ТРМ10 ПИД-регулятор с универсальным входом
ТРМ10 ПИД-регулятор с универсальным входом предназначен для измерения входного параметра, импульсного или аналогового управления нагрузкой по пропорционально-интегрально-дифференциальному (ПИД) закону, а также для формирования дополнительного сигнала, который может быть использован для сигнализации о выходе параметра за установленные границы или двухпозиционного регулирования.
Класс точности 0,5 (термопары)/0,25 (другие типы сигналов). Регулятор выпускается в корпусах 5 типов: настенном Н, монтаж на Дин-рейку Д и щитовых Щ1, Щ11, Щ2.
- Универсальный вход для подключения широкого спектра датчиков температуры, давления, влажности, расхода, уровня и т. п.;
- ПИД-регулирование измеренной величины с использованием «нагревателя» или «холодильника»;
- Автонастройка ПИД-регулятора по современному эффективному алгоритму;
- Дополнительный вход для сигнализации о выходе регулируемой величины за установленные границы (или для двухпозиционного регулирования);
- Регулирование мощности (например, для управления инфракрасной лампой) в модификации с аналоговым выходом 4...20 мА, совместно с прибором ОВЕН БУСТ;
- Возможность управления трёхфазной нагрузкой;
- Импульсный источник питания 90...245 В 47...63 Гц;
- Встроенный источник питания 24 В для активных датчиков, выходных аналоговых устройств (ЦАП) и др.;
- Программирование кнопками на лицевой панели прибора;
- Сохранение настроек при отключении питания;
- Защита настроек от несанкционированных изменений.
Преимущества ТРМ10
- Улучшенная помехоустойчивость — новый ТРМ10 полностью соответствует требованиям ГОСТ Р 51522 (МЭК 61326-1) по электромагнитной совместимости для оборудования класса А (для промышленных зон) с критерием качества функционирования А;
- Повышенная надёжность — наработка на отказ составляет 100 000 часов;
- Повышенная точность измерений — погрешность измерений не превышает 0,15 % (при классе точности 0,25/0,5);
- Увеличенный межповерочный интервал — 3 года;
- Увеличенный срок гарантии — 5 лет;
- Улучшенные показатели клематического исполнения — допустимый диапазон рабочих температур от —20 до +50 °С;
- Универсальный вход — прибор поддерживает все наиболее распространенные типы датчиков;
- Все возможные типы устройств:
- Р — э/м реле;
- К — транзисторная оптопара;
- С — симисторная оптопара;
- С3 — три симисторные оптопары для управления трехфазной нагрузкой;
- И — ЦАП «параметр — ток 4...20 мА»;
- У — ЦАП «параметр — напряжение 0...10 В»;
- Т — выход для управления твердотельным реле.
- Расширенный диапазон напряжений питания 90...245 В частотой 47...63 Гц
- Встроенный источник питания 24 В во всех модификациях нового ТРМ 10 — для питания активных датчиков, выходных аналоговых устройств (ЦАП) или других низковольтных цепей АСУ;
- Усовершенстрованная математическая модель ПИД-регулятора — современный алгоритм автонастройки.
Основные функции ПИД-регулятора ТРМ10
- ТРМ10 обладает универсальным входом для подключения различных датчиков давления, расхода, температуры, уровня и т.п.
- Осуществялет ПИД-регулирование измеренной величины с испольозванием «холодильника» или «нагревателя»
- Обладает допольнительным выходом для сигнализации о выходе регулируемой величины за допустимые границы (или для двухпозиционного регулирования)
- Регулирование мощности (напр. для управления ИК-лампой), в модификации с аналоговым выходом 4...20 мА, совместно с прибором ОВЕН БУСТ
- Импульсный источник питания 90...245 В 47...63 Гц
- Предусмотрена возможность управления трехфазной нагрузкой
- Выходной сигнал тока составляет 4...20 мА для регистрации измеренной величины (модификация по типу выхода И)
- Управление трехфазной нагрузкой (модификация по типу выхода СЗ)
- Возможна автонастройка регулятора по эффективному алгоритму
- Имеется встроенный источник питания 24 В для активных датчиков, выходных аналоговых устройств (ЦАП) и др.
- Возможность программирования кнопками на панели прибора
- При отключении питания настройки сохраняются
- Защита настроек от несанкционированных изменений
Функциональная схема регулятора температуры
Автонастройка ПИД-регулятора
ПИД-регулятор имеет режим автонастройки, в процессе которого он самостоятельно определяет оптимальные для системы регулирования параметры:
- постоянную интегрирования;
- постоянную дифференцирования;
- полосу пропорциональности.
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. |
ВУ1 — для формирования аналогового или ШИМ-сигнала управления нагрузкой,
ВУ2 — для сигнализации или для двухпозиционного регулирования.
Регулятор температуры ТРМ10 представляет собой одноканальный ПИД-регулятор с одним входом для подключения датчика температуры и микропроцессорным блоком обработки данных, формирующим сигналы управления.
Входы регулятора температуры: ТРМ 10 имеет один универсальный вход, позволяющий подключать следующие датчики:
- термопреобразователей сопротивления типа ТСМ или ТСП 50/100, Pt100;
- термопар ТХК, ТХА, ТНН, ТЖК, ТПП(S), ТПП®, ТВР(А-1, 2, 3), ТПР(В), ТМК(Т);
- активных датчиков с унифицированным сигналом тока 0...5 мА, 0(4)...20 мА или напряжения −50...+50 мВ, 0...1 В.
Регулятор температуры имеет встроенный источник питания 24 В ± 10% для активных датчиков
Блок обработки данных
Предназначен для обработки входного сигнала (цифровой фильтрации и коррекции), индикации измеренной величины и формирования сигналов управления.
Блок обработки данных ТРМ10 включает в себя два логических устройства (ЛУ): ПИД-регулятор и устройство сравнения (компаратор). Текущее значение регулируемой величины поступает на входы обоих логических устройств. Каждое ЛУ имеет собственные уставки и работает независимо от другого.
Работа ПИД-регулятора температуры
ПИД-регулятор температуры вырабатывает на своем выходе управляющий сигнал, направленный на плавное уменьшение отклонения регулируемой вели-чины от заданной уставки. В зависимости от установленного в приборе выходного устройства, этот сигнал может быть преобразован в импульсы ШИМ или в аналоговый сигнал 4...20 мА.
Ток 4...20 мА на выходе позволяет при использовании ТРМ10 вместе с БУСТом (см. с. 133) преобразовывать выходной сигнал в импульсы типа ФИМ и применять прибор для регулирования мощности, например, для управления инфракрасной лампой.
Период следования импульсов задается пользователем в диапазоне от 1 до 99 с, а их длительность пропорциональна величине выходного сигнала ПИД-регулятора.
Самонастройка ПИД-регулятора температуры
ПИД-регулятор температуры имеет режим самонастройки, в процессе которого он самостоятельно определяет оптимальные для системы регулирования параметры:
- постоянную интегрирования;
- постоянную дифференцирования;
- полосу пропорциональности.
Работа устройства сравнения (компаратора)
Устройство сравнения (компаратор) предназначено для регулирования измеряемой величины по двухпозиционному закону или для сигнализации о достижении заданной уставки. Пользователь имеет возможность программно задавать логику срабатывания компаратора:
- прямой гистерезис (для «нагревателя»);
- обратный гистерезис (для «холодильника»).
Выходные устройства
В стандартном исполнении в ТРМ10 устанавливается два выходных устройства ВУ1 и ВУ2, жестко закрепленных за логическими устройствами.
Выходное устройство ПИД-регулятора может быть следующих типов:
- дискретное (э/м реле 4 А, транзисторная или симисторная оптопара, выход для управления внешним твердотельным реле);
- цифроаналоговый преобразователь выходного сигнала ЛУ в ток 4...20 мА или напряжение 0...10 В с питанием от внешнего источника.
Выходным устройством компа-ратора является реле 8 А.
Кроме того, ТРМ 10 может управлять трехфазной нагрузкой. Тогда в прибор устанавливается только одно ВУ, представляющее собой три симисторных оптопары, имеющие схему контроля перехода через ноль.
Технические характеристики ПИД-регулятора ОВЕН ТРМ 10
| Питание | |||
| Напряжение питания переменного тока | 90...245 В | ||
| Частота напряжения питания | 47...63 Гц | ||
| Потребляемая мощность | не более 7 ВА | ||
| Напряжение встроенного источника питания нормирующих преобразователей | 24 ± 2,4 В | ||
| Максимально допустимый ток источника питания | 80 мА | ||
| Универсальные входы | |||
| Количество универсальных входов | 1 | ||
| Типы входных датчиков и сигналов | см. таблицу «Характеристики измерительных датчиков» | ||
| Время опроса входа: | |||
| — для термопреобразователей сопротивления | не более 0,8 с | ||
| — для других датчиков | не более 0,4 с | ||
| Предел основной приведенной погрешности измерения: | |||
| — для термоэлектрических преобразователей | ±0,5 % | ||
| — для других датчиков | ±0,25 % | ||
| Выходные устройства | |||
| Количество выходных устройств | 2 | ||
| Типы выходных устройств: | |||
| — ПИД-регулятора (ВУ1) | Р, К, С, С3, Т, И, У | ||
| — двухпозиционного регулятора (ВУ2) | Р, К, С, Т | ||
| Корпус | |||
| Габаритные размеры (мм) и степень защиты корпуса | |||
| — щитовой Щ1 | 96×96×65, IP54* | ||
| — щитовой Щ2 | 96×48×100, IP54* | ||
| — настенный Н | 130×105×65, IP44 | ||
| * со стороны передней панели | |||
| Условия эксплуатации | |||
| Температура окружающего воздуха | —20...+50 °С | ||
| Атмосферное давление | 84...106,7 кПа | ||
| Относительная влажность воздуха (при +35 °С и ниже без конденсации влаги) | 30...80 % | ||
| Характеристики измерительных датчиков | |||
| Код b1-0 | Тип датчика | Диапазон измерений | Разрешающая способность* |
| 01 | ТСМ (Cu50) W100=1.426 | —50...+200 °С | 0,1 °С |
| 09 | ТСМ (50М) W100=1.428 | —200...+200 °С | 0,1 °С |
| 07 | ТСП (Pt50) W100=1.385 | —200...+850 °С | 0,1 °С |
| 08 | ТСП (50П) W100=1.391 | —240...+1100 °С | 0,1 °С |
| 00 | ТСМ (Cu100) W100=1.426 | —50...+200 °С | 0,1 °С |
| 14 | ТСМ (100М) W100=1.428 | —200...+200 °С | 0,1 °С |
| 02 | ТСП (Pt100) W100=1.385 | —200...+850 °С | 0,1 °С |
| 03 | ТСП (100П) W100=1.391 | —240...+1100 °С | 0,1 °С |
| 29 | ТСН (100Н) W100=1.617 | —60...+180 °С | 0,1 °С |
| 30 | ТСМ (Cu500) W100=1.426 | —50...+200 °С | 0,1 °С |
| 31 | ТСМ (500М) W100=1.428 | —200...+200 °С | 0,1 °С |
| 32 | ТСП (Pt500) W100=1.385 | —200...+850 °С | 0,1 °С |
| 33 | ТСП (500П) W100=1.391 | —250...+1100 °С | 0,1 °С |
| 34 | ТСН (500Н) W100=1.617 | —60...+180 °С | 0,1 °С |
| 35 | ТСМ (Cu1000) W100=1.426 | —50...+200 °С | 0,1 °С |
| 36 | ТСМ (1000М) W100=1.428 | —200...+200 °С | 0,1 °С |
| 37 | ТСП (Pt1000) W100=1.385 | —200...+850 °С | 0,1 °С |
| 38 | ТСП (1000П) W100=1.391 | —250...+1100 °С | 0,1 °С |
| 39 | ТСН (1000Н) W100=1.617 | —60...+180 °С | 0,1 °С |
| 15 | ТСМ (53М) W100=1.426 (гр. 23) | —50...+200 °С | 0,1 °С |
| 04 | термопара ТХК (L) | —200...+800 °С | 0,1 °С |
| 20 | термопара ТЖК (J) | —200...+1200 °С | 0,1 °С |
| 19 | термопара ТНН (N) | —200...+1300 °С | 0,1 °С |
| 05 | термопара ТХА (K) | —200...+1360 °С | 0,1 °С |
| 17 | термопара ТПП (S) | —50...+1750 °C | 0,1 °С |
| 18 | термопара ТПП ® | —50...+1750 °C | 0,1 °С |
| 16 | термопара ТПР (В) | +200...+1800 °C | 0,1 °С |
| 21 | термопара ТВР (А-1) | 0...+2500 °С | 0,1 °С |
| 22 | термопара ТВР (А-2) | 0...+1800 °C | 0,1 °С |
| 23 | термопара ТВР (А-3) | 0...+1800 °C | 0,1 °С |
| 24 | термопара ТМК (Т) | —200...+400 °C | 0,1 °С |
| 12 | ток 0...5 мА | 0...100 % | 0,1 % |
| 11 | ток 0...20 мA | 0...100 % | 0,1 % |
| 10 | ток 4...20 мА | 0...100 % | 0,1 % |
| 06 | напряжение —50...+50 мВ | 0...100 % | 0,1 % |
| 13 | напряжение 0...1 В | 0...100 % | 0,1 % |
| * При измерении температуры выше 999,9 °С и ниже минус 199,9 °С разрешающая способность прибора 1 °С | |||
| Характеристики выходных устройств | |||
| Обозначение | Тип выходного устройства (ВУ) | Электрические характеристики | |
| Р | электромагнитное реле | ВУ1 (ПИД-регулирование) — 4 А ВУ2 (двухпозиционное регулирование) — 8 А при 220 В 50 Гц, cos fi > 0,4 |
|
| К | транзисторная оптопара n—p—n типа | 400 мА при 60 В пост. тока | |
| С | симисторная оптопара | 50 мА при 250 В (0,5 А в импульсном режиме, 50 Гц, tимп. не более 5 мс) | |
| С3 | три симисторные оптопары для управления трехфазной нагрузкой | 50 мА на каждую оптопару при 250 В (0,5 А в импульсном режиме, 50 Гц, tимп. не более 5 мс) | |
| И | цифроаналоговый преобразователь «параметр—ток 4...20 мА» | нагрузка 100...800 Ом, напряжение питания 12...30 В пост. тока |
|
| У | цифроаналоговый преобразователь «параметр—напряжение 0...10 В» | нагрузка не менее 2 кОм, напряжение питания 16...30 В пост. тока |
|
| Т | выход для управления твердотельным реле | выходное напряжение 4...6 В, макс. выходной ток 25 мА |
|
| Схемы подключения выходных устройств | |||
| Схемы подключения выходного устройства 1 (ВУ1) | |||
 |
 |
 |
 |
| ВУ1 типа Р (э/м реле) | ВУ1 типа К (транзисторная оптопара) | ВУ1 типа С (симисторная оптопара) | ВУ1 типа Т (для управления твердотельным реле) |
 |
 |
 |
|
| ВУ1 типа С3 (три симисторные оптопары для управления трехфазной нагрузкой) | ВУ1 типа И (ЦАП 4...20 мА) | ВУ1 типа У (ЦАП 0...10 В) | |
| Схемы подключения выходного устройства 2 (ВУ2) | |||
 |
 |
 |
 |
| ВУ2 типа Р (э/м реле) | ВУ2 типа К (транзисторная оптопара) | ВУ2 типа С (симисторная оптопара) | ВУ2 типа Т (для управления твердотельным реле) |
Модификации.
