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版本號(hào)：5400-130601

NHR-5400系列60段PID控制器  使用說(shuō)明書(shū)

一、產(chǎn)品介紹

NHR-5400系列60段PID調(diào)節(jié)器適用于需要進(jìn)行高精度多段曲線程序升/降溫控制的系統(tǒng)，可根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程的要求，按照一定的曲線進(jìn)行控制，Z多可分60段曲線對(duì)象進(jìn)行編程控制，每一段均采用PID參數(shù)設(shè)定控制，使控制更為可靠，方便靈活的曲線控制功能，可實(shí)時(shí)監(jiān)控曲線程序段的運(yùn)行時(shí)間和狀態(tài)，多種事件輸入功能。具有多種曲線控制輸出功能，可實(shí)現(xiàn)曲線控制暫停、曲線控制清零、曲線控制步進(jìn)等功能，并可實(shí)現(xiàn)手/自動(dòng)無(wú)擾動(dòng)切換。

二、技術(shù)參數(shù)

三、儀表的面板及顯示功能

1）儀表外形尺寸及開(kāi)孔尺寸

2）顯示窗

   PV顯示窗：顯示測(cè)量值：在參數(shù)設(shè)定狀態(tài)下，顯示參數(shù)符號(hào)

   SV顯示窗：顯示控制目標(biāo)值，在手動(dòng)狀態(tài)下，顯示PID運(yùn)算結(jié)果；在參數(shù)設(shè)定狀態(tài)下，顯示設(shè)定參數(shù)值

   SGE顯示窗：自動(dòng)狀態(tài)下，顯示運(yùn)行段號(hào)；手動(dòng)狀態(tài)下，顯示手動(dòng)標(biāo)志0：

3）面板指示燈

   A/M：手/自動(dòng)切換指示燈        EV1：事件報(bào)警指示燈

   AL1：*報(bào)警指示燈           AL2：第二報(bào)警指示燈

   OP1：輸出指示燈               OP2：輸出指示燈

   OP3：輸出指示燈               OP4：輸出指示燈

4） 操作按鍵

5）儀表配線

   儀表在現(xiàn)場(chǎng)布線注意事項(xiàng)：

PV輸入（測(cè)量輸入）

1. 減小電氣干擾，低壓直流信號(hào)和傳感器輸入的連線應(yīng)遠(yuǎn)離強(qiáng)電走線。如果做不到應(yīng)采用屏蔽導(dǎo)線，并在一點(diǎn)接地。

2. 在傳感器與端子之間接入的任何裝置，都有可能由于電阻或漏流而影響測(cè)量精度

熱偶或高溫計(jì)輸入：應(yīng)采用與熱偶對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償導(dǎo)線作為延長(zhǎng)線，有屏蔽

RTD（鉑電阻）輸入：三根導(dǎo)線的電阻必須相同，每根導(dǎo)線電阻不能超過(guò)15Ω

6）儀表操作說(shuō)明

 1、自動(dòng)/手動(dòng)無(wú)擾動(dòng)切換方法

在儀表自動(dòng)控制輸出模式下，同時(shí)按壓"  "和"  "鍵，儀表將自動(dòng)跟蹤輸出量，此時(shí)可按"  "或"  "鍵手動(dòng)改變儀表輸出量的百分比（范圍：0～）。手動(dòng)狀態(tài)下，儀表顯示為：

2、手動(dòng)/自動(dòng)無(wú)擾動(dòng)切換方法

在儀表手動(dòng)控制輸出模式下，同時(shí)按壓"  "鍵和"  "鍵， 儀表將回至自動(dòng)控制狀態(tài)，自動(dòng)狀態(tài)下，儀表顯示為：

★本儀表具有記憶功能，在自動(dòng)狀態(tài)切換為手動(dòng)狀態(tài)前，如果儀表為暫停狀態(tài)，則儀表從手動(dòng)切換為自動(dòng)狀態(tài)后，亦為暫停狀態(tài)。如果儀表為非暫停狀態(tài)，則從手動(dòng)切換為自動(dòng)狀態(tài)，儀表為非暫停狀態(tài)。

3、曲線控制功能鍵

    曲線控制暫停：在PV測(cè)量值顯示狀態(tài)下，按壓"  "鍵，則程序升溫控制以當(dāng)前曲線為標(biāo)準(zhǔn)控制輸出（相當(dāng)于在當(dāng)前曲線的狀態(tài)下延時(shí)輸出，如當(dāng)前曲線為第三段，按壓"  "鍵后，則控制輸出以第三段曲線為標(biāo)準(zhǔn)輸出，直至取消暫停）。在曲線控制暫停狀態(tài)下，按壓"  "鍵，則取消暫停功能，儀表從當(dāng)前控制曲線進(jìn)入自動(dòng)運(yùn)行控制輸出。曲線控制暫停狀態(tài)下，儀表顯示如下：

    曲線控制清零：在自動(dòng)控制狀態(tài)下，同時(shí)按壓"  "鍵和"  "鍵，則程序升溫曲線從第1段曲線開(kāi)始控制輸出。如：當(dāng)前曲線為第三段，同時(shí)按壓"  "鍵和"  "鍵后，則程序升溫曲線從第1段曲線開(kāi)始控制輸出。

    曲線控制步進(jìn)：在自動(dòng)控制、非暫停狀態(tài)下，同時(shí)按壓"  "鍵和"  "鍵，則程序升溫控制進(jìn)至下一曲線控制。如：當(dāng)前控制曲線為第三段，同時(shí)按壓"  "鍵和"  "鍵后，控制曲線則為第四段。

4、時(shí)間顯示切換方式

    a．在PV顯示當(dāng)前測(cè)量值的狀態(tài)下，按下"  "鍵，則儀表PV顯示當(dāng)前時(shí)間。

    b．在PV顯示當(dāng)前時(shí)間的狀態(tài)下，松開(kāi)"  "鍵，則儀表PV恢復(fù)當(dāng)前測(cè)量值顯示。

5、時(shí)間設(shè)定

在儀表PV顯示測(cè)量值的狀態(tài)下，按壓"  "鍵進(jìn)入?yún)?shù)，設(shè)定LOC=130，在PV顯示LOC，SV顯示130的狀態(tài)下，按壓"  "鍵4秒，即進(jìn)入時(shí)間參數(shù)設(shè)定，儀表PV顯示"dATE"，SV顯示當(dāng)前日期（如：090720－2009年7月20日），在此狀態(tài)下，可參照儀表參數(shù)設(shè)定方法，設(shè)定當(dāng)前日期。在儀表當(dāng)前日期顯示狀態(tài)下，按壓"  "鍵，儀表PV顯示"TlnE"，儀表SV將顯示當(dāng)前時(shí)間（如183047－18點(diǎn)30分47秒），在此狀態(tài)下，可參照儀表參數(shù)設(shè)定方法，設(shè)定當(dāng)前時(shí)間。在儀表當(dāng)前時(shí)間顯示狀態(tài)下，再次按壓"  "鍵，則退出時(shí)間設(shè)定，回至PV測(cè)量值顯示狀態(tài)。

四、通電設(shè)置

儀表接通電源后進(jìn)入自檢（自檢狀態(tài)見(jiàn)右圖），自檢完畢后，儀表自動(dòng)轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)，在工作狀態(tài)下，按壓  鍵顯示LOC，LOC參數(shù)設(shè)置如下：

1. 1） Loc等于任意參數(shù)可進(jìn)入一級(jí)菜單（LOC=00；132時(shí)無(wú)禁鎖）；

   2） Loc=132，按壓  鍵4秒可進(jìn)入二級(jí)菜單；

   3） Loc=130，按壓  鍵4秒可進(jìn)入時(shí)間設(shè)置菜單；

   4） Loc等于其它值，按壓  鍵4秒退出到測(cè)量畫(huà)面。

2.如果Loc＝577，在Loc菜單下，同時(shí)按住  鍵和  鍵達(dá)4秒，可以將儀表的所有參數(shù)恢復(fù)到出廠默認(rèn)設(shè)置。

3.在其它任何菜單下，按壓  鍵4秒可退出到測(cè)量畫(huà)面。

★返回工作狀態(tài)

1.手動(dòng)返回：在儀表參數(shù)設(shè)定模式下，按壓  鍵4秒后.儀表即自動(dòng)回到實(shí)時(shí)測(cè)量狀態(tài)。

2.自動(dòng)返回：在儀表參數(shù)設(shè)定模式下，不按任何按鍵，30秒后，儀表將自動(dòng)回到實(shí)時(shí)測(cè)量狀態(tài)。

五、參數(shù)設(shè)置

5．1 一級(jí)參數(shù)設(shè)置

在工作狀態(tài)下，按壓  鍵PV顯示LOC，SV顯示參數(shù)數(shù)值：按  或  鍵來(lái)進(jìn)行設(shè)置，長(zhǎng)按  鍵2秒可返回上一級(jí)參數(shù)，Loc等于任意參數(shù)可進(jìn)入一級(jí)參數(shù)

5．2二級(jí)參數(shù)設(shè)置

在工作狀態(tài)下，按壓  鍵PV顯示LOC，SV顯示參數(shù)數(shù)值：按  或  鍵來(lái)進(jìn)行設(shè)置，長(zhǎng)按  鍵2秒可返回上一級(jí)參數(shù)，當(dāng)Loc=132時(shí)，按壓  鍵4秒，可進(jìn)入二級(jí)參數(shù)。

注1：PIDL、PIDH的定義：PIDL、PIDH等于儀表控制輸出的上下限幅值

如：設(shè)定PIDL=10%，則儀表控制輸出量Z小為：10%。設(shè)定PIDH=90%，則儀表控制輸出量Z大為：90%。

注2：Pb、Pk、Cb、Ck的計(jì)算公式：

    Pk=預(yù)定全量程÷顯示量程×原Pk；  

    Pb=預(yù)定量程下限-顯示量程下限×Pk+原Pb；  

例：一直流電流4-20mA儀表，測(cè)量量程為：-200-100KPa，現(xiàn)作校對(duì)時(shí)發(fā)現(xiàn)輸入4mA時(shí)顯示-202，輸入20mA時(shí)顯示1008。（儀表設(shè)定：Pb=0，Pk=1）

根據(jù)公式：Pk=預(yù)定全量程÷顯示全量程×原Pk

              Pk=［1000-（-200）］÷［1008-（-202）］×1=1200÷1210×1≈0.992

              Pb=預(yù)定量程下限-顯示量程下限×Pk+原Pb

              Pb=-200-（-202×0.992）+0=-200-（-200.384）=0.384

現(xiàn)設(shè)定：Pb=0.384；Pk=0.992

注3：輸出遷移Oub、OuK、Ctb、Ctk，設(shè)置如下：

儀表變送及控制輸出以0～20mA或0～5V校對(duì)，如欲更改輸出量程或輸出偏差調(diào)整，可以利用以下公式實(shí)現(xiàn)。

公式中，當(dāng)輸出為電流信號(hào)，滿量程＝20，當(dāng)輸出為電壓信號(hào)，滿量程＝5。

例：變送電流0～20mA輸出，現(xiàn)欲改為4～20mA輸出。測(cè)量時(shí)，輸出零點(diǎn)值輸出為0mA，輸入滿量程時(shí)輸出為20mA，當(dāng)前Oub＝0，當(dāng)前OuK＝1。

所以，將Oub設(shè)置為0.2，OuK不變，就實(shí)現(xiàn)了從0～20mA輸出改為4～20mA輸出了。

注4：量程PL、PH的設(shè)定如下：

例：一直流電流輸入儀表，原量程為0-500Pa，欲將量程改為：-100.0～500.0Pa

    設(shè)定：DP=1（小數(shù)點(diǎn)在十位），PL=-100.0，PH=500.0。按確認(rèn)鍵，量程更改完畢。

單位設(shè)定功能代碼表：

5．3 三級(jí)參數(shù)設(shè)定（設(shè)定曲線設(shè)置菜單）

在工作狀態(tài)下，長(zhǎng)按  鍵4秒，即進(jìn)入三級(jí)參數(shù)的設(shè)置：

    注：當(dāng)LOOP=0（不循環(huán)），程序控制結(jié)束時(shí)，PID停止輸出，如需重新控制，要同時(shí)按壓“"鍵和“"鍵將控制曲線清零，再按“"鍵啟動(dòng)控制。當(dāng)LOOP≠0（循環(huán)），程序控制按設(shè)置的循環(huán)段開(kāi)始循環(huán)控制。

    各段的升溫速度不能大于Z大升溫速度；各段的降溫速度不能小于Z大降溫速度。

Z大升溫速度：全功率運(yùn)行時(shí)的升溫速度；Z大降溫速度：零功率運(yùn)行時(shí)的降溫速度。

舉例：系統(tǒng)在100％功率運(yùn)行時(shí)的升溫速度是3℃/分鐘，0％功率運(yùn)行時(shí)的降溫速度是0.2℃/分鐘，那么系統(tǒng)的Z大升溫速度就等于3℃/分鐘，Z大降溫速度是0.2℃/分鐘。下面的設(shè)置就是正確的：

SU00＝50℃，TI00＝10分鐘；

SU01＝55℃，TI01＝50分鐘；

SU02＝50℃，TI02＝0分鐘；

第零段的升溫速度＝（SU01-SU00）/TI00=（50－40）℃/10分鐘＝1℃/分鐘<3℃/分鐘；

*段的降溫速度＝（SU02-SU01）/TI01=（55－50）℃/50分鐘＝0.1℃/分鐘<0.2℃/分鐘。

下面的設(shè)置就不正確：

SU00＝50℃，TI00＝1分鐘

SU01＝60℃，TI01＝50分鐘；

啟動(dòng)段的升溫速度＝（SU01-SU00）/TI00=（60－50）℃/1分鐘＝10℃/分鐘>3℃/分鐘。

只有各段參數(shù)設(shè)置正確的情況下，控制器才能準(zhǔn)確跟隨控制曲線。

六、儀表型譜及接線圖

6．1儀表型譜

NHR-5400□-□-□/□/□/□/□（ ）-□-（ ）

① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦      ⑧  ⑨

6．2儀表接線圖

規(guī)格尺寸為A、B、C型接線圖注：橫豎式儀表后蓋接線端子方向不一樣，見(jiàn)示意圖1

備注：特殊訂貨與本接線圖不同之處，請(qǐng)以隨機(jī)接線圖為準(zhǔn)。

七、調(diào)節(jié)設(shè)置

7.1報(bào)警設(shè)置

1．報(bào)警輸出（AL1、AL2、AH1、AH2）

★關(guān)于回差：

    本儀表采用報(bào)警輸出帶回差，以防止輸出繼電器在或報(bào)警輸出臨界點(diǎn)上下波動(dòng)時(shí)頻繁動(dòng)作。

    具體輸出狀態(tài)如下：

★測(cè)量值由低上升時(shí)：                   ★測(cè)量值由高下降時(shí)：

★位式上限報(bào)警輸出：                   ★位式下限報(bào)警輸出：

偏差內(nèi)報(bào)警輸出                       偏差外報(bào)警輸出

7.2自動(dòng)/手動(dòng)無(wú)擾動(dòng)切換方法

    在儀表自動(dòng)控制輸出狀態(tài)下，同時(shí)按壓  鍵和  鍵，儀表將自動(dòng)跟蹤輸出量，A/M指示燈（紅）亮，即已完成自動(dòng)/手動(dòng)無(wú)擾動(dòng)切換，此時(shí)可按  或  鍵手動(dòng)改變儀表輸出量的百分比（范圍：0～）。

    手動(dòng)狀態(tài)下，儀表PV顯示：實(shí)時(shí)測(cè)量值；SV顯示：儀表輸出量的百分比。

7.3 系統(tǒng)PID參數(shù)和自整定

    系統(tǒng)調(diào)試時(shí)，可利用自整定功能，方便地找到系統(tǒng)Z佳的PID參數(shù)，提高調(diào)節(jié)品質(zhì)。在設(shè)置好控制目標(biāo)值SV后，在儀表測(cè)量狀態(tài)下，進(jìn)入一級(jí)參數(shù)設(shè)定，設(shè)定AUT=1，確認(rèn)后按住  鍵5秒退至測(cè)量狀態(tài)下，儀表開(kāi)始自整定。

    如圖示的AUT啟動(dòng)時(shí)，A/M燈閃爍，在測(cè)量PV值到達(dá)SV值設(shè)定值后，將自動(dòng)造成對(duì)系統(tǒng)二、三次擾動(dòng)。根據(jù)超振蕩的大小和恢復(fù)的周期，自動(dòng)算出系統(tǒng)的PID參數(shù)。AUT整定完成，A/M燈滅，系統(tǒng)即可正常使用。（一般對(duì)于正常系統(tǒng)自整定只需整定一次或兩次）

注：自整定時(shí)，如遇斷電或復(fù)位，儀表將以自整定前的設(shè)定值為準(zhǔn)進(jìn)行控制。

自整定時(shí)，其它操作被禁止。

自整定完畢后，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況手動(dòng)修改自整定后的參數(shù)設(shè)定值，以達(dá)到理想控制郊果。

當(dāng)手動(dòng)修改完設(shè)定值，轉(zhuǎn)到自動(dòng)狀態(tài)時(shí)，儀表一定要斷電再上電才能實(shí)現(xiàn)PID跟蹤效果。

7.4 關(guān)于60段程序控制儀表的說(shuō)明

POST=0：上電后為停止?fàn)顟B(tài)，按壓“"鍵開(kāi)始控制，POST=1：上電時(shí)，儀表直接開(kāi)始控制。

當(dāng)STA=1時(shí)，對(duì)應(yīng)起始段為SU00，等待時(shí)間是由用戶設(shè)置的起始段目標(biāo)值及用戶設(shè)備功率所決定。

曲線舉例如右圖1所示：

圖1

POST=2：上電測(cè)量值落在升溫段時(shí)的曲線舉例如圖2所示：

圖2

POST=2：上電測(cè)量值沒(méi)有落在升溫段里，則從當(dāng)前值控制到STA起啟段目標(biāo)值后再走曲線，例如STA=4曲線舉例如圖3所示：

圖3

POST=3：上電當(dāng)測(cè)量值比斷電時(shí)刻的設(shè)定值高時(shí)，溫度要降到斷電時(shí)刻的設(shè)定值后，再繼續(xù)運(yùn)行設(shè)定曲線落，曲線舉例如圖4所示：

圖4

POST=3：上電當(dāng)測(cè)量值比斷電時(shí)刻的設(shè)定值低時(shí)，溫度要升到斷電時(shí)刻的設(shè)定值后，再繼續(xù)運(yùn)行設(shè)定曲線落，曲線舉例如圖5所示：

圖5

注：儀表在上電必須根據(jù)工藝要求來(lái)設(shè)定曲線，先啟動(dòng)自整定，整定從當(dāng)前溫度數(shù)值落在哪一個(gè)溫度段為準(zhǔn)就以這段的起始控制數(shù)值為準(zhǔn)整定，在整定過(guò)程中曲線是停止的，目前程序段控制原則是“管頭原則"頭段整定好后就可啟動(dòng)曲線運(yùn)行，從而保證曲線的正常控制。

7.5打印功能

1、手動(dòng)打印

在儀表測(cè)量值顯示狀態(tài)下，按壓“"鍵，即打印出當(dāng)前的實(shí)時(shí)測(cè)量值。

2、定時(shí)打印

當(dāng)時(shí)間測(cè)定等于間隔時(shí)間時(shí)，儀表將控制打印機(jī)進(jìn)行定時(shí)打印，定時(shí)打印時(shí)將打印當(dāng)前實(shí)時(shí)測(cè)量值。打印格式為：

-------------------------

TIME    PRINT

2009－04－14     ----------------------日期

21：06：15       ----------------------時(shí)間

PV= －250℃     ----------------------*通道測(cè)量值

SEG=01          ----------------------控制段號(hào)

SV=   465℃      ----------------------設(shè)定值

Out=   0.0%      ----------------------百分比輸出值

Alm：O  O       ----------------------報(bào)警狀態(tài)

-------------------------

3、接線方式

八、儀表通訊

本儀表具有通訊功能，可在上位機(jī)上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、參數(shù)設(shè)定、遠(yuǎn)程監(jiān)控等功能。

技術(shù)指標(biāo)：通訊方式 串行通訊RS-485，RS-232，波特率1200～9600bps

數(shù)據(jù)格式：一位起始位，八位數(shù)據(jù)位，一位停止位

★具體參數(shù)參見(jiàn)《儀表通訊手冊(cè)》