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文档简介
广博科技GB3型网络智能工业参数控制仪(适合温度、压力、流量、液位、湿度等的精确测量和控制)使 用 说 明 书目 录一、概述(一)主要特点(二)型号定义(三)仪表维护二、技术规格三、面板说明及操作说明(一)面板说明(二)操作说明四、参数功能及设置(一)参数速查表(二)仪表参数提示符字母与英文字母对照表 (三)参数详细说明 1、软件锁参数 2、与输入有关的参数 3、与报警输出有关的参数 4、与控制有关的参数 5、与自整有关的PID参数6、与仪表通讯/变送输出有关的参数7、现场参数 五、仪表接线图附录及有关说明 一、概述(一)主要特点采用先进的微电脑芯片及技术,减少了体积,并提高了可靠性及抗干扰性能。按国际标准制造,具备85-264VAC宽范围输入的开关电源,备有多种安装尺寸。输入采用数字校正技术,测量精确稳定,消除了温漂和时漂引起的测差。具备WATCHDOG极数字滤波功能,在强干扰环境下也能保持精确的测量及稳定的工作。仪表接热电阻输入时,采用三线直接线,消除了引线带来的误差。仪表接热电偶输入时,仪表内部带有冷端补偿部件(用户指定)。仪表具有通用输入功能,一台仪表可以接不同的输入信号。大大减少了备表的数量。人性化设计的操作方法,易学易用。注意事项 仪表在使用前应对其输入/输出参数进行正确设置,设置好的仪表才能投入使用。供货方可以为用户设置仪表参数,请用户在订货时注明输入/输出规格及要求。 (二)型号定义型 号代 码说 明GB3GB3网络智能工业参数控制仪结构形式代码参见表“结构形式”控制输出代码参见表“控制输出方式”报警输出1代码参见表“报警输出方式”报警输出2代码参见表“报警输出方式”辅助输出代码参见表“辅助输出方式”测量参数代码参见表“测量参数”测量参数GB3系列仪表具有多输入功能,通过对输入参数Sn的设置,可在同一仪表选择使用热电偶、热电阻及线性电压、电流等不同的输入信号。仪表内部自动对热电偶及热电阻进行高精度非线性校正,测量精度优于标称精度。Sn参数值与输入类型对应关系如下:序号Sn输入类型序号Sn输入类型序号Sn输入类型00K11S22Wr33T44E55J66B77N2020Cu502121Pt10033331-5V34340-5V38384-20mA注:其他输入类型由供需双方商定。可供选择的其他输入类型(均为线性输入)0-80欧电阻输入0-400欧电阻输入0-20mV电压输入0-100mV电压输入0-60mV电压输入0-1V电压输入0.2-1V电压输入-20+20mV电压输入-100+100mV电压输入-5+5V电压输入以上仅列举了10种可选择的输入类型,还允许用户指定其他的任意输入类型(可能需要提供分度表)如果输入线性电压(或电阻)的信号范围与上表中不相符,则可以选上表中量程稍大的项。GB3仪表接收电流输入时,输入类型可选电压输入,或直接选电流输入,并使用电压输入的接线端子,同时在端子上并联取样的电阻。例如:420mA电流输入,设置Sn=33或38,在05V输入端子处并联250(1/2W、0.1%)取样电阻;结构形式:外形形状外形尺寸开孔尺寸测量值显示1横式80X160X80mm152X76mm0.8英寸LED2竖式160X80X80mm76X152mm0.56英寸LED3横式80X160X125mm152X76mm0.8英寸LED4竖式160X80X125mm76X152mm0.56英寸LED5方式96X96X105mm92X92mm0.8英寸LED6横式48X96X105mm45X92mm0.36英寸LED7竖式96X48X105mm92X45mm0.56英寸LED8方式72X72X110mm68X68mm0.56英寸LED注:其他结构形式由供需双方商定。控制输出方式:代码NLGK1K1+K2X1X2T输出方式无输出继电器SSRSCR三相SCR420mA010mA特殊规格当仪表控制三相SCR工作时,控制输出(OUT)触发两相SCR,第一报警(AL1)与控制输出(OUT)同步动作,触发第三相SCR。触发方式为过零触发。此时,第一报警(AL1)不能再作为报警输出使用。标准的K1输出为过零触发型(调功型)。仪表的控制输出都与输入信号完全隔离。GB3-5、GB3-6、GB3-7、GB3-8仪表的第二报警(AL2)和辅助输出(COMM)公用一个输出位置,具体使用依用户定义。报警输出方式:代码NHLdHdLHLdHdL输出方式无输出上限报警下限报警正偏差报警负偏差报警组合报警例如,设置AL1为H.L,则AL1为上下限报警方式。即无论仪表超过上限还是低于下限,AL1报警都动作。辅助输出方式:代码NSRX1X2U5T输出方式无输出串行通讯串行通讯变送变送电压特殊规格输出内容无RS485RS232C420mA010mADC5V辅助输出为RS485串行通讯输出时,输出与输入信号之间经过光电隔离。常用模块功能说明见附录G(三)仪表维护 仪表每年应进行一次计量检定,如果仪表误差超出范围,通常都是由于潮湿、灰尘或腐蚀气体所导致,可对仪表内部进行清洁及干燥处理,通常这样都能解决问题。尽量不要采用修改Sc参数的方法进行修正仪表误差。GB系列仪表示一种技术先进的免维护仪表,不提供用户重新校正仪表的操作,它采用自动调零技术可长期使用不会产生任何零漂,采用数字校正技术则消除了稳定性较差的可调电阻,所以仪表本身不会因使用时间增加而产生误差,一般的误差可能来自潮湿和腐蚀,应通过干燥和清洁来恢复精度而非重新校正。如果干燥和清洁无法恢复精度应将此仪表示同故障送回厂方检修。 GB3系列仪表可提供自产品出厂起24个月的免费维修,如果是用户使用不当造成的损坏,或已超过保修期,则须适当收取维修费用。凡需要返修的仪表,务必请写明故障现象及原因,以保证能获得正确而全面的修复。如使用中遇到任何问题,可拨打电话获得技术咨询服务,我们将非常乐意尽力为您解决所有问题。二、技术规格输入规格热电偶:K、S、Wr(WRe3-WRe25)、E、J、T、B、N热电阻:Pt100、Cu50线性电压:1-5V(输入抗阻500K)、0-5V(输入抗阻500K)等线性电流:4-200mA(输入抗阻为250)测量范围:K(-50+1300)、S(-50+1700)、Wr(02300)、T(-200+350)、E(01000)、J(01000)、B(01800)、N(01300)、Pt100(-200+600)、Cu50(-50+150)线性(电压/电流)输入:与用户选用变送器范围相同,最大显示范围为:-1999+9999(由用户自定义)测量精度:0.5级(仪表对B分度号热电偶只在600-1800范围内保证精度,0-600只可测量。)注:GB3仪表内部对输入进行高精度非线性校正,精度优于0.5级,可达到0.2级。 因钨铼热电偶本身精度及一致性较低,仪表对WRe3-WRe25的测量精度之为0.5级。 对于B分度号热电偶,仪表只在600-1800范围内可达到0.2级。报警输出:可任意选择上限、下限、正偏差、负偏差或组合方式。调节方式:位式调节方式(回差可调)专家PID调节方式,包含模糊控制及自整定参数PID控制控制输出(模块化)1、SSR驱动电压输出DC12V/30mA(用于驱动SSR固态继电器)2、单/三相SCR过零触发:可触发5500A的双向可控硅(或单硅反并联模块)3、线性电流:022mA之间任意设置(输出电压11V)4、继电器触点开关输出(常开+常闭),触点容量220VAC/1A或24VDC/1A。热电偶温度补偿:050摄氏度数字式温度自动补偿使用环境:环境温度050摄氏度;相对湿度不大于85%;避免强腐蚀气体电源:开关电源85264V(50Hz/60Hz),功耗不大于5W三、面板说明及操作说明(一) 面板说明参看图一 、OUT输出指示灯、RUN手动指示灯、AL1AL1报警灯、AL2AL2报警灯、SET设定键、移位键、增位键 、减位键、PV测量值显示窗口、SV设定值显示窗口 图一、GB3型网络智能工业参数控制仪面板 (以GB31为例)(二)操作说明1、上电过程参看图一,仪表上电后自检。随后进入自动测量与控制状态。如果SV/PV窗显示orAL,则表示输入信号错误(输入信号类型选择错误/输入超量程/传感器开路、短路等)。当仪表存在上限报警、下限报警、正偏差报警、负偏差报警时,下窗口SV将会交替显示设定的数值与HIAL、LoAL、dHAL、dLAL等报警提示符号。AL1和AL2报警指示灯:与AL1和AL2报警位置的输出状态相同。具体含义可由参数ALP设置。OUT输出指示灯:控制输出为SSR等(时间比例方式)时,OUT灯与控制输出同步动作,通过闪动时间比例反映输出大小。控制输出为线性电流输出时,OUT灯通过亮/暗变化反映输出电流的大小。当输出电流等于0时,OUT灯熄灭。控制输出值显示:按SET键一下即放开,可在SV窗口切换显示给定值和输出值。当SV窗口显示输出值时,在自动控制状态下第一位显示字母A,在手动状态下第一位显示字母M。手动/自动切换:按键一下即放开,可以使仪表在自动控制和手动控制两种状态下无干扰切换。在自动控制状态下,RUN指示灯熄灭;手动控制状态下,RUN指示灯点亮。参数run设置为2时,将禁止切换为手动状态。2、给定值/手动输出值设置:在SV窗显示给定值时,按键(或 键)可以增加(或减少)给定值。在手动状态下,当SV窗口显示输出值时,按键(或 键)可以增加(或减少)手动输出值。按键可以进行移位。修改完成后仪表在几秒钟内将自动进入控制状态。3、启动自整定:初次使用时应利用仪表的自整定功能来确定系统的控制参数(M50、P、t、及Ctl参数),才能实现理想的控制效果。当发现PID控制效果不佳时,也可以再次启动自整定功能。按键保持约2秒钟,等SV窗显示“AT”字样再开放,仪表就进入自整定状态。自整定时,仪表执行位式调节,经2-3次振荡后,仪表自动整定出PID控制参数(M50、P、t及Ctl参数)。自整定结束后会自动回到PID控制状态。请用户注意,此时仪表会自动将参数Ctl设置为3,run设置为2。注:在自整定过程中请用户记录整个自整定过程的曲线变化情况(最高、最低点数值)。如果系统需要人工修改PID控制参数时,需要参考这些数据。手工修改参数请参见附录A。在自整定过程中,如要提前放弃自整定,可再按键并保持2秒钟,等仪表SV窗停止闪动“At”字样再放开,此时就可以放弃自整定。仪表不会修改原任何控制参数。注意1自整定如果成功执行一次,仪表将无法再按键来启动自整定,以避免人为的误操作。已启动过一次自整定的仪表如还要启动自整定时,可将CtrL设置为2来启动自整定(见后文的“CtrL”参数说明)。注意2视不同系统,自整定需要的时间可从数秒至数小时不等。注意3自整定的准确与以下几个因素有关。用户在启动自整定功能前应加以了解。、系统在不同给定值下整定得出的控制参数值不完全相同,所以要在系统最常用的给定值上执行自整定。如果给定值经常变化,则可以在中间值上执行自整定。、参数Ctl(控制周期)和dF(回差)对自整定准确度也有影响。一般来说,这两个参数的数值越小,自整定参数的准确度越高。但dF的数值应比输入信号的波动幅度大;Ctl的限制见后文。注意4手动自整定:由于自整定执行时采用位式调节,其输出将定位在由参数oPL及oPH定义的位置。在一些输出不允许大幅度变化的场合,如某些执行器采用调节阀的场合,常规的自整定并不适宜。对此GB3型仪表具有手动自整定模式。方法是先用手动方式进行调节,等手动调节基本稳定后,再在手动状态下启动自整定,这样仪表的输出值将限制在当前手动值 10%的范围而不是oPL和oPH定义的范围,从而避免了产生现场不允许大幅度变化现象。此外当被控物理量响应快速时,手动自整定能获得更准确的自整定结果。注意:手动自整定启动前,输出值应在10%90%范围内,且测量值与设定值已基本一致并较稳定,否则无法整定出正确的参数。4、参数设置:GB3型仪表有丰富的功能,相应的功能参数也比较多,这些功能参数全部由软件锁参数Loc控制查阅和修改权限。将Loc设为密码值808,就可以查阅和修改全部功能参数。将Loc设为0,只可以查阅和修改部分功能参数(被定义为现场参数的参数,定义方法见下页的现场参数定义方法)。在PV窗口显示测量值的状态下,按压SET键并保持约2秒,PV显示参数Loc提示符,SV窗显示参数Loc的数值0。数值0的最低位有一个小数点闪烁(如同光标般指示当前允许修改位)。在PV窗口显示Loc提示符的状态下,按压 键或键,可以将参数Loc的数值(又闪烁小数点的位)增加或减少。按键可以进行移位,将改变参数数值的小数点闪烁位置。在PV窗显示Loc提示符的状态下,当Loc的数值为808时,再次按压SET键,PV窗会显示第一个功能参数HiAL的提示符,SV窗显示参数的数值。按压 键或 键,可以将参数的数值(有闪烁小数点的位)增加或减少。在PV窗口显示参数HiAL提示符的状态下,继续按压SET键,PV窗口会依次显示各功能参数的提示符(参见第四章中的参数速查表),SV窗显示参数的数值。(现场参数定义方法)在设置参数的过程中,最后8个参数的显示方式与前面的不同,见上图。PV窗显示提示符EP1-EP8,SV窗显示各功能参数的提示符(如HiAL、LoAL等等)。按压 键或 键,SV窗内的参数提示符依次变化。在PV窗显示参数EP8提示符的状态下,继续按SET键,仪表将返回PV窗显示测量值的状态。四、参数功能及设置(一) 参数速查表(表格中参数排列的顺序与仪表参数出现的顺序相同)参数参数含义设置范围数值单位备注HiAL上限绝对值报警值199919991或1定义单位线性定义单位指采用线性电流/电压/电阻参数diL和diH定义的单位LoAL下限绝对值报警值199919991或1定义单位dHAL正偏差报警值099991或1定义单位dLAL负偏差报警值099991或1定义单位dF回差(死区、滞环)0200.0或020000.1或1定义单位CtrL控制方式0:位式;13:专家PID;2:自整定M50保持参数099991或1定义单位0取消积分作用P速率参数099990.01秒/0.1秒定义单位t滞后时间参数09999秒Ctl控制周期输出平缓0120秒0表示为0.5秒Sn输入规格038可编程多种输入diP小数点位置0个位;1十位;2百位;3千位可选温度分辨率diL输入下限显示值199999991或1定义单位diH输入上限显示值199999991或1定义单位SC输入平移修正199999991或1定义单位oP1输出方式02:时间比例;1:线性电流oPL输出下限02200.1mA或1%oPH输出上限02200.1mA或1%ALP仪表功能定义063CF系统功能选择07Addr通讯地址063兼电流变送下限bAud通讯波特率04800兼电流变送上限dL输入数字滤波020数字滤波强度run运动状态0:手动;1:自动;2:禁止手动Loc参数个性级别09999EP1-EP8现参数定义Nonerun(二)仪表参数提示符字母与英文字母对照表见附录F(三)参数详细说明1、软件锁参数Loc当Loc设置为808以外的数值时,仪表只允许显示设置的08个现场参数(由EP1EP8定义)及Loc参数本身。当Loc=808时,用户才能设置全部参数。Loc参数提供多种不同的参数操作权限。当用户技术人员配置完仪表的输入、输出等重要参数后,可设置Loc为808以外的数。以避免现场操作人员无意修改某些重要参数。具体说明如下:Loc=0:允许修改现场参数,给定值;Loc=1:允许修改现场参数,不允许设置给定值与手动输出值;Loc=2:可察看现场参数不允许修改(Loc参数除外),但允许设置给定值与手动输出值;Loc=3:可察看现场参数,不允许修改任何参数(Loc参数除外);Loc=808:可设置全部参数及给定值和手动输出值。如果Loc设置为其他值,其结果可能是以上结果之一,绝大多数情况与Loc=3相同。2、与仪表输入有关的参数(Sn、diP、diL、diH、dL、SC)输入规格参数SnGB3仪表出厂时已经按用户的要求设置好了输入规格参数Sn,如果用户需要改变输入信号类型,请参阅前面的输入类型表。当仪表接电流输入时,需先(在仪表端子上并联电阻)将电流信号转换为电压信号,然后再将信号输入仪表。输入规格参数Sn应根据电压信号的幅度选择。小数点位置参数diP线性(电压/电流)输入:diP定义小数点位置,以配合用户习惯的显示数值。改变diP的设置将会有四种不同显示分辨率的显示格式。分别为小数点在千位、百位、十位及不显示。热电偶或热电阻输入:diP选择温度显示的分辨率。diP=0时,温度显示分辨率为1摄氏度;diP=1、2、3时,温度显示分辨率为0.1摄氏度。内部温度测量分辨率固定为0.1摄氏度。改变小数点位置参数的设置只影响显示,对测量精度及控制精度均不产生影响。当温度显示分辨率设置为0.1摄氏度,而显示温度超过了1000摄氏度时,仪表在1000摄氏度以下的按0.1摄氏度分辨率显示,在1000摄氏度以上的自动转为1摄氏度分辨率显示。线性(电压/电流/电阻)输入标度定义参数diH和diL参数diH及diL用于定义线性输入信号上限刻度值和下限刻度值。对变送输出同样有效。线性输入信号包括0-5V、1-5V、4-20mA等,信号的数值显示范围最大为-1999+9999(小数点由diP定义)。例如在某现场,用压力变送器将压力(也可以是温度、流量、湿度等其它物理量)变换为标准的1-5V信号输入。对于1V信号输入,仪表的显示为1Mpa。希望仪表显示分辨率为0.001Mpa。则各参数设置如下:Sn=33(选择1-5V线性电压输入)diP=3(小数点位置设置,采用0.000格式)diL=0.000(确定输入下限1V时压力显示值)diH=1.000(确定输入上限5V时压力显示值)输入数字滤波参数dLGB3内部有数字滤波系统,当仪表因输入干扰而导致显示数字出现跳动时,可采用数字滤波将其平滑处理。dL=020,dL值越大,测量值越稳定,但响应也越慢。当仪表测量在现场受到干扰时,可逐步增大dL值,直到测量值瞬间跳动小于25个字。在实验室对仪表进行计量检定时,应将dL设置为0以提高响应速度。输入修正参数SC仪表的SC参数用于对输入进行平移修正。以补偿传感器或输入信号本身的误差。对于热电偶信号而言,当仪表冷端补偿存在误差时,也可以利用SC参数进行修正。例如假定输入信号保持不变,SC设置为0.0时,仪表测定温度为500.0,当仪表SC设置为10.0时,则仪表显示测定温度为510.0。仪表出厂时都进行过内部校正,所以SC参数出厂数值为0。该参数仅当用户认为测量需要重新校正时才进行调整。3、仪表报警输出有关的参数(HIAL、LoAL、dHAL、dLAL、ALP、dF)报警参数HIAL、LoAL、dHAL、dLAL这4个参数设置仪表的报警功能,当系统满足报警条件时,将输出报警信号,使仪表报警继电器动作(常开触点吸合/常闭触点断开),并且可在下显示器交替显示报警原因,报警在报警因素排除后自动解除,报警条件如下:HIAL上限报警,测量值大于HIAL+dF值时产生报警,小于HIAL-dF值时解除报警。LoAL下限报警,测量值小于LoAL-dF值时产生报警,大于LoAL+dF值时解除报警。dHAL正偏差报警,正偏差(PV-SV)大于dHAL+dF值时产生报警,小于dHAL-dF值时解除报警。dLAL负偏差报警,负偏差(SV-PV)大于dLAL+dF值时产生报警,小于dLAL-dF值时解除报警。用户一般不需要用到全部4个报警,不用的报警功能可将其设置到极限来避免其报警作用。例如设置:HIAL9999、LoAL1999、dHAL9999、 dLAL9999等。以上4种报警发生后,每种报警可任意设置为报警1(AL1)位置或报警2(AL2)位置动作(参见后文参数ALP的说明)。报警1或报警2通常安装继电器输出模块,也可安装SSR电压输出模块或可控硅无触点开关模块。报警功能定义参数ALPALP参数的设置范围应为063,用于定义HIAL、LoAL、dHAL、dLAL等4种报警功能的输出位置,它由公式定义其功能:ALPA1B2C4D8E16F32A0时,上限报警由AL1位置输出;A=1时,上限报警由AL2位置输出。B0时,下限报警由AL1位置输出;B=1时,下限报警由AL2位置输出。C0时,正偏差报警由AL1位置输出;C=1时,正偏差报警由AL2位置输出。D0时,负偏差报警由AL1位置输出;D=1时,负偏差报警由AL2位置输出。E=0,报警时在下显示器交替显示报警符号,如HIAL、LoAL等,能迅速了解仪表报警原因。E=1,报警时在下显示器不交替显示报警符号(但orAL除外),一般用于将报警作为控制的场合。F0,输入超量程报警orAL在上显示器交替显示报警符号。F1,输入超量程报警orAL不在上显示器交替显示报警符号。此项设置与E项的设置无关,我们推荐设置成出现orAL报警时交替显示其符号,这样更清楚准确迅速了解仪表输入出现问题。例如:要求上限报警及正偏差报警由报警1(AL1)输出,下限报警及负偏差报警由报警2(AL2)输出,报警时下显示器显示报警符号,超量程时orAL交替显示。由以上得出:A0,B1,C0,D1,E0,F0。则应设置参数ALP0112041801603210输入超量程(上限或下限)报警orAL,因传感器规格设置错误、输入断路或短路等均可引起。如果该报警发生,仪表自动停止控制,并将输出固定在参数oPL定义的值上。OrAL报警不需要设置。回差参数dF为避免因测量输入值波动而导致报警输出产生频繁通断的误操作,仪表设置了回差参数dF(也叫不灵区、死区、滞环等)。它对报警、位式调节、自整定均会产生影响。dF参数对上限报警控制的影响如下:假定上限报警参数HIAL为800,dF参数为2.0,当测量温度值大于802时(HIALdF),仪表才进入上限报警状态。当测量温度值小于798(HIALdF)时,仪表才解除报警状态。dF参数对专家PID调节运算没有影响。但对其自整定过程时的位式调节会产生影响,理论上dF值越小,自整定精度越高,但应避免在测量值因受瞬间干扰跳动而造成误动作。可观察测量值一段时间,如果跳动过大,应先加大数字滤波参数dL值,使得测量跳动小于25个数字,然后可将dF设置为等于测量的瞬间跳动值为宜。 4、与控制输出有关的参数(CtrL、oP1、oPL、oPH、CF、run)调节方式参数CtrLGB3型仪表允许位式调节或专家PID调节方式,通过CtrL参数进行选择。CtrL0,采用位式调节(ONOFF),只适合在要求不高的场合进行控制时采用。CtrL1,采用专家PID调节,它是在PID调节及模糊调节的基础上加以改进,并且对被控对象的适应性更为广泛,对快速变化的对象及滞后时间长的对象均可实现良好的控制。该设置是仪表出厂时的设置,该设置下,允许从面板启动执行自整定功能。CtrL2,启动自整定参数功能,其注意事项前文已有叙述。作用与从面板启动自整定功能相同,如果用户在自整定一次后还需要再次进行自整定时,可将参数CtrL设置为2来启动自整定。CtrL3,采用专家PID调节,自整定结束后,仪表自动进入该设置。该设置下不允许从面板启动自整定参数功能,以防止误操作重复启动自整定。输出定义参数oP1、oPL、oPHoP1表示主输出信号的方式,oPL及oPH定义输出下限及输出上限的大小。注意:oP1的设置与主输出上安装的模块类型应该相一致。oPL及oPH必须正确设置才能有效输出。OP10,主输出为时间比例输出方式(专家PID调节)或位式方式(位式调节)。当主输出位置上安装SSR电压输出,继电器触点开关输出、过零方式可控硅触发输出模块时,应设置为OP10。OP11,线性电流输出,连续输出方式,输出规格由oPL和oPH设定.当主输出位置上安装线性电流输出模块时, 设置OP11、OPL0、OPH100时,输出为010mA;设置OP11、OPL40、OPH200时,输出为420mA,对GB3仪表(设置CtrL0)时,其电流输出是对应测量值的变送输出而非控制输出。OP12,该模式为时间比例输出方式,并且报警1也作为输出与主输出 同步动作,该模式可实现三相可控硅触发输出。在主输出安装K2模块,报警1安装K1模块总共可提供三路可控硅触发信号。该模式下,仪表的报警1因用于输出控制而不能输出报警信号,需要报警功能时只可利用报警2。时间比例输出时(OP10、2时)时间比例输出是通过调整一个固定的时间周期内继电器通断比例(或SSR电压输出高低比例)来实现输出大小变化的。时间比例输出可看成一个方波,其周期等于控制周期CtL值,输出值大小正比于方波的占空比,其值从0100可变,有特殊要求的用户可用oPL及oPH来限制时间比例输出值的范围。例如:当用户需要将输出限制在2060之间,可设置成oPL20、oPH60即可。通常情况下,时间比例输出时,设置成oPL0、oPH100,则没有输出限制。时间比例输出的示意图(当输出分别在40及60时的波形) 线性电流输出时(oP11时)在oP11时,oPL及oPH设置范围为0220 ,单位是0.1mA;其它条件下,oPL及oPH的设置范围应是0100。输出上限及下限定义仪表的电流输出规格,范围在022mA之间任意设置。如采用010mA输出,则设置oPL0、oPH100;如采用020mA输出,可设置为oPL0、oPH200,也可定义成非标准的输出。例如采用28mA输出,可设置oPL20、oPH80。注意:oPL必须小于oPH才能有效的输出。功能参数CFCF参数用于部分系统功能: CFA1B2C4A0,为反作用调节方式,指仪表输入增大时,调节输出趋向减小的控制,如加热控制。A1,为正作用调节方式,指仪表输入增大时,调节输出趋向增大的控制,如制冷控制。B0,仪表无上电免除报警功能;B1,仪表有上电免除报警功能,见下叙述。C0,仪表辅助输出位置按通讯接口方式工作;C1,仪表辅助输出位置按线性电流变送输出方式工作。例如:要求仪表为反作用调节,有上电免除报警功能,仪表辅助输出位置为串行通讯接口模块,则可得:A0、B1、C0。CF参数值应设置为:CF0112042上电时免除报警功能:仪表刚刚上电后,常常会导致仪表报警。以电炉温度控制(加热控制)为例:刚上电时,实际温度都远低于给定温度,如果用户设置了下限报警或负偏差报警,则将导致仪表一上电就满足报警条件,而实际上控制系统并不一定出现问题。反之,在制冷控制中(正作用控制),刚上电也可能导致上限报警或正偏差报警。因此GB3仪表提供上电时免除报警的功能,在仪表上电后,即使满足报警条件,也不立即报警。等该报警条件取消后,如果再出现满足报警要求的条件,则启动报警功能。上电免除报警功能的作用与CF(正反作用功能选择)参数有关。在反作用控制(加热控制)时,对下限报警及负偏差报警有上电免除报警功能。在正作用控制(制冷控制)时,对上限报警及正偏差报警有上电免除报警功能。系统运行参数run对于GB3型仪表,run参数定义自动手动调节状态。run0,手动调节状态。run1,自动调节状态。run2,自动调节状态,并且禁止手动操作。不需要手动功能时,设置run2,可防止误操作而进入手动状态。通过RS485或RS232C通讯接口控制仪表操作时,可通过修改run参数的方式在计算机(上位机)上实现仪表的手动自动切换操作。5、PID调节有关的参数(M50、P、t、Ctl)控制参数M50、P、t这些参数为专家PID调节算法的控制参数。M50、P、t参数由自整定进行确定。GB3采用新型的专家PID调节方式,是采用模糊规则进行PID调节的一种新型算法。以下介绍控制参数的意义。M50保持参数M50定义为输出值变化为50(oP11时则变化为5.0mA)时,控制对象基本稳定后测量值的差值.例如:某电炉温度控制,为找出最佳M50数值,假定输出保持50时,电炉温度最后稳定在700左右;而0%输出时,电炉温度最后稳定在室温25。则M50(最佳参数值)70025675675M50参数值主要对调节算法中积分作用进行调整。M50值越小,系统积分作用越强。M50值越大,积分作用越弱(积分时间增加)。但如果M500,系统取消积分作用。P速率参数P与每秒内仪表输出变化100时测量值对应变化的大小成反比,其数值定义如下:P100每秒测量值升高值,单位是或10个定义单位(线性输入时)例如:仪表以100功率加热并假定没有散热时,电炉每秒升1,则:P1001100P值对调节中的比例和微分均有作用。P值越大,比例、微分作用成正比增强;而P值越小,比例、微分作用相应减弱。P参数与积分作用无关。设置P0相当于P0.5。t滞后时间参数对于工业控制而言,被控系统的滞后效应是影响控制效果的主要因素,系统滞后时间越大,要获得理想的控制效果就越困难。滞后时间参数t是专家PID算法相对PID算法而引进的新的重要参数。GB3仪表能根据t参数来进行一些模糊规则运算,以便能较完善地解决超调现象及振荡现象。同时使控制响应速度最佳。t定义为假定没有散热,电炉以某功率开始升温,当其升温速率达到最大值63.5%时所需的时间。t参数值单位是秒。控制周期输出平缓参数CtlCtl参数的值可在0.5-120秒(0表示0.5秒)之间设置,它反映仪表调节运算的快慢。对时间比例输出时(SSR电压继电器可控硅触发模块),它表示仪表控制周期;对线性电流输出,它控制输出平缓程度(对输出值的数字滤波时间常数)。如果Ctl 远小于滞后时间t(15110以下),则修改Ctl对控制效果基本没有影响,例如系统滞后时间t为100秒,则Ctl设置为0.5或10秒的控制效果基本相同。Ctl确定的原则如下:采用时间比例输出时,如果采用SSR(固态继电器)或可控硅作输出执行器件,控制周期可取短一些(一般为4秒),可提高控制精度。采用继电器开关输出时,短的控制周期会相应缩短机械开关的寿命,此时一般设置Ctl要大于或等于4秒。当仪表输出为线性电流时,Ctl值小可使人工智能调节输出响应较快,提高控制精度,但因微分作用大可能导致输出电流变化频繁。如果执行器是调节阀并且阀门动作频繁,可适当加大Ctl,使得阀门动作平缓一些直到满足要求。6、与仪表通讯变送输出有关的参数(CF、Addr、bAud、diL、diH)功能参数CF功能参数CF选择仪表辅助输出位置(COMM)的功能,参见前文叙述。通讯接口参数Addr及bAud(兼变送线性电流定义参数)当仪表辅助输出位置(COMM)选择通讯功能时。Addr及bAud决定仪表的通讯地址和通讯波特率。Addr参数定义仪表串行通讯接口的通讯地址,有效范围是063,在同一条通讯线路上的仪表应分别设置一个不同Addr值以便相互区别。BAud参数定义通讯波特率,有效范围是3004800bit/s,GB3仪表的串行通讯接口可以与计算机通讯,构成性能完整的集散测控系统。GB3型仪表在上位计算机、通讯接口或线路发生故障时,仍能保持仪表本身的正常工作。详细的通讯协议及示范软件在磁盘上,可向经销商索取。当仪表辅助功能位置(COMM)选择线性电流变送输出功能时,Addr及bAud定义对应测量值变送输出线性电流的大小,其中Addr表示输出下限,bAud表示输出上限,单位是0.1mA。例如:定义420 mA变送输出电流功能定义为Addr40、bAud200。变送输出标度定义参数diH和diLdiH和diL定义变送输出的温度范围,单位是。例如:将测量值0200范围的温度变送为420 mA信号输出,可设置参数diL0,diH200, Addr40、bAud200。7、现场参数(EP1EP8)当仪表的设置完成后,大多数参数将不再需要现场人员进行设置。并且,现场操作工人对许多参数也不理解,并且可能将参数设置为错误的数值而使得仪表无法正常工作。通常智能仪表都具备参数锁(Loc)功能,不过普通的参数锁功能往往将所有参数都锁上,而有时我们需要现场操作工人对部分参数能进行修改及调整,例如上限报警值HiAL或下限报警值LoAL等参数。在参数表中EP1EP8定义18个现场参数给现场操作工人使用。其参数值是EP参数本身以外的其它参数,如HiAL、LoAL等参数。当Loc0、1等值时,只有被定义到的参数才能被显示,其它参数不能被显示及修改。该功能可加快修改速度,又能避免重要参数(如输入、输出参数)被误修改。参数EP1EP8最多可定义8个现场参数,如果现场参数小于8个(有时甚至没有),应将要用到的参数从EP1EP8依次定义,没用到的第一个现场参数定义为nonE。例如:某仪表在现场常要HiAL(上限报警)、LoAL(下限报警)两个参数,可将EP参数设置如下:Loc0、EP1HiAL、EP2LoAL、EP3nonE某些情况下,一但仪表调试完成后,并不需要现场参数,此时可将EP1参数值设置为nonE。五、仪表接线GB31GB32仪表接线图(此两种仪表接线方式相同) 如何选取RL值参见第5页;短接仪表内部的J4,可将内部的250精密电阻并联在端子5和6之间。仪表内部有4个跳线块J1、J2、J3和J4。当仪表(带有馈电输出)接两线制变送器时,短接J1、J3、J4,断开J2其余情况都是断开J1、J3、J4。短接J2(通用输入的仪表出厂时都设置成这样)。仪表内部带有热电偶冷端补偿部件。短接3和5,可以去掉冷端补偿(在计量热电偶输入精度时)。控制输出端子(7、8、9、10),辅助输出端子(14、15、16、17),报警输出端子(11、12、13、18、19、20)。GB33GB34仪表接线图(此两种接线方式相同)如何选取RL值参见第5页;短接端子1和2,可将仪表内部的250精密电阻并联在端子15和16之间。仪表内部带有热电偶冷端补偿部件,短接13和15,可以去掉冷端补偿(在计量热电偶输入精度时)。GB35GB36GB37仪表接线图示(此三种仪表接线方式相同)如何选取RL值参见第5页;短接仪表内部的J4,可将内部的250精密电阻并联在端子7和8之间。仪表内部有条有4个跳线块J1、J2、J3和J4。当仪表(带有馈电输出)接两线制变送器时,短接J1、J3、J4,断开J2;其余情况都是断开J1、J3、J4。短接J2(通用输入的仪表出厂时都设置成这样)。仪表内部带有热电偶冷端补偿部件。短接5和7,可以去掉冷端补偿(在计量热电偶输入精度时)。控制输出端子(1、2、3、4)辅助输出端子(9、10、11),报警1输出端子(12、13、14)。 GB38仪表接线图如何选取RL值参见第5页;短接仪表内部的J4,可将内部的250精密电阻并联在端子13和14之间。仪表内部有4个跳线块J1、J2、J3和J4。当仪表(带有馈电输出)接两线制变送器时,短接J1、J3、J4,断开J2;其余情况都是断开J1、J3、J4。短接J2(通用输入的仪表出厂时都设置成这样)。仪表内部带有热电偶冷端补偿部件。短接11和13,可以去掉冷端补偿(在计量热电偶输入精度时)。控制输出端子(8、9、10、15)辅助输出端子(1、2、3),报警1输出端子(4、18、5)。典型应用说明GB3仪表采用先进的专家PID调节算法,能实现高精度控制。GB3仪表为实现高精度的控制,其控制输出常用以下方式:(1) SSR电压输出:需外接固态继电器(2) 可控硅过零(调功型)触发信号输出:需外接可控硅(3) 线性电流输出:4-20mA,0-20mA等,需外接相应执行机构,如调节阀等(4) 继电器触点:可驱动中间继电器再驱动交流接触器。用户应根据自己的需要选择相应的控制输出方式。尽量采用前4种方案。使用仪表除需正确输入参数和接线之外,还要了解自整定的操作(参数CtrL)及控制周期输出平缓参数Ctl的使用方法。最好还能掌握输出参数(oP1、oPL、oPH)的用法。 1、中小功率(10kW以下)负载的电加热控制多采用上述前2种方案,Ctl4,oP10,oPL0,oPH100 2、大功率(10kW以上)或感性负载的电加热控制多采用上述第3种方案,Ctl20,oP11,oPL40,oPH200附录A:手工调整PID参数,提高控制精度、改善控制效果GB3型网络智能工业参数控制仪的自整定功能整定出的参数具备较高的准确度,可满足90以上用户的使用要求,但由于自动化控制对象的复杂性,对于一些特殊应用场合,自整定出的参数可能并不是最佳值,所以也可能需要手工调整M50、P、t以及Ctl等参数。在以下场合自整定结果可能无法满意,需要手工调整:1、 滞后时间很长的系统;2、 使用行程时间长的阀门来控制响应速度快的物理量(如流量、压力等);3、 采用交流接触器或电磁阀等机械开关进行控制而且Ctl参数设置过大;4、 其他特殊的系统,如非线性或时变型系统;如果正确地操作自整定而无法获得满意的控制,可人工修改M50、P、t参数。人工调整时,需注意观察系统响应曲线,然后按照如下步骤进行试验调整:1、 短期振荡(与自整定或位式调节时振荡周期相当):减小P(优先)、加大M50及t;2、 长周期振荡(数倍于位式调节时振荡周期):加大M50(优先)、加大P、t;3、 无振荡(静差太大):减小M50(优先)、加大P。如果最后能稳定控制但时间太长,可减小t(优先),、加大P,减小M50。调试时还可以用逐试法,即将MPT参数之一增加或减少3050,如果控制效果变好
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