FP93中文操作说明

日本岛电FP93可编程PID调节器中文操作说明FP93是日本岛电公司高性能的0.3级可编程PID调节器，它功能完善，性能优良、设计细腻。具有自由输入，四位超大高亮的字符显示，众多的状态指示。可带4组曲线最大40段可编程，六组专家PID参数，更高级的区域PID算法。带手动、停电和故障保护、模拟变送、通讯接口、两路时标输出，I/O接口包括4组DI外部开关、3路继电器和4路OC扩展门共16种和事件。一．仪表的显示面板和功能键二．操作流程图说明FP93可分为六个窗口群,每个窗口群的第一个窗口用星号代表，全部的子窗口和用虚线表示的选件子窗口共95个。每个窗口采用了编号,例如传感器量程选择窗口[5-5],表示第5窗口群的第5号窗口。进入子窗口，按增减键修改参数时，面板SV窗口的小数点闪动，按ENT键确认修改后，小数点灭。三．简单加热系统定值调节的快速入门设置例1．定值设置例：仪表选用FP93-8P-90-N1000,K型热偶0.0～800.0℃输入,P型输出接固态继电器。设定温度为600.0℃,EV1上限绝对值报警值650.0℃,EV2下限绝对值报警值550℃,EV2的报警为上电抑制。首先按面板RUN/RST（运行/复位键），使仪表进入复位，面板RUN运行灯灭，确定键和窗口是不被锁定或被转移到外部操作，参照中文流程图设置：在[5-5]窗口,将传感器量程代码设定为:05(K型热偶0.0～800.0℃)。1)在[5-6]窗口,选择传感器量程的单位C（0.0～800.0℃）。2)在[5-12]窗口,将调节输出极性设为:rA反作用（加热）。3)在[5-13]窗口,将调节输出的时间比例周期设为:2秒。4)在[3-1]窗口，设置为ON，定值方式。5)在[3-2]或[0-0]窗口,按增、减键将SV值设为600.0℃,按ENT键确认。6)在[5-19]窗口,将EV1报警方式设为:上限绝对值(HA)。7)在[5-22]窗口,将EV2报警方式设为:下限绝对值(LA)。8)根据要求，在[5-24]窗口,设置下限报警应具有上电抑制功能,设为:2。10）在[3-4]窗口,设EV1报警值:650.0℃;在[3-5]设EV2报警值:550.0℃。11）在[3-3]窗口，选择PID参数号1注：0或1等同于1号PID参数12）接输出，在[0-0]窗口按住RUN键3秒钟，面板RUN灯闪烁，启动运行。13）在[0-7]自整定窗口，按增/减键将OFF改为ON，按ENT键启动自整定，AT灯亮。当炉温到达设定值时,AT灯闪烁。经三，两个周期振荡,AT灯灭,自整定完成。基本的设置和调整结束，可进行定值FIX的调节了。四．用户的基本设置窗口基本窗口[0-0]窗口1)传感器类型和范围/单位[5-5]/[5-6]窗口2)调节输出正/反作用[5-12]窗口3）SSR(P型)和继电器接点(Y型)的输出比例周期[5-13]窗口4）PID参数，调节输出限幅和抗超调系数[4-0]～[4-8]窗口5）PID参数的自整定AT执行[0-7]窗口6）定值控制FIX和程序控制PROG选择[3-1]窗口1.传感器类型和测量范围此窗口需首先设置,一旦更改将清除其它与量程有关的参数,例如设定值SV输入类型的设定：(参照流程图上的量程代码表，在[5-5]“RANG”窗口,按增/减键选择传感器类型和测量范围代码),按确认键(ENT)确认。此外，可在[5-6]窗口选择温度测量的摄氏(℃)或华氏(℉)的单位。注：铂电阻Pt100或JPt100(旧国标BA2)的标准区别。直流输入的可编显示量程：在[5-9]窗口选择直流信号的小数点位置(DP):XXXX、XXX.X、XX.XX、X.XXX；[5-8][5-7]设置直流信号显示范围的上、下限值:-1999～9999，最大间隔10～5000。由此定义了直流信号的工程显示量程。例如：４～２０ｍＡ表示为０～１００．０兆帕的压力量程．2.调节输出正/反作用在[5-12]“ACT”窗口,选择调节输出反作用(加热)或正作用(致冷)。反作用(RA):PV测量值与SV设定值的正偏差越大,调节输出越小(加热系统)。正作用(DA):PV测量值与SV设定值的正偏差越大,调节输出越大(致冷系统)。３．SSR(P型)和继电器接点(Y型)的输出比例周期:在[5-13]窗口设置Out的输出比例周期。在比例周期内,占空比脉宽调节输出正比于PID运算,用于交流过零调功。P型输出比例周期一般选２～１２秒（出厂值3秒）。继电器接点(Y型)输出比例周期一般选20～30秒（出厂值30秒）。周期短调节变化快,适合小惯性系统；惯性大的周期可选长些。负载电流大于300A时,可配功率扩展板触发晶闸管。还可配置先进的TAC10I/P周波控制器，具有节能、不打表针，调节精度高和提高电源功率因数的优点。４．系统PID参数组1）6组PID参数:比例P，积分I和微分D参数是决定系统调节品质的重要参数，提供了0-6号的6组PID参数（0或1都代表1号），以对号入座的配制在定值或曲线控制中。定值方式时，仅能在[3-3]窗口，选择1个PID号码。程序方式，一组曲线最多可选择6个。2)6组调节输出限幅：每个PID号码都有对应的一组输出限幅参数，分别在[4-7][4-8]窗口设定下限O-L(0～99%)和上限O-H(1～100%)。例如:O-L设20％和O-H设80％,对应0～10V和4～20mA分别是2～8V和7.2～16.8mA。适用于限定阀门开度,避开如线性阀的非线性区,伺服动作范围、减小加热功率以及对特殊加热元件某升温段的功率限制等。限幅虽能减小超调,如果因调节量不足将影响调节速度造成欠调(如长时间温度不能到达)。对反作用的加热,会因下限维持输出造成连续超调,一般不设下限(保持0.0％)。同上，在该PID参数窗口群中设其它5组PID号对应的调节输出限幅。3）6组抗超调系数：每个PID号码都有对应的一组抗超调SF系数图一：有超调、振荡无超调、无振荡欠调，过渡时间长在[4-6]窗口，设置第1组PID参数的超调抑制系数SF。调整SF可使被控对象到达目标设定值的过渡过程最平稳。其原理是提前进入比例调节,延迟进行积分调节(克服积分饱和)。SF对过渡过程的影响见图--，理论上,到达新设定值，过快的调节速度,容易产生振荡,而中间图的效果较为理想。可根据工艺时间和允许超调量,现场具体选择超调抑制系数SF(0～1.00)，SF=0为常规PID;SF=1超调抑制作用强，速度慢；SF=0.4为出厂值，建议初次采用。同上，在该PID参数窗口群中设其它5组PID参数的SF。4）PID参数的自整定AT执行:专家系统的办法是利用自整定功能，自动找到系统最佳的PID参数。在定值控制或程序控制运行状态时,在[0-7]窗口,可执行自整定AT:执行（on）或停止（off）。如图示的AT自整定起动on后,AT灯亮闪烁，在PV测量值到达SV设定值后，AT灯常亮，产生对系统的二、三次扰动。根据超调振荡的大小和恢复的周期,自动算出系统的PID参数。整定完成,AT灯灭,系统恢复正常控制。在曲线运行时，对于选择多组PID号的需反复起动AT的自整定。PID参数手动调整:（初学跳过）SVt自整定示意图AT启动AT结束自整定在下述的情况下被禁止:a.手动状态时不执行b.P=OFF、位式调节时不执行c.PV测量值超量程时不执行d.第3种锁定方式e.调节器处于复位状态自整定执行时，其它操作被禁止CONTROLLER-1-FP93为用户提供了6组PID参数。可在[4-1]～[4-8]PID窗口群中观察或手动修改自整定后的参数。对于滞后和变频控制等特殊系统,若反复整定效果不理想,可手动修改PID参数。A.当到达稳态前超调过大,如对到达稳态时间要求不高,可增大比例克服超调。B.如要加快到达稳态的时间,而允许少量超调时,可适当减小比例带。C.当测量值在设定值上下缓慢波动时,可适当增加积分时间或增大比例带。D.当测量值在设定值上下频繁波动时,可适当减小微分时间。5．PID算法外的其他方式:手动更改PID参数设定窗口时，有下述的调节方式：位式调节:当[4-1]窗口设置P=OFF时,[4-3][4-4]的积分和微分窗口被取消,出现[4-2]“DF”位式灵敏度调整(初值为20),用于调整动作宽度,例如:0～1000℃量程,设定500℃,灵敏度30℃,“Y”型继电器接点在500±15℃间通断，继电器接点在515℃时关断,在低于485℃时吸合。此外[4-3]I=OFF时为比例微分PD调节[4-4]D=OFF时为比例积分PI调节I=OFF和D=OFF时为纯比例P调节五．程序控制方式一组曲线的设定以及相关参数的示意图1.设置顺序（初次设置时带星号的可跳过）⑴设定曲线的分组格式[5-1]⑵确定程序运行的时间单位[5-2]进入曲线的设定⑶设定曲线的步（段）数[1-2]⑷设定曲线执行次数[1-14]（不设置为1，为单次运行）⑸设定曲线运行中的报警点[1-11][1-12][1-13]⑹设定曲线的伺服起动[1-15]⑺曲线的确保平台[1-16]⑻曲线的时标[1-3]～[1-10]⑼曲线的掉电保护方式[5-3]⑽超量程故障的保护方式[5-4]循环完成的设置⑾第一步的起始值[1-1]⑿每步的目标值[2-1]⒀按号选择的PID参数[2-3]调试过程⒁选择程序方式[3-1]⒂选择曲线入口[0-0]⒃运行程序[0-0]⒄据选择的PID号的数量，反复起动自整定[0-7]2.设置说明：1）由工艺要求设定曲线的分组格式和时间单位：参照图示的一组曲线示意，曲线是由步（段）组成的，在[5-1]窗口，可选择1：1组曲线40步2：2组曲线20步/组2：4组曲线10步/组的格式。仅有曲线的小循环，曲线和曲线间不能链接，40段已足够满足了绝大多数的应用。在[5-2]窗口，选每步最大的执行时间，HM：99小时59分；MS：99分59秒2)运行曲线中的PID号的选择一组曲线可利用6组PID号,一般可按低温-中温-高温区选三个号。在曲线的设置中，不选PID号，将被自动默认1号PID。更便利的办法是区域PID。3）运行曲线的PID参数自整定一组曲线用了几组PID号，就需要反复起动几次自整定[0-7]。运行程序和起动自整定后，当测量PV值到达平台步的SV设定值后，自整定才开始，整定的是平台的PID参数，AT整定完成,AT灯灭。其后需再次起动自整定，得到下个平台的PID参数。PID号相同的，取最后一次的整定结果。在曲线斜率运行中，需进入程序的保持状态，才能进行自整定。可利用程序的跳步，缩短整条曲线的整定时间；也可已利用定值或某设定点的整定结果，在PID号的参数窗口群中，手动填写修改其它PID号的参数。4）程序复位时，可修改全部参数；程序运行时，仅初始化参数不能被修改。可方便地修改PID参数、运行目标、运行时间等参数。5）提高系统的调节品质的方法：根据自整定效果，可手动修改整定后的PID参数；对应PID号，调整与低温-中温-高温区加热功率匹配的输出限制；改变SF系数减小超调；为减小平台的超调，甚至可增加一步曲线或加长运行时间。3．程序例某加热系统,仪表选用FP93-1P-90-P1000,K型热偶0.0～800.0℃输入,P型输出接固态继电器。4组程序曲线设置，每组曲线10步，程序要求掉电保护，超量程故障出现，以“复位”方式停止。起始设定温度为20.0℃,第1组曲线：时间单位：分钟。第N步12345678910步目标值404060608080180180400400运行时间10102020303040408080PID号1122334455EV1上限绝对值报警值450.0℃,设置步骤如下:1）～4）项的设定与定值方式相同5）在[3-1]窗口，设置为OFF，程序控制方式。6）在[5-1]窗口,按增减键设置为4（4组曲线，每组10步）按ENT键确认。7）在[5-2]窗口,将时间单位设为MS（分钟）。8）在[5-3]窗口,将程序掉电保护设为ON。9）在[5-4]窗口,将超量程故障方式设为超量程RST，程序停止,输出为0。10）在[1-1]窗口，第1组曲线的第