Програмний ПІД-регулятор ОВЕН ТРМ251 для управління температурними режимами

 Программный ПИД-регулятор

ОВЕН ТРМ251

 Одноканальный программный ПИД-регулятор ОВЕН ТРМ251 применяется для управления многоступенчатыми температурными режимами в системах управления электропечами (камерными, элеваторными, шахтными, плавильными и др.).

Прибор имеет удобный, интуитивно понятный человеко-машинный интерфейс.

Прибор выпускается в корпусах 2-х типов: настенном Н и щитовом Щ1.

 Функциональные возможности ОВЕН ТРМ251

• ДВА УНИВЕРСАЛЬНЫХ ВХОДА (основной и резервный)
• ФУНКЦИЯ РЕЗЕРВИРОВАНИЯ ДАТЧИКОВ – автоматическое включение резервного датчика в случае отказа основного
• ВРЕМЯ ОПРОСА ВХОДА – 300 мс
• ПРОГРАММНОЕ ПОШАГОВОЕ ПИД-РЕГУЛИРОВАНИЕ – 3 программы технолога по 5 шагов
• АВТОНАСТРОЙКА ПИД-регулятора по современному эффективному алгоритму
• ТРИ УПРАВЛЯЮЩИХ ВЫХОДА:
  – управление исполнительным механизмом (э/м реле, транзисторная или симисторная оптопара, 4...20 мА, выход для управления внешним твердотельным реле)
  – сигнализация о выходе регулируемой величины за заданные пределы (э/м реле)
  – сигнализация о неисправности датчика или обрыве контура регулирования LBA (э/м реле) или регистрация (4...20 мА)
• УДОБНЫЙ ЧЕЛОВЕКО-МАШИННЫЙ ИНТЕРФЕЙС
• СЕТЕВОЙ ИНТЕРФЕЙС RS-485 (протоколы Modbus RTU/ASCII, ОВЕН)
• КОНФИГУРИРОВАНИЕ НА ПК или с лицевой панели прибора
• ФУНКЦИЯ СОХРАНЕНИЯ ОБРАЗА EEPROM

Технические характеристики

Напряжение питания	90...245 В переменного тока
Частота напряжения питания	47...63 Гц
Потребляемая мощность	не более 6 ВА
Количество универсальных входов	2 (основной и резервный)
Минимальное время опроса датчика	0,3 с
Количество выходных элементов	3
Тип интерфейса связи	RS-485
Протоколы передачи данных	ОВЕН, Modbus RTU, Modbus ASCII
Скорость передачи данных:
– по протоколу ОВЕН	2,4; 4,8; 9,6; 14,4; 19,6; 28,8; 38,4; 57,6; 115,2 кбит/с
– по протоколу Modbus RTU/ASCII	9,6; 14,4; 19,6; 28,8; 38,4; 57,6; 115,2 кбит/с
Габаритные размеры (мм) и степень защиты корпуса:
– настенный Н	130х105х65, IP44
– щитовой Щ1	96x96x70, IP54 со cтороны передней панели
Масса прибора	не более 0,5 кг

Характеристики измерительных датчиков

Тип датчика	Диапазон измерений	Разрешающая способность*	Предел основной приведенной погрешности
ТСМ 50М/100М (W100=1,426)	–50…+200 °С	0,1 °С	±0,25 %
ТСМ 50М/100М (W100=1,428)	–99…+200 °С	0,1 °С
ТСП 50П/100П (W100=1,391)	–200…+750 °С	0,1 °С
ТСП 50П/100П (W100= 1,385), Pt100	–200…+750 °С	0,1 °С
ТСП 500П/1000П (W100=1,391)	–200…+750 °С	0,1 °С
ТСП 500П/1000П (W100=1,385), Pt1000	–200…+750 °С	0,1 °С
ТСП 100Н/1000Н (W100=1,617)	–60…+180 °С	0,1 °С
ТСМ гр. 23	–50…+180 °С	0,1 °С
ТХК (L)	–200…+800 °С	0,1 °С	±0,5 %
ТХА (К)	–200…+1300 °С	0,1 °С
ТЖК (J)	–200…+1200 °С	0,1 °С
ТНН (N)	–200…+1300 °С	0,1 °С
ТПП (S), ТПП (R)	0…+1750 °С	0,1 °С
ТПР (B)	+200…+1800 °С	0,1 °С
ТВР (А-1)	0…+2500 °С	0,1 °С
ТВР (А-2)	0…+1800 °С	0,1 °С
ТВР (А-3)	0…+1800 °С	0,1 °С
ТМК (Т)	–200…+400 °С	0,1 °С
Сигнал тока 0…5 мА, 0…20 мА, 4…20 мА	0…100 %	0,1 %	±0,25 %
Сигнал напряжения –50…+50 мВ, 0…1 В	0…100 %	0,1 %
* При измерении температуры выше 999,9 °С и ниже минус 99,9 °С разрешающая способность прибора 1 °С

Характеристики выходных элементов

Обозн.	Тип выходного элемента (ВЭ)	Электрические характеристики
Р	электромагнитное реле	для ВЭ1 – 4 А, для ВЭ2, ВЭ3 – 2 А при 220 В 50 Гц, cos >0,4
К	транзисторная оптопара n–p–n типа	400 мА при 60 В пост. тока
С	симисторная оптопара	50 мА при 250 В (пост. откр. симистор) или 400 мА (симистор вкл. с частотой 50±1 Гц и tимп. не более 2 мс)
И	цифроаналоговый преобразователь «параметр–ток 4…20 мА»	сопротивление нагрузки 0…1300 Ом напряжение питания 10...36 В
Т	выход для управления внешним твердотельным реле	выходное напряжение 4...6 В максимальный выходной ток 70±20 мА

Условия эксплуатации

Температура окружающего воздуха	+1...+50 °С
Атмосферное давление	84...106,7 кПа
Относительная влажность воздуха (при +35 °С и ниже без конденсации влаги)	не более 80 %

 Функциональная схема прибора

Функциональная схема прибора ОВЕН ТРМ251

ТРМ251 в обычном режиме осуществляет одноканальное регулирование по показаниям основного датчика, подключенного ко входу 1. В случае отказа основного датчика (обрыв, короткое замыкание и т.п.) прибор автоматически переключается на регулирование по показаниям резервного датчика, подключенного ко входу 2.

 Входы ТРМ251 – универсальные, к ним подключаются все наиболее распространенные типы датчиков:

• термопреобразователи сопротивления типа ТСМ/ТСП/ТСН;
• термопары TХК(L), ТХА(К), ТЖК(J), ТНН(N), ТПП(R), ТПП(S), ТПР(В), TВР(А_1,2,3), ТМК(Т);
• датчики с унифицированным выходным сигналом тока 0(4)...20 мА, 0...5 мА или напряжения 0...1 В, –50...+50 мВ.

ТРМ251 позволяет управлять объектом с высокой точностью благодаря ПИД-регулированию. В приборе реализована функция автонастройки ПИД-регуляторов, избавляющая пользователя от трудоемкой операции ручной настройки.

Если в особой точности нет необходимости, прибор может работать в режиме двухпозиционного регулирования.

Современный эффективный алгоритм АВТОНАСТРОЙКИ ПИД-регулятора:

разработан компанией ОВЕН совместно с ведущими российскими учеными

При автонастройке прибор вычисляет оптимальные для данного объекта значения коэффициентов ПИД-регулирования. Последующая несложная ручная подстройка позволяет свести к минимуму перерегулирование.

ТРМ251 управляет технологическим процессом по программе, которая представляет собой последовательность шагов. Шаг включает в себя 2 стадии:

• нагрев (или охлаждение) до заданной температуры в течение заданного времени роста;
• поддержание температуры на уровне уставки в течение заданного времени выдержки.

ТРМ251 может хранить в памяти 3 программы по 5 шагов в каждой.

 Для регулирования температуры или другой физической величины прибор управляет исполнительным механизмом, подключенным к выходному элементу 1 (ВЭ1). Тип ВЭ1 в зависимости от подключаемой нагрузки пользователь выбирает при заказе:

• реле 4 А 220 В;
• транзисторная оптопара n–p–n_типа 400 мА 60 В;
• симисторная оптопара 50 мА 250 В;
• ЦАП «параметр–ток 4...20 мА»;
• выход 4...6 В 70 мА для управления твердотельным реле.

ТРМ251 контролирует нахождение регулируемой величины в установленных границах. При выходе за границы технологический процесс не прерывается, но выдается предупреждение и срабатывает выходной элемент 2 (э/м реле 2 А 220 В), к которому можно подключить различные сигнальные устройства (лампу, звонок и т.п.).

 ТРМ251 контролирует работоспособность:

• основного и резервного датчиков (проверка на обрыв, замыкание, выход за допустимый диапазон и т. д.)
• контура регулирования (LBA-авария).

В случае отказа одного из датчиков включается функция резервирования, при этом выдается предупреждающее сообщение.

В случае неисправности обоих датчиков или контура регулирования прибор останавливает технологический процесс и сигнализирует об аварии с индикацией ее причины. Возможно подключение внешней сигнализации о неисправности системы, если при заказе в качестве ВЭ3 установлено э/м реле 2 А 220 В (модификация ТРМ251-Х.ХРР).

 ТРМ251 может осуществлять преобразование измеряемой величины в сигнал тока 4...20 мА для регистрации на внешнем носителе. Для этого при заказе в качестве ВЭ3 должен быть установлен ЦАП 4...20 мА (модификация ТРМ251-Х.ХРИ).

 В ТРМ251 установлен модуль интерфейса RS-485, позволяющий:

• дистанционно запускать и останавливать программу технолога;
• конфигурировать прибор на ПК (программа-конфигуратор предоставляется бесплатно);
• регистрировать на ПК параметры текущего состояния.

ТРМ251 может работать в сети только при наличии в ней мастера. Мастером сети RS-485 может быть персональный компьютер, программируемый контроллер, например ОВЕН ПЛК, панель оператора ОВЕН ИП320 и др.

Подключение ТРМ251 к ПК производится через адаптер ОВЕН АС3-М или АС4.

Для сетевого обмена с ТРМ251 пользователь может выбрать один из трех протоколов: ОВЕН, Modbus RTU, Modbus ASCII. Конфигурирование ТРМ251 осуществляется по протоколу ОВЕН.

Поддержка универсального протокола Modbus позволяет ТРМ251 работать в одной сети с контроллерами и модулями как фирмы ОВЕН, так и других производителей.

 При интеграции ТРМ251 в АСУ ТП в качестве программного обеспечения можно использовать SCADA-систему Owen Process Manager или какую-либо другую программу.
Компания ОВЕН бесплатно предоставляет для ТРМ251:

• драйвер для Trace Mode;
• OPC-сервер для подключения прибора к любой SCADA-системе или другой программе, поддерживающей OPC-технологию;
• библиотеки WIN DLL для быстрого написания драйверов.

Схемы подключения

Общая схема подключения ТРМ25

 Схемы подключения выходного элемента 1 (ВЭ1)

 

ВЭ1 типа Р (э/м реле)	ВЭ1 типа К (транзисторная оптопара)	ВЭ1 типа С (симисторная оптопара)	ВЭ1 типа Т (для управления твердотельным реле)	ВЭ1 типа И (ЦАП 4...20 мА)

  Схемы подключения выходного элемента 2 (ВЭ2)

 

ВЭ2 типа Р(э/м реле)

 Схемы подключения выходного элемента 3 (ВЭ3)

	Программный ПИД-регулятор ОВЕН ТРМ251. Схемы подключения\">
ВЭ3 типа Р (э/м реле)	ВЭ3 типа И (ЦАП 4...20 мА)

Интерфейс оператора

Терморегулятор ТРМ251 имеет удобный интуитивно понятный интерфейс оператора

Контрастный цифровой индикатор отображает всю необходимую информацию

В процессе выполнения программы технолога индицируется измеренное значение, при этом светится светодиод  «ЗНАЧЕНИЕ» и, если измеряется температура, светодиод «°С».

Удобно организован выбор программы и шага для выполнения

	В памяти ТРМ251 могут содержаться 3 программы технолога по 5 шагов каждая. Необходимую программу оператор выбирает кнопкой «№», начальный шаг – кнопкой «ШАГ» с соответствующим номером. Оператор видит, какая программа и какой шаг выполняются в текущий момент, по свечению светодиодов:  «ПРОГРАММА» 1...3 «ШАГ» 1...5
	Для запуска и остановки выбранной программы

Оператор может контролировать, а также редактировать технологические параметры программы в процессе ее выполнения

Мгновенное значение уставки текущего шага вызывается на дисплей нажатием кнопки «УСТАВКА» на лицевой панели, при этом рядом с кнопкой загорается светодиод.