Tecnologic THP 84 Operating Instructions Manual

THP 84
REGOLATORE ELETTRONICO
DIGITALE A MICROPROCESSORE
MICROPROCESSOR-BASED DIGITAL
ELECTRONIC CONTROLLER
ISTRUZIONI PER L'USO
Vr. 02 (I - GB) - cod.: ISTR 00132
TECNOLOGIC S.p.A.
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necessarie ad una corretta installazione e le istruzioni per l'utilizzo e la manutenzione del prodotto, si raccomanda pertanto di leggere attentamente le seguenti istruzioni. Ogni cura è stata posta nella realizzazione di questa documentazione, tuttavia la TECNOLOGIC S.p.A. non può assumersi alcuna responsabilità derivante dall'utilizzo della stessa. Lo stesso dicasi per ogni persona o società coinvolta nella creazione del presente manuale. La presente pubblicazione è di esclusiva proprietà della TECNOLOGIC S.p.A. la quale pone il divieto assoluto di riproduzione e divulgazione, anche parziale, se non espressamente autorizzata. La TECNOLOGIC S.p.A. si riserva di apportare modifiche estetiche e funzionali in qualsiasi momento e senza alcun preavviso.
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INDICE
PROBLEMI , MANUTENZIONE E GARANZIA7
TABELLA PARAMETRI6.1
DESCRIZIONE DEI PARAMETRI6
PROGRAMMAZIONE5
INTERFACCIA SERIALE RS 4854.15
INGRESSI DIGITALI AUSILIARI4.14
FUNZIONE ALLARME DI LOOP BREAK4.13
FUNZIONE ALLARME DI HEATER BREAK4.12
FUNZIONAMENTO DELLE USCITE DI ALLARME4.11
RAGGIUNGIMENTO DEL SET POINT A VELOCITA' CONTROLLATA
4.10
USCITE DI REGOLAZIONE ANALOGICHE4.9
FUNZIONI DI AUTOTUNING E SELFTUNING4.8
REGOLATORE PID PER AZIONAMENTI MOTORIZZATI4.7
REGOLATORE PID A DOPPIA AZIONE4.6
REGOLATORE PID A SINGOLA AZIONE4.5
REGOLATORE ON/OFF4.4
CONFIGURAZIONE INGRESSO DI MISURA4.3
SELEZIONE DEL SET POINT ATTIVO4.2
STATI DI REGOLAZIONE4.1
FUNZIONAMENTO4
INSTALLAZIONE3
DATI TECNICI2
CODIFICA DELLO STRUMENTO1.2
PANNELLO FRONTALE1.1
DESCRIZIONE GENERALE1
INDEX
TROUBLES, MAINTENANCE, GUARANTEE7
PARAMETERS TABLE6.1
DESCRIPTION OF PARAMETERS6
PROGRAMMING5
RS 485 SERIAL INTERFACE4.15
AUXILIARY DIGITAL INPUTS4.14
LOOP BREAK ALARM FUNCTION4.13
HEATER BREAK ALARM FUNCTION4.12
ALARM OUTPUTS OPERATING MODE4.11
REACHING OF SET POINT WITH CONTROLLED SPEED4.10
ANALOGUE CONTROL OUTPUTS4.9
AUTOTUNING AND SELFTUNING FUNCTIONS4.8
PID CONTROL FOR MOTORIZED ACTUATORS4.7
DOUBLE ACTION PID CONTROL4.6
SIGLE ACTION PID CONTROL4.5
ON/OFF CONTROL4.4
CONFIGURATION OF THE MEASURE INPUT4.3
ACTIVE SET POINT SELECTION4.2
CONTROL STATE4.1
OPERATING MODE4
INSTALLATION3
TECHNICAL DATA2
INSTRUMENT CODE1.2
FRONT PANEL1.1
GENERAL DESCRIPTION1
1 - DESCRIZIONE GENERALE
Il modello THP 84 è un regolatore digitale a microprocessore "single loop", con regolazione ON/OFF, PID a singola azione, PID a doppia azione (diretta e inversa) o PID Velocity per comando di azionamenti motorizzati a posizionamento temporale e con funzioni di AUTOTUNING (sia oscillatorio che Fast) e SELFTUNING per la regolazione PID . Lo strumento offre inoltre la la possibilità di disporre di interfaccia di comunicazione seriale RS485. Il valore di processo viene visualizzato su 4 display rossi(PV) , il valore di Set su 4 display verdi (SV), mentre lo stato delle uscite viene segnalato da 3 led. Lo strumento prevede la memorizzazione di 4 Set-Point di regolazione e può avere sino a 2 uscite : 1 uscita di regolazione (C1) + 1 uscita di regolazione o di allarme (C2/A4), oppure 1 uscita di regolazione (C1) + 1 uscita di allarme Heater Break o di allarme (HB/A3), tutte a relè, per il pilotaggio di relè statici (SSR) o analogiche (solo per C1, C2). L'ingresso può essere per sonde di temperatura (Termocoppie, Termoresistenze Pt100 o segnali in mV) o per segnali analogici normalizzati (0/4..20 mA, 0/1..5 V, 0/2..10 V, ). Lo
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strumento può disporre inoltre di un ingresso per trasformatore amperometrico per la funzione di Heater Break e di 2 ingressi digitali ausiliari che consentono la selezione remota del Set Point attivo tra quelli memorizzati e/o dello stato di regolazione (off, manuale o automatica). In alternativa agli ingressi digitali ausiliari è possibile disporre dell'interfaccia seriale RS485 attraverso la quale è possibile il controllo remoto completo dello strumento.
1.1
-
PANNELLO FRONTALE
1 - Tasto P : Utilizzato per la programmazione dei parametri di
funzionamento. Viene usato quindi per confermare i dati impostati e passare quindi al parametro successivo 2 - Tasto UP : Utilizzato per incrementare la cifra sulla quale si trova il "cursore" (nel caso di parametri non numerici, il tasto "UP" serve per selezionare le opzioni disponibili), per cambiare il set point attivo, per visualizzare la potenza di regolazione in uscita, per comandare manualmente l’apertura in caso di azionamenti motorizzati, per scorrere i parametri a ritroso (insieme al tasto “P”) 3 - Tasto LEFT : Utilizzato per spostare il "cursore" (cifra che lampeggia) sulla cifra che si vuole modificare, per visualizzare la corrente misurata dall’ingresso TAHB, per resettare la memoria allarme, per comandare manualmente la chiusura in caso di azionamenti motorizzati .
4 - Led C1 : Indica lo stato dell'uscita C1 on (acceso) o off (spento) 5 - Led C2/A4 : Indica lo stato dell'uscita C2/A4 on (acceso) o off (spento) 6 - Led HB/A3 : Indica lo stato dell'uscita HB/A3 on (acceso) o off
(spento) 7 - Led AT : Indica la funzione Selftuning inserita (acceso) o lo stato di Autotuning in corso (lampeggiante)
8 - Led MAN : Indica lo stato di regolazione manuale (lampeggiante) 9 - Display PV: Indica normalmente il valore di processo 10 - Display SV: Indica normalmente il valore di Set Point
1.2 - CODIFICA DELLO STRUMENTO THP 84 a b cc d e f g hh a =
INGRESSO
T : Per sonde di temperatura (Termocoppie, Termoresistenze Pt100) o segnali in mV (0...50 mV) I : Segnali normalizzati 0/4...20 mA V : Segnali normalizzati 0/1...5 V W : Segnali normalizzati 0/2...10 V
b =
USCITA C1
R : A relè O : Uscita in tensione 24 VDC per SSR C : Analogica 0/4...20 mA V : Analogica 0/2...10 V
cc =
SECONDA USCITA
- - : Non Presente R - : Di regolazione (C2) o di allarme (A4) con uscita a Relè O - : Di regolazione (C2) o di allarme (A4) con uscita in tensione 24 VDC per SSR C - : Di regolazione con uscita analogica 0/4...20 mA (C2) V - : Di regolazione con uscita analogica 0/2...10 V (C2)
- R : Di allarme Heater Break (HB) o di allarme (A3) con uscita a Relè
- O : Di allarme Heater Break (HB) o di allarme (A3) con uscita in tensione 24 VDC per SSR
d =
CONTROLLO PER ATTUATORI MOTORIZZATI
M : Predisposizione controllo per attuatori motorizzati (con uscite C1 e C2 a relè)
- : Controllo per attuatori motorizzati non presente
e =
INTERFACCIA DI COMUNICAZIONE
S : Interfaccia Seriale RS 485 (solo con morsettiera a vite 16 pin) I : Ingressi digitali ausiliari (solo con morsettiera a vite 16 pin)
- : Nessuna Interfaccia
f =
ALIMENTAZIONE
L : 24 VAC/VDC H : 90 ... 240 VAC
g =
COLLEGAMENTO
F : Faston V : Morsettiera a vite
hh
= CODICI SPECIALI
2 - DATI TECNICI CARATTERISTICHE ELETTRICHE
Alimentazione:
24 VAC/VDC, 90... 240 VAC +/- 10%
Frequenza
AC: 50/60 Hz
Assorbimento:
8 VA circa
Ingresso/i:
1 ingresso per sonde di temperatura (tc B,E,J,K,L,N,R,S,T,U; RTD Pt 100 IEC, Pt100 JIS, o segnali in mV) o segnali normalizzati 0/4...20 mA, 0/1...5 V , 0/2...10 V. 2 ingressi digitali ausiliari optoisolati per contatti privi di tensione o open collector. 1 ingresso per trasformatore amperometrico con K=1/0,002 (max. 200 mA) Uscita/e:
Sino a 2 uscite. A relè (5 A-AC1, 2 A-AC3 / 250 VAC) ; o in tensione per pilotaggio SSR (24VDC/0mA, 14VDC/20mA); o C1,C2 analogiche 0/4...20 mA (R load < 600 ), 0/2...10 V (R load > 100K) Uscita
alimentazione ausiliaria: (solo segn. norm.) 18 VDC / 25 mA Max.
Vita
elettrica uscite a relè: 100000 operaz.
Classe
di protezione contro le scosse elettriche: Frontale in Classe II
Isolamenti:
Rinforzato tra parti in bassa tensione (alimentazione e uscite a relè) e frontale; Principale tra parti in bassa tensione (alimentazione e uscite a relè) e parti in bassissima tensione (ingresso, uscite statiche, uscite analogiche); Nessun isolamento tra ingresso, uscite statiche e uscite analogiche. RS485 optoisolata.
CARATTERISTICHE MECCANICHE
Contenitore:
Plastico autoestinguente UL 94 V0
Dimensioni:
48 x 48 mm DIN, prof. 107 mm (coll. faston), 112 mm (coll. vite 10 pin), 130 mm (coll. vite 16 pin) Peso:
200 g circa
Installazione:
Incasso a pannello in foro 45,5 x 45,5 mm
Connessioni:
Faston 6.3 mm o morsettiera a vite 2,5 mm
2
Grado di protezione frontale: IP 54 con guarnizione Situazione
di polluzione: Normale
Temperatura
ambiente di funzionamento: 0 ... 55 °C
Umidità
ambiente di funzionamento: 30 ... 95 RH% senza condensazione
Temperatura
di trasporto e immagazzinaggio: -10 ... +60 °C
CARATTERISTICHE FUNZIONALI
Regolazione:
ON/OFF, PID
Range di
misura: Secondo la sonda utilizzata (vedi tabella)
Risoluzione
visualizzazione: Secondo la sonda utilizzata. 1/0,1/0,01/0,001
Precisione
totale: +/- 0,15 % fs (ingresso T), +/- 0,05 % fs (ingressi I, V, W) Velocità
di acquisizione: 5 acquisizioni al secondo
Tipo
interfaccia seriale : RS 485 optoisolata
Protocollo
di comunicazione: MODBUS RTU (JBUS) Velocità
di trasmissione seriale: selezionabile 300 ... 9600 baud
Azione:
tipo 1C secondo EN 60730-1
TECNOLOGIC - THP 84 USER MANUAL (I - GB) - Vr. 02 - ISTR 00132 - PAG. 2
Conformita': Direttiva CEE EMC 89/336 (EN 50081-1, EN 50082-1), Direttiva CEE BT 73/23 e 93/68 (EN 60730-1)
TABELLA RANGE DI MISURA
-99.9 ... 999.9
-9.99 ... 99.99
-0.999 ... 9.999
-999 ... 9999
0 ... 50 mV (0_50)
0/4..20 mA, 0/1..5 V,
0/2..10 V (gener.)
-99.9 ... 630.0 °C
-99.9 ... 999.9 °F
-99.9 ... 504.0 °R
-200 ... 630 °C
-328 ... 1166 °F
-160 ... 504 °R
Pt100 JIS
(Pt2)
-99.9 ... 850.0 °C
-99.9 ... 999.9 °F
-99.9 ... 680.0 °R
-200 ... 850 °C
-328 ... 1562 °F
-160 ... 680 °R
RTD Pt100 IEC
(Pt1)
-99.9 ... 600.0 °C
-99.9 ... 999.9 °F
-99.9 ... 480.0 °R
-200 ... 600 °C
-328 ... 1112 °F
-160 ... 480 °R
tc U
(u)
-99.9 ... 900.0 °C
-99.9 ... 999.9 °F
-99.9 ... 720.0 °R
-150 ... 900 °C
-238 ... 1652 °F
-120 ... 720 °R
tc L
(L)
-99.9 ... 400.0 °C
-99.9 ... 752.0 °F
-99.9 ... 320.0 °R
-270 ... 400 °C
-454 ... 752 °F
-216 ... 320 °R
tc T
(t)
-50.0 ... 999.9 °C
-58.0 ... 999.9 °F
-40.0 ... 999.9 °R
-50 ... 1760 °C
-58 ... 3200 °F
-40 ... 1408 °R
tc R (r) tc S (S)
-99.9... 999.9 °C
-99.9 ... 999.9 °F
-80.0 ... 999.9 °R
-100... 1300 °C
-148 ... 2372 °F
-80 ... 1040 °R
tc N
(n)
-99.9 ... 999.9 °C
-99.9 ... 999.9 °F
-99.9 ... 999.9 °R
-200 ... 1370 °C
-328 ... 2498 °F
-160 ... 1096 °R
tc K
(CrAl)
-99.9 ... 950.0 °C
-99.9 ... 999.9 °F
-99.9 ... 760.0 °R
-200 ... 950 °C
-328 ... 1742 °F
-160 ... 760 °R
tc J
(J)
-99.9 ... 700.0 °C
-99.9 ... 999.9 °F
-99.9 ... 560.0 °R
-150 ... 700 °C
-238 ... 1292 °F
-120 ... 560 °R
tc E
(E)
400.0 ... 999.9 °C
752.0 ... 999.9 °F
320.0 ... 999.9 °R
400 ... 1820 °C 752 ... 3308 °F 320 ... 1456 °R
tc B
(b)
4 DIGIT with D.P.4 DIGIT PROBE
3 - INSTALLAZIONE MONTAGGIO MECCANICO: Lo strumento, in contenitore DIN 48 x
48 mm, è concepito per il montaggio ad incasso a pannello. Praticare quindi un foro 45,5 x 45,5 mm ed inserirvi lo strumento fissandolo con l'apposita staffa fornita. Si raccomanda di montare l'apposita guarnizione per ottenere il grado di protezione frontale IP54. Evitare di collocare la parte interna dello strumento in luoghi soggetti ad alta umidità o sporcizia. Installare lo strumento il più lontano possibile da fonti che possono generare disturbi elettromagnetici e quindi anche da motori, teleruttori, relè, elettrovalvole ecc. Lo strumento inoltre è estraibile frontalmente dal proprio contenitore, quando si attua questa operazione si raccomanda di disconnettere dall'alimentazione tutti i morsetti. COLLEGAMENTI ELETTRICI: Effettuare le connessioni collegando un solo conduttore per morsetto e seguendo lo schema riportato, controllando che la tensione di alimentazione sia quella indicata sullo strumento e che l'assorbimento degli attuatori collegati allo strumento non sia superiore alla corrente massima consentita. Lo strumento, essendo previsto per collegamento permanente entro un'apparecchiatura, non è dotato di dispositivi interni di protezione da sovracorrenti, si raccomanda pertanto di proteggere adeguatamente tutti i circuiti connessi allo strumento con dispositivi (es. fusibili) adeguati alle correnti circolanti. Si raccomanda di utilizzare cavi con isolamento appropriato alle tensioni e alle temperature di esercizio e di fare in modo che il cavo di ingresso della sonda sia tenuto distante dai cavi di alimentazione e da altri cavi di potenza. Se il cavo di ingresso della sonda è schermato è preferibile collegarlo a terra da un solo lato. Si consiglia di controllare che i parametri impostati siano quelli
desiderati prima di collegare le uscite agli attuatori onde evitare anomalie o danneggiamenti dell'impianto controllato. Qualora un guasto dell'apparecchio possa creare situazioni pericolose o dannose si ricorda che l'impianto deve essere predisposto con dispositivi elettromeccanici aggiuntivi per garantire la sicurezza.
4 - FUNZIONAMENTO
4.1 - STATI DI REGOLAZIONE
Il controllore può assumere 3 diversi stati : regolazione automatica (rEG), regolazione disattivata (OFF) e regolazione manuale (OPLO). Lo strumento può passare da uno stato di regolazione all'altro:
- Da tastiera selezionando lo stato desiderato nel menù "SEL"
- Attraverso gli ingressi digitali ausiliari AUXIN se la funzione di tali ingressi (par. "rEar") lo prevede.
- Automaticamente (in "OFF" in caso di condizioni anomale ed in "rEG" al termine dell'esecuzione dell'autotuning). All'accensione, lo strumento si porta automaticamente nello stato che aveva al momento dello spegnimento. REGOLAZIONE AUTOMATICA (rEG) - Lo stato di regolazione automatica è il normale stato di funzionamento del controllore. Nello stato di regolazione automatica, sul display superiore viene visualizzata la variabile di processo misurata, mentre sul display inferiore viene visualizzato il Set point attivo. Durante la regolazione automatica è possibile visualizzare la potenza di regolazione sul display inferiore premendo il tasto "UP" (a condizione che il par. "SPOL" non sia impostato come "yES") REGOLAZIONE DISATTIVATA (OFF) - Lo strumento può essere messo in stato di "OFF" o volontariamente o automaticamente in caso di condizioni anomale. Quando è nello stato di "OFF", la regolazione e le relative uscite vengono disattivate. Gli allarmi sono attivati o disattivati secondo quanto programmato nei parametri "ALno". Nello stato di "OFF", sul display superiore viene visualizzata la variabile di processo misurata, mentre sul display inferiore viene visualizzato"OFF" lampeggiante. REGOLAZIONE MANUALE (OPLO) - E' possibile impostare manualmente la percentuale di regolazione fornita in uscita dal regolatore. Per abilitare tale possibilità è necessario anzitutto porre il parametro "EnOL" come "yES". Per avviare la regolazione manuale occorre poi entrare nel menù "SEL", selezionare "OPLO" e premere quindi il tasto "P". A questo punto sul display superiore lampeggia il led "MAN", mentre sul display inferiore compare la percentuale di regolazione fornita in uscita in quel momento. Questa percentuale di potenza può essere editata come un qualsiasi altro parametro usando i tasti posti sul pannello frontale. Quando il valore è quello desiderato, basta premere il tasto "P" perché la percentuale di potenza selezionata venga fornita al carico. Per riportare il regolatore nello stato di regolazione automatica, selezionare la voce "rEG" nel menù "SEL". Quando lo strumento è utilizzato per il controllo di azionamenti motorizzati, il comando manuale dell'uscita avviene in questo modo :
- Premendo il tasto "LEFT" viene comandata l'apertura dell'azionamento
- Premendo il tasto "UP", viene comandata la chiusura dell'azionamento
TECNOLOGIC - THP 84 USER MANUAL (I - GB) - Vr. 02 - ISTR 00132 - PAG. 3
Per tutto il tempo in cui è attivo il controllo manuale, sul display inferiore è presente la scritta 3Pt oppure "OPEn" mentre viene premuto il tasto "LEFT" o "CLoS" mentre viene premuto il tasto "UP".
4.2 - SELEZIONE DEL SET POINT ATTIVO
Lo strumento permette di preimpostare fino a 4 diversi Set point di regolazione e poi di selezionare quale rendere attivo. Il numero massimo di set point viene determinato dal parametro "nSP" nel menù "SEL" Il set point da rendere attivo può essere poi selezionato :
- Da tastiera attraverso il parametro "SPn" nel menù "SEL"
- Da tastiera mediante il tasto "UP" se il parametro "SPOL" = "yES".
- Attraverso gli ingressi digitali ausiliari AUXIN se la funzione di tali ingressi (par. "rEar") lo prevede. Quando "nSP" è uguale a 1, il par. "SPn" nel menù "SEL" non compare. Nel menù "OPEr", compaiono i Set point "SEt1", "SEt2", "SEt3", "SEt4", a seconda del numero massimo di Set point selezionato al parametro "nSP". Nota: in tutti gli esempi che seguono il Set point viene indicato come "SEt1", comunque operativamente lo strumento agirà in base al Set point selezionato come attivo.
4.3 - CONFIGURAZIONE DELL'INGRESSO DI MISURA
Gli strumenti configurati in fabbrica con ingresso per sensori di temperatura, accettano segnali provenienti da termocoppie B, E, J,K, L, N, R, S, T, U, da termoresistenze Pt100 IEC e Pt100 JIS, nonché segnali in mV (0..50). La scelta tra questi tipi di ingresso, viene effettuata tramite il parametro "SEnS". Se viene scelta una termocoppia, è possibile eliminare la compensazione automatica della temperatura del giunto freddo (par. "ECJC" = "yES"). In questo caso è necessario impostare al parametro "tCJC" la temperatura alla quale si trova il giunto freddo. Nel caso venga scelto l'ingresso 0..50 mV, è necessario impostare al parametro "StrS" il valore che lo strumento deve visualizzare a 0 mV e al parametro "EndS" il valore che lo strumento deve visualizzare a 50 mV. Per quanto riguarda gli strumenti con ingresso per segnali analogici normalizzati è invece necessario impostare anzitutto al parametro "ScAL" l'inizio scala utilizzato. Si imposterà quindi a questo parametro:
- "SSLo" se si intende utilizzare l'inizio scala uguale a 0 (0 mA se l' ingresso è 0/4...20 mA, o 0 V se l'ingresso è 0/1...5 V o 0/2...10 V)
-"SSHi" se si intende utilizzare l'inizio scala diverso da 0 (4 mA se l' ingresso è 0/4...20 mA, 1 V se l'ingresso è 0/1...5 V o 2 V se l'ingresso è 0/2...10 V). E' poi necessario impostare al parametro "StrS" il valore che lo strumento deve visualizzare in corrispondenza dell'inizio scala (0/4 mA, 0/1 V o 0/2 V) e al parametro "EndS" il valore che lo strumento deve visualizzare in corrispondenza del fondo scala (20 mA, 5 V o 10 V).
4.4 - REGOLATORE ON/OFF (C1)
Il modo di regolazione dello strumento di tipo ON/OFF è attuabile impostando il parametro "Cont" = "OnFS" o = "OnFa" ed agisce sull'uscita C1 in funzione del Set point impostato ("SEt1"), del modo di funzionamento ("FunC") e dell'isteresi ("HSEt") programmati. Lo strumento attua una regolazione ON/OFF con isteresi simmetrica se programmato come "OnFS" oppure con isteresi asimmetrica se programmato come "OnFa". Il regolatore si comporta quindi nel seguente modo: in caso di azione inversa, o di riscaldamento ("HEAt"), disattiva l'uscita C1 quando il valore di processo raggiunge il valore [SEt1 + HSEt] nel caso di isteresi simmetrica oppure [SEt1] nel caso di isteresi asimmetrica, per riattivarla quando scende sotto al valore [SEt1 - HSEt]. Viceversa in caso di azione diretta o di raffredamento ("CooL"), disattiva l'uscita C1 quando il valore di processo raggiunge il valore [SEt1 - HSEt] nel caso di isteresi simmetrica oppure [SEt1] in caso di isteresi asimmetrica, per riattivarla quando sale al di sopra del valore [SEt1 + HSEt].
4.5 - REGOLATORE PID A SINGOLA AZIONE (C1)
Il modo di regolazione di tipo PID a singola azione è attuabile impostando il parametro "Cont" = "Pid" ed agisce sull'uscita C1 in funzione del Set point impostato ("SEt1"), del modo di funzionamento ("FunC") programmato, e dell'algoritmo di controllo dello strumento che prevede l'impostazione dei seguenti parametri: Per
il termine PROPORZIONALE:
"Pb" - Banda Proporzionale "rS" - Reset manuale "tcr1" - Tempo di ciclo dell'uscita C1.
Per
il termine INTEGRALE: "Int" - Tempo Integrale Per
il termine DERIVATIVO:
"dEr" - Tempo derivativo
4.6 - REGOLATORE PID A DOPPIA AZIONE (C1,C2)
La regolazione PID a doppia azione può avvenire solo quando lo strumento è dotato di entrambe le uscite di regolazione (C1 e C2) ed è stato definito il funzionamento dell'uscita C2/A4 per l'utilizzo come C2 (par. "C2" = "-Pid"). Questo tipo di regolazione viene utilizzato per il controllo degli impianti che possiedono un elemento che causa un incremento positivo (es. Riscaldante) e un elemento che causa un incremento Negativo (es. Raffreddante). Il parametro "Func" stabilisce il funzionamento dell'uscita C1, mentre l'uscita C2 automaticamente funzionerà in modo opposto. Ad esempio se "Func" = "HEAt" all'uscita C1 andrà collegato l'elemento che causa incremento positivo (es. Riscaldante) mentre all'uscita C2 andrà collegato l'elemento che causa incremento negativo (es. Raffreddante). Il modo di regolazione di tipo PID a doppia azione agisce quindi sulle uscite C1 e C2 in funzione del Set point impostato ("SEt1"), e dell'algoritmo di controllo dello strumento che prevede l'impostazione dei seguenti parametri: Per
il termine PROPORZIONALE:
"Pb" - Banda Proporzionale "rS" - Reset manuale "tcr1" - Tempo di ciclo dell'uscita C1. "tcr2" - Tempo di ciclo dell'uscita C2.
Per
il termine INTEGRALE: "Int" - Tempo Integrale Per
il termine DERIVATIVO: "dEr" - Tempo derivativo Oltre al parametro "Prat" (Power Ratio), nel quale è necessario impostare il rapporto tra la potenza dell'elemento comandato dall'uscita C2 e potenza dell'elemento comandato dall'uscita C1. Qualora il parametro "Prat" fosse impostato = 0 , l'uscita C2 viene disabilitata e il regolatore si comporterà esattamente come un regolatore PID a singola azione attraverso l'uscita C1.
4.7 - REGOLATORE PID PER AZIONAMENTI MOTORIZZATI A POSIZIONAMENTO TEMPORALE (C1,C2)
Questo tipo di regolazione viene utilizzato per il controllo degli impianti dotati di un azionamento motorizzato con controlli di apertura e chiusura che in assenza di comandi rimane nel punto raggiunto. Questo tipo di regolazione può avvenire solo quando lo strumento è dotato di entrambe le uscite di regolazione (C1 e C2) a relè ed è stato definito il funzionamento dell'uscita C2/A4 per l'utilizzo come C2 per azionamenti motorizzati (par. "C2" = "3Pt"). In questo tipo di regolazione il parametro "Func" deve essere impostato come "HEAt" in modo che l'uscita C1 stabilisca il comando di apertura, mentre l'uscita C2 quello di chiusura dell'azionamento. Il sistema di controllo utilizzato, non prevede una
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retroazione per stabilire la posizione attuale dell'azionamento poichè questa posizione è rappresentata dal valore assunto dal contributo integrale. Qualora
l'attuatore non fosse dotato di contatti di finecorsa di sicurezza che interrompano l'azionamento a fine corsa è necessario dotare l'impianto di questi fine corsa (SQo, SQc) come rappresentato in figura
Il modo di regolazione di tipo PID per azionamenti motorizzati agisce quindi sulle uscite C1 e C2 in funzione del Set point impostato ("SEt1"), e dell'algoritmo di controllo dello strumento che prevede l'impostazione dei seguenti parametri: Per
il termine PROPORZIONALE:
"Pb" - Banda Proporzionale "rS" - Reset manuale
Per
il termine INTEGRALE: "Int" - Tempo Integrale Per
il termine DERIVATIVO: "dEr" - Tempo derivativo Oltre ai parametri : "tcor" : Tempo di corsa. E' il tempo, espresso in secondi, che occorre all'azionamento per passare dalla posizione "tutto aperto" alla posizione "tutto chiuso". "SHrI" : Valore minimo di regolazione. E' il valore che deve aver raggiunto la regolazione (in %) prima che abbia effetto sull'uscita. Serve per evitare che il controllo intervenga troppo frequentemente. "dbEr": Zona morta. E' la zona intorno al set point, entro la quale le uscite di controllo non vengono attivate. L'azionamento non viene attivato quando il valore di processo è entro il campo [SEt1-dbEr ... SEt1+dbEr]. "PoSi" : Posizionamento all'accensione. E' la posizione in cui si deve portare l'azionamento quando si accende lo strumento. Può assumere i seguenti valori : no = l'azionamento rimane dove si trova, OPEn = l'azionamento si porta in posizione di "tutto aperto", CloS = l'azionamento si porta in posizione di "tutto chiuso". Se si programmano le opzioni "OPEn" o "CloS", all'accensione il display mostrerà l'indicazione "SEt Flot" e l'apparecchio attiverà l' uscita C1 (se "OPEn") o C2 (se "CloS") per il tempo impostato al par. "tcor" dopo di che inizierà la regolazione.
4.8 - FUNZIONI DI AUTOTUNING E SELFTUNING Lo strumento è impostato in fabbrica con i parametri relativi alla regolazione PID su valori generici. Qualora questi non dovessero risultare ottimali per la regolazione si consiglia di attivare la funzione di AUTOTUNING o la funzione di SELTUNING che permettono la sintonizzazione automatica del regolatore PID. La funzione di AUTOTUNING prevede il calcolo dei parametri PID attraverso un ciclo di sintonizzazione, terminato il quale i parametri vengono memorizzati dallo strumento e durante la regolazione rimangono costanti. La funzione di SELFTUNING (self tuning rule based "IN TUNE") prevede invece il monitoraggio della regolazione e il continuo ricalcolo dei parametri durante la regolazione. Per
attivare la funzione di AUTOTUNING procedere come segue:
1) Impostare ed attivare il Set point desiderato.
2) Impostare il parametro "Cont" come "Pid".
3) Impostare il parametro "Func" in funzione del processo da controllare attraverso l'uscita C1. Se lo strumento comanda un azionamento motorizzato impostare "HEAt".
4) Impostare, se presente, il parametro "C2" come "-Pid" se lo strumento comanda un impianto con doppia azione oppure "3Pt" se lo strumento comanda un azionamento motorizzato a 3 punti.
5) Se lo strumento comanda un azionamento motorizzato impostare al par. "tcor" il tempo di corsa dell'azionamento, espresso in secondi.
6) Impostare il parametro "SELF" come "no"
7) Impostare il parametro "Auto" come:
- "FaSt" se si desidera effettuare una sintonizzazione rapida del processo durante il raggiungimento del Set point. Va fatto notare che la sintonizzazione "FAST" non si attiva se la PV è maggiore di [SetPoint / 2] ("Func"="HEAT") o se è minore di [SetPoint + SetPoint / 2] ("Func"="Cool").
- "SP" se si desidera effettuare l'autotuning oscillatorio sul valore di Set Point programmato, oppure:
- "LoSP" se si desidera effettuare l'autotuning oscillatorio su un valore inferiore (pari al 70 % del Set Point impostato).
8) Impostare il parametro "PidP" come:
- "SP" se si desidera effettuare l'autotuning in modo da ottimizzare il calcolo dei parametri per eventuali variazioni di Set point, oppure:
- "Load" se si desidera effettuare l'autotuning in modo da ottimizzare il calcolo dei parametri per eventuali variazioni del carico dell'impianto controllato.
9) Uscire dalla programmazione parametri.
10) Collegare lo strumento all'impianto comandato.
11) Attivare l'autotuning selezionando "tunE" nel menù "SEL" A questo punto la funzione di Autotuning è attivata e viene segnalata attraverso il led "AT" lampeggiante. Il regolatore attua quindi una serie di operazioni sull'impianto collegato al fine di calcolare i parametri della regolazione PID più idonei. Attendere quindi il termine del processo di Autotuning, segnalato dallo spegnimento del led "AT". Durante l'esecuzione dell'autotuning di tipo oscillatorio, vengono fatti eseguire alcuni cicli di regolazione ON-OFF, che portano il valore di processo ad oscillare anche abbondantemente intorno al valore di Set point . Se il processo non consente grosse variazioni di temperatura al di sopra del valore di Set impostato, si consiglia di selezionare il ciclo di autotuning come "LoSP". In questo caso il display SV, durante l'autotuning, mostrerà un valore di Set Point pari al 70 % del Set impostato. La durata del processo di Autotuning è limitata ad un massimo di 12 ore. Nel caso in cui il processo non sia terminato nell'arco di 12 ore lo strumento visualizzerà "toAt". Nel caso invece si dovesse verificare un errore della sonda lo strumento viene messo automaticamente nello stato di "OFF" e al cessare dell'errore lo strumento visualizzerà "noAt". In questo caso riavviare l'autotuning. I valori calcolati saranno memorizzati automaticamente dallo strumento al termine dell'esecuzione del ciclo di Autotuning nei parametri relativi alla regolazione PID. Una volta terminato l'autotuning si ricorda di impostare il parametro di configurazione "Auto" come "no" se si desidera non far comparire l'opzione di attivazione dell'autotuning "tunE" nel menù "SEL". Per
attivare la funzione di SELFTUNING procedere come segue:
1) Impostare ed attivare il Set point desiderato.
2) Impostare il parametro "Cont" come "Pid".
3) Impostare il parametro "Func" in funzione del processo da controllare attraverso l'uscita C1. Se lo strumento comanda un azionamento motorizzato impostare "HEAt".
4) Impostare, se presente, il parametro "C2" come "-Pid" se lo strumento comanda un impianto con doppia azione oppure "3Pt" se lo strumento comanda un azionamento motorizzato a 3 punti.
5) Se lo strumento comanda un azionamento motorizzato impostare al par. "tcor" il tempo di corsa dell'azionamento, espresso in secondi.
6) Impostare il parametro "SELF" come "yES"
7) Uscire dalla programmazione parametri.
8) Collegare lo strumento all'impianto comandato.
9) Attivare il Selftuning selezionando "tunE" nel menù "SEL" Quando la funzione di Selftuning è attiva, il led "AT" si accende in modo fisso,e tutti i parametri di regolazione PID ("Pb", "Int", "dEr", ecc.) e di AUTOTUNING ("Auto" e "PidP") non vengono più visualizzati. Per interrompere il ciclo di Autotuning o disattivare il Selftuning selezionare dal menù "SEL" uno qualsiasi degli stati di regolazione: "reG", "OPLO" o "OFF". Se lo strumento viene spento durante l'autotuning o con la funzione di Selftuning attivata alla sua riaccensione ritroverà comunque le funzioni inserite.
4.9 - USCITE DI REGOLAZIONE ANALOGICHE (C1, C2)
Nel caso in cui le uscite di regolazione (C1 e/o C2) siano state scelte del tipo in corrente o in tensione occorre impostare al parametro "Aout" l'inizio scala utilizzato. Si imposterà quindi a questo parametro:
TECNOLOGIC - THP 84 USER MANUAL (I - GB) - Vr. 02 - ISTR 00132 - PAG. 5
- "0" se si intende utilizzare l'inizio scala uguale a 0 (0 mA se l' uscita è 0/4...20 mA, o 0 V se l'uscita è 0/2...10 V)
-"no_0" se si intende utilizzare l'inizio scala diverso da 0 (4 mA se l' uscita è 0/4...20 mA, o 2 V se l'uscita è 0/2...10 V) Il segnale di uscita sarà quindi proporzionale alla potenza di regolazione calcolata dallo strumento a partire dallo 0% (segnale di uscita corrispondente all'inizio scala programmato) sino a 100 % (segnale di uscita corrispondente al massimo fornibile dal tipo di uscita disponibile). Le uscite analogiche sono utilizzate solo nelle regolazioni PID a singola azione o a doppia azione. Qualora il modo di regolazione fosse del tipo ON/OFF l'uscita analogica potrà assumere solo gli stati di regolazione 0 % o 100 %.
4.10 - RAGGIUNGIMENTO DEL SET POINT A VELOCITA' CONTROLLATA (RAMPA DI SALITA E RAMPA DI DISCESA)
E' possibile fare in modo che il Set point venga raggiunto in un tempo predeterminato (comunque maggiore del tempo che il sistema impiegherebbe naturalmente). Questo può essere utile in quei processi (trattamenti termici, chimici, ecc.) in cui il Set point deve essere raggiunto gradatamente, in tempi prestabiliti. Allo scopo, devono essere impostati i seguenti parametri : "Slor" - Pendenza della rampa in salita (Valore di processo minore del Set point), espressa in unità/minuto. "SloF" - Pendenza della rampa in discesa (Valore di processo maggiore del Set point), espressa in unità/minuto. Quando si cambia il valore del Set point o alla sua accensione, lo strumento determina automaticamente quale dei due valori utilizzare. La funzione risulta disattivata quando si impostano i parametri a 0.
4.11 - FUNZIONAMENTO DELLE USCITE DI ALLARME (A3, A4)
Per la configurazione di funzionamento degli allarmi il cui intervento è legato al valore di processo (A3 , A4) è necessario impostare 2 parametri :
"ALnt " - TIPO DI ALLARME "ALnc" - CONFIGURAZIONE DELL'ALLARME
(dove n indica il numero dell'allarme a cui ci si riferisce) Nota : Gli allarmi A3 e A4 possono essere utilizzati in alternativa, rispettivamente all'uscita HB e C2. Pertanto è necessario stabilire il funzionamento delle uscite come allarmi attraverso i parametri "FAL3" = "AL3" e "C2" = "AL4". "ALnt"
- TIPO DI ALLARME: Si possono avere 6 differenti comportamenti dell'uscita di allarme. Nota : Quando viene programmato l'allarme del tipo a finestra al posto dei parametri "ALn" compariranno due parametri "ALnL" (Soglia inferiore) e
"ALnH" (Soglia superiore). LOAb= ALLARME ASSOLUTO DI MINIMA: L'allarme viene attivato
quando il valore di processo scende al di sotto della soglia di allarme impostata al parametro "ALn"
HIAb = ALLARME ASSOLUTO DI MASSIMA: L'allarme viene attivato quando il valore di processo sale al di sopra della soglia di allarme impostata al parametro "ALn"
LHAb = ALLARME ASSOLUTO A FINESTRA: L'allarme viene attivato quando il valore di processo scende al di sotto della soglia di allarme impostata al parametro "ALnL" oppure sale al di sopra della soglia di allarme impostata al parametro "ALnH"
LOdE = ALLARME RELATIVO DI MINIMA: L'allarme viene attivato quando il valore di processo scende al di sotto del valore [SEt1 - ALn]
HIdE = ALLARME RELATIVO DI MASSIMA: L'allarme viene attivato quando il valore di processo sale al di sopra del valore [SEt1 + ALn]
LHdE = ALLARME RELATIVO A FINESTRA: L'allarme viene attivato quando il valore di processo scende al di sotto del valore [SEt1 - ALnL] oppure quando il valore di processo sale al di sopra del valore [SEt1 + ALnH]
ISTERESI DEGLI ALLARMI: Il funzionamento degli allarmi è inoltre influenzato dall'isteresi degli allarmi (par. "HALn"), che opera in modo asimmetrico. Precisamente, in caso di allarme di minima, l'allarme si attiverà quando il valore di processo scende al di sotto del valore della soglia di allarme per disattivarsi quando sale al di sopra della soglia di allarme + "HALn" ; nel caso di allarme di massima, l'allarme si attiverà quando il valore di processo sale al di sopra della soglia di allarme per disattivarsi quando scende al di sotto della soglia di allarme - "HALn".
Per gli allarmi a finestra l'esempio dell'allarme di minima si applica alla soglia inferiore ("ALnL") mentre l'esempio dell'allarme di massima si applica alla soglia superiore ("ALnH") "ALnc"
- CONFIGURAZIONE DELL'ALLARME: Il parametro può
assumere i seguenti valori:
--C / --o / -SC / -So / L-C / L-o / LSC / LSo precisamente ciascuno dei tre caratteri (a b c) ha i seguenti significati: c -
LOGICA DI ATTIVAZIONE DELL'USCITA: Si possono avere 2 differenti comportamenti dell'uscita di allarme, a seconda del valore che assume la prima cifra a destra. C = USCITA ATTIVATA IN CONDIZIONE DI ALLARME: L'uscita viene attivata quando l'allarme è attivo, mentre è disattivata quando l'allarme non è attivo. o = USCITA DISATTIVATA IN CONDIZIONI DI ALLARME: L'uscita viene attivata quando l'allarme non è attivo, mentre è disattivata quando l'allarme è attivo. b -
COMPORTAMENTO ALL'ACCENSIONE: Si possono avere 2 differenti comportamenti dell'uscita di allarme, a seconda del valore che assume la seconda cifra da destra.
TECNOLOGIC - THP 84 USER MANUAL (I - GB) - Vr. 02 - ISTR 00132 - PAG. 6
- = COMPORTAMENTO NORMALE: L'allarme viene attivato sempre quando vi sono le condizioni di allarme. S = ALLARME NON ATTIVO ALL'AVVIAMENTO: Se all'avviamento lo strumento si trova nelle condizioni di allarme questo non viene attivato. L'allarme si attiverà solo quando il valore di processo, dopo l'accensione, non si è portato nelle condizioni di non allarme e successivamente nelle condizioni di allarme.
a - MEMORIA ALLARME: Si possono avere 2 differenti comportamenti dell'uscita di allarme, a seconda del valore che assume la terza cifra da destra.
- = ALLARME NON MEMORIZZATO: L'allarme rimane attivo solo nelle condizioni di allarme L = ALLARME MEMORIZZATO: L'allarme si attiva quando vi sono le condizioni di allarme e rimane attivo anche se tali condizioni non permangono sino a quando non viene premuto il pulsante "LEFT".
4.12 - FUNZIONE ALLARME DI HEATER BREAK (HB)
La funzione di allarme Heater Break (Allarme rottura dell'elemento riscaldante) è attuabile solo quando lo strumento è dotato dell'uscita A3/HB ed è stato definito il funzionamento dell'uscita A3/HB per l'utilizzo della funzione di Heater Break (par. "FAL3" = HB). Inoltre è utilizzabile solo quando l'uscita C1 è di tipo digitale (a Relè o per SSR). Qualora sia presente l'uscita A3/HB lo strumento disporrà di un ingresso (TAHB) per la misura della corrente del carico comandato dall'uscita C1. Tale ingresso accetta segnali provenienti da trasformatori amperometrici (TA) sino ad un massimo di 200 mA (a 200 mA lo strumento rileva il valore di 100.0). Pertanto per avere la corretta misura in Ampere occorrerà che il rapporto del TA sia 1/0,002. La Tecnologic può fornire 2 modelli standard: TR03536 : 25 A / 0,05 A o TR03537 : 100 A / 0,2 A. Durante il funzionamento è possibile visualizzare sul display SV la corrente misurata dall'ingresso TAHB espressa in Ampere (se naturalmente il rapporto del TA è 1/0,002) premendo il tasto "LEFT". L'allarme sarà attivo quando, in condizioni di uscita C1 attiva, la corrente misurata dall'ingresso TAHB risulterà inferiore al valore impostato al parametro "ALHb". Al parametro "ALHb" andrà quindi impostato il valore della corrente normalmente assorbita dal carico comandato dall'uscita C1, tenendo conto anche delle fluttuazioni della tensione di rete per evitare allarmi indesiderati. Per quanto riguarda l'isteresi dell'allarme HB essa viene calcolata automaticamente dallo strumento come il 2 % di "ALHb" ed il comportamento è analogo ad un allarme di minima. Se si desidera disattivare l'allarme HB è sufficiente impostare a 0.0 il parametro "ALHb". Si possono avere 2 differenti comportamenti dell'uscita di allarme HB, a seconda dell'impostazione del parametro "rLHb": "OPEn" = COMPORTAMENTO "NORMALMENTE APERTO" - L'uscita viene attivata quando l'allarme è attivo, mentre è disattivata quando l'allarme non è attivo. "CLoS" = COMPORTAMENTO "NORMALMENTE CHIUSO" - L'uscita viene attivata quando l'allarme non è attivo, mentre è disattivata quando l'allarme è attivo.
Note : Nel collegamento del circuito di Heater Break è necessario introdurre una resistenza del valore di 10 (fornita con lo strumento) in parallelo al trasformatore amperometrico in prossimità dei morsetti dello strumento, come indicato in figura. La misura della corrente attraverso l'ingresso TAHB necessita di almeno 100 mS.
4.13 - FUNZIONE ALLARME DI LOOP BREAK
Su tutti gli strumenti, è disponibile un allarme che interviene , mettendo automaticamente lo strumento nello stato di OFF, quando, per un motivo qualsiasi (cortocircuito di una termocoppia, inversione di una termocoppia, interruzione del carico) si interrompe l'anello di regolazione comandato dall'uscita C1. A questo allarme sono associati due parametri :
"LbAP" - Valore percentuale della potenza di uscita di C1 "LbAt" - Tempo massimo per cui la potenza impostata al par. "LbAP" può
essere applicata al carico (in secondi). Se la potenza di uscita di C1 rimane ad un valore superiore al valore impostato al par. "LbAP" per il tempo impostato al par. "LbAt" lo strumento viene messo nello stato di OFF e sui display compare la scritta "LbA OFF" lampeggiante. Entrambi i parametri vanno scelti accuratamente in modo da non dar luogo a falsi allarmi. Per escludere l'allarme basta porre "LbAP" e "LbAt" a 0. Per ripristinare il funzionamento dopo l'allarme reimpostare il funzionamento di regolazione automatica (rEG).
4.14 - INGRESSI DIGITALI AUSILIARI
In alternativa alla linea seriale, lo strumento può essere dotato di due ingressi ausiliari optoisolati (AUXIN1 ed AUXIN2), mediante i quali è possibile selezionare quale Set point tra 4 preimpostati rendere attivo, cambiare lo stato di regolazione o entrambe le cose. Gli ingressi ausiliari devono essere attivati da dispositivi privi di potenziale quali contatti o open collector (transistor NPN), considerando che il morsetto COM rappresenta il terminale comune negativo.Il funzionamento degli ingressi ausiliari viene determinato dal parametro "rEar", che può assumere i seguenti valori : "FF" = Nessuna funzione. "Fr" = Selezione del Set point attivo "rF" = Selezione dello stato di regolazione "rr" = Selezione del Set point attivo (SP1 o SP2) attraverso AUXIN1 e selezione dello stato di regolazione (in regolazione o Off) attraverso AUXIN2. La seguente tabella indica le funzioni selezionabili in relazione allo stato degli ingressi (considerando lo stato dei contatti collegati come aperti = off o chiusi = on) e al modo di funzionamento programmato per gli ingressi ausiliari:
SP2OFFRegolazioneSP4onon
SP2RegolazioneOFFSP3onoff
SP1OFF-SP2offon
SP1RegolazioneReg. manualeSP1offoff
SPnStato
regolatore
Stato
regolatore
SPnAUXIN
2
AUXIN
1
"rr""rF""Fr"
Qualora gli ingressi digitali sono utilizzati per stabilire lo stato di regolazione ("rEAr" = "rF") impostare al parametro "rEdF" la potenza di regolazione per lo stato di regolazione manuale.
4.15 - INTERFACCIA SERIALE RS 485
Lo strumento può essere dotato di una interfaccia di comunicazione seriale del tipo RS 485 attraverso la quale è possibile collegarlo ad un rete in cui sono inseriti altri strumenti (regolatori o PLC) e facente capo tipicamente ad un personal computer utilizzato come supervisore dell'impianto. Attraverso il personal computer è quindi possibile acquisire tutti i dati di
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