Продукция

Консультации

Телефон: 044 229-66-63

ICQ: 466070519

Звонок через Skype

7. Приборы автоматизации >>> Регуляторы микропроцессорные >>>

Регулятор микропроцессорный МИК-111

Регулятор микропроцессорный МИК-111

Назначение

Регулятор микропроцессорный МИК-111 относится к семейству цифровых регуляторов непрерывного действия с аналоговым, импульсным или двух-, трехпозиционным законом регулирования. Применяются для управления технологическими процессами в промышленности.

Регулятор МИК-111 позволяет обеспечить высокую точность регулирования. Отличительной особенностью регулятора МИК-111 является наличие трехуровневой гальванической изоляции между входами, выходами и цепью питания.

Регулятор предназначен как для автономного, так и для комплексного использования в АСУТП в энергетике, металлургии, химической, пищевой и других отраслях промышленности и народном хозяйстве и используется для:

  • для измерения контролируемого входного физического параметра (температура, давление, расход, уровень и т. п.), обработки, преобразования и отображения его текущего значения на встроенном четырехразрядном цифровом индикаторе,
  • регулятор формирует выходной аналоговый или импульсный сигнал управления внешним исполнительным механизмом, обеспечивая аналоговое, импульсное или позиционное регулирование входного параметра по П, ПИ, ПД или ПИД закону в соответствии с заданной пользователем логикой работы и параметрами регулирования.

Регулятор представляет собой свободно конфигурируемый компактный прибор. Пользователь, не имеющий знаний и навыков программирования, может просто вызывать и исполнять эти функции путем конфигурации регулятора МИК-111. Регуляторы МИК-111 очень гибкие в использовании и могут быстро и легко, изменив конфигурацию, выполнить большинство встречаемых требований и задач управления технологическими процессами.

Регуляторы МИК-111 конфигурируются через переднюю панель регулятора или через гальванически разделенный интерфейс RS-485 (протокол ModBus), что также позволяет использовать регулятор в качестве удаленного устройства при работе в современных сетях управления и сбора информации.

Параметры конфигурации регулятора МИК-111 сохраняются в энергонезависимой памяти и регулятор способен возобновить выполнение задач управления после прерывания напряжения питания. Батарея резервного питания не используется.

Структура регулятора МИК-111 посредством конфигурации может быть изменена таким образом, что могут быть решены следующие задачи регулирования:

  • двухпозиционного или трехпозиционного регулятора,
  • ПИД-регулятора с аналоговым выходом, ПИД-регулятора с импульсным выходом с внутренней обратной связью по положению исполнительного механизма, ПИД-ШИМ-регулятора с импульсным выходом,
  • регулятор с автоматической коррекцией измеряемого и регулируемого параметра по датчику термокомпенсации,
  • контуров автоматического регулирования с управлением от ЭВМ,
  • регулятора ручного управления импульсным исполнительным механизмом, с индикацией задающего воздействия и индикацией положения исполнительного механизма,
  • индикатора измеряемой физической величины.

Внутренняя программная память регулятора МИК-111 содержит большое количество стандартных функций необходимых для управления технологическими процессами большинства инженерных прикладных задач, например, таких как:

  • возможность подключения различных типов датчиков,
  • сравнение результата преобразования с уставками минимум и максимум, а также сигнализацию отклонений (технологически опасных зон), выбор типа технологической сигнализации – абсолютная или девиационная (зависящая от заданной точки),
  • программная калибровка каналов по внешнему образцовому источнику аналогового сигнала,
  • цифровая фильтрация,
  • произвольное масштабирование шкал измеряемых параметров, линеаризация входных сигналов,
  • извлечение квадратного корня,
  • режимы статической и динамической балансировки задания,
  • мониторинг исправности датчиков (их линий связи или измерительного канала) с системой безопасного управления исполнительными механизмами,
  • ретрансмиссия входных аналоговых параметров на аналоговый выход устройства и многое др.

Структура условного обозначения регуляторов микропроцессорных МИК-111-АА-С-D-U-L:

                            МИК-111 АА С D U L  
Марка регулятора            
Код входного аналогового сигнала:
01 - унифицированный от 0 мА до 5 мА
02 - унифицированный от 0 мА до 20 мА
03 - унифицированный от 4 мА до 20 мА
04 - унифицированный от 0 В до 10 В
05 - Напряжение от 0 мВ до 75 мВ
06 - Напряжение от 0 мВ до 200 мВ
07 - Напряжение от 0 В до 2 В
08 - ТСМ 50М, W100=1,428, от минус 50°С до плюс 200°С
09 - ТСМ 100М, W100=1,428, от минус 50°С до плюс 200°С
10 - ТСМ гр.23, от минус 50°С до плюс 180°С
11 - ТСП 50П, W100=1,391, от минус 50°С до плюс 650°С
12 - ТСП 100П, W100=1,391, от минус 50°С до плюс 650°С
13 - ТСП гр.21, от минус 50°С до плюс 650°С
14 - Термопара ТХА (K), от 0°С до плюс 1300°С
15 - Термопара ТХК (L), от 0°С до плюс 800°C
16 - Термопара ТЖК (J), от 0°С до плюс 1100°С
17 - Термопара ТХКн (E), от 0°С до плюс 850°С
18 - Термопара ТПП10 (S), от 0°С до плюс 1600°С
19 - Термопара ТПР (B), от 0°С до плюс 1800°С
20 - Термопара ТВР-1 (А-1), от 0°С до плюс 2500°С*
Код выходного аналогового сигнала:
1 - от 0 мА до 5 мА,
2 - от 0 мА до 20 мА,
3 - от 4 мА до 20 мА, 4 – от 0 В до 10 В**(по отдельному заказу).
Тип выходных дискретных сигналов:
Т - транзисторные выходы,
Р - релейные выходы.
Напряжение питания:
220 - 220В переменного тока,
24 - 24В постоянного тока.
Исполнение передней панели (обозначение кнопок, индикаторов и дисплеев):
UA - украинское,
EN - английское.
 
Примечания:

* - При заказе регулятора с входными сигналами от термопар ТПП-10, ТПР, ТВР-1 регулятор изготавливаются по отдельному заказу и последующая перестройка на другие типы входных сигналов производится только на предприятии-изготовителе.

** - Регулятор настраивается на выходной сигнал 0-20 мА и на разъем впаивается нормирующий резистор 499 Ом.

Условия эксплуатации

  • температура окружающего среды от минус 40 до плюс 70 °С
  • атмосферное давление от 84 кПа до 106,7 кПа
  • вибрация (частотной/амплитудной) до 60Гц / до 0,1мм

Технические характеристики

В конструкции устройства предусмотрено гальваническая трехуровневая развязка по входу и выходу, а также цепи питания, напряжение гальванической развязки не менее:

500 В

Число контуров регулирования:

1

Диапазон измерения параметров настройки регулятора:

коэффициент усиления:

от 000,1 до 050,0

время интегрирования:

от 0000 до 6000

время дифференцирования:

от 0000 до 6000

Зона нечуствительности:

от 000,0 до 999,9

Структура регулятора (законы регулирования):

П, ПИ, ПД, ПИД (двухпозиционный, трехпозиционный, ПИД-ШИМ)

Контролируемые параметры:

измеряемая величина, заданная точка, значение выхода или положение исполнительного механизма

Вид балансировки узла задатчика:

статическая, динамическая

Электропитание (подключение к сети):

постоянного тока:

от 18В до 36В

переменного тока:

от 100В до 242В, 50Гц

Потребляемый ток по питанию 24В:

≤ 180 мА

Потребляемая мощность от сети переменного тока 220В:

≤ 6,5 ВА

Подключение:

с тыльной стороны регулятора с помощью разъем – клеммы

Электропитание аналогового датчика:

напряжение:

21 В

потребляемый ток по питанию 21В:

≤ 30 мА

подключение:

с тыльной стороны регулятора с помощью разъем – клеммы

Исполнение корпуса:

щитовое

Габаритные размеры:

48х96х162 мм

Монтажная глубина:

170 мм

Вырез на панели:

45+0,6х92+0,8 мм

Степень защиты:

IP30

Масса блока, не более:

350 г

Аналоговый входной сигнал
Наименование Значение
Количество аналоговых входов 1
Тип входного аналогового сигнала: Унифицированные (ГОСТ 26.011-80): Постоянный ток: от 0 мА до 5 мА
от 0 мА до 20 мА
от 4 мА до 20 мА
Напряжение постоянного тока: от 0 В до 10 В
от 0 мВ до 75 мВ
от 0 мВ до 200 мВ
от 0 В до 2 В
Термопреобразователи сопротивлений ДСТУ 2858-94: ТСМ 50М, W100=1,428, от минус 50°С до плюс 200°С
ТСМ 100М, W100=1,428, от минус 50°С до плюс 200°С
ТСМ гр.23, от минус 50°С до плюс 180°С
ТСП 50П, W100=1,391, Pt50, от минус 50°С до плюс 650°С
ТСП 100П, W100=1,391, Pt100, от минус 50°С до плюс 650°С
ТСП гр.21, от минус 50°С до плюс 650°С
Термопары по ДСТУ 2837-94 (ГОСТ3044-94, DIN IEC 584-1): ТЖК (J), от 0°C до плюс 1100°C
ТХК (L), от 0°С до плюс 800°C
ТХКн (E), от 0°С до плюс 850°С
ТХА (K), от 0°С до плюс 1300°С
ТПП10 (S), от 0°С до плюс1600°С
ТПР (B), от 0°С до плюс 1800°С
ТВР-1 (А-1), от 0°С до плюс 2500°С
Разрешающая способность АЦП 16 разрядов
Предел допускаемой основной приведенной погрешности измерения входных параметров ≤ 0,2 %
Точность индикации 0,01 %
Предел допускаемой дополнительной погрешности, вызванной изменением температуры окружающей среды < 0,2 % / 10 °С
Период измерения, не более 0,1 сек
Примечания:

1. Аналоговый вход регулятора МИК-111 может быть сконфигурирован на подключение любого типа датчика.

2. При заказе входа типа термопара, в качестве входа температурной коррекции (компенсации термо-ЭДС свободных концов термопары) используется датчик температуры, который находится возле клемм на тыльной стороне регулятора.

Аналоговый выходной сигнал

AO - выходной аналоговый сигнал управления внешним исполнительным механизмом (управляющее воздействие) или ретрансмиссия входного сигнала AI.

Наименование Значение
Количество аналоговых выходов 1
Тип выходного аналогового сигнала: Унифицированные (ГОСТ 26.011-80): от 0 мА до 5 мА
от 0 мА до 20 мА
от 4 мА до 20 мА
от 0 В до 10 В
Разрешающая способность ЦАП 16 разрядов
Предел допускаемой основной приведенной погрешности формирования выходного сигнала после калибровки ≤ 0,2 %
Предел допускаемой дополнительной погрешности, вызванной изменением сопротивления нагрузки ≤ 0,1 %
Предел допускаемой дополнительной погрешности, вызванной изменением температуры окружающей среды < 0,2 % / 10 °С
Дискретные выходные сигналы
Наименование Значение
Транзисторный выход Релейный выход
Количество дискретных выходов 2 2
Тип выхода Открытый коллектор (NPN транзистора) Переключающие контакты реле
Максимальное напряжение коммутации переменного (действующее значение) или постоянного тока ≤ 40 В постоянного тока ~220В переменного тока
24В постоянного тока
Максимальный ток нагрузки каждого выхода ≤ 100 мА до 8А переменного тока при активной нагрузке
до 3А переменного тока при индуктивной нагрузке (cosφ=0.4)
Сигнал логического "0" Разомкнутое состояние транзисторного ключа Разомкнутое состояние контактов реле
Сигнал логической "1" Замкнутое состояние транзисторного ключа Замкнутое состояние контактов реле
Вид нагрузки Активная, индуктивная
Напряжение внешнего источника питания Нестабилизированное, (20-40)В постоянного тока
Последовательный интерфейс RS-485
Наименование Значение
Конфигурации сети Многоточечная
Количество приборов 32 на одном сегменте
Максимальная длина линии в пределах одного сегмента сети 1200 метров
Количество активных передатчиков 1
Диапазон сетевых адресов 255
Скорость обмена/длина линии связи (зависимость экспоненциальная): 62,5 кбит/с                 1200 м
375 кбит/с                    300 м
2400 кбит/с                  100 м
10000 кбит/с                  10 м
Тип приемопередатчиков Дифференциальный, потенциальный
Вид кабеля Витая пара, экранированная витая пара
Гальваническая развязка Интерфейс гальванически изолирован от входов-выходов и остальных цепей
Протокол связи Modbus режим RTU (Remote Terminal Unit)
Назначение интерфейса Для конфигурирования регулятора, для использования в качестве удаленного устройства при работе в современных сетях управления и сбора информации (приема-передачи команд и данных)
Примечания:

На скоростях обмена свыше 115 кбит/с рекомендуется использовать экранированные витые пары.

Устройство и принцип действия

Внешний вид передней панели регулятора МИК-111

Корпус регулятора МИК-111 щитовой, изготавливается из пластмассы. На передней панели корпуса размещены элементы обслуживания (клавиатура) и индикации. С тыльной стороны находятся съемные разъем-клеммы к которым подключаются питание, входные и выходные сигналы.

Для лучшего наблюдения и управления технологическим процессом регулятор МИК-111 оборудован активной четырехразрядной цифровой индикацией для отображения измеряемой величины – дисплей ПАРАМЕТР, заданной точки и значения управляющего воздействия (при нажатии клавиши БОЛЬШЕ или МЕНЬШЕ) – дисплей ЗАВДАННЯ, необходимым количеством клавиш обслуживания и сигнализационных светодиодных индикаторов.

Назначение органов управления, расположенных на передней панели регулятора:

  • Дисплей ПАРАМЕТР:

    В режиме РАБОТА индицирует значение измеряемой величины. В режиме КОНФИГУРИРОВАНИЕ индицирует уровень конфигурации, затем номер пункта меню, затем мигая значение параметра выбранного пункта меню.

  • Дисплей ЗАВДАННЯ

    В режиме РАБОТА индицирует значение заданной точки или при нажатии клавиши [▲] или [▼] сигнал положения исполнительного механизма (в %). В режиме КОНФИГУРИРОВАНИЕ индицируются символы «CпFG», указывающие пользователю о том, что регулятор находится в режиме конфигурации.

  • Индикатор ▲(MAX)

    Светится, если значение измеряемой величины превышает значение уставки сигнализации отклонения MAX.

  • Индикатор ▼(MIN)

    Светится, если значение измеряемой величины меньше значения уставки сигнализации отклонения MIN.

  • Индикатор БОЛЬШЕ

    Светодиодный индикатор состояния ключа БОЛЬШЕ импульсного или позиционного регулятора. Светится при включенном ключе БОЛЬШЕ.

  • Индикатор МЕНЬШЕ

    Светодиодный индикатор состояния ключа МЕНЬШЕ импульсного или трехпозиционного регулятора. Светится при включенном ключе МЕНЬШЕ.

  • Индикатор РУ

    Светится, если регулятор находится в ручном режиме управления, и не светится, если регулятор находится в автоматическом режиме управления.

  • Индикатор ІНТ

    Мигает, если происходит передача данных по интерфейсному каналу связи.

  • Клавиша [Режим управления]

    Нажатие клавиши вызывает переход из автоматического режима управление в режим ручного управления и обратно (совместно с нажатием клавиши [Подтверждения], для подтверждения выполнения операции перехода).

  • Клавиша [▲]

    Клавиша "больше". При каждом нажатии этой клавиши осуществляется увеличение значения заданной точки, выходного сигнала управления (управляющего воздействия). При удерживании этой клавиши в нажатом положении увеличение значений происходит непрерывно.

  • Клавиша [▼]

    Клавиша "меньше". При каждом нажатии этой клавиши осуществляется уменьшение значения заданной точки, выходного сигнала управления (управляющего воздействия). При удерживании этой клавиши в нажатом положении уменьшение значений происходит непрерывно.

  • Клавиша [Меню]

    Клавиша предназначена для подтверждения выполняемых действий или операций, для фиксации вводимых значений. Например, подтверждение перехода из автоматического режима работы в режим ручного управления и обратно, фиксация ввода измененной заданной точки, подтверждение входа в режим конфигурации и т.п.

  • Клавиша [Режим управления]

    Клавиша предназначена для вызова меню конфигурации, для выхода из пунктов меню, а также для выхода из меню конфигурации. В режиме РАБОТА при кратковременном нажатии данной клавиши включается режим изменения задания регулятора (дисплей ЗАВДАННЯ).

Структурная схема регулятора МИК-111

Регулятор МИК-111, структурная схема которого приведена на рисунке, представляет собой устройство измерения значения входного параметра, обработки и преобразования входного сигнала и выдачи управляющих воздействий.

Регулятор МИК-111 работает под управлением современного, высоко интегрированного микроконтроллера RISC архитектуры, изготовленного по высокоскоростной КМОП технологии с низким энергопотреблением. В постоянном запоминающем устройстве располагается большое количество функций для решения задач контроля и регулирования. Посредством конфигурирования пользователь может самостоятельно настраивать регулятор на решение определенных задач.

Регулятор МИК-111 оснащен аналого-цифровым преобразователем, цифро-аналоговым преобразователем, цифро-дискретного вывода, сторожевыми схемами для контроля циклов работы программы, энергонезависимой памятью EEPROM, NVRAM для сохранения пользовательских параметров конфигурации и данных.

Внутренняя программа регулятора МИК-111 функционирует с постоянным временным циклом. В начале каждого цикла внутренней рабочей программы считываются значения аналоговых и дискретных входов, производится считывание и обработка клавиатуры (подавление дребезга и обнаружение достоверности), прием команд и данных из последовательного интерфейса. При помощи этих входных сигналов осуществляются, в соответствии с запрограммированными функциями и пользовательскими параметрами конфигурации, все расчеты. После этого осуществляется вывод информации на аналоговый выход, дискретные выхода, на индикационные элементы, а так же фиксация вычисленных величин для режима передачи последовательного интерфейса.