Измерение текущих значений входных параметров

3.2.2.3.1. Сигналы датчиков с выхода автоматического коммутатора АК-1 поступают на вход измерительного устройства ИУ, где происходит вычисление текущих значений контролируемых физических параметров и преобразование их в цифровую форму, оптимальную для дальнейшей обработки.

Цифровая фильтрация измерений

3.2.2.4.1. Для ослабления влияния внешних импульсных помех на эксплуатационные характеристики прибора в программу его работы введена цифровая фильтрация измерений. Фильтрация осуществляется независимо для каждого канала измерения входных параметров и проводится последовательно в два этапа.

Коррекция измерений

3.2.2.5.1. Отфильтрованные текущие значения контролируемых величин могут
быть откорректированы прибором в соответствии с заданными пользователем
корректирующими параметрами. Для каждого канала контроля предусмотрены два корректирующих параметра, с помощью которых можно осуществлять сдвиг и изменение наклона номинальной характеристики преобразователя НСХ.

Вычисление математических величин

3.2.3.1. Кроме измерения входных параметров, контролируемых датчиками, в приборе производится вычисление значений некоторых математических величин, по которым пользователь может осуществлять управление объектом.

.

Индикация измеренных параметров

3.2.4.1.Отображение информации об измеренных значениях входных параметров или вычисленных математических величинах осуществляется на 4-х разрядном цифровом индикаторе ЦИ-1, расположенном на лицевой панели прибора.

3.2.4.2.Выводимая на ЦИ-1 информация по желанию пользователя может быть представлена как в целых числах, так и в виде десятичных дробей с заданным количеством знаков после запятой. Положение запятой задается индивидуально для каждого канала индикации в параметре dP (PL-2).

3.2.4.3.Периодичность обновления информации на ЦИ-1 можетбытьзадана пользователем в диапазоне 1...60 с в параметре ind.r (PL-0). При установке в этом параметре значения "О" информация обновляется по мере ее поступления от ИУ.

Примечание. Заданная пользователем периодичность обновления показаний ЦИ-1 не оказывает влияния на ра6оту выходных устройств ТРМ138, т.к. сигналы управления ими формируются по мере готовности информации в ИУ.

3.2.4.4. Вывод информации на ЦИ-1 может осуществляться в одном из двух режимах работы индикации: статическом или циклическом.

Выбор режима производится в параметре ind.A (PL-O). При этом в случае установки в параметре ind.A (PL-O) значения "on" включается циклический режим индикации, а при установке значения "oFF" - статический режим.

Логические устройства

3.2.5.1. Логические устройства (ЛУ) предназначены для обработки поступающей на их входы информации об измеренных или вычисленных прибором величинах; вывода этой информации на цифровой индикатор и формирования сигналов управления внешним оборудованием в соответствии с заданными программируемыми параметрами.

Логическое устройство является основной структурной единицей, используемой пользователем при конфигурации схемы прибора. ЛУ совместно с подключенным к нему входным параметром образует в приборе канал измерения и индикации этого параметра, а при подключении к нему еще и выходного устройства - канал управления или контроля.

Прибор оснащен восемью идентичными и функционально взаимозаменяемыми устройствами ЛУ1...ЛУ8, к которым пользователь программным способом может подключить любые входные измеренные величины и выходные устройства.

Каждое ЛУ служит для обработки только одной входной величины, которая задается для него пользователем при установке параметра C-in (PL-2). При этом в качестве входного параметра ЛУ может быть использована информация о значениях измеренных любым из датчиков d1...d8 или информация о любой вычисленной математической величине по п.3.2.3.

К каждому ЛУ может быть подключено одно из восьми выходных устройств прибора, порядковый номер которого задается пользователем (для выбранного ЛУ) при установке параметра C.dr (PL-2).

Работа каждого ЛУ может происходить в одном из перечисленных режимов: ИЗМЕРИТЕЛЬ; КОМПАРАТОР (УСТРОЙСТВО СРАВНЕНИЯ) или РЕГИСТРАТОР.

3.2.5.2. В режиме ИЗМЕРИТЕЛЬ логическое устройство осуществляет вывод на цифровой индикатор поступающей на его вход с ИУ информации, при этом сигналы управления выходным устройством не формируются. Перевод ЛУ в режим ИЗМЕРИТЕЛЬ производится установкой в параметре AL.t (PL-2) значения "О".

3.2.5.3. При работе в режиме КОМПАРАТОР логическое устройство сравнивает поступающие на него текущие значения входного сигнала с заданными программируемыми параметрами (уставкой и зоной гистерезиса) и по результатам этого сравнения формирует команды управления выходным устройством. Выходной сигнал ЛУ в этом режиме изменяется по релейному логическому закону, тип логики которого задается в параметре AL.t (PL-2).

Значения уставки и зоны гистерезиса для выбранного ЛУ задаются пользователем соответственно в параметрах C.SP (PL-2) и HYSt (PL-2).

Тип логики "Прямой гистерезис" - AL.t (PL-2) = 1 применяется при использовании ЛУ для управления нагревателями по двухпозициоиному (ВУ включено или выключено) закону. В этом случае ЛУ включает выходное устройство при температурах Т < Туст - ∆, а выключает его при Т > Туст + ∆, где Т - значение измеренной температуры; Туст - заданное значение уставки; ∆- заданное значение зоны гистерезиса. Наличие гистерезиса между точками включения и выключения нагревателя обеспечивает уверенное (без "дребезга") срабатывание пусковых коммутационных устройств и экономичный режим их работы.

Кроме функций по управлению нагревателями, такая характеристика ЛУ позволяет использовать его в качестве сигнализатора, информирующего оператора об уменьшении значения контролируемого параметра ниже заданной границы.

 

Временная диаграмма работы выходного устройства в этом режиме представлена на рис. 8.

Тип логики "Обратный гистерезис" - AL.t (PL-2) = 2 применяется при использовании ЛУ для управления охладителями также по двухпозиционному закону. В этом случае ЛУ включает выходное устройство при температурах Т > Туст + ∆, а выключает его при Т < Туст - ∆.

Такая характеристика ЛУ также позволяет использовать его в качестве сигнализатора, но информирующего оператора в данном случае о превышении контролируемым параметром заданной границы, см. рис. 8.

Тип логики "U-образная xapaктеристикa"-AL.t(PL-2)-3=4 применяется при использовании ЛУ для сигнализации о нахождении контролируемой температуры в заданных для нее границах. В этом случае ЛУ включает выходное устройство при температурах Туст - Д < Т < Туст + Д, см. рис. 8.

Тип логики "U-образная характеристика" - AL.t (PL-2) = 4 применяется при использовании ЛУ для сигнализации о выходе контролируемой температуры из заданных для нее границ. ЛУ включает выходное устройство только при температурах Т < Туст - Ди Т > Туст + Д, см. рис.8.

 

При работе ЛУ в режиме КОМПАРАТОР предусмотрены дополнительные программируемые параметры, расширяющие эксплуатационные возможности прибора.

Первое после подачи питания на прибор срабатывание компаратора может быть заблокировано установкой в параметре bL.St (PL-2) значения "on". Такая блокировка целесообразна, например, при использовании ЛУ в качестве сигнализатора о выходе контролируемого параметра за заданные границы (AL.t = 4), когда в начале работы этот параметр по объективным причинам еще не может находиться в установленной зоне. Временная диаграмма работы ЛУ для этого случая представлена на рис. 9.

Для защиты коммутационных элементов выходного устройства и внешнего оборудования от частых повторных пусков в ЛУ предусмотрена возможность задержки их включения и выключения, бремена задержки могут быть заданы пользователем при установке параметров "Задержка включения" - Ht.on (PL-2) и "Задержка выключения" Ht.oF (PL-2). При заданных задержках ЛУ осуществляет включение или выключение связанного с ним выходного устройства только в том случае, если причина для выполнения данных операций, сохраняется как минимум в течение времени установленного соответственно в параметрах Ht.on (PL-2) и Ht.oF (PL-2).

Временная диаграмма работы выходного устройства с заданными задержками включения и выключения представлена на рис. 10.

Пользователь может задавать минимальное время, в течение которого выходное устройство (после переключения ЛУ) будет удерживаться во включенном или в выключенном состоянии независимо от состояния входных сигналов, при установке параметров dL.on (PL-2) и dL.oF(PL-2), соответственно.

Временная диаграмма работы выходного устройства с заданными временами удержания представлена на рис.11.

3.2.5.4. При работе в режиме РЕГИСТРАТОР логическое устройство преобразует поступающую на него входную величину в сигналы управления цифроаналоговым преобразователем "параметр - ток", предназначенном для вывода информации на внешнее регистрирующее устройство (самописец, компьютер и т.п.).

Перевод ЛУ в режим РЕГИСТРАТОР производится установкой в

параметре AL.t (PL-2) значения "5".

Преобразование осуществляется по линейному закону в заданном диапазоне изменения входной величины в соответствии с нижней и верхней границами, устанавливаемыми соответственно в параметрах Ao.L (PL-2) и Ао.Н (PL-2).

При этом выходной ток ЦАП формируется прибором в соответствии с формулами:

при Ao.L > Аo.Н

при Ao.L < Ао.Н

где Ao.L, Ao.H - значения параметров Ao.L (PL-2) и Ао.Н (PL-2), соответственно;
- текущее значение входного сигнала ЛУ;

, - минимальное и максимальное значение выходного тока ЦАП, определяемые его типом для соответствующего варианта модификации прибора. Выходные характеристики ЦАП в режиме регистрации приведены на рис. 12.

Пример. В процессе работы пользователю при помощи встроенного в прибор ЦАП с выходным сигналом 4...20 мА необходимо производить регистрацию температуры в диапазоне +60...+350 "С.

Для этого следует задать значения параметров: AL.t (PL-2) = 5; Ao.L (PL-2) - +60,0;

Ао.Н (PL-2) - +350,0. Тогда ЦАП, подключенный к логическому устройству, при температурах Т < +60 °С будет выдавать на внешнюю нагрузку постоянный ток равный 4,0 мА, при температурах Т > 350 °С - постоянный ток равный 20,0 мА, а в диапазоне температур +60 °С...+350 °С– сигнал постоянного тока изменяющийся по линейному закону от 4,0 мА до 20,0 мА.

Выходные устройства

3.2.6.1. Выходные устройства (ВУ) предназначены для согласования сигналов управления
сформированных логическими устройствами прибора с внешним оборудованием,
осуществляющим регулирование параметров объекта или контроль за его состоянием.

Прибор в зависимости от варианта его модификации может оснащаться различными по назначению и принципу действия ВУ. В состав прибора могут входить ВУ ключевого типа, к которым относятся электромагнитные реле, транзисторные или симисторные оптопары, а также ВУ аналогового типа, к которым относятся цифроаналоговые преобразователи "пара метр-то к".

Схемы подключения ТРМ138 с различными ВУ приведены в прил. 2.

3.2.6.2. ВУ ключевого типа используются для управления внешними исполнительнымиустройствами (нагревателями, вентиляторами и т.п.) либо непосредственно, либо через более мощные по коммутационной способности управляющие пусковые элементы (силовые пускатели, контакторы, тиристоры, симисторы и т.п.). Управление данными устройствами в этом случае осуществляется по позиционному закону, т.е. "включено-выключено".

3.2.6.3.В приборах модификации ТРМ 38-Р в качестве выходных устройств используются электромагнитные реле, нормально-открытые контакты которых выведены на внешние соединительные клеммы. В приборах модификации ТРМ138-К в качестве ВУ используются транзисторные оптопары n—р—n- типа, выходы которых гальванически развязаны от схемы прибора и выведены на внешние соединительные клеммы. Транзисторные оптопары используются, как правило, для управления низковольтными твердотельными или электромагнитными реле, коммутирующими силовые цепи нагрузки.

3.2.6.5. В приборах модификации ТРМ138-С в качестве ВУ используются маломощные симисторные оптопары, выходы которых гальванически развязаны от схемы прибора и выведены на внешние соединительные клеммы. Эти оптопары, как правило, используются для управления мощными тиристорами или сисмисторами

способными коммутировать силовые цепи исполнительных устройств. Управление силовыми элементами осуществляется импульсным способом, причём импульсы управления формируются симисторными оптопарами в момент перехода сетевого напряжения через ноль, что в значительной степени снижает уровень помех, возникающих при коммутациях мощной нагрузки.

3.2.6.6.Приборы модификации ТРМ138-И оснащены выходными устройствами
аналогового типа, предназначеными для преобразования подключенных к ним входных параметров в сигналы постоянного тока. Преобразование "параметр-ток"осуществляется при помощи встроенных в ВУ 10-ти разрядных ЦАП. Полученные после преобразования сигналы могут использоваться для регистрации параметров, см. п.3.2.5.4.

3.2.6.7.Для нормальной работы ТРМ 138-И питание ЦАП должно осуществляться от
независимого источника постоянного тока, обеспечивающего гальваническую развязку электрической схемы прибора и схемы пользователя

ВНИМАНИЕ! Напряжение источника питания ЦАП не должно быть более 30 В.

Пример соединения ЦАП с источником питания и нагрузкой представлен на схеме рис. 17.