Программный ПИД-регулятор ОВЕН ТРМ251

Проанализировав опыт эксплуатации промышленных регуляторов со встроенным таймером и поддержкой выполнения программ технолога (ТРМ501, ТРМ151, МПР51), компания ОВЕН выпустила на рынок ТРМ251 – программный ПИД регулятор. Этот прибор объединил в себе возможности современного, универсального средства управления технологическим процессом, простоту в эксплуатации, интуитивно понятный интерфейс оператора и надежность, обеспеченную применением современной элементной базы. ТРМ251 соответствует классу «А» по электромагнитной совместимости в промышленных условиях.

Одноканальный программный ПИД-регулятор ОВЕН ТРМ251 применяется для управления многоступенчатыми температурными режимами в системах управления электропечами (камерными, элеваторными, шахтными, плавильными и др.).
Прибор имеет удобный, интуитивно понятный человеко-машинный интерфейс.

Функциональные возможности прибора ОВЕН ТРМ251

ДВА УНИВЕРСАЛЬНЫХ ВХОДА (основной и резервный)
ФУНКЦИЯ РЕЗЕРВИРОВАНИЯ ДАТЧИКОВ – автоматическое включение резервного датчика в случае отказа основного
ВРЕМЯ ОПРОСА ВХОДА – 300 мс
ПРОГРАММНОЕ ПОШАГОВОЕ ПИД-РЕГУЛИРОВАНИЕ – 3 программы технолога по 5 шагов
АВТОНАСТРОЙКА ПИД-регулятора по современному эффективному алгоритму
ТРИ УПРАВЛЯЮЩИХ ВЫХОДА:
– управление исполнительным механизмом (э/м реле, транзисторная или симисторная оптопара, 4...20 мА, выход для управления внешним твердотельным реле)
– сигнализация о выходе регулируемой величины за заданные пределы (э/м реле)
– сигнализация о неисправности датчика или обрыве контура регулирования LBA (э/м реле) или регистрация (4...20 мА)
УДОБНЫЙ ЧЕЛОВЕКО-МАШИННЫЙ ИНТЕРФЕЙС
СЕТЕВОЙ ИНТЕРФЕЙС RS-485 (протоколы Modbus RTU/ASCII, ОВЕН)
КОНФИГУРИРОВАНИЕ НА ПК или с лицевой панели прибора
ФУНКЦИЯ СОХРАНЕНИЯ ОБРАЗА EEPROM

Функциональная схема прибора

Измерительный канал с функцией резервирования датчика

ТРМ251 в обычном режиме осуществляет одноканальное регулирование по показаниям основного датчика, подключенного ко входу 1. В случае отказа основного датчика (обрыв, короткое замыкание и т.п.) прибор автоматически переключается на регулирование по показаниям резервного датчика, подключенного ко входу 2.

Универсальные входы

Входы ТРМ251 – универсальные, к ним подключаются все наиболее распространенные типы датчиков:
- термопреобразователи сопротивления типа ТСМ/ТСП/ТСН;
- термопары TХК(L), ТХА(К), ТЖК(J), ТНН(N), ТПП(R), ТПП(S), ТПР(В), TВР(А_1,2,3), ТМК(Т);
- датчики с унифицированным выходным сигналом тока 0(4)...20 мА, 0...5 мА или напряжения 0...1 В, –50...+50 мВ.

ПИД-регулирование с автонастройкой

ТРМ251 позволяет управлять объектом с высокой точностью благодаря ПИД-регулированию. В приборе реализована функция автонастройки ПИД-регуляторов, избавляющая пользователя от трудоемкой операции ручной настройки.
Если в особой точности нет необходимости, прибор может работать в режиме двухпозиционного регулирования.
Современный эффективный алгоритм АВТОНАСТРОЙКИ ПИД-регулятора:
разработан компанией ОВЕН совместно с ведущими российскими учеными

При автонастройке прибор вычисляет оптимальные для данного объекта значения коэффициентов ПИД-регулирования. Последующая несложная ручная подстройка позволяет свести к минимуму перерегулирование.

Регулирование по программе, заданной технологом

ТРМ251 управляет технологическим процессом по программе, которая представляет собой последовательность шагов. Шаг включает в себя 2 стадии:
- нагрев (или охлаждение) до заданной температуры в течение заданного времени роста;
- поддержание температуры на уровне уставки в течение заданного времени выдержки.

Пример программы для ТРМ251

_____________________________________________________

ТРМ251 может хранить в памяти 3 программы по 5 шагов в каждой.

Управление исполнительными механизмами

Для регулирования температуры или другой физической величины прибор управляет исполнительным механизмом, подключенным к выходному элементу 1 (ВЭ1). Тип ВЭ1 в зависимости от подключаемой нагрузки пользователь выбирает при заказе:
- реле 4 А 220 В;
- транзисторная оптопара n–p–n_типа 400 мА 60 В;
- симисторная оптопара 50 мА 250 В;
- ЦАП «параметр–ток 4...20 мА»;
- выход 4...6 В 70 мА для управления твердотельным реле.

Сигнализация о выходе регулируемой величины за заданные пределы

ТРМ251 контролирует нахождение регулируемой величины в установленных границах. При выходе за границы технологический процесс не прерывается, но выдается предупреждение и срабатывает выходной элемент 2 (э/м реле 2 А 220 В), к которому можно подключить различные сигнальные устройства (лампу, звонок и т.п.).

Контроль исправности датчиков и контура регулирования

ТРМ251 контролирует работоспособность:
- основного и резервного датчиков (проверка на обрыв, замыкание, выход за допустимый диапазон и т. д.)
- контура регулирования (LBA-авария).
В случае отказа одного из датчиков включается функция резервирования, при этом выдается предупреждающее сообщение.
В случае неисправности обоих датчиков или контура регулирования прибор останавливает технологический процесс и сигнализирует об аварии с индикацией ее причины. Возможно подключение внешней сигнализации о неисправности системы, если при заказе в качестве ВЭ3 установлено э/м реле 2 А 220 В (модификация ТРМ251-Х.ХРР).

Регистрация измеряемой величины

ТРМ251 может осуществлять преобразование измеряемой величины в сигнал тока 4...20 мА для регистрации на внешнем носителе. Для этого при заказе в качестве ВЭ3 должен быть установлен ЦАП 4...20 мА (модификация ТРМ251-Х.ХРИ).

Интерфейс RS-485

В ТРМ251 установлен модуль интерфейса RS-485, позволяющий:
дистанционно запускать и останавливать программу технолога;
конфигурировать прибор на ПК (программа-конфигуратор предоставляется бесплатно);
регистрировать на ПК параметры текущего состояния.
ТРМ251 может работать в сети только при наличии в ней мастера. Мастером сети RS-485 может быть персональный компьютер, программируемый контроллер, например ОВЕН ПЛК, панель оператора ОВЕН ИП320 и др.
Подключение ТРМ251 к ПК производится через адаптер ОВЕН АС3-М или АС4.

Поддержка протоколов ОВЕН и Modbus

Для сетевого обмена с ТРМ251 пользователь может выбрать один из трех протоколов: ОВЕН, Modbus RTU, Modbus ASCII. Конфигурирование ТРМ251 осуществляется по протоколу ОВЕН.
Поддержка универсального протокола Modbus позволяет ТРМ251 работать в одной сети с контроллерами и модулями как фирмы ОВЕН, так и других производителей.

Интеграция в АСУ ТП

При интеграции ТРМ251 в АСУ ТП в качестве программного обеспечения можно использовать SCADA-систему Owen Process Manager или какую-либо другую программу.
Компания ОВЕН бесплатно предоставляет для ТРМ251:
драйвер для Trace Mode;
OPC-сервер для подключения прибора к любой SCADA-системе или другой программе, поддерживающей OPC-технологию;
библиотеки WIN DLL для быстрого написания драйверов.

Интерфейс оператора

Терморегулятор ТРМ251 имеет удобный интуитивно понятный интерфейс оператора

Контрастный цифровой индикатор отображает всю необходимую информацию

В процессе выполнения программы технолога индицируется измеренное значение, при этом светится светодиод «ЗНАЧЕНИЕ» и, если измеряется температура, светодиод "°С"

Удобно организован выбор программы и шага для выполнения

В памяти ТРМ251 могут содержаться 3 программы технолога по 5 шагов каждая.
Необходимую программу оператор выбирает кнопкой «№», начальный шаг – кнопкой «ШАГ» с соответствующим номером.
Оператор видит, какая программа и какой шаг выполняются в текущий момент, по свечению светодиодов:

«ПРОГРАММА» 1...3

«ШАГ» 1...5

Для запуска и остановки выбранной программы

Оператор может контролировать, а также редактировать технологические параметры программы в процессе ее выполнения

Мгновенное значение уставки текущего шага вызывается на дисплей нажатием кнопки «УСТАВКА» на лицевой панели, при этом рядом с кнопкой загорается светодиод.

Технические характеристики

Напряжение питания	90...245 В переменного тока
Частота напряжения питания	47...63 Гц
Потребляемая мощность	не более 6 ВА
Количество универсальных входов	2 (основной и резервный)
Минимальное время опроса датчика	0,3 с
Количество выходных элементов	3
Тип интерфейса связи	RS-485
Протоколы передачи данных	ОВЕН, Modbus RTU, Modbus ASCII
Скорость передачи данных:
– по протоколу ОВЕН	2,4; 4,8; 9,6; 14,4; 19,6; 28,8; 38,4; 57,6; 115,2 кбит/с
– по протоколу Modbus RTU/ASCII	9,6; 14,4; 19,6; 28,8; 38,4; 57,6; 115,2 кбит/с
Габаритные размеры (мм) и степень защиты корпуса:
– настенный Н	130х105х65, IP44
– щитовой Щ1	96x96x70, IP54 со cтороны передней панели
Масса прибора	не более 0,5 кг

Характеристики измерительных датчиков

Тип датчика	Диапазон измерений	Разрешающая способность*	Предел основной приведенной погрешности
ТСМ 50М/100М (W100=1,426)	–50…+200 °С	0,1 °С	±0,25 %
ТСМ 50М/100М (W100=1,428)	–99…+200 °С	0,1 °С
ТСП 50П/100П (W100=1,391)	–200…+750 °С	0,1 °С
ТСП 50П/100П (W100= 1,385), Pt100	–200…+750 °С	0,1 °С
ТСП 500П/1000П (W100=1,391)	–200…+750 °С	0,1 °С
ТСП 500П/1000П (W100=1,385), Pt1000	–200…+750 °С	0,1 °С
ТСП 100Н/1000Н (W100=1,617)	–60…+180 °С	0,1 °С
ТСМ гр. 23	–50…+180 °С	0,1 °С
ТХК (L)	–200…+800 °С	0,1 °С	±0,5 %
ТХА (К)	–200…+1300 °С	0,1 °С
ТЖК (J)	–200…+1200 °С	0,1 °С
ТНН (N)	–200…+1300 °С	0,1 °С
ТПП (S), ТПП (R)	0…+1750 °С	0,1 °С
ТПР (B)	+200…+1800 °С	0,1 °С
ТВР (А-1)	0…+2500 °С	0,1 °С
ТВР (А-2)	0…+1800 °С	0,1 °С
ТВР (А-3)	0…+1800 °С	0,1 °С
ТМК (Т)	–200…+400 °С	0,1 °С
Сигнал тока 0…5 мА, 0…20 мА, 4…20 мА	0…100 %	0,1 °С	±0,25 %
Сигнал напряжения –50…+50 мВ, 0…1 В	0…100 %	0,1 °С	±0,25 %
* При измерении температуры выше 999,9 °С и ниже минус 99,9 °С разрешающая способность прибора 1 °С

Характеристики выходных элементов

Обозначение	Тип выходного элемента (ВЭ)	Электрические характеристики
Р	электромагнитное реле	для ВЭ1 – 4 А, для ВЭ2, ВЭ3 – 2 А при 220 В 50 Гц, cosϕ >0,4
К	транзисторная оптопара n–p–n типа	400 мА при 60 В пост. тока
С	симисторная оптопара	50 мА при 250 В (пост. откр. симистор) или 400 мА (симистор вкл. с частотой 50±1 Гц и tимп. не более 2 мс)
И	цифроаналоговый преобразователь «параметр–ток 4…20 мА»	сопротивление нагрузки 0…1300 Ом напряжение питания 10...36 В
Т	выход для управления внешним твердотельным реле	выходное напряжение 4...6 В максимальный выходной ток 70±20 мА

Условия эксплуатации

Температура окружающего воздуха +1...+50 °С

Атмосферное давление 84...106,7 кПа

Относительная влажность воздуха (при +35 °С и ниже без конденсации влаги) не более 80 %

Схемы подключения

Общая схема подключения ТРМ251

Схемы подключения выходного элемента 1 (ВЭ1)


ВЭ1 типа Р (э/м реле)	ВЭ1 типа К (транзисторная оптопара)	ВЭ1 типа С (симисторная оптопара)	ВЭ1 типа Т (для управления твердотельным реле)	ВЭ1 типа И (ЦАП 4...20 мА)