ПИД-регуляторы МЕТАКОН-5х3/5х4

В состав этих серии входят одно-, двух- и трёхканальные ПИД-регуляторы с универсальным входом, рассчитанным на подключение термопар, термосопротивлений и унифицированного токового сигнала, с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) выходного сигнала и аварийной сигнализацией по двум независимым уровням.

Регуляторы МЕТАКОН-513/523/533 применяются совместно с исполнительными механизмами однонаправленного действия (электронагреватели, впускные клапаны, компрессоры холодильников и т.п.) и реализуют импульсное ПИД-управление типа НАГРЕВ/ОХЛАЖ-ДЕНИЕ (ТЭНы, компрессоры холодильников и т.п.).

Регуляторы МЕТАКОН-514/524/534 применяются совместно с электрическими реверсивными исполнительными механизмами интегрирующего типа, например типа МЭО.

На рис. 2.20 показана функциональная структура регулятора МЕТАКОН-5х3/5х4 (для всех модификаций кроме МЕТАКОН-533/534). К входам регуляторов могут быть подключены термопары, термометры сопротивления и датчики с унифицированным выходным сигналом тока или напряжения. Модификация входов регулятора определяется при заказе прибора.

Измеренный входной сигнал может быть подвергнут цифровой фильтрации. Постоянная времени фильтра задается программно и выбирается из диапазона 0…10 с.

Во всех ПИД-регуляторах НПФ «КонтрАвт» реализован режим автоматической настройки параметров. Она уменьшает время пуска-наладки и позволяет получить высокое качество регулирования даже пользователям-неспециалистам. В этом режиме регулятор выполняет двухпозиционное регулирование и по колебаниям измеренного сигнала рассчитывает параметры ПИД-регулятора, а затем автоматически переходит в режим ПИД регулирования. Длительность настройки – один период колебаний в системе. Найденные таким образом параметры сохраняются в энергонезависимой памяти, поэтому при работе с одной и той же системой настройка производится только один раз. При необходимости параметры могут быть скорректированы вручную оператором.

 

Рис. 2.20. Функциональная структура регулятора МЕТАКОН-5х3/5x4

 

Регулятор обрабатывает сигнал рассогласования , где - входной сигнал, - уставка регулятора. Сигнал управления формируется путем ограничения выходного сигнала ПИД-алгоритма (рис. 2.21). Выходной сигнал ПИД-алгоритма определяется выражением:

,

где - зона пропорциональности, - постоянная времени интегрирования, - постоянная времени дифференцирования.

Рис. 2.21. Формирование сигнала управления E регулятора МЕТАКОН-5х3

Сигнал управления ограничен пределами , , которые задаются при конфигурировании регулятора.

Ограниченный сигнал управления поступает на широтно-импульсные модуляторы: положительные значения преобразуются модулятором ШИМ ∆, отрицательные - модулятором ШИМ .

Модуляторы преобразуют сигнал управления в последовательность импульсов с периодом . Длительность импульсов (интервал времени, в течение которого замкнуты контакты соответствующего реле) пропорциональна величине сигнала управления (рис.2.22). Период последовательности устанавливается при конфигурировании регулятора.

 

Рис. 2.22. Формирование выходного сигнала регулятора

МЕТАКОН-5х3

 

ВЫХОД ∆ предназначен для управления исполнительным устройством, функционирование которого приводит к увеличению регулируемой величины (например, управление нагревателем), а ВЫХОД - к уменьшению регулируемой величины (например, управление охладителем).

Компараторы Н и Lпредназначены для аварийной сигнализации выхода измеряемого технологического параметра за допустимые пределы.

В процессе работы прибор обнаруживает и выдает сообщения о аварийных ситуациях, связанных с нарушением работы прибора. Такими ситуациями являются:

· выход измеренных значений за пределы диапазонов измерения прибора;

· обрыв проводов подключения термопреобразователя;

· нарушение параметров, хранимых в энергонезависимой памяти (обнаруживается при включении питания);

· аппаратная неисправность прибора, выявленная в процессе самодиагностики.

В случае аварийной ситуации в приборе включается выходное реле АВАРИЯ (контакты реле замыкаются), а аварийный канал переходит в режим АВАРИЯ.

Для ограничения возможности изменения параметров прибора в нем предусмотрен режим защиты от несанкционированного доступа (пароль). Пароль представляет собой любое число от 1 до 255. Пароль устанавливается пользователем в режиме конфигурирования прибора.