PID数字光柱显示控制仪.docx
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PID数字光柱显示控制仪
一、虹润牌PID自整定控制仪主要特点……………………………………………………………………1
二、输入信号与适配传感器…………………………………………………………………………………1
三、主要技术参数……………………………………………………………………………………………1
四、操作指南…………………………………………………………………………………………………3
（一）、仪表面板……………………………………………………………………………………………3
（二）、操作方式……………………………………………………………………………………………4
1、正确的接线……………………………………………………………………………………………4
2、仪表的上电……………………………………………………………………………………………4
3、仪表设备号及版本号的显示…………………………………………………………………………4
4、控制参数（一级参数）设定…………………………………………………………………………4
（三）、返回工作状态………………………………………………………………………………………6
（四）、自动演算功能的实现………………………………………………………………………………6
（五）、自动/手动无扰动切换方法…………………………………………………………………………6
（六）、手动/自动无扰动切换方法…………………………………………………………………………6
（七）、控制输出工作原理…………………………………………………………………………………6
五、PID控制算法……………………………………………………………………………………………7
六、PID控制调节方法………………………………………………………………………………………8
七、报警输出方式……………………………………………………………………………………………8
1、AL1.AL2的说明……………………………………………………………………………………8
2、断偶与超量程指示及报警……………………………………………………………………………8
3、报警输出状态…………………………………………………………………………………………8
八、校对方式…………………………………………………………………………………………………9
九、输入与输出设定方式……………………………………………………………………………………9
十、安装与使用………………………………………………………………………………………………12
1、仪表的接线请参阅接线图……………………………………………………………………………12
2、配线上的注意…………………………………………………………………………………………12
十一、维护与保养……………………………………………………………………………………………12
十二、接线图…………………………………………………………………………………………………13
十三、虹润牌PID自整定控制仪型谱表……………………………………………………………………17
十四、二级参数设定…………………………………………………………………………………………20
十五、仪表配线举例…………………………………………………………………………………………23
承蒙惠购本控制器不胜感激。
敬请事先详阅本《操作手册》，以便于准确使用。
注：
记载内容因为改进将会不经预告予以变更，敬请谅解。
如有不详之处，请与本公司技术服务部联系。
本控制器虽然经过严格的品质管理、制造、出厂，但万一遇有发生不正常事项或意外之处，敬请通知本公司营业经办人、技术服务部或附近本公司代理商为感。
一、虹润牌PID自整定控制仪主要特点：
◎适用于需要进行高精度测量控制的系统，可根据被控对象自动演算出最佳PID控制参数。
◎可选择外给定（或阀位）控制功能，可取代伺服放大器直接驱动执行机构（如阀门等）。
◎可自动跟随外给定值（或阀位反馈值）进行控制输出（模拟量输出或继电器正转、反转输出）。
◎可实现手动/自动无扰动切换。
采用逼近法积算，带切换限幅功能，以实现手动/自动的平稳切换。
◎光柱显示控制仪集数字仪表与模拟仪表于一体，可对测量值及控制目标值进行数字量显示（双LED数码显示），并同时对测量值及控制目标值进行相对模拟量显示（双光柱显示），使测量值的显示更为清晰直观。
◎采用最新无跳线技术，只需设定仪表内部参数，即可随意改变仪表的输入信号类型。
◎可分别带有一路模拟量控制输出（或开关量控制，继电器正转、反转控制）及一路模拟量变送输出，适用于各种测量控制场合。
◎支持多机网络通讯，具有多种标准串行双向通讯功能可选。
配用坤瑞工控组态平台软件，可方便地实现仪表与上位机进行联网监控管理。
◎全新概念的电脑数字自动调校，全数字化冷端补偿。
独特的全开放式用户二次可编程界面。
设定参数密码锁定，断电后永久保存。
◎通过ISO9001国际质量体系认证，品质可靠。
二、输入信号与适配传感器
1.配用标准信号变送器：
（特殊要求请在订货时说明）
标准信号的变化范围
输入阻抗
配用变送器
测量范围
输
入
信
号
各种mV信号
≥10MΩ
霍尔变送器
根据用户需要自由设定。
范围：
-1999～9999字
0～10mA
≤500Ω
与DDZ-Ⅱ型仪表配套
4～20mA
≤250Ω
与DDZ-Ⅲ型仪表配套
0～5V
≥250kΩ
与DDZ-Ⅱ型仪表配套
1～5V
≥250kΩ
与DDZ-Ⅲ型仪表配套
30～350Ω
与远传压力电阻配套
2.配用标准分度号温度传感器（特殊要求请在订货时说明）：
分度号
分辨率℃
配用传感器
测量范围
输
入
信
号
B
1
铂30-铂6铑
S
1
铂10-铂
K
1
镍铬-镍硅
E
1
镍铬-康铜
J
1
铁-康铜
T
0.1
铜-康铜
WRe
1
钨3-钨25
Pt100
1
铂热电阻R0=100Ω
Pt100.1
0.1
铂热电阻R0=100Ω
Cu50
0.1
铜热电阻R0=50Ω
三、主要技术参数
输入信号模拟量输入：
电阻──各种规格热电阻（见输入信号与适配传感器），如Pt100、
Cu100、Cu50等或远传压力电阻30～350Ω
电偶──各种规格热电偶（见输入信号与适配传感器），如B、S、
K、E、T、J、WRe等
电压──0～5V、1～5V或mV等
电流──0～10mA、4～20mA或0～20mA等。
测量范围-1999～9999字
测量精度0.2%FS±1字或0.5%FS±1字
分辨率±1字
温度补偿0～50℃
显示方式-1999～9999测量值显示-1999～9999设定值显示
-1999～9999外给定值显示0～100.0﹪阀位反馈值显示
0～100%输出量显示发光二极管工作状态显示
双高亮度LED数字显示，双光柱显示
控制方式PID控制电流/电压输出
PID控制继电器开关量输出
PID正转/反转阀位控制
位式ON/OFF带回差
开关量输出继电器正转、反转控制输出──继电器ON/OFF带回差
输出信号模拟量输出：
0～10mA（负载电阻≤750Ω）
4～20mA（负载电阻≤500Ω）
0～5V（负载电阻≥250KΩ）
1～5V（负载电阻≥250KΩ）
★模拟量控制输出与变送输出相互隔离
开关量输出：
继电器控制输出（AC220V/3A，DC24V/5A，阻性负载）
继电器正转、反转控制输出─继电器ON/OFF带回差
可控硅过零触发脉冲输出─SCR输出，光电隔离，400V/0.5A
固态继电器电压控制信号输出─SSR输出，光电隔离，6～24V/30mA（电压不可调）
双向可控硅过零触发输出─SOT输出，400V/7A
馈电输出：
DC24V，负载≤30mA
通讯输出：
接口方式─标准串行双向通讯接口：
RS-485，RS-232C，RS-422等
波特率─300～9600bps内部自由设定
报警方式可选择继电器上限、下限报警输出，LED指示
可选择继电器偏差内报警输出，LED指示
可选择继电器偏差外报警输出，LED指示
可选择继电器LBA报警输出，LED指示
报警精度±1字
联机通讯通讯为二线制、三线制或四线制（如RS-485、RS-232C、RS-422等），亦可由用户
特殊要求，波特率300～9600bps可由仪表内部参数自由设定。
接口和主机采用光
电隔离，提高系统的可靠性及数据的安全性。
通讯距离可达1公里，上位机可采
集各种信号与数据，构成能源管理和控制系统。
配用坤瑞工控组态平台软件，可
实现多台仪表与一台或多台微机进行联机通讯，系统采用主──从通讯方式，能
方便的构成各种能源管理和控制系统。
整个控制回路只需一根二（三、四）芯电
缆，即可实现与上位机通讯，上位微机可呼叫用户设定的设备号，随时调用各台
仪表的现场数据，并可进行仪表内部参数设定。
设定方式面板轻触式按键数字设定
参数设定值密码锁定
设定值断电永久保存
保护方式输入回路断线报警（继电器输出，LED指示）
超/欠量程报警指示（继电器输出，LED指示）
欠压自动复位
工作异常自动复位（Watchdog）
使用环境环境温度0～50℃
相对湿度≤85%RH·避免强腐蚀气体
供电电源常规型AC220V
%（50Hz±2Hz，线性电源）
特殊型AC90～265V──开关电源
DC24V±2V──开关电源
功耗≤5W（AC220V线性电源供电）
≤4W（AC90～265V开关电源供电）
≤4W（DC24V开关电源供电）
结构标准卡入式
四、操作指南
（一）、仪表面板
HR-WP-D90仪表面板
名称
内容
操
作
键
参数设定选择键
可以确认已变更的设定值
可以按序变换参数设定模式
配合▼键可实现自动/手动控制输出的切换
配合▲键可进入仪表二级参数设定
▼
设定值减少键
变更设定时，用于减少数值：
连续按压，将自动快速减1
配合
键可实现自动/手动控制输出的切换
▲
设定值增加键
变更设定时，用于增加数值：
连续按压，将自动快速加1
配合
键可进入仪表二级参数设定
复位（RESET）键面板不标出
用于程序清零（自检）
显
示
器
测量值PV显示器
显示实时测量值
在参数设定状态下，显示参数符号
目标值SV显示器
（阀位反馈值显示器）
（外给定值显示器）
显示控制目标值或输量的百分比
阀位控制时，显示阀位反馈值
外给定控制时，显示外给定值
在参数设定状态下，显示设定参数值
指
示
灯
（AL1）指示灯（红）
第一报警ON时亮灯
（AL2）指示灯（绿）
第二报警ON时亮灯
（Al3/OUT）
反转/输出指示灯（红）
阀位反转时亮灯
控制输出为继电器（或SSR、SCR）时亮灯
AL3/OUT
控制输出为模拟量（电流或电压）时无指示灯
（AL4）指示灯（绿）
阀位正转时亮灯
（A/M）
功能指示灯（红）
手动状态时指示灯亮，开始自动演算将连继闪烁，自动演算完毕时灯灭（手动状态修改参数，指示灯闪烁，该状态下，输出值保持手动，参数修改操作同自动状态）
（二）操作方式
1、正确的接线
仪表卡入表盘后，请参照仪表随机接线图接妥输入、输出及电源线，并请确认无误。
2、仪表的上电
本仪表无电源开关，接入电源即进入工作状态。
3、仪表设备号及版本号的显示
仪表在接入电源后，可立即确认仪表设备号及版本号。
3秒钟后，仪表自动转入工作状态，PV显示测量值，SV显示控制目标值或输出量的百分比。
如要求再次自检，可按一下面板右下方的复位键（面板不标出位置），仪表将重新进入自检状态。
例：
虹润牌PID自整定控制仪，输入4～20mA，（量程0～100.0），控制目标值80.0，开机状态如下：
★注：
分度号显示参数表：
显示
B
S
K
E
T
J
L
C
分度号
B
S
K
E
T
J
WRe
Cu50
显示
P
P0
A
0
1
2
3
分度号
Pt100
Pt100.1
特殊规格
0～10mA
4～10mA
0～5V
1～5V
4.控制参数（一级参数）设定
（1）控制参数的种类
在仪表PV测量值显示状态下，按压SET键，仪表将转入控制参数设定状态。
每按SET键即照下列顺序变换参数（一次巡回后随即回至最初项目）。
各设定参数如下表所示：
符号
名称
设定范围
说明
出厂预定值
CLK
设定参数禁锁
CLK=00
CLK≠00
CLK=132
CLK≠132
无禁锁（可进入修改一级参数）
禁锁（设定参数不可修改）
无禁锁（可进入修改二级参数设定）
禁锁（设定参数不可修改）
00
AL1
第一报警值
-1999～9999
显示第一报警的报警设定值
其他功能请参照（AL1.AL2.的说明），订货时提出
50
AL2
第二报警值
-1999～9999
显示第二报警的报警设定值
其他功能请参照（AL1.AL2.的说明），订货时提出
50
LBA
控制环
断线/短路报警
0～9999
当仪表控制输出量等于PID或PIDH，并且连续时间大于LBA设定时间，而PV测量值无变化，则判断为控制环故障，输出报警。
（设定LBA报警时有此参数）
50
AH1
第一报警回差
0～255
显示第一报警的回差值
2
AH2
第二报警回差
0～255
显示第二报警的回差值
2
CON
内部参数
CON=0
控制输出为PID控制
内部保留参数，请勿随意更改
0
P
比例带
全量程
显示程序比例带的设定值
设定为（0）时，则成位式控制
50
I
积分时间
1～1999秒
显示程序积分时间的设定值
解除比例控制所产生的残留偏差
设定为（0）时，积分动作则成OFF
200
D
微分时间
1～1999秒
显示程序微分时间的设定值
预测输出的变化，防止扰动，提高控制的稳定性
设定为（0）时，微分动作则成OFF
10
AT
积分分离区
全量程
可有效的防止积分饱和
控制方式请参见（PID控制算法）
200
T0
运算周期
1～200秒
精度：
10mS
显示PID调节运算周期
继电器或可控硅输出时有此参数
1.0
T1
输出周期
1～200秒
精度：
10mS
显示控制输出的周期
继电器或可控硅输出时有此参数
2.0
AUT
自动演算
（自整定）
AUT=0-关
AUT=1-开
关-手动设定PID参数值
开-自动演算（自整定）
注：
自动演算完毕后，可手动修改设定参数
0
AH
逻辑回差值
全量程
显示自动演算输出时的逻辑回差值
继电器或可控硅输出时有此参数
0
（2）控制目标值SV的设定：
在PV显示测量值，SV显示目标值的状态下，按住SET键不放，4秒钟后，即进入控目标值SV的设定状态。
符号
名称
设定范围
说明
出厂预定值
SV
控制目标值
全量程
显示控制目标值的设定值
50或50.0
★因仪表规格不同，有不予显示的参数，尚请注意。
★仪表参数设定时，PV显示器将作为设定参数符号显示器，SV将作为设定参数值显示器。
★参数修改完毕后，必须再次按压SET键，才可以将修改后的参数锁存。
否则，仪表不保存修改后的参数值。
（3）参数设定方式
以下以HR-WP-D805为例，说明参数设定方式及过程。
（设定控制目标为100.0）
（图一）：
在PV显示测量值，SV显示控制目标值的状态下，按压SET键大于4秒，即进入参数设定状态。
屏幕显示控制目标值参数符号SV及出厂预定值。
（图二）：
在SV设定状态下，按住设定值增加键，程序自动快速加1。
调整参数值为100.0。
（图三）：
按压SET键，确认参数设定值锁存，控制目标值设定即告完毕。
★用以上方法，可继续分别设定AL1，AL2，P，I，D，T等参数及设定参数的锁定CLK。
★修改参数前，请先确认CLK=00，否则参数将无法修改。
★操作时注意：
设定参数改变后，按SET键该值才被保存。
如参数的设定值不能修改，则系设定参数正被禁锁，请将CLK的参数设定值改为00即可开锁。
要使设定值为负数，可按设定值减小至零后，继续按住该键，显示即出现负值。
参数一旦设定，断电后将永久保存。
（三）返回工作状态
1.手动返回：
在仪表参数设定模式下，按住SET键5秒后，仪表即自动回到测量值显示状态。
2.自动返回：
在仪表参数设定模式下，不按任一键，30秒后，仪表将自动回到测量值显示状态。
3.复位返回：
在仪表参数设定模式下，按压复位键，仪表再次自检后即进入测量值显示状态。
（四）自动演算功能的实现
在仪表测量状态下，进入一级参数设定，设定AUT=1，确认后按住SET键5秒退至测量状态下，仪表开始自动演算。
自动演算时，仪表自动演算指示灯A/M将闪烁，指示正在进行自动演算。
自动演算时，如遇断电或复位，仪表将以自动演算前的设定值为准进行控制。
当自动演算指示灯熄灭，则表示自动演算完毕。
仪表将自动演算结果写入E2PROM永久保存。
自动演算完毕后，可根据现场实际情况手动修改自动演算后的参数设定值。
（五）自动/手动无扰动切换方法
在仪表自动控制输出状态下，同时按压（SET）键和▼键，仪表将自动跟踪输出量，A/M指示灯（红）亮，即已完成自动/手动无扰动切换，此时可按▲或▼键手动改变仪表输出量的百分比（范围：
0～100%）。
手动状态下，仪表显示为：
（六）手动/自动无扰动切换方法
在仪表手动控制输出状态下，同时按压（SET）键和▼键，仪表将自动跟踪输出量，A/M指示灯（红）灭，即已完成手动/自动无扰动切换，仪表显示为：
（七）控制输出工作原理：
仪表工作过程分三种状态：
1.PID自整定工作状态：
（1）自动控制状态：
仪表上电后自动处于跟踪状态。
仪表采样PVin输入信号，并将PVin输入值显示于PV显示器上，控制目标值（或输出量的百分比）显示于SV显示器上。
（2）手动操作状态：
当需要进行手动操作控制时，在PV显示输入值状态下，同时按压
键和▼键，仪表将跟随当前输出量，自动转入手动控制输出量状态，仪表自动/手动（A/M）指示灯亮，即可实现自动/手动无扰动切换。
此时，SV显示输出量（0～100%），输出值大小可按压▲键（增加输出量）或▼键（减少输出量）来调节。
同时按压
键和▼键，仪表即返回自动控制输出量状态，此时仪表将跟随当前输出量，根据控制器设定参数中的积分时间，按控制逼近方法，自动跟随PV变化，转回自动控制状态。
2.阀位控制状态：
仪表可接受双路的模拟输入信号，送往仪表的PVin和SVin接线端，PVin输入信号显示测量值，由PV显示器显示；SVin输入信号显示阀位反馈值，由SV显示器显示。
根据用户的具体要求，仪表可输出模拟量（如0～10mA、4～20mA、0～5V、1～5V等）或其它控制信号（如阀位控制的正反转等）。
（1）自动操作状态：
仪表在自动控制输出时，将根据PID控算法，当控制输出量百分比小于SV阀位反馈值时，仪表输出反转，直至控制输出量=SV阀位反馈值。
当控制输出量百分比大于SV阀位反馈值时，仪表输出正转，直至控制输出量=SV阀位反馈值。
★当前控制输出量的大小可将仪表切换至手动状态即可查看。
（2）手动操作状态
在仪表自动跟踪状态下，同时按
压和▼键，仪表将跟随当前输出量，转入手动控制输出量状态，仪表自动/手动（A/M）指示灯亮，即可实现自动/手动无扰动切换。
SV显示百分比输出值（0～100%），此时：
1）按压▲键，仪表即增加输出量（输出正转），直至仪表的控输出量=阀位反馈值后，松开▲键。
2）按压▼键，仪表即减少输出量（输出反转），直至仪表的控制输出量=阀位反馈值后，松开键停止输出。
3）同时按压
键和▼键，仪表即返回自动控制输出量状态，此时仪表将根据实时测量值控制阀门开度大小。
3.外给定控制状态：
仪表可接受双路的模拟输入信号，送往仪表的PVin和SVin接线端，PVin输入信号显示测量值，由PV显示器显示；SVin输入信号显示外给定值，由SV显示器显示。
仪表的控制目标值由SVin输入信号给定，根据用户的具体要求，仪表可输出模拟量（如0～10mA、4～20mA、0～5V、1～5V等）。
（1）自动控制状态（模拟量输出）
自动上电后处于自动控制状态。
仪表采样PVin输入信号，根据PID控制算法控制模拟量的输出，并将测量值显示在PV显示器上，输出量或控制目标显示在SV显示器上。
（2）手动操作状态：
当需要进行手动操作控制时，在PV显示测量值状态下，同时按压
键和▼键，仪表将跟随当前输出量，自动转入手动控制输出量状态，仪表自动/手动（A/M）指示灯亮，即可实现自动/手动无扰动切换。
此时，SV显示输出量（0～100%），输出值大小可按压▲键（增加输出量）或▼键（减少输出量）来调节。
同时按压
键和▼键，仪表即返回自动控状态。
五、PID控制算法
仪表采用最优化PID算法
仪表控制输出示意图：
六、PID控制调节方法
★如有下图的情况，请减少P的设定值★如有下图的情况，请增加P的设定值
★如有下图的情况，请增加I或P的设定值★如有下图的情况，请减少D的设定值
★PV即实际测量值
七、报警输出方式
1.AL1、AL2的说明
符号
名称
设定范围
说明
输出状态
AL1
第一报警
全量程
可选择上限或下限报警
可选择不报警
请参阅
报警输出状态
AL2
第二报警
全量程
可选择上限或下限报警
可选择不报警
可选择偏差内报警
可选择偏差外报警
可选择LBA报警
★表中各功能只能选择一种，上上限报警及下下限报警必须AL1、AL2配合方能实现
2.断偶与超量程指示及报警
（1）断偶（输入回路断线）时，
仪表显示状态如下：
3.控制（或报警）输出状态
★关于回差：
本仪表采用控制输出带回差，以防止输出继电器在报警输出临界点上下波动时频繁动作。
仪表输
出状态如下：
★偏差内报警输出：
★偏差外报警输出：
★ON：
继电器常开触点
八、校对方式
本仪表采用智能化微机技术，提出了全新的数字式调试概念，整机无电位器
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