YK-88X智能差值PID控制仪用于温度压力液位2016版说明书

1、tYK-88X系列智能差值PID测控仪（使用说明）北京宇科泰吉电子有限公司 一、概述 本系列产品采用表面封装模块化工艺， 大大提高了仪表的抗干扰能力， 具有显示、 控制、 变送、通讯、万能信号输入等功能，适用于温度、湿度、压力、液位、瞬时流量、速度等多 种物理量检测信号的显示及控制， 并能对各种非线性输入信号进行高精度的线性校正。 可广 泛用于电力、冶金、化工、石化、造纸印染、酿造、烟草、航天基地等领域。采用最新无跳线技术， 使输入端口具备万能信号输入功能， 只需通过改变内部参数， 即 可实现多种输入信号（各种热电偶、热电阻、远传压力、mV标准电压/标准电流信号）之间的轻松切换。 线路板经过优

2、化设计及生产工艺不断完善， 降低了温度漂移， 提高了抗干扰 性能确保产品在长期工作中的稳定性的稳定性和可靠性。采用高亮度LED数码显示和高分辨率光柱显示（比例显示），使测量 /控制值的显示更为清晰直观。输出回路均采用光电隔离 , 抗干扰能力强。 可带串行通讯接口， 可与各种带串行接口的 设备进行双向通讯， 组成网络控制系统。 具备多种标准外形尺寸 , 能适用各种测量控制场合。 整机采用卡入式结构 , 安装十分简便。 适用范围YK-88 智能 PID 调节仪是智能型、高精度的数显温度、压力、液位、测力、扭矩 等物理量控制测量仪表，与温度、压力、液位、测力、扭矩传感器及变送器配 接可构成各种量程和

3、规格的温度、压力、液位测力、扭矩测控系统。（可以测量电压、电流、转速、频率等各种参数 ，可与PLC变频器配接构成各种测量系统。 可以带峰值，谷值。订货请来电说明。 ） 功能特点 万能输入功能 自动校准和人工校准功能 多重保护、隔离设计、抗干扰能力强、可靠性高 良好的软件平台，具备二次开发能力，以满足特殊的功能先进的模块化结构，配合功能强大的仪表芯片，功能组合、系统升级非常方便二、功能特点万能输入功能 自动校准和人工校准功能 手动 / 自动无扰动切换功能 可选择适应加热或制冷的正 /反作用 控制输出信号限幅采用模糊控制理论和传统 PID 控制相结合的方式，具备高精度的自整定功能，使控制过 程具有

4、响应快、超调小、稳态精度高的优点，对常规 PID 难以控制的大纯滞后对象有明 显的控制效果三、主要技术指标 ：基本误差：0.2% FS, 14位A/D转换器（最大18位A/D转换器，订货时注明）。输入信号：热电偶：B、S、K、E、J、T、WRe等热电阻：Pt100、Cu50、Cu53、Cu100、BA1、BA2电 流：010mA、420mA等（输入阻抗w 250 Q ） 电 压：05V、1V5V、mV等（输入阻抗1M Q ） 远传压力电阻：（0400） Q采样周期： 0.2S （10200次/秒，用户可选）显 示：双排四位 LED 数码管显示。四排 LED 数码显示报警输出：仪表可带多个继电器

5、输出，继电器触点容量AC220V /5 A或AC220V /1 A。最多可带16个继电器，可选择上限、下限控制，控制设定值和回差值全 量程内自由设定变送输出：420mA、010/20mA （负载电阻w 250Q，负载过大需注明）15V、05V、010V （负载电阻200K Q）。 采用12位数字D/A芯片，隔离输出。通讯输出：隔离通讯接口 RS485/RS232 波特率12009600bps馈电输出：DC24V/30nA、DC12V/30mA温度补偿：050冷端温度自动补偿，误差：土1C电源：开关电源 85265VAC或DC24V或DC12V功 耗：4W环境温度：（-2070） C （常温下开

6、机运行 30分钟后，可逐渐承受极限温度） （050） C （热电偶信号输入）相对湿度：w 85%无凝露避免在带有腐蚀性和易燃易爆气体中使用 面板尺寸： 160mm x 80mm、96mm x 96mm、96mm x 48mm、72mm x 72mm、48mm x 48mm2005位（本公司仪表自行研发生产，种类多，功能全，如用户可选快速采样，最快可以 次/秒，高精度18位A/D采集，高精度16位D/A输出，输入信号 20段曲线修正，满 显示或6位显示，液晶显示，特殊的输入信号，多个继电器报警蜂鸣器输出，大功率的馈电 输出等，订货时注明） 型号说明型谱说明YK-88X智能PID调节仪外形尺寸A横

7、式 160x 80x 125mm 开孔 152 x76A/S竖式 80 x 160x 125mm 开孔 76 x152B方式 96 x 96 x 110 mm 开孔 92 x92C横式 96 x 48 x 110 mm 开孔 92 x44C/S竖式 48 x 96 x 110 mm 开孔 44 x92D方式 72 x 72 x 110 mm 开孔 68 x68F方式 48 x 48 x 110 mm 开孔 44 x44报警输岀变送输岀J0-J4:可带四个继电器014-20mAO20-10mAO31-5VO40-5VO50-10V控制输岀见“控制输岀方式表”通讯输出P微型打印机R串行通讯RS23

8、2S串行通讯RS485变送器配电电源无馈电输岀V12带DC12V馈电输出V24带DC24V馈电输出供电电源220VAC供电WDC24V供电控制输出方式表代码LGX1K1K2输出方式继电器固态继电器4 20mA单相可控硅过零触发三相可控硅过零触发代码X2X3X4K3K4输出方式0 10/20mA15V0 5V/10V单相可控硅移相触发三相可控硅移相触发四、开孔外形端子接线图（1）C,C/D 规格96 X 48尺寸仪表milt4*2OmA控制输出A-+24V+ _TT1 u.呼馈电冋lolliil1211131 IH11151 匝J1接点输出J2接点输出电源DC24V7 "831 5|6

9、|注：输入信号为热电偶、电压信号，接线方式相同输入信号为热电阻、远传电阻，必须三线制接入接线端子与仪表后面所贴的接线示意图不同时，请参见仪表上所贴的接线示意图。五、操作说明（一）按键功能设定状态时，按该键退出设置状态。En 参数设定键，在设定状态时，用于存贮参数的新设定值并进入下一个设定参数。设定值增加键，在设定状态时，用于增加数值。设定值增加键，在设定状态时，用于减少数值。工作状态下，按一下 En键马上松开，下排显示 A XX，表示自动控制输出量的大小， 再按一下En键，下排又显示控制目标值。键为手动/自动转换，按一下键下排显示 H XX,进入手动控制输出状态，此时可以用和键改变输出量的大小

10、。再按一下或En键则返回自动控制输出状态。在自动控制输出状态时，按、键直接增加、减少控制目标值。（二）上电自检按仪表的端子接线图连接好仪表的接线，正确无误后方可打开电源。仪表自检后，如果显示一一表示没有接信号或输入信号超量程或设置输入信号类型错误。仪表采用人机对话形式来输入参数，用各种提示符来提示应输入的数据。（三）参数设定工作状态下，上排显示测量值，下排控制目标值，如图1。在设定状态下，仪表上排显示参数提示符，下排显示设定值。按下En键不动约1秒，上排显示-cd-，下排显示800,如图2，按、将密码 800改为808后，再按En键确认，才能进入参数设置状态，按照顺序依次设置各个参数，设置好一

11、个参数后按En键进入下一个参数设置状态。OUTOC0HO180. 5150. 0图】图20000 0000oo OO 总盘Is如果设定过程中12秒钟不改变参数,则仪表自动返回运行。 提示符及含义如下：(1) Sn设定仪表输入信号(输入信号选择对照表)P100Pt100tc-tT型C100Cu100tc- nN型Cu50Cu50tc-JJ型bA1BA10-20020mAbA2BA20-10A0 10mArtd电阻0-400 Q4- 20420mAtc- SS型1-5V05Vtc-KK型0- 5V1 5Vtc-EE型0-50050mVtc-bB型其他输入信号订货时请注明(2) dot 小数点位置，

12、范围 03，如dot=2，则显示格式为 XX.XX。对于热电阻、热电偶等温度信号，最大设置为1,即显示分辨率为0.1 C,在1000度以上自动转换分辨率为1 Co(3) inPL 线性输入下限对应显示值即仪表量程下限，范围-9999999。(变送输出下限)inPH 线性输入上限对应显示值即仪表量程上限，范围-9999999。(变送输出上限)(5) J1-H : J1继电器报警方式。设定为-HH-表示测量值超高报警(上限报警)，设定为-LL- 表示测量值超低报警(下限报警)，设定为OFF时表示此点禁止报警。(报警参考“报警说 明”)(6) J1HA : J1上限继电器报警点设定值。(7) J1H

13、F : J1上限继电器复位值。当测量值超过J伯A时J1动作，低于J伯F时复位。(8) J2-H : J2继电器报警方式。出厂设置为OFF(9) J2HA : J2下限继电器报警点设定值。(10) J2HF : J2下限继电器复位值。当测量值低于J2HA时J2动作，高于J2HF时复位。(11) At 自整定开关，用或键设成 On则允许自整定，设成OFF则禁止自整定，每次整定完后自动设成 OFF,第一次启动自整定则必须设成On,整定过程中下排出现At字样，整定完后自动取消。建议在设备常规环境下启动自整定，比如升温控制系 统在环境温度下开始启动。(12) -P-比例增益，范围为199.99,出厂缺省

14、值设为10.00。(13) -I-积分时间，范围为14000秒，出厂缺省值设为 200o(14) -d-秒分时间，范围为1999秒，出厂缺省值设为40.0。(15) oPL 限制调节量输出最小值，范围为 080%(16) oPH 限制调节量输出最大值，范围为 0100%。(17) Lit 投入超调抑制作用的控制点与目标SV直的距离。女口： SV=150C,希望在145 C开始投入超调抑制，则 Lit=5.0 。(18) dv 超调抑制作用强度，分为 05档。档位越大，抑制作用越强。抑制过大，会使 系统到达设定控制值的时间越长。 Lit 太大，即投入抑制作用太早，也会使控制时 间增长，这两个参数

15、要配合起来调，使系统得到满意的效果 。(19) CooL 正反作用选择，选择 OFF,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；选择oN，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，如致冷控制。(20) OP 选择控制输出方式，onoF-继电器开关输出、SSr-固态继电器/可控硅输出、0 5V、15V、010V电压输出、020mA 420mA 010mA电流输出,共8种常 用方式。特殊要求另议 , 继电器开关控制周期为 20 秒,固态继电器 /可控硅控制周期 为 2 秒。(21) 1-E0 第一路修正， 调零校正系数范围 -99.9 99.9，修正

16、后显示值 =修正前测量 值 +oSEt 。(22) 2-Eo第二路修正，调零校正系数范围 -99.9 99.9，修正后显示值 =修正前测量 值 +oSEt 。(23) Lb 数字滤波参数，设置范围为010, 0没有任何滤波，1只有中间值滤波，210同时有取中间值滤波和二阶积分滤波。Lb越大，测量值越稳定，但响应也越慢。一般在测量值受到较大干扰时，可逐步增大 Lb 值。在实验室对仪表进行计量检定 时，则应将 Lb 设置为 0 或 1 以提高响应速度。(24) Addr 通讯地址即仪表编号，范围199。(25) bAUd 通讯的波特率，范围 300 9600。七、PID参数的意义及作用按偏差的比例

17、、积分、微分控制(简称 PID 控制) 是工业过程中应用最广泛的一种控制方法，P为比例增益，代表比例控制作用的强弱，与比例带3成倒数关系。I为积分时间，单位为秒， d 为微分时间，单位为秒。(一) PID 参数人工整定指南比例增益P的选取。由于P的大小直接影响到系统的超调量、过渡时间和稳态误差， 因此 P 的选取尤其重要。比例增益 P 加大，系统动作灵敏，速度加快，但偏大，超调量增 大，振荡次数增多，调节时间过长。若 P 太大，系统会趋向振荡，超调较大；若 P 太小， 会使系统动作缓慢，可能会欠调。积分时间 I 的选取。积分作用旨在消除稳态误差，积分时间 I 的大小与积分作用呈反 比关系。 I

18、 太小，积分作用太强将使系统不稳定，振荡次数较多；而I 太大，对系统性能影响减弱，以至不能消除稳态误差。微分时间 d 的选取。 微分控制能够预测偏差， 产生超前校正作用， 可以较好地改善动 态特性。但是，当d偏大或偏小时，超调量和调节时间都会增加。工程上，一般选取d= 0.1I0.2 I。这里举一个使用常碰到的现象，以说明手动调整 PID 参数的规律。在整个动态过程中， 发现响应超调量偏小，测量值围绕给定值小幅振荡，调节时间长，稳定不下来。超调量偏小说明P偏小，小幅振荡和不稳定说明I偏小。可以依据PID调节规律逐渐增大 P和I, d也随I作相应调整，逐步满足调节要求。由上述分析可知，三个参数的

19、选取相互影响、 相互制约， 还受实际各种因素的制约，必须根据具体运行情况和控制要求做出折衷选择。（二）自整定模糊 PID 指南选取控制目标值的 80%量为自整定的给定值，输出为满度输出的80%量。例如，在加热控制过程中，控制目标值设为200C，满度输出opH=100，控制输出信号为 4-20mA。自整定时，以 160 C作为自整定的目标值，当测量值低于160 C时，输出为满度输出的80%=16.8mA，当测量值大于160C时，输出为4mA。这样，系统在160 C上下振荡，经过 23次振荡后，仪表计算出参数 P、I和d的值并保存，自整定结束，然后以200C作为目标值继续控制。建议：自整定时最好从

20、环境温度开始，测量值要低于目标值的80%如果CooL设置为ON应在高温时打开自整定。六、报警说明该仪表可带多个继电器， 每个继电器可以设置超高、超低报警、禁止报警方式，并且采用 报警回差方式避免继电器频繁动作。 当某个继电器处于报警状态时， 对应的继电器常开触点 闭合，对应指示灯亮。以 J1 报警点报警为例：如果此报警点报警方式设为上限报警（即J1-H设为-HH-）,当测量差值大于 J1HA+J1HY时，仪表进入报警状态，当测量差值下降到 J1HA 值时仪表并未停止报警，只有在测量差值 低于 J1HAJ1Hy 时，仪表才解除报警状态。如果此报警点报警方式设为下限报警（即J1-H设为-LL-）,

21、当测量差值小于J1HA J1HY时，仪表进入报警状态， 当测量差值上升到 J1HA 值时仪表并未停止报警， 只有在测量差值高于 J1HA+J1Hy 时，仪表才解除报警状态。七、变送输出仪表可把测量差值值变送输出为标准信号，输出形式由“bS'参数确定，测量差值变送范围由“ bS-L”及“ bS-H”参数确定。如测量温度信号 PT100,要求其两路之差为 0C时输 出 4.0mA,差值为 150C时输出 20.0mA，贝U bS=4-20,bS-L=0.0 , bS-H=150.0。那么仪表显示 75.0 C时，输出 12.0mA。八、通讯说明本仪表可另配 RS232 RS485接口，直接与计算机通讯，RS485标准通讯距离1.5km，可 以挂接多个仪表。 RS232标准通讯距离15m，只能挂接一个仪表。RS232接口的TXD RXDGND分别接计算机串口的第 2、3、5管脚。数据格式