ТРМ151 универсальный двухканальный программный ПИД-регулятор

Универсальный двухканальный программный ПИД-регулятор ОВЕН ТРМ151 применяется для создания систем управления различного уровня сложности – от контуров локального регулирования до комплексных систем управления объектами с интеграцией в АСУ.
Прибор выпускается в корпусах 2-х типов: настенном Н и щитовом Щ1.

Функциональные возможности прибора ОВЕН ТРМ151
- один или два канала программного пошагового регулирования
- два встроенных универсальных входа и два выхода
- программное управление различными исполнительными механизмами:
   - 2-х позиционными (ТЭНы, двигатели);
   - 3-х позиционными (задвижки, краны);
   - дополнительными устройствами (заслонки, жалюзи, дымо- или парогенераторы и т. п.)
- автонастройка пид-регуляторов по современному эффективному алгоритму
- режим ручного управления выходной мощностью регулятора
- линейка стандартных модификаций для наиболее распространенных технологических процессов
- широкие возможности конфигурирования с ЭВМ или с передней панели прибора:
   - различные уровни доступа для оператора, технолога и наладчика системы;
   - для каждой стандартной модификации прибора – свой удобно организованный набор параметров
- программы быстрого старта, разработанные специально для каждой модификации
- возможность быстрого доступа к уставкам при программировании прибора с передней панели


Общие технические характеристики

Напряжение питания	90...245 В перем. тока
Частота напряжения питания	47...63 Гц
Потребляемая мощность	не более 6 ВА
Количество входов для подключения датчиков	2
Время опроса одного входа	0,3 с
Количество выходных элементов	2
Интерфейс связи с компьютером	RS-485
Габаритные размеры (мм) и степень защиты корпуса:
– настенный Н	130х105х65, IP44
– щитовой Щ1	96x96x70, IP54 со cтороны передней панели

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)	–190…+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…+200 °С	0,1 °С
ТХК (L)	–200…+800 °С	0,1 °С	0,5 %
ТХА (К)	–200…+1300 °С	1 °С
ТЖК (J)	–200…+1200 °С	1 °С
ТНН (N)	–200…+1300 °С	1 °С
ТПП (S), ТПП (R)	0…+1750 °С	1 °С
ТПР (B)	+200…+1800 °С	1 °С
ТВР (А-1)	0…+2500 °С	1 °С
ТВР (А-2)	0…+1800 °С	1 °С
ТВР (А-3)	0…+1600 °С	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 %	0,25 %
Сигнал напряжения –50…+50 мВ, 0…1 В	0…100 %	0,1 %	0,25 %
Датчик положения задвижки:
– резистивный 0,9 кОм; 2,0 кОм	0…100 %	1 %	0,25 %
– токовый 0…5 мА, 0…20 мА, 4…20 мА	0…100 %	0,1 %	0,25 %

Характеристики выходных элементов

Обозн.	Тип выходного элемента (ВЭ)	Электрические характеристики
P	электромагнитное реле	4 при 220 В 50 Гц, cos > 0,4
К	транзисторная оптопара структуры n–p–n типа	400 мА при 60 В
С	симисторная оптопара	50 мА при 300 В (пост. откр. симистор) или 0,5 А (симистор вкл. с частотой не более 100 Гц и tимп. = 5 мс)
И	цифроаналоговый преобразователь «параметр–ток 4…20 мА»	Сопротивление нагрузки 0…900 Ом
У	цифроаналоговый преобразователь «параметр–напряжение 0…10 В»	Сопротивление нагрузки более 2 кОм
Т	выход для управления твердотельным реле	выходное напряжение 4...6 В максимальный выходной ток 50 мА

Условия эксплуатации

Температура окружающего воздуха	+1…+50 °С
Атмосферное давление	86...106,7 кПа
Относительная влажность воздуха (при 25 °С и ниже без конденсации влаги)	не более 80 %

Универсальные входы
ТРМ151 имеет два универсальных входа, к которым можно подключать датчики разного типа:
- термопреобразователи сопротивления типа ТСП 50П, 100П (Pt100), 500П, 1000П (Pt1000), ТСМ 50М, 100М, ТСН 100Н, 1000Н;
- 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;
- датчики положения задвижки (резистивные или токовые);
- «сухие» контакты.
Кроме того, ТРМ151 заказной конфигурации может снимать показания с 8-ми датчиков, подключенных к внешним модулям измерения ОВЕН МВА8, по сети RS-485.

Вычисление функций от измеренных величин
ТРМ151 может вычислять целый ряд функций от величин, измеренных на входах:
- относительную влажность психрометрическим методом;
- квадратный корень из измеренной величины;
- разность измеренных величин;
- среднее арифметическое измеренных величин;
- минимальное и максимальное значения измеренных величин;
- взвешенную сумму и частное измеренных величин.

Регулирование по программе, заданной технологом
В ТРМ151 одновременно могут работать 1 или 2 канала регулирования измеренной или вычисленной величины. ТРМ151 управляет технологическим процессом по программе, которая представляет собой последовательность шагов, например:
- нагрев или охлаждение до заданной температуры или в течение заданного времени (с необходимой скоростью);
- поддержание температуры на уровне уставки в течение заданного времени;
- поддержание температуры на уровне уставки до тех пор, пока измеряемая величина в одном из каналов не достигнет заданного значения.
Для каждого шага программы задаются уставки, параметры регулирования и условия перехода на следующий шаг.ТРМ151 может иметь 12 программ по 10 шагов в каждой. Также можно создать программу с бесконечным числом циклов или «сцепить» несколько программ в одну, что позволяет описать технологический процесс практически любой сложности.

Режимы работы регуляторов
Регуляторы ТРМ151 могут работать в двух режимах:
- двухпозиционное регулирование (включение/выключение выходных устройств в соответствии с заданной логикой);
- ПИД-регулирование, позволяющее с высокой точностью управлять сложными объектами.
В приборе реализована функция автонастройки ПИД-регуляторов, избавляющая пользователей от трудоемкой операции ручной настройки.

Выходные элементы
В приборе в зависимости от заказа могут быть установлены 2 выходных элемента в любых сочетаниях:
- реле 4 А 220 В;
- транзисторные оптопары n–p–n-типа 400 мА 60 В;
- симисторные оптопары 50 мА 300 В;
- ЦАП «параметр–ток 4...20 мА»;
- ЦАП «параметр–напряжение 0...10 В»;
- выход 4...6 В 50 мА для управления твердотельным реле.
Кроме того, ТРМ151 заказной конфигурации может использовать 8 выходных элементов внешних модулей вывода ОВЕН МВУ8 по сети RS-485.

Управление 2-х и 3-х позиционными исполнительными механизмами
ТРМ151 может производить регулирование 2-х (ТЭНы, двигатели) и 3-х позиционными (задвижки, краны) исполнительными механизмами. Используя ТРМ151 заказной конфигурации совместно с внешним модулем вывода ОВЕН МВУ8, можно управлять двумя 3-х позиционными механизмами. Остальные реле МВУ8 при этом могут быть задействованы для выдачи периодических импульсов (подробнее см. ниже) или для аварийной сигнализации. Прибор может также выдавать результаты измерений или вычислений на регистратор при установке ЦАП в качестве выходного элемента.

Контроль прохождения технологического процесса и работоспособности системы регулирования
ТРМ151 может контролировать:
- нахождение регулируемой величины в заданных пределах (для этого служит блок «инспектор»);
- работоспособность измерителей (проверка на обрыв, замыкание, выход за допустимый диапазон и т. д.)
- работоспособность выходных элементов (LBA-авария).
При этом ТРМ151 анализирует критичность аварийной ситуации. Например, на определенном шаге программы технолога произошел обрыв датчика, который не задействован на данном шаге. Прибор в этом случае, не останавливая выполнение программы, сигнализирует о неисправности, позволяя ее вовремя устранить без прерывания технологического цикла. Однако если произошла поломка нужного в данный момент измерителя, то ТРМ151 останавливает программу технолога и переводит объект в режим АВАРИЯ. При этом в режиме АВАРИЯ все выходные устройства не отключаются, а переходят на заранее заданную аварийную мощность.

Генераторы импульсов для выходных устройств
В технологическом процессе могут быть задействованы устройства, которые не осуществляют регулирования, но требуют периодического включения на определенном этапе. Это дымо- или парогенераторы, жалюзи систем вентиляции и т. д.
ТРМ151 позволяет управлять такими устройствами, задавая им интервалы включения и выключения на определенном шаге программы. В случае если выходные элементы прибора заняты, прибор может осуществлять управление такими механизмами, подключенными к внешнему выходному модулю МВУ8, через сетевой интерфейс RS-485.

Регулирование разных величин с помощью одного исполнительного механизма
В некоторых случаях может возникнуть необходимость регулирования на разных шагах программы различных входных величин с использованием одного и того же исполнительного механизма. Например, с помощью одного ТЭНа на первом шаге можно регулировать температуру, а на втором – разность температур. ТРМ151 заказной конфигурации позволяет реализовать такую возможность. Для этого в приборе для каждой входной величины конфигурируют свой регулятор (их может быть до 8-ми), а затем на разных шагах программы к выходу прибора подключают разные регуляторы.

Интерфейс связи RS-485. Модули расширения входов и выходов
 В ТРМ151 установлен модуль интерфейса RS-485, организованный по стандартному протоколу ОВЕН.
Интерфейс RS-485 позволяет:
- конфигурировать прибор на ПК (программа-конфигуратор предоставляется бесплатно);
- передавать в сеть текущие значения измеренных величин, выходной мощности регулятора, параметров программы технолога, а также любых программируемых параметров;
- получать из сети оперативные данные для генерации управляющих сигналов.
В сеть RS-485 могут быть объединены несколько приборов и модулей ввода-вывода. ТРМ151 может работать «мастером сети», управляя работой других приборов.
В качестве модулей расширения могут быть использованы:
- ОВЕН МВА8 (восьмиканальный модуль ввода аналоговых сигналов);
- ОВЕН МВУ8 (восьмиканальный модуль выходных устройств).
Подключение ТРМ151 к ПК производится через адаптер ОВЕН АС3-М, АС4. При интеграции ТРМ151 в АСУ ТП в качестве программного обеспечения можно использовать SCADA-систему Owen Process Manager или какую-либо другую программу.
Компания ОВЕН бесплатно предоставляет для ТРМ151:
# драйвер для Trace Mode;
# OPC-сервер для подключения прибора к любой SCADA-системе или другой программе, поддерживающей ОРС-технологию;
# библиотеки DLL для быстрого написания драйверов.

Программы конфигурирования
Так как прибор обладает широкими возможностями, его настройка может превратиться в довольно сложную задачу. Для облегчения конфигурирования ТРМ151 ПО ОВЕН разработана специальная программа для ПК. Программа «Конфигуратор ТРМ151» имеет 3 уровня доступа, защищенных паролями, – для наладчика системы, технолога и оператора. Для каждой стандартной модификации в программе представлен свой набор удобно сгруппированных параметров. Кроме того, в конфигураторе предусмотрена возможность регистрации хода технологического процесса. Для каждой стандартной модификации предлагается программа «Быстрый старт» с простым и понятным интерфейсом. Отвечая на предлагаемые программой вопросы, можно легко произвести первую настройку прибора.

Общая схема подключения ТРМ151