HC系列专家自整定PID调节仪(共12页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上HC系列专家自整定PID调节仪 使用说明书北京京汇川仪表科技有限公司地址：北京海淀区知春路甲48号盈都大厦C座1-11A 邮编： 电话：（010） 传真：（010）E-mail:hcyb QQ:网址：一、概述HC-808系列智能仪表采用先进的微电脑芯片及技术,可与各类传感器、变送器配合使用，对温度、压力、液位、流量等工业过程参数进行测量、显示、精确控制、变送输出、数据采集及通讯。二、功能特点万能输入功能自动校准和人工校准功能手动/自动无扰动切换功能可选择适应加热或制冷的正/反作用控制输出信号限幅 采用模糊控制理论和传统PID控制相结合的方式，具备高精度的自整定功能，使

2、控制过程具有响应快、超调小、稳态精度高的优点，对常规PID难以控制的大纯滞后对象有明显的控制效果 HC-900在HC-808基础上增加了32段程序控制功能三、主要技术指标基本误差：0.5FS或 0.2FS1个字分 辨 力：1/20000、14位A/D转换器 显示方式：双排四位LED数码管显示，可选带光柱的仪表。采样周期：0.2S报警输出：二限报警，报警方式为测量值上限、下限，继电器输出触点容量 AC220V/3A 控制输出：继电器触点输出固态继电器脉冲电压输出（DC12V/30mA）单相/三相可控硅过零触发 单相/三相可控硅移相触发模拟量420mA、010/20mA、15V、05V/10V输出

3、，精度：0.2FS变送输出： 420mA、010/20mA、15V、05V/10V，精度：0.2FS通讯输出：接口方式隔离串行双向通讯接口RS485/RS422/RS232/Modem 波特率3009600bps内部自由设定使用环境：温度050 湿度：85%RH馈电输出：DC24V/30mA电 源：开关电源 85265VAC或DC24V，功耗4W以下四、型号说明 型 谱说 明 HC-808智能PID调节仪外形尺寸A横式16080125mm开孔15276A/S竖式80160125mm开孔76152B方式9696110 mm 开孔9292C横式9648110 mm 开孔9244C/S竖式48961

4、10 mm 开孔4492D方式7272110 mm 开孔6868F方式4848110 mm 开孔4444报警输出BB1-1个报警点，B2-2个报警点 控制输出见“控制输出方式表”通讯输出P微型打印机R串行通讯RS232S串行通讯RS485变送器配电电源无馈电输出V12带DC12V馈电输出V24带DC24V馈电输出供电电源220VAC供电WDC24V供电输入信号Sn见“输入信号类型表”控制输出方式表代 码 LG X1K1K2输出方式 继电器固态继电器420mA单相可控硅过零触发三相可控硅过零触发代 码X2X3X4K3K4输出方式010/20mA15V05V/10V单相可控硅移相触发三相可控硅移相

5、触发五、操作说明（一）仪表面板HA-HA报警灯 LA-LA报警灯OUT-输出指示灯 COM- 通讯指示灯AT-自整定状态灯PV-测量值/提示符显示窗SV-控制目标/设定值/输出百分量显示窗工作状态灯HA亮时为上限报警；LA 灯亮时为下限报警；OUT灯亮表示接通负载或有电压电流输出。（二）按键功能SET在设定状态时，用于存贮参数的新设定值并进入下一个设定参数。在设定状态时，用于增加设定值。在设定状态时，用于减少设定值。A/M在设定状态时，短按该键返回上一个参数设置，长按该键则退出设置状态，备用。工作状态下，按一下SET键马上松开，下排显示A ，表示自动控制输出量的大小，再按一下SET键，下排又显

6、示控制目标值。A/M键为手动/自动转换，按一下A/M键下排显示H ，进入手动控制输出状态，此时可以用和键改变输出量的大小。再按一下A/M或SET键则返回自动控制输出状态。在自动控制输出状态时，按、键直接增加、减少控制目标值。（三）上电自检按仪表的端子接线图连接好仪表的电源、输入、输出、报警等接线。仔细检查仪表的接线，正确无误后方可打开电源。接通电源后仪表上排显示HELO下排显示PASS字样表示仪表自检通过,如果显示-HH-表示超量程或传感器未接入，仪表采用人机对话形式来输入参数，用各种提示符来提示应输入的数据。 (四)参数设定按住SET键不动，保持2秒以上，直到上排显示-Cd- 下排显示123

7、0，用和键把1230改变为1234，再按SET键，才进入参数设定状态，输入其他值无效，这主要是为了防止现场操作人员误修改参数。 在设定状态下，上排显示参数提示符，下排显示相应的设定值。工作状态下，上排显示测量值，下排显示控制目标值。如果设定过程中12秒钟不改变参数,则仪表自动返回运行。 提示符及含义如下:(1) -Sn- 设定仪表输入信号(输入信号选择对照表)参数提示符输入信号内容参数提示符输入信号内容 tcK K 型rtd远传电阻0400 tcS S 型 bA1 BA1 tcE E 型 bA2 BA2 tcb B 型 050 050mV tct T 型 05V 05V tcn N 型 15V

8、 15V tcj J 型 020 020mA P100 Pt100 010 010mA C100 Cu100 420 420mA Cu50 Cu50自由输入由内部自动完成, 无需用户进行任何硬件调整(2) dot设定显示值有几位小数点，范围03。(3) inPL线性输入下限对应显示值即仪表量程下限，范围-9999999。(变送输出下限）(4) inPH线性输入上限对应显示值即仪表量程上限，范围-9999999。(变送输出上限）(5) HA上限报警值(6) HYH上限报警回差。当测量值大于HA+HYH时，HA继电器常开点闭合，当测量值小于HA-HYH时，HA继电器解除报警状态，常开点断开。设置该

9、参数防止继电器频繁动作。(7) LA下限报警值(8) HYL下限报警回差值。当测量值小于LA-HYL时，LA继电器常开点闭合，当测量值大于LA+HYL时，LA继电器解除报警状态，常开点断开。(9) At自整定开关, 用或键设成ON则允许自整定, 设成OFF则禁止自整定, 每次整定完后自动设成OFF, 第一次启动自整定则必须设成ON, 整定过程中下排出现At字样, 同时AT灯亮, 整定完后自动取消。(10) -P-比例增益,范围为199.99,出厂缺省值设为10.00。 (11) -I-积分时间,范围为14000秒,出厂缺省值设为200。 (12) -d-秒分时间,范围为1999秒,出厂缺省值设

10、为40.0。 (13) oPL限制调节量输出最小值，范围为080%。(14) oPH限制调节量输出最大值，范围为0100%。 (15) Lit投入超调抑制作用的控制点与目标SV值的距离。如：SV=150，希望在145开始投入超调抑制，则Lit=5.0。 (16) dv超调抑制作用强度，分为05档。档位越大，抑制作用越强。抑制过大，会使系统到达设定控制值的时间越长。Lit太大，即投入抑制作用太早，也会使控制时间增长，这两个参数要配合起来调，使系统得到满意的效果。(17) CooL正反作用选择，选择oFF,为反作用调节方式，指仪表输入增大时，调节输出趋向减小的控制，如加热控制；选择oN，为正作用调

11、节方式，指仪表输入增大时，调节输出趋向增大的控制，如致冷控制。(18) OP选择控制输出方式,SSr-固态继电器/可控硅输出、onoF-继电器开关输出,05V、15V、010V电压输出，020mA、420mA，010mA电流输出, 共8种常用方式。特殊要求另议, 继电器开关控制周期为20秒,固态继电器/可控硅控制周期为2秒。(19) oSEt调零校正系数范围-99.999.9，修正后显示值=修正前测量值+oSEt。(20) FSEt调满度校正系数范围0.5002.000，修正后=FSEt（修正前测量值+oSEt）(21) Lb数字滤波参数，设置范围为010，0没有任何滤波，1只有中间值滤波，2

12、10同时有取中间值滤波和二阶积分滤波。Lb越大，测量值越稳定，但响应也越慢。一般在测量值受到较大干扰时，可逐步增大Lb值。在实验室对仪表进行计量检定时，则应将Lb设置为0或1以提高响应速度。(22) Addr通讯地址即仪表编号，范围199。(23) bAUd通讯的波特率，范围3009600。(24) C-oP选择通讯协议，设为ON时为Modbus协议，设为OFF为本公司开发的协议。(25) HdiS光柱显示内容，设为ON光柱显示控制输出比例，设为OFF光柱显示测量值对应量程的比例。例：输入PT100，inPL=0，inPL=500，HdiS=OFF，测量值为250.0时，光柱显示一半。带有光柱

13、的仪表才有此参数。当仪表上排显示-End表示参数设置完毕。设定的参数根据用户要求可能有变动，内容上有增减，以满足个性化需求。六、PID参数的意义及作用按偏差的比例、积分、微分控制(简称PID控制) 是工业过程中应用最广泛的一种控制方法，P为比例增益，代表比例控制作用的强弱，与比例带成倒数关系。I为积分时间，单位为秒，d为微分时间，单位为秒。（一）PID参数人工整定指南比例增益P的选取。由于P的大小直接影响到系统的超调量、过渡时间和稳态误差，因此P的选取尤其重要。比例增益P 加大，系统动作灵敏，速度加快，但偏大，超调量增大，振荡次数增多，调节时间过长。若P太大，系统会趋向振荡，超调较大；若P太小

14、，会使系统动作缓慢，可能会欠调。积分时间I的选取。积分作用旨在消除稳态误差，积分时间I的大小与积分作用呈反比关系。I太小，积分作用太强将使系统不稳定，振荡次数较多；而I太大，对系统性能影响减弱，以至不能消除稳态误差。微分时间d的选取。微分控制能够预测偏差，产生超前校正作用，可以较好地改善动态特性。但是，当d偏大或偏小时，超调量和调节时间都会增加。工程上,一般选取d0.1I0.2 I。这里举一个使用常碰到的现象，以说明手动调整PID参数的规律。在整个动态过程中，发现响应超调量偏小，测量值围绕给定值小幅振荡，调节时间长，稳定不下来。超调量偏小说明P偏小，小幅振荡和不稳定说明I偏小。可以依据PID调

15、节规律逐渐增大P和I， d也随I作相应调整，逐步满足调节要求。由上述分析可知，三个参数的选取相互影响、相互制约，还受实际各种因素的制约，必须根据具体运行情况和控制要求做出折衷选择。（二）自整定模糊PID指南选取控制目标值的80%量为自整定的给定值，输出为满度输出的80%量。例如，在加热控制过程中，控制目标值设为200，满度输出opH=100，控制输出信号为4-20mA。自整定时，以160作为自整定的目标值，当测量值低于160时，输出为满度输出的80%=16.8mA，当测量值大于160时，输出为4mA。这样，系统在160上下振荡，经过23次振荡后，仪表计算出参数P、I和d的值并保存，自整定结束，

16、然后以200作为目标值继续控制。 建议：自整定时最好从环境温度开始，测量值要低于目标值的80%。如果CooL设置为ON，应在高温时打开自整定。七、关于HC-900智能程序调节仪的使用说明 HC-900智能程序调节仪一般采用三排数码管显示。工作状态时，仪表上排显示测量值，中间显示控制的目标值、输出百分比数。下排交替显示当前工作的段数和该段剩余的时间。仪表没有进入控制输出状态运行时，下排根据状态显示Hold（暂停）、StoP（停止）、-End（结束）。（一）增加的按键功能：在自动输出状态下用于修改程序跳转到某一段，此时下排显示Ln xx，可通过、键更改段数使程序跳转到设定段，按SET键保存。在自动

17、输出状态下用于仪表的停止输出，按该键2秒钟，下排显示StoP，则仪表停止输出。用于启动/暂停曲线控温的开始与暂停(下排显示run hold)。（二）HC-900在HC-808基础上增加了32段程序控制功能，增加的提示符及含义如下：Ln表示有几段控温曲线(132)bt表示控温曲线起始温度，一般可设为室温。C 01表示第一段控温曲线的温度。T 01表示由起始温度到第一段控温点的时间C 02表示第二段曲线控温的温度。T 02表示由第一段控温点到第二段控温点的时间。 C32表示第三十二段曲线控温的温度。T32表示由第三十一段控温点到第三十二段控温点的时间。Clr复位方式,默认值为1，表示退出设定后，程

18、序继续运行；如果设为0，则SV从bt温度重头开始。 End -表示参数设置完毕，不按任何键，则几秒后，根据Clr的值，自动运行。八、通讯及打印说明本仪表可另配RS232、RS485接口，直接与计算机通讯，RS485标准通讯距离1.5km，可以挂接多个仪表。RS232标准通讯距离15m，只能挂接一个仪表。RS232接口的TXD、RXD、GND分别接计算机串口的第2、3、5管脚。数据格式为1个起始位8个数据位无校验1个停止位。Modbus通讯协议几乎能和所有的组态软件连接，本公司自行开发的协议更适合用户自己编写计算机软件连接仪表。 (一) MODBUS通讯协议采用标准的MODBUS通讯协议，在使用

19、组态软件时，须选用的设备为modicon(莫迪康)的PLC，Modbus-RTU地址型，数据为整型16位，寄存器从4001或3001开始。参数代号 参数名 含 义4x0001 PV 测量值4x0002 SV 给定值4x0003 HA 上限报警4x0004 LA 下限报警4x0005 P 比例增益4x0006 I 积分时间4x0007 d 微分时间 例：读仪表编号为1的仪表的PV和SV值（PV=651 ，SV=1000）发送数据为 01 03 00 00 00 02 c4 0b返回数据为 01 03 04 02 8b 03 e8 8b 1f其中01 是仪表地址，03是功能号，00 00是寄存器起

20、始地址，00 02 表示读两个数，c4 0b是校验码，返回数据中8b 1f是校验码，02 8b对应测量值651。写SV=1234时，发送数据 01 06 00 01 04 d2 5a 97（二）本公司自行开发的协议仪表编号即通讯地址，由参数Addr决定。参数代号表示要读/写的参数名。所有数字变成ASC码传输，其命令格式如下：从仪表读数据指令格式：EOT+仪表编号 +52H+参数代号+ENQEOT仪表编号十位仪表编号个位R参数十位参数个位ENQ 04h,30h,31h,52h,30h,30h,05h 仪表返回：STX+仪表编号+参数代号+参数值+校验码+ETXSTX编号十位编号个位参数十位参数个

21、位符号位数据千位数据百位数据十位小数点数据个位校验码ETX02h,30h,31h,30h,30h,2bh,31h,32h,33h,2eh,34h,e6h,03h（小数点根据实际位置变动，读出测量值为123.4）向仪表写数据指令格式：EOT+仪表编号+57H+参数代号+被写入的数值+ENQEOT仪表编号十位仪表编号个位W参数十位参数个位符号位数据千位数据百位数据十位小数点数据个位ENQ04h,30h,31h,57h,30h,31h,2bh,31h,32h,33h,2eh,34h,05h （写SV=123.4）写数据时，写入正常返回06h，不正常则返回03h。说明：仪表编号由仪表中“Addr”参数

22、决定，它为2位数字的ASC码。 在命令及返回参数中的EOT，STX等均为一个ASC码，它们的码值为：STX=02H；ETX=03H；ENQ=05H；EOT=04H，R表示读，ASC码值=52h；W表示写，ASC码值=57h。 数据值为符号位+4位有效位+小数点，共6位。检验码为发送前11个字节之和，超过FFH，则减去100H。例如：仪表编号为01,测量值=123.4,则数据千位为31H、百位为32H、十位为33H、个位为34H、符号位2BH为正、符号位2DH为负。参数代号 参数名 含 义00 PV 测量值01 SV 给定值02 HA 上限报警03 LA 下限报警04 P 比例增益05 I 积分

23、时间06 D 微分时间 由HC智能仪表+上位机组成的DCS集散控制系统，具有集中管理，分散控制的特点。控制以及数据采集均由下位机完成，上位机则对整个工艺过程进行实时监控，记录并打印历史数据。上位机故障不影响下位机，下位机之间故障不扩散，从而大大减小了因局部故障造成系统崩溃的几率。（三）打印功能仪表的打印功能由仪表内增加的打印接口板及另配的打印单元（打印机及打印电源）完成。仪表内置硬件时钟，停电不影响。打印的通讯格式：1个启始位，8个数据位，1个停止位，无校验，波特率1200。参数设置如下：-Ht-设定月日。-Lt-设定时分，这样就提供给打印机一个起始时间，到时打印机会一起打印出来（月日：）。-

24、Pt-设定仪表定时打印周期，范围19999分，设为00时不打印。注1：带打印功能的仪表才有此类参数。注2：在仪表工作状态下，按下键可实现即时打印。九、举例仪表用于加热温度控制，输入信号为二线制温度变送器4-20mA，对应0800，温度高于控制值805时上限报警动作，低于795时解除报警，控制输出最大值为80%，P、I、D参数按出厂缺省值设定，和计算机联网，仪表编号为01，波特率为9600，测量值无须校正,小数点为1位，参数设定如下： 加热某样品,要求从室温(20)开始，经下列程序：第一段控温（从室温升温）700,升温时间60分钟第二段控温（恒温）700,升温（恒温）时间300分钟第三段控温（升

25、温）750,升温时间10分钟第四段控温（恒温）750,升温（恒温）时间100分钟第五段控温（降温）400, 降温时间40分钟第六段控温（降温）100, 降温时间200分钟 提示符 键入数据 意义bt 20 程序开始时的温度为20Ln 6 共有6个六段曲线 C 01 700 第一段控温700 T 01 60 由室温升温到700的时间60分钟C 02 700 第二段恒温700T 02 300 恒温700的时间为300分钟C 03 750 第三段控温750T 03 10 由700升温到750的时间为10分钟 C 04 750 第四段恒温750T 04 100 恒温750的时间为100分钟C 05 4

26、00 第五段控温400T 05 40 由750降温到400的时间为40分钟C 06 100 第六段控温100T 06 200 由400降温到100的时间为200分钟以此类推Sn=4-20 dot=1 inPL=0.0 inPH=800.0 HA=800.0，HYH=5.0 P=10.00 I=200 d=40.0 oPL=0 oPH=80 CooL=oFF oSEt=0.0 FSEt=1.000 Addr=1 bAUd=9600十、端子接线A、A/S规格16080125尺寸的仪表（三相控制输出）B规格9696尺寸仪表C规格9648尺寸仪表C/S规格4896尺寸仪表D规格7272尺寸仪表F规格4

27、848尺寸仪表可控硅触发时接线图（过零触发及时间比例输出）注意：根据负载的电压及电流大小选择适当的阻容吸收回路及压敏电阻以保护可控硅。仪表触发输出要求负载额定交流电源为100380VAC（最大电压允许范围85418VAC）。特殊要求的仪表，接线方式请以随机接线图为准。承蒙惠购本公司仪表，不胜感激。敬请事先详阅本说明书，以便于正确使用。本仪表虽然在严格的品质管理下制造出厂，但万一发生不正常事项或遇到意外情况，敬请通知本公司生产部、技术服务部或当地供货商联系。您的需要是对我们的最大支持！北京京汇川仪表科技有限公司地址：北京海淀区知春路甲48号盈都大厦C座1-11A 邮编： 电话：（010） 传真：（010）E-mail:hcyb QQ:网址：专心-专注-专业