TS603系列

智能PID調節(jié)儀

一、TS603系列產品智能PID調節(jié)儀產品概述

TS603系列產品采用表面封裝模塊化工藝，大大提高了儀表的抗*力，具有顯示、控制、變送、通訊、*信號輸入等功能，適用于溫度、濕度、壓力、液位、瞬時流量、速度等多種物理量檢測信號的顯示及控制，并能對各種非線性輸入信號進行高精度的線性校正?？蓮V泛用于電力、冶金、化工、石化、造紙印染、釀造、煙草、航天基地等領域。

采用無跳線技術，使輸入端口具備*信號輸入功能，只需通過改變內部參數，即可實現多種輸入信號（各種熱電偶、熱電阻、遠傳壓力、mV、標準電壓/標準電流信號）之間的輕松切換。線路板經過優(yōu)化設計及生產工藝不斷完善，降低了溫度漂移，提高了抗干擾性能確保產品在*工作中的穩(wěn)定性的穩(wěn)定性和可靠性。采用高亮度LED數碼顯示和高分辨率光柱顯示（比例顯示），使測量/控制值的顯示更為清晰直觀。

輸出回路均采用光電隔離, 抗*力強?？蓭Т型ㄓ嵔涌?，可與各種帶串行接口的設備進行雙向通訊，組成網絡控制系統(tǒng)。具備多種標準外形尺寸,能適用各種測量控制場合。整機采用卡入式結構,安裝十分簡便。

適用范圍

TS603系列是智能型、高精度的數顯溫度、壓力、液位、測力、扭矩等物理量控制測量儀表，與溫度、壓力、液位、測力、扭矩傳感器及變送器配接可構成各種量程和規(guī)格的溫度、壓力、液位測力、扭矩測控系統(tǒng)。（可以測量電壓、電流、轉速、頻率等各種參數,可與PLC變頻器配接構成各種測量系統(tǒng)?？梢詭Х逯?，谷值。訂貨請來電說明。）

二、TS603系列產品產品特點 

•*輸入功能
•自動校準和人工校準功能
•手動/自動無擾動切換功能
•可選擇適應加熱或制冷的正/反作用
•控制輸出信號限幅
•采用模糊控制理論和傳統(tǒng)PID控制相結合的方式，具備高精度的自整定功能，使控制過程具有響應快、超調小、穩(wěn)態(tài)精度高的優(yōu)點，對常規(guī)PID難以控制的大純滯后對象有明顯的控制效果

三、TS603系列產品性能參數

基本誤差：0.2％FS，14位A/D轉換器（zui大18位A/D轉換器，訂貨時注明）。
輸入信號：熱電偶：B、S、K、E、J、T、WRe 等
          熱電阻：Pt100、Cu50、Cu53、Cu100、BA1、BA2
          電　流：0～10mA、4～20mA等（輸入阻抗≤250Ω）
          電　壓：0～5V、1V～5V、mV等（輸入阻抗≥1MΩ）
          遠傳壓力電阻：（0～400）Ω
采樣周期：0.2S（10~200次/秒，用戶可選）
顯示方式：雙排四位LED數碼管顯示，可選帶光柱的儀表。
報警輸出：二限報警，報警方式為測量值上限、下限，繼電器輸出觸點容量  AC220V/3A 
控制輸出：⑴繼電器觸點輸出
          ⑵固態(tài)繼電器脈沖電壓輸出（DC12V/30mA）
          ⑶單相/三相可控硅過零觸發(fā)
          ⑷單相/三相可控硅移相觸發(fā)
          ⑸模擬量4～20mA、0～10/20mA、1～5V、0～5V/10V輸出，精度：±0.2％FS
變送輸出：4～20mA、0～10/20mA、1～5V、0～5V/10V，精度：±0.2％FS
通訊輸出：接口方式——隔離串行雙向通訊接口RS485/RS422/RS232/Modem
          波特率——300～9600bps內部自由設定
使用環(huán)境：溫度0～50℃  濕度：<85%RH
饋電輸出：DC24V/30mA
電    源：開關電源 85～265VAC或DC24V，功耗4W以下

四、TS603系列產品外形結構

五、TS603系列產品電器連接 

⑴A、A/D規(guī)格160×80×125尺寸的儀表               

A/S規(guī)格80×160×125尺寸的儀表

三相可控硅接線圖

 注：

輸入信號為熱電偶、電壓信號，接線方式相同

 ⑵輸入信號為熱電阻、遠傳電阻，必須三線制接入

⑶特殊要求的儀表，接線方式請以隨機接線圖為準。

六、TS603系列產品選型指南

 控制輸出方式表

七、TS603系列產品操作說明

（一）按鍵功能

●—手動打印鍵或其他特殊用途。

■—設定狀態(tài)時，按該鍵退出設置狀態(tài)

En—參數設定鍵，在設定狀態(tài)時，用于存貯參數的新設定值并進入下一個設定參數。

▲—設定值增加鍵，在設定狀態(tài)時，用于增加數值。

▼—設定值增加鍵，在設定狀態(tài)時，用于減少數值。

（二）上電自檢

按儀表的端子接線圖連接好儀表的接線，正確無誤后方可打開電源。儀表自檢后，如果顯示――表示沒有接信號或輸入信號超量程或設置輸入信號類型錯誤。儀表采用人機對話形式來輸入參數，用各種提示符來提示應輸入的數據。

（三）參數設定

工作狀態(tài)下，按一下En鍵馬上松開，下排顯示A ××，表示自動控制輸出量的大小，再按一下En鍵，下排又顯示控制目標值。■鍵為手動/自動轉換，按一下■鍵下排顯示H ××，進入手動控制輸出狀態(tài)，此時可以用▲和▼鍵改變輸出量的大小。再按一下■或En鍵則返回自動控制輸出狀態(tài)。在自動控制輸出狀態(tài)時，按▲、▼鍵直接增加、減少控制目標值。

工作狀態(tài)下，上排顯示測量值，下排控制目標值，如圖1。在設定狀態(tài)下，儀表上排顯示參數提示符，下排顯示設定值。按下En鍵不動約1秒，上排顯示-cd-，下排顯示800，如圖2，按▲、▼將密碼800改為808后，再按En鍵確認，才能進入參數設置狀態(tài)，按照順序依次設置各個參數，設置好一個參數后按En鍵進入下一個參數設置狀態(tài)。

如果設定過程中12秒鐘不改變參數,則儀表自動返回運行。

    提示符及含義如下:

（1） inP—設定儀表輸入信號（輸入信號選擇對照表）

（2） dot—小數點位置，范圍0～3，如dot=2，則顯示格式為XX.XX。對于熱電阻、熱電偶等溫度信號，zui大設置為1，即顯示分辨率為0.1℃，在1000度以上自動轉換分辨率為1℃。

（3） inPL—線性輸入下限對應顯示值即儀表量程下限，范圍-999～9999。（變送輸出下限）

（4） inPH—線性輸入上限對應顯示值即儀表量程上限，范圍-999～9999。（變送輸出上限）

（5） J1HA：J1上限繼電器報警點設定值。

（6）J1HF：J1上限繼電器復位值。當測量值超過J1HA時J1動作，低于J1HF時復位。

（7） J2HA：J2下限繼電器報警點設定值。

（8）J2HF：J2下限繼電器復位值。當測量值低于J2HA時J2動作，高于J2HF時復位。

（9） At—自整定開關, 用▲或▼鍵設成ON則允許自整定, 設成OFF則禁止自整定, 每次整定完后自動設成OFF, *次啟動自整定則必須設成ON, 整定過程中下排出現At字樣，整定完后自動取消。

（10） -P-比例增益,范圍為1～99.99,出廠缺省值設為10.00。

    （11） -I-積分時間,范圍為1～4000秒,出廠缺省值設為200。

    （12） -d-秒分時間,范圍為1～999秒,出廠缺省值設為40.0。

   （13） oPL—限制調節(jié)量輸出zui小值，范圍為0～80%。

（14） oPH—限制調節(jié)量輸出zui大值，范圍為0～*。

   （15） Lit—投入超調抑制作用的控制點與目標SV值的距離。如：SV=150℃，希望在145℃開始投入超調抑制，則Lit=5.0。

    （16） dv—超調抑制作用強度，分為0～5檔。檔位越大，抑制作用越強。抑制過大，會使系統(tǒng)到達設定控制值的時間越長。Lit太大，即投入抑制作用太早，也會使控制時間增長，這兩個參數要配合起來調，使系統(tǒng)得到滿意的效果。

（17） CooL—正反作用選擇，選擇oFF,為反作用調節(jié)方式，指儀表輸入增大時，調節(jié)輸出趨向減小的控制，如加熱控制；選擇oN，為正作用調節(jié)方式，指儀表輸入增大時，調節(jié)輸出趨向增大的控制，如致冷控制。

（18） OP—選擇控制輸出方式,SSr-固態(tài)繼電器/可控硅輸出、onoF-繼電器開關輸出,0～5V、1～5V、0～10V電壓輸出，0～20mA、4～20mA，0～10mA電流輸出, 共8種常用方式。特殊要求另議, 繼電器開關控制周期為20秒,固態(tài)繼電器/可控硅控制周期為2秒。

（19） oSEt—調零校正系數范圍-99.9～99.9，修正后顯示值=修正前測量值+oSEt。

（20） FSEt—調滿度校正系數范圍0.500～2.000，修正后=FSEt×（修正前測量值+oSEt）

（21） Lb—數字濾波參數，設置范圍為0～10，0沒有任何濾波，1只有中間值濾波，2～10同時有取中間值濾波和二階積分濾波。Lb越大，測量值越穩(wěn)定，但響應也越慢。一般在測量值受到較大干擾時，可逐步增大Lb值。在實驗室對儀表進行計量檢定時，則應將Lb設置為0或1以提高響應速度。

（22） Addr—通訊地址即儀表編號，范圍1～99。

（23） bAUd—通訊的波特率，范圍300～9600。

（24） HdiS—光柱顯示內容，設為ON光柱顯示控制輸出比例，設為OFF光柱顯示測量值對應量程的比例。例：輸入PT100，inPL=0，inPL=500，HdiS=OFF，測量值為250.0時，光柱顯示一半。帶有光柱的儀表才有此參數。

當儀表上排顯示-End表示參數設置完畢。

設定的參數根據用戶要求可能有變動，內容上有增減，以滿足個性化需求。

八、PID參數的意義及作用

按偏差的比例、積分、微分控制（簡稱PID控制） 是工業(yè)過程中應用zui廣泛的一種控制方法，P為比例增益，代表比例控制作用的強弱，與比例帶δ成倒數關系。I為積分時間，單位為秒，d為微分時間，單位為秒。

（一）PID參數人工整定指南

⑴比例增益P的選取。由于P的大小直接影響到系統(tǒng)的超調量、過渡時間和穩(wěn)態(tài)誤差，因此P的選取尤其重要。比例增益P 加大，系統(tǒng)動作靈敏，速度加快，但偏大，超調量增大，振蕩次數增多，調節(jié)時間過長。若P太大，系統(tǒng)會趨向振蕩，超調較大；若P太小，會使系統(tǒng)動作緩慢，可能會欠調。

⑵積分時間I的選取。積分作用旨在消除穩(wěn)態(tài)誤差，積分時間I的大小與積分作用呈反比關系。I太小，積分作用太強將使系統(tǒng)不穩(wěn)定，振蕩次數較多；而I太大，對系統(tǒng)性能影響減弱，以至不能消除穩(wěn)態(tài)誤差。

⑶微分時間d的選取。微分控制能夠預知偏差，產生超前校正作用，可以較好地改善動態(tài)特性。但是，當d偏大或偏小時，超調量和調節(jié)時間都會增加。工程上,一般選取d＝0.1I～0.2 I。

這里舉一個使用常碰到的現象，以說明手動調整PID參數的規(guī)律。在整個動態(tài)過程中，發(fā)現響應超調量偏小，測量值圍繞給定值小幅振蕩，調節(jié)時間長，穩(wěn)定不下來。超調量偏小說明P偏小，小幅振蕩和不穩(wěn)定說明I偏小?？梢砸罁ID調節(jié)規(guī)律逐漸增大P和I， d也隨I作相應調整，逐步滿足調節(jié)要求。

由上述分析可知，三個參數的選取相互影響、相互制約，還受實際各種因素的制約，必須根據具體運行情況和控制要求做出折衷選擇。

（二）自整定模糊PID指南

選取控制目標值的80%量為自整定的給定值，輸出為滿度輸出的80%量。例如，在加熱控制過程中，控制目標值設為200℃，滿度輸出opH=100，控制輸出信號為4-20mA。自整定時，以160℃作為自整定的目標值，當測量值低于160℃時，輸出為滿度輸出的80%=16.8mA，當測量值大于160℃時，輸出為4mA。這樣，系統(tǒng)在160℃上下振蕩，經過2~3次振蕩后，儀表計算出參數P、I和d的值并保存，自整定結束，然后以200℃作為目標值繼續(xù)控制。

 建議：自整定時從環(huán)境溫度開始，測量值要低于目標值的80%。如果CooL設置為ON，應在高溫時打開自整定。

九、通訊及打印說明

本儀表可另配RS232、RS485接口，直接與計算機通訊，RS485標準通訊距離1.5km，可以掛接多個儀表。RS232標準通訊距離15m，只能掛接一個儀表。RS232接口的TXD、RXD、GND分別接計算機串口的第2、3、5管腳。數據格式為1個起始位﹑8個數據位﹑無校驗﹑1個停止位。采用標準的MODBUS通訊協(xié)議，幾乎能和所有的組態(tài)軟件連接，在使用組態(tài)軟件時，須選用的設備為modicon（*康）的PLC，Modbus-RTU地址型，數據為整型16位，寄存器從4001或3001開始。

參數代號    參數名      含          義

4x0001      PV           測量值（只讀）

4x0002       SV           控制目標值（讀寫）

4x0003      HA           上限報警（讀寫）

4x0004       LA           下限報警

4x0005        P           比例增益

4x0006        I           積分時間

4x0007        d           微分時間

           ······

例：讀儀表編號為1的儀表的PV和SV值（PV=651 ，SV=1000）

發(fā)送數據為 01 03 00 00 00 02 c4 0b

返回數據為 01 03 04 02 8b 03 e8 8b 1f

其中01 是儀表地址，03是功能號，00 00是寄存器起始地址，00 02 表示讀兩個數，c4 0b是校驗碼，返回數據中8b 1f是校驗碼，02 8b對應測量值651。

寫SV=1234時，發(fā)送數據 01 06 00 01 04 d2 5a 97

十、TS603系列產品 質   保

如屬廠方制造質量問題，在儀表出廠日起，由廠方免費修理，如果是由于保管及使用不當而造成損壞，修理時收成本費。保修期十二個月，質保3～5年須另注明。普通儀表十五日可退，三十日內可換。