (э/м реле 5 А) в обеих модификациях используется для сигнализации. Наличие двух выходов для управления электромагнитными реле позволяет реализовать дополнительную сигнализацию температуры при превышении (реле 1) и занижении (реле 2) установленного значения. Своевременная сигнализация о несоответствии значения температуры технологическому регламенту позволяет избежать как порчи закладки, так и сберечь ресурс самой печи.

При необходимости управления более мощной нагрузкой (более 30 А) или управления температурой в режиме ПИД-регулятора в обеих модификациях ТРМ500 имеется выход типа «Т» (логический выход «0/5 В») для управления однофазными твердотельными реле (до 800 А) и 3-фазными твердотельными реле (до 120 А). Схема подключения показана на рис. 4. Данное выходное устройство позволяет эффективно управлять нагрузкой в мощных однозонных печах.

Настройка ОВЕН ТРМ500

Терморегулятор ТРМ500 прост в настройке и эксплуатации. Например, редактирование уставки осуществляется непосредственно в рабочем режиме. Для экономии времени первичной настройки меню прибора разделено на две части: быстрая и полная настройка. В «ветку» быстрой настройки вынесены параметры, которые наиболее часто используются для выбора режимов работы, типа датчика, режимов работы регулятора, пределов сигнализации нахождения

Читайте также:  Настройка смартфона explay tornado

температуры в контролируемой зоне.

В списках настроек установлена значимость параметров. Например, при выборе типа используемого датчика в начале списка следуют наиболее распространенные типы: 50М, ТХК, Pt100, 100П. Символьное обозначение параметров не вызывает затруднений, так как воспринимается на интуитивно понятном уровне, например, термопары обозначаются – tP, далее следует тип термопары tp.L (хромель-копель) или tP.НА (хромель-алюмель).

Индикация и удобство управления

Терморегулятор имеет расширенные возможности индикации и аварийной сигнализации. ТРМ500 выпускается с одним (ТРМ500-Щ2.5А) и с двумя (ТРМ500-Щ2.30А) индикаторами. На первом индикаторе отображается текущее значение температуры, на втором – уставка. При переходе в ручной режим управления второй индикатор помогает следить за температурой при изменении значения выходной мощности, которая выбирается с помощью кнопок ВВЕРХ, ВНИЗ. После установки требуемой мощности индикатор автоматически возвращается к показаниям температуры. При выходе из режима ручного управления ТРМ500 может запоминать последнее измеренное значение температуры и использовать его в дальнейшем в качестве уставки, т.е. пользователь может вмешиваться в автоматический процесс управления, настраивая в ручном режиме свой технологический процесс.

На лицевой панели ТРМ500 расположен светодиодный высококонтрастный 7-сегментный 4-разрядный индикатор высотой 20 мм. Большой размер индикатора составляет безусловное удобство при работе на удаленном расстоянии от пульта управления.

Рис.5. Индикация нахождения текущей температуры
в допустимой или критических зонах

По светодиодам на лицевой панели прибора легко определяется состояние выходных устройств и режимы работы (например, ручной или автоматический). По светодиодам «Твыше», «Тниже», «Тнорма» отслеживается нахождение текущей температуры в допустимой или критической зонах нагрева (рис. 5).

Среди прочих в ТРМ500 имеется функция смены уставки по состоянию дискретного входа. Например, при работе с печами сопротивления при открытии дверцы печи прибор автоматически изменяет уставку для компенсации потерь тепла, что экономит время повторного прогревания печи и повышает общую производительность оборудования.

Эксплуатационные характеристики ОВЕН ТРМ500

Опытные образцы ТРМ500 прошли многократные испытания на устойчивость к воздействию различных видов помех. В результате серийно выпускающиеся приборы полностью соответствуют требованиям ГОСТ Р 51317 по электромагнитной совместимости в промышленных условиях эксплуатации. ТРМ500 устойчивы к броскам напряжения питающей сети, различным помехам от индукционных печей, сварочных аппаратов, частотных преобразователей, электрических двигателей и пр. Стабильные характеристики аппаратной платформы получены во всем диапазоне рабочих температур от –20 до +50 0 С.

Проверки программной части подтвердили исправную работу всех режимов и функций прибора. Блок ПИДрегулятора был отработан на моделях объектов с высокой, средней и низкой инерционностью, что гарантирует стабильность работы оборудования с различной мощностью.

Регулятор управляет температурой с высокой точностью. Класс точности измерения составляет: 0,25 % – для ТС и 0,5 % – для ТП, причем данная точность сохраняется в довольно широком диапазоне температур окружающего воздуха (–20…+50 0 С). Интервал измерения составляет 0,3 сек с погрешностью, не превышающей 0,15 % от диапазона измерения. Такие показатели обеспечивают поддержание температуры в ПИД-режиме без существенных колебаний не только в течение всего времени термообработки, но и при выходе на уставку.

Читайте также:  Индивидуальные настройки прокси chrome

Прибор выпускается в стандартном корпусе с лицевой панелью 96х48 мм и может использоваться в типовых панелях управления печами без изменения их конструкции.

Для производителей оборудования и интеграторов приборы предоставляются в опытную эксплуатацию. Узнать подробности и заказать образцы для тестирования можно на сайте www.owen.ru либо у дилера ОВЕН.

Приглашаем производителей оборудования к совместной реализации пилотных проектов, в состав которых войдет новый терморегулятор ТРМ500. Связаться с представителями ОВЕН по этому вопросу можно по адресу: sales@owen.ru.

© Автоматизация и Производство, 2020. Все права защищены. Любое использование материалов допускается только с согласия редакции. За достоверность сведений, представленных в журнале, ответственность несут авторы статей.

Издание зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций. Свидетельство о регистрации средств массовой информации ПИ № ФС77-68720.

Источник

Настройка ПИД-регулятора

В данной статье приведены основные принципы и правила настройки коэффициентов ПИД-регулятора сточки зрения практического применения. Теоретические основы можно прочитать вот в этой статье .

Для простоты изложения рассмотрим настройку регулятора на примере. Допустим, необходимо поддерживать температуру в помещении с помощью обогревателя, управляемого регулятором. Для измерения текущей температуры используем термопару.

Задача настройки

Настройка регулятора производится с одной единственной целью: подобрать его коэффициенты для данной задачи таким образом, чтобы регулятор поддерживал величину физического параметра на заданном уровне. В нашем примере физическая величина — это температура.

Допустим текущая температура в помещении 10 °С, а мы хотим, чтобы было 25°С. Мы включаем регулятор и он начинает управлять мощностью обогревателя таким образом, чтобы температура достигла требуемого уровня. Посмотрим как это может выглядеть.

На данном рисунке красным цветом показана идеальная кривая изменения температуры в помещении при работе регулятора. Физическая величина плавно, без скачков, но в тоже время достаточно быстро подходит к заданному значению. Оптимальное время, за которое температура может достигнуть заданной отметки, определить довольно сложно. Оно зависит от многих параметров: размеров комнаты, мощности обогревателя и др. В теории это время можно рассчитать, но на практике чаще всего это определяется экспериментально.

Чёрным цветом показан график изменения температуры в том случае, если коэффициенты подобраны совсем плохо. Система теряет устойчивость. Регулятор при этом идёт «в разнос» и температура «уходит» от заданного значения.

Рассмотрим более благоприятные случаи.

На этом рисунке показаны графики, далёкие от идеального. В первом случае наблюдается сильное перерегулирование: температура слишком долго «скачет» относительно уставки, прежде чем достичь её. Во втором случае регулирование происходит плавно, но слишком медленно.

А вот и приемлемые кривые:

Данные кривые тоже не идеальны, но могут быть сочтены за удовлетворительные.

В процессе настройки регулятора, пользователю необходимо стремиться получить кривую, близкую к идеальной. Однако, в реальных условиях сделать это не так-то просто — приходится долго и мучительно подбирать коэффициенты. Поэтому зачастую останавливаются на «приемлемой» кривой регулирования. Например, в нашем примере нас могли бы устроить коэффициенты регулятора, при которых заданная температура достигалась бы за 15-20 минут с максимальным перерегулированием (максимальными «скачками» температуры) 2 °С. А вот время достижение уставки более часа и максимальные «скачки» температуры 5 °С — нас бы не устроили.

Читайте также:  Настройка временных задержек pioneer 580

Далее поговорим о том, как подобрать коэффициенты для достижения оптимального регулирования. Рекомендуется настраивать коэффициенты в том же порядке, в котором это описано.

Настраиваем пропорциональный коэффициент

Выставляем дифференциальный и интегральный коэффициенты в ноль, тем самым убирая соответствующие составляющие. Пропорциональный коэффициент выставляем в 1.

Далее нужно задать значение уставки температуры отличное от текущей и посмотреть, как регулятор будет менять мощность обогревателя, чтобы достичь заданного значения. Характер изменения можно отследить «визуально», если у вас получится мысленно представить этот график. Либо можно регистрировать в таблицу измеренное значение температуры каждые 5-10 секунд и по полученным значением построить график. Затем нужно проанализировать полученную зависимость в соответствии с рисунком:

При большом перерегулировании, необходимо уменьшать пропорциональный коэффициент, а если регулятор долго достигает уставки — увеличивать. Так убавляя-прибавляя коэффициент необходимо получить график регулирования как можно ближе к идеальному. Поскольку достичь идеала удастся вряд ли, лучше оставить небольшое перерегулирование (его можно будет скорректировать другими коэффициентами), чем длительное нарастание графика.

Настраиваем дифференциальный коэффициент

Постепенно увеличивая дифференциальную составляющую, необходимо добиться уменьшения или полного исчезновения «скачков» графика (перерегулирования) перед выходом на уставку. При этом кривая должна стать еще больше похожа на идеальную. Если слишком сильно завысить дифференциальный коэффициент, температура при выходе на уставку будет расти не плавно, а скачками (как показано на рисунке).

При появлении таких скачков необходимо прекратить увеличение дифференциального коэффициента.

Настраиваем интегральный коэффициент

При настройке двух предыдущих коэффициентов можно получить практически идеальную кривую регулирования или близкую к ней кривую, удовлетворяющую условиям задачи. Однако, как правило возникает так называемая «статическая ошибка». При этом в нашем примере температура стабилизируется не на заданном значении 25 °С, а на несколько меньшем значении. Дело в том, что если температура станет равной уставке (то есть разность текущей и заданной температур станет равна 0), то пропорциональная и дифференциальная составляющая будут равны нулю ( см. функцию преобразования ПИД-регулятора ). При этом мощность регулятора тоже станет равна 0 и он начнёт остывать.

Для того чтобы исключить этот эффект, используют интегральную составляющую. Её необходимо постепенно увеличивать до исчезновение статической ошибки. Однако, чрезмерное её увеличение тоже может привести к возникновению скачков температуры.

Заключение

Настройка ПИД-регулятора довольно сложный и трудоёмкий процесс. На практике достаточно тяжело достичь оптимального регулирования и зачастую в этом нет необходимости. Чаще всего достаточно добиться такого вида переходного процесса, который устроит пользователя в условиях текущей задачи.

Источник

Adblock
detector