Обзор ПИД-регулятора ТРМ251 | ПЛК и АСУТП

Сегодня мне в очередной раз в руки попал мой давний знакомый, одноканальный ПИД-регулятор ТРМ251:

trm251_handle_800x600_1

ТРМ251 предназначен для мониторинга и регулирования физических параметров. Самая интересная особенность ТРМ251 это именно возможность ПИД-регулирования какого-либо параметра, например температуры в печи, по заданной программе, состоящей от 1 до 5 шагов нагрева(от 1 до 15 шагов с прошивкой 2.1). Например, подключил ТРМ251 к печи, задал программу нагрева, нажал кнопку «Пуск» и все- дальше ТРМ251 сам проведет термообработку металла по заданному графику.

Мы рассмотрим:

  • Характеристики
  • Комплект поставки
  • Конструкцию
  • Программное обеспечение
  • Связь по RS-485
  • Особенности работы
  • Опыт применения
  • Вывод

Характеристики

Назначение Одноканальный ПИД-регулятор для управления многоступенчатыми температурными процессами
Потребляемая мощность Не более 6 ВА
Напряжение питания ~ 90… 245 В, 47… 63 Гц
Количество входов 2 (основной и резервный)
Количество выходов 3 (один для управления, два для сигнализации)
Тип входных сигналов 0… 5 мА, 0… 20 мА, 4… 20 мА, 0… 1 В, -50… 50 мВ; сигналы термопар ТХК, ТХА и др
Тип выходных элементов, в зависимости от модели электромагнитное реле, транзисторная оптопара, симисторная оптопара, 4… 20 мА, 4… 6В
Интерфейс связи RS-485 (протоколы ОВЕН, Modbus RTU, Modbus ASCII)
Ввод параметров С лицевой панели или по сети

 

Комплект поставки ТРМ251

ТРМ251 поставляется в картонной коробке с устройством, РЭ, краткой инструкцией, гарантийным талоном, паспортом, диском с прикладным ПО, элементами крепления и резиновой прокладкой.

trm251_complect_1600x1200

Конструкция

Вид спереди:

trm251_face_1024x768

Через кнопки на лицевой панели вводятся программа технолога, коэффициенты ПИД-регулятора и другие настройки, осуществляется пуск и останов работы.

 

Вид сверху:

trm251_top_1024x768

Контролёр Жданова проверила, все ок.

Вид сзади:

trm251_back_1024x768

На задней панели к клеммам подключается питание 220В, линия связи RS-485, сигналы от датчиков и для управления. Клеммная колодка не съемная.

Шариковой ручкой написали характеристики регулятора: тип корпуса щитовой(щ), выходной элемент 1- оптопара транзисторная(К), выходной элемент 3- реле(Р).

Ручкой написан класс защиты: IP54. Ручкой написали потому, что есть еще ТРМ251 в варианте настенного корпуса(Н) с IP44. А год выпуска дописать забыли (контролёр Жданова?).

Открутим 4 винта, снимем крышку и посмотрим на платы:

trm251_open_1600x1200

ТРМ251 состоит из 2-х печатных плат: управления и силовой.

Плата силовая:

trm251_plata_syl_1024x768

Используется 16-битное АЦП AD7706:

trm251_plata_syl_adc_800x600_1

Плата управления:

trm251_keyboard_1024x768_1

Видим, что как и в логическом реле Zelio, используется старый добрый процессор Atmega128:

trm251_processor_800x600_1

Как видно, конструкция ТРМ251 основывается на стареньком процессоре Atmega128(но для ТРМ251 его возможностей вполне достаточно) и 16-битном АЦП, обеспечивающим хорошие результаты измерений сигналов регулируемых параметров.

 

Программное обеспечение

На комплектном диске находится программа «Конфигуратор ТРМ251». С помощью этой программы по сети RS-485 в регулятор вводятся настройки, программы оператора и т.д.  Конфигурировать ТРМ251 через программу значительно удобнее, чем кнопками лицевой панели через меню.

 

Связь по RS-485

В своих проектах я использовал ТРМ251 не автономно, а в составе АСУ под управлением ПЛК. Т.е. ввод программ, настроек, пуск и останов осуществлялись по RS-485  от ПЛК.

ТРМ251 может работать в сети по протоколам ОВЕН и Modbus.  С ТРМ251 лучше работать по протоколу ОВЕН- по нему возможен доступ ко всем параметрам ТРМ251, а по Modbus лишь к некоторым. В частности, я не мог по Modbus записать в ТРМ251 настройки ПИД-регулятора. Потому лучше всего ТРМ251 будет работать с ПЛК, имеющими драйвер протокола ОВЕН, а это овеновские-же контроллеры ПЛК63/100/110 и т.д. В своих проектах я использовал ТРМ251 в связке с ПЛК110-60 с передачей данных между ними на скорости 115200 bps и доволен их совместной работой .

 

Особенности работы

Для подбора оптимальных коэффициентов пид-регулирования, необходимо произвести автонастройку на реальном объекте. Автонастройка запускается только с лицевой панели, ее нельзя запустить по сети ни по одному протоколу.

На данный момент ТРМ251 поставляется с прошивкой 1.2.

Самое плохое в этой прошивке то, что при окончании ТРМ251 процесса нагрева и перехода его в состояние «конец работы» дистанционно по RS-485 невозможно перевести его в состояние «стоп». Т.е. использовать ТРМ251 с этой прошивкой для работы по сети практически невозможно- дал по RS-485 команду «пуск», нагрев закончился, устройство перешло в режим «конец работы» и дальше по сети повторный «пуск» провести не получится. Придется идти к регулятору и переводить его в «стоп» кнопкой с лицевой панели.

Естественно, меня это не устроило, я связался с техподдержкой ОВЕН и они мне прислали для ТРМ251  прошивку версии 2.1 .

Особенности прошивки 2.1:

  • Дистанционный перевод по RS-485 из состояния «конец работы» в «стоп»
  • Возможность использования до 15 шагов программы нагрева вместо 5 шагов в прошивке 1.2
  • Введен режим «пауза»- ТРМ251 работает по программе оператора, по команде переходит в режим «пауза», после выхода из режима продолжает выполнение программы с точки перехода в «паузу»

Тем не менее, даже в прошивке 2.1  невозможно дистанционно перевести ТРМ251 из состояния «ошибка» в «стоп».  В состояние «ошибка» регулятор переходит если, например, произошел обрыв датчика.

Опыт применения

За 3 последних года мы установили 16 шт. ТРМ251 в составе 3-х разработанных нашей организацией печей, использующихся на одном из монгольских ГОКов.

С прошивкой в.2.1 они работают в цеху при температурах 0… 30ºС без сбоев и обеспечивают регулирование температуры в печах с точностью 0.5ºС  при регулировании нагрева до 1000ºС.

Сейчас мы делаем очередной проект, в состав которого войдут 2  шт. ТРМ251.

Надежностью ТРМ251 я доволен.

 

Вывод

ТРМ251 хороший надежный отечественный ПИД-регулятор, благодаря своим коммуникационным возможностям его можно использовать в современной АСУ ТП автономно или под управлением ПЛК.

2 комментария: Обзор ПИД-регулятора ТРМ251

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.

Подтвердите, что Вы не бот — выберите человечка с поднятой рукой:
Confirm that you are not a bot - select a man with raised hand:

Подпишитесь на нашу рассылку


Copyright © 2016. Перцух Алексей

Индекс цитирования