AL806使用说明书v10.docx
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AL806使用说明书v10
AL-806智能PID调节仪
使
用
说
明
书
瑞安市安立电子科技有限公司
一、仪表简介…………………………………………………………………2
二、技术指标…………………………………………………………………2
三、操作说明…………………………………………………………………3
3.1面板按键说明………………………………………………………3
3.2功能说明……………………………………………………………4
3.2.1上电自检……………………………………………………………4
3.2.2参数设定……………………………………………………………4
3.2.3开锁………………………………………………………………6
3.2.4冷端补偿…………………………………………………………6
3.2.5下显示状态………………………………………………………6
3.2.6正反作用…………………………………………………………6
3.2.7报警………………………………………………………………6
3.2.8小数点设定………………………………………………………6
3.2.9调零………………………………………………………………7
3.2.10线性输入…………………………………………………………7
3.2.11输入类型…………………………………………………………7
3.2.12时间比例输出……………………………………………………7
3.2.13自定义电流输出…………………………………………………7
3.2.14输出方式…………………………………………………………7
3.2.15模糊PID控制的参数调整方法…………………………………8
3.2.16位式控制…………………………………………………………9
3.2.17手动控制…………………………………………………………9
3.2.17报警………………………………………………………………9
四、接线与安装………………………………………………………………9
4.1接线图………………………………………………………………10
4.2安装…………………………………………………………………10
五、通讯协议…………………………………………………………………12
5.1通讯规程……………………………………………………………12
5.2回答命令的格式……………………………………………………12
5.3数据形式……………………………………………………………12
5.4通讯指令……………………………………………………………12
5.5仪表参数代码表……………………………………………………13
附录1:
可控硅过零和移相触发接线实例…………………………………15
附录2：
仪表常见故障及诊断………………………………………………20
一、仪表简介
AL-806智能PID调节仪是一种采用全新设计理念的高性能、高可靠性智能型工业调节仪表，广泛应用于石油、化工、陶瓷、冶金、热处理等行业的温度、流量、压力、液位等的自动控制系统。
仪表采用当今最先进的ATMEL单片微机作主机，减少了外围器件，提高了可靠性；采用模糊理论和传统PID控制相结合的控制方式,使控制过程具有响应快、超调小、稳态精度高的优点,特别对那些常规PID难以控制的大纯滞后对象有明显的控制效果；仪表采用WATCHDOG电路、软件陷阱与冗余、掉电保护、数字滤波等多种技术，注重现场容错能力，使整机具有很强的抗干扰能力，抗干扰性能符合在严酷工业条件下电磁兼容（EMC）的要求；仪表集多种输入型号、输出方式、控制方式于一体，输出接口采用模块化结构，功能配置方便灵活；双四位LED数码显示，可同时显示测量值与设定值或测量值与输出值,20线光柱显示输出百分比值;具有手动/自动无扰动切换，控制参数自整定功能。
二、技术指标
基本误差:
±0.2%F.S±1个字冷端补偿误差:
±1℃
分辨力:
1℃、0.1℃采样周期:
0.5秒
电源电压:
85V-264V220VDC整机功耗：
<4W
环境温度：
-10-50℃环境湿度：
<85%RH
显示方式:
2×4位LED数码显示，20线光柱显示输出百分比值
输入信号及测量范围:
热电偶:
K（0--1300℃）、S（0--1700℃）、B（0--1800℃）
T（-200--400℃）、E（-200--1000℃）、J（0--800℃）
Wre325（0--2300℃）、N（0--1300℃）
热电阻:
Pt100（-200--600℃）、Cu50（-50--150℃）
标准电流:
0--10mA、4--20mA
标准电压:
0-5V、1-5V
控制方式:
模糊PID控制、位式控制、手动控制
输出方式:
0--10mA电流（RL<1000Ω，可扩展至2000Ω）
4--20mA电流（RL<500，可扩展至1000Ω）
0--22mA自定义电流（软件自由设定）
固态继电器触发
继电器开关量
可控硅过零触发输出（单相、三相）
可控硅移相触发输出（单相、三相三线、三相四线）
报警功能:
上限、下限、正偏差
面板尺寸：
A型96mm×96mm；B型48mm×96mm（竖）；C型96mm×48mm（横）；D型160mm×80mm（横）；E型80mm×160mm（竖）；F型72mm×72mm；G型48mm×48mm
输出接口模块
I光电隔离控制电流或变送电流输出模块（变送精度0.2%FS）
T光电隔离的固态继电器（SSR）触发模块（12V/50mA）
T1光电隔离的单路可控硅过零触发模块（触发一个800A以下双向或两个单向反并联可控硅）
T2光电隔离的两路可控硅过零触发模块（触发个800A以下双向或两个单向反并联可控硅）
J继电器开关输出模块（3A/220V常开+常闭）
RS485通讯模块RS232通讯模块
V1隔离的5V/50mA电源输出模块
V2隔离的12V/50mA电源输出模块
V3隔离的24V/50mA电源输出模块
C1光电隔离的单相或两相可控硅移相触发卡（可直接移相触发800A以下的双向可控硅或两个单向反并联的可控硅，触发输出没有极性）
C3光电隔离的三相三路可控硅移相触发卡（可直接移相触发三个800A以下的可控硅。
触发输出有极性和相序要求。
适用于主回路采用“Y”形接法且中性点不接零或“△”接法的三相移相触发）
C4光电隔离的三相四线制可控硅移相触发卡（可直接移相触发三个800A以下的可控硅。
或两个单向反并联的可控硅，触发输出没有极性。
适用于主回路采用“Y”形接法且中性点接零的三相可控硅触发）
三、操作说明
3.1面板按键说明（以A型96mm×96mm面板为例）:
3.1.1SET键:
当按键时间超过3秒时，用于正常状态与设定状态之间的切换。
在设定状态时,用于存储参数的新设定值并选择下一个设定参数。
3.1.2A/M键:
a在正常状态时,用于自动控制与手动控制的切换,其中自动控制指位式控制和模糊PID控制,具体由ctrl参数确定。
手动控制时下显示窗显示输出百分比值,如H50，H表示手动控制,50表示输出值为50%。
b在设定状态时,用于左移选择设定的位
3.1.3▲键：
在参数设定状态下，增加选定位的值；在手动状态下，加大输出值
3.1.4▼键：
在参数设定状态下，减小选定位的值；在手动状态下，减小输出值
3.1.5上显示窗：
在正常状态下,显示测量值。
在设定状态下,显示被设定参数的符号。
3.1.6下显示窗:
在正常状态下,显示设定值或输出百分比值。
在设定状态下,显示被设定参数的设定值。
3.1.7OUT：
主输出指示灯
3.1.8OUT1：
辅助输出1指示灯
3.1.9OUT2：
辅助输出2指示灯
3.1.10OUT3：
辅助输出3指示灯
3.1.11输出光柱（20段）
3.2功能说明：
3.2.1上电自检
按仪表的端子接线图连接好仪表的电源（1、2端）、输入、输出、报警等接线。
仔细检查仪表的接线，正确无误后方可接通电源。
仪表接通电源后，立即进入自检状态。
上显示窗显示测量值，下显示窗显示设定值（或输出百分比值）。
若仪表出现故障，则上显示窗显示“SYS”，下显示窗显示“Err”。
仪表通电后需预热10分钟。
3.2.2参数设定
在正常状态下，按SET键并保持3秒即进入参数设定。
在设定状态下，按一下SET键为修改下一个参数；按SET键并保持3秒则返回到正常状态。
参数说明表：
符号
定义
备注
Loc
参数锁
oN:
允许修改参数,oFF:
禁止修改参数
HAo
上限报警允许/禁止
oN:
允许上限报警,oFF:
禁止上限报警
LAo
下限报警允许/禁止
oN:
允许下限报警,oFF:
禁止下限报警
dAo
正偏差报警允许/禁止
oN:
允许正偏差报警,oFF:
禁止正偏差报警
cP
冷端补偿
oN:
冷端自动补偿,oFF:
无冷端补偿
Poin
小数点位置
非线性输入时，如果小数点设定在十位，则当测量值超过999.9时自动取消小数点
线性输入时小数点可设在个、十、百或千位
Ldis
下显示状态
P：
下显示窗显示自动控制时的输出百分值
S：
下显示窗显示给定值
cooL
正反作用
oN：
正作用（制冷）,oFF：
反作用（加热）
P1
控制参数
类似于PID控制中的比例参数，设定范围0-9999
P2
控制参数
类似于PID控制中的积分参数，设定范围0-9999
rt
控制参数
响应时间，设定范围0-9999
HiAL
上限报警值
设定范围-999-9999
LoAL
下限报警值
设定范围-999-9999
dAL
正偏差报警值
设定范围0-9999
oSEt
示值平移修正
显示值=测量值+oSEt值，设定范围-99.9-999.9
LoL
线性输入量程下限
变送输出下限
设定范围-999-9999
HiL
线性输入量程上限
变送输出上限
设定范围-999-9999
Hy
回差（不灵敏区）
位式控制时有效,设定范围0-25.5
tc
控制周期
一般在系统允许的情况下该参数值越小控制精度越高，但在使用接触器时，该参数太小会影响接触器寿命，线性电流输出时也应适当设置该参数，以平滑调节输出,设定范围0-255秒
Sn
输入类型
0：
K1：
S2：
B3：
T4：
E5：
J6：
WRe；
7：
N8：
Pt1009：
Cu5010：
Cu10014：
0-5V；
15：
1-5V16：
4-20mA17：
0-10mA
FiL
输入滤波系数
设定范围0-100,等于0时无滤波作用,
OPL
电流输出下限
在oP参数为FrEE时有效,数值单位0.1mA.设定范围0-250
OPH
电流输出上限
在oP参数为FrEE时有效,数值单位0.1mA.设定范围0-250
CtrL
控制方式
oN.oF位式控制
bPid模糊PID控制
tunE自整定.整定结束后自动转到模糊PID控制
MAnu手动控制
oP
输出方式
SSr固态继电器/可控硅过零触发输出
rELA继电器开关输出
0-10mA线性电流输出
4-20mA线性电流输出、可控硅移相触发输出
FrEE自定义电流输出、可限幅的可控硅移相触发输出
Addr
本机通讯地址
0-127
bAud
通讯波特率
1200240048009600
例：
设定HiL参数原设定值100现改为200操作步骤：
①按SET键3秒钟放开，进入参数值设定状态
②按“▲”或“▼”开锁
③点按SET键直到上显示窗显示“HiL”符号
④按键，移动光标到百位
⑤按“▲”键，将百位数值设定为“2”
⑥设定结束，按SET键3秒退出参数设定状态
3.2.3开锁
修改参数设定值,必须先把Loc参数设定为oN。
Loc设定为oFF时，参数设定值禁止修改，只能浏览。
3.2.4冷端补偿
当输入类型为热电偶，需要仪表自动冷端补偿时，将oP参数设定为On
3.2.5下显示状态
Ldis参数用来确定下显示窗的显示内容。
调整控制参数时，可将LdiS设定为P，以便观察输出变化趋势
3.2.6正反作用
正反作用参数cooL用来选择控制方式是正作用还是反作用。
正作用（cooL=oN）时，随着测量值的增加，输出百分值也增加，一般适用于致冷控制场合。
反作用（cooL=oFF）时，随着测量值的增加，输出百分值减小，一般适用于加热控制
3.2.7报警
一台仪表最多具有3种报警输出，分别为上限报警、下限报警、正偏差报警。
3.2.8小数点设定
Poin参数用来确定显示的小数点位置。
当输入类型设定为0-10时,即输入类型为热电偶或热电阻时,小数点位置只能在个位或十位。
当输入类型设定为14-17，即为标准信号时，小数点位置可设定在个、十、百、千位，在这种情况下，应先设定输入类型（Sn）后再来设定小数点位置（Poin）。
3.2.9调零
当仪表显示值与实际值有误差时，可通过oSEt参数来校正。
例如，当实际温度0℃时，仪表测量显示为2℃，则可把oSEt参数设为-2.0。
那么，校正后仪表显示结果为0℃，与实际值相符合。
3.2.10线性输入
若仪表配接标准电流或标准电压输入信号，如液位变送器、压力变送器、温度变送器的输出信号，则应根据变送器的标称值来设定线性输入下限参数LoL及线性输入上限参数。
例如，仪表配接液位变送器，其输出为4-20mA，对应压力0米-10米，则可设定:
Poin=---.-或Poin=--.--
Sn=16Sn=16
LoL=0.0LoL=0.00
HiL=10.0HiL=10.00
3.2.11输入类型
输入类型参数Sn的设定范围如表一所示,如输入选择4-20mA,则设定Sn为16。
3.2.12时间比例输出
当仪表的控制方式选为模糊PID方式,而输出方式为继电器输出并控制接触器时,控制输出为时间比例方式,输出的周期由tc参数（控制周期）来决定,若设定tc=20,则整个控制周期为20秒。
tc越小控制效果越好,但会影响接触器的使用寿命.
3.2.13自定义电流输出
仪表的自定义电流输出常用于一些需要限制执行机构工作范围的场合。
例如,用AL-806调节仪控制一台输入为0-10mA电流的电动调节阀,若现场要求电动调节阀的开度不能小于10%,不能大于90%,即不可完全关断也不可完全打开,则可使用仪表的自定义电流输出方式,并设定参数如下：
OPL=10
OPH=90
OP=FrEE
仪表最大只能输出9.0mA的电流,最小只能输出1.0mA的电流,从而达到限制电动调节阀的开度。
oPL、oPH的数值单位为0.1mA。
3.2.14输出方式
对于固态继电器脉冲电压输出或单相、三相可控硅过零触发输出,控制方式oP参数都应选为SSR。
对于仪表主输出为C1、C3、C4单相、三相可控硅移相触发输出，输出方式参数oP应设为4-20或FrEE，设定为4-20为不可限幅的可控硅称相触发输出；设定为FrEE时，通过设定为oPL、oPH可限制可控硅移相触发输出的输出范围（调位范围）
3.2.15模糊PID控制的参数调整方法
1控制参数
1.1P1
P1参数应根据系统的功率及热容量来确定,系统功率越大,热容量越小，则P1值应越小;反之,系统功率越小,热容量越大,P1值应越大。
对于热扰动小的系统,P1应尽量小。
1.2P2
P2参数影响系统的积分作用,P2越小积分作用越明显。
1.3rt
rt参数影响系统的响应速度。
rt值越小,响应越快;rt值越大,响应越慢。
0
图2
图1
0
2控制参数调整
在实际控制中,可通过观察输出百分比的变化趋势来调整P1、P2、rt参数。
2.1输出百分比变化过快,并且长时间处于最大输出或最小输出,即类似于位式控制，如左上图。
应减小P1值，增加rt值。
2.2输出百分比变化过于缓慢,如右上图。
应减小rt值并适当增加P1值。
注:
对于多数系统,调整rt、P1参数即可获得满意的效果。
对于多数系统,P1的取值范围在千位数,P2的取值范围在百位数,rt的取值范围在十位数或百位数,一
般可先取P1=2000,P2=200,rt=100进行试验,然后根据输出百分比来调整。
在调整参数时,调整范围应先从大到小。
若出现1现象可把P1由2000调为1000,把rt由100调为200,
如果调整后的控制效果如2,则说明P1的取值在1000-2000之间,rt取值在100-200之间。
逐渐减小调整范围,即可得到理想的参数。
对于AL-806调节仪,在调整参数时可把LdiS参数设为P,以便观察输出百分比的变化趋势。
对于程序调节仪,则把LdiS参数设为3。
由于仪表采用的是模糊PID控制算法,输出百分比的变化是振荡式的,因此观察输出百分比的变化趋势
应以总体趋势为准。
输出百分比变化时的振荡幅度大小主要是由P1决定的,P1越大,振荡的幅度越大。
3自整定
AL-806调节仪在自整定时,采用位式控制方式进行控制,一般要经过三个震荡周期自整定才能结束。
自整定之前，应先设定控制周期（tc）为0,设定回差范围（Hy）为0.5，步骤如下：
1按照第二章中设定给定值的方法，将给定值“SEt”设定为我们所要求的值
2按照第二章中设定参数的方法，将回差“Hy”值设定为0.5，控制周期“tc”值设定为“0”
3确认仪表其它相关参设定无误、系统连接正常后，将仪表控制参数“ctrL”值设定为“tunE”，退出设定状态后仪表自整定功能启动。
经过三个振荡周期，自整定结束，仪表自动转入模糊PID控制
注:
若要提前终止自整定,必须进入参数设定状态把ctrL从tunE项改为其它项。
因自整定采用的是oN/oFF控制方式,对于不允许发生大控制振荡的系统,请勿进行自整定自整定时间长短,因系统而异，自整定过程中，不应有异常扰动。
例如：
负载断开、打开电炉门等。
自整定得到的控制参数，不一定是最佳参数。
0
3.2.16位式控制
位式控制带回差（Hy）,回差范围
可任意调整。
控制输出状态如图3
3.2.17手动控制
按一下键,仪表即进入手动
状态,并可用"▲"、"▼"键对输出
百分比进行修改。
如果要长时间
ON
OFF
ON
OFF
采用手动控制，则应把控制方式
图3
参数Ctrl设定为MAnu。
3.2.18报警
OFF
四、接线与安装
1、接线图
A、B、C、D、E型外壳端子接线：
HHAL
HIAL
LOAL
LLAL
dAL
F型外壳端子接线：
G型外壳端子接线：
G型主板跳块示意图
热电阻热电偶
输入
S2
线性电流
电压输入
2.安装
2.1现场安装
仪表发生故障一般采用整机更换的方法，但在初次安装时应作好以下工作，以保证维护尽可能方便。
1.仪表必须牢固安装，以防止震动导致电气安全事故。
2.工作电源：
AC85～265V，50Hz。
3.电气连接线要求：
电源线用0.75㎜2多股铜线，RS-485通讯用1.0㎜2屏蔽双绞线。
2.1安装环境
1.仪表应尽量安装在干燥、通风良好并远离热源和强（电）磁场的地方。
2.环境温度为：
-10℃～50℃。
五、通讯协议
5.1、通讯规程
仪表采用串行异步通讯,有RS-232C、RS422A或RS485通讯接口,波特率1200--9600,四档可任意选择。
1个起始位（第0位）,8个数据位（第1-8位）,1个寻址/数据判别位（第9位）,1个停止位,共11位,数据采用16进制。
5.2、回答命令的格式
在每一通讯指令中，仪表最后返回信息：
4FH4BH（OK）表示通讯成功
3FH3FH（?
?
）表示通讯失败
5.3、数据形式
1数据采用两字节的补码表示
2PV、SV、oSEt、Hy四个参数的数据带一位小数点,如PV=3000,表示300.0℃,Hy=10表示回差为1.0℃。
3具有特定取值范围的参数
3.1MV输出百分比,范围为0-25600,MV=25600表示输出百分比为100%。
3.2状态标志的范围为0-FFH,它的8位分别代表8个开关量参数,具体如下:
7
6
5
4
3
2
1
0
coolLdisPoincPdAolAoHAoLoc
"1"表示"oN"、"---.-"或"P"。
"0"表示"oFF"、"----."或"S"。
3.3ctrL控制方式,范围为0-3,依次表示oN.oF、bPid、tunE、MAnu。
3.4oP输出方式,范围为0-4,依次表示SSR、rELA、0-10、4-20、FrEE。
3.5bAud波特率，范围为0-3,依次表示1200、2400、4800、9600。
Hy、tc、Sn、FiL、oPL、oPH、ctrL、oP、Addr、bAud及状态标志为单字节参数,写入时应以"0"填充其高字节。
5.4、通讯指令
1寻址指令
当上位机要对某仪表进行通讯操作时,应先对其发寻址指令。
寻址指令为单字节指令，第1-8位为地址,第9位为"1"（非寻址指令为"0"）,仪表的地址由Addr参数确定。
仪表对寻址指令中的地址与本机地址进行比较，若是本机地址则开启通讯功能。
对于处于通讯中的仪表，若接收到非本机地址的寻址指令，则关闭通讯功能。
如，本机的Addr值为3,则要对本机进行寻址,其格式如下:
０１１００００００１
０１２３４５６７８９
2概观读（E）
指令格式:
45H
仪表返回:
PV、SV、MV、4FH4BH（OK）低字节在前高字节在后
3读参数（R）
指令格式:
52H＋参数代码
仪表返回:
参数值＋4FH4BH
4写参数（W）
指令格式:
57H＋参数代码＋参数值
仪表返回:
4FH4BH
5自动切换（A）
指令格式:
41H
仪表返回:
4FH4BH
6手动切换（M）
指令格式:
4DH
仪表返回:
4FH4BH
7结束指令（O）
指令格式:
4FH或第9位为"1"的非本机寻址指令
仪表无返回
5.5、仪表参数代码表
代码
参数
代码
参数
代码
参数
代码
参数
0
MV
6
HiAL
12
Hy
18
ctrL
1
SV
7
LoAL
13
tc
19
oP
2
状态标志
8
dAL
14
Sn
20
3
P1
9
oSEt
15
FiL
21
4
P2
10
LoL
16
oPL
22
Addr
5
rt
11
HiL
17
oPH
23
bAud
由智能仪表+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
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