Архив / 2001 / №2(20) / Модернизация приборов

Старт релейного регулятора ТРМ501

К началу 2002-го года отделом новых разработок Производственного объединения ОВЕН подготовлен к производству принципиально новый прибор - электронный контроллер ТРМ501, который совмещает функции одноканального регулятора температуры и одношагового таймера с обратным отсчетом. Основными достоинствами этого прибора стали универсальный вход, простая настройка и низкая стоимость.

Прибор выпускается в малогабаритном корпусе щитового крепления (74х32х70 мм), в котором производятся приборы ТРМ974Щ и ТРМ961, хорошо известные специалистам по холодильному оборудованию и отлично зарекомендовавшие себя в работе. По аналогии с вышеупомянутыми приборами питание ТРМ501 производится от отдельного трансформатора, поставляемого в комплекте, или же от любого другого источника питания с напряжением 12В±10% и 300мА.

Внешний вид прибора показан на рис. 1.

Измерительный блок прибора

В ТРМ501 имеется один измерительный вход универсального типа, к которому можно подключить любой из самых распространенных в современной промышленной практике датчиков температуры, таких как термопреобразователи сопротивления ТСМ и ТСП, термопары типа ТХК, ТХА, ТЖК, ТНН. Предусмотрена возможность подсоединения и любого другого датчика, выдающего токовый сигнал величиной 0-20 мА, 4-20 мА, 0-5 мА или сигнал по напряжению величиной 0-50 мВ и 0-100 мВ.

Функциональная схема прибора
Функциональная схема прибора

Универсальность измерительного входа ТРМ501 значительно облегчает процедуру подбора датчика, а при выходе датчика из строя появляется  возможность заменить его любым, имеющимся в запасе. При программировании прибора необходимо лишь задать в соответствующем параметре  код датчика.

Трехразрядный индикатор немного ограничил диапазон измеряемых величин (-99.999°С), разрешающую способность (1°С) и, соответственно, точность измерения, но как показала практика, при двухпозиционном релейном способе регулирования, заложенном в ТРМ501, такая точность регулирования для большинства случаев достаточна.

Полный диапазон измерения температур от -99 до 999°С можно обеспечить при использовании термопар типа ТХА (К) и ТНН (N).

Для каждого типа подключаемых датчиков температуры в приборе заложены ограничения на выход результатов измерений за возможно допустимые пределы. Возможные диапазоны измерения для каждого конкретного типа датчика температуры указаны в технических характеристиках.

При использовании датчиков с унифицированным выходом, измеряемый диапазон может быть увеличен или уменьшен в соответствии с характеристикой имеющегося типа датчика (причем как с прямо-, так и с обратнопропорциональной).

Цифровой фильтр

Для уменьшения влияния случайных импульсных помех в ТРМ501 введен усовершенствованный цифровой фильтр, аналогичный установленному в 2ТРМ1. Преимущество цифрового фильтра в ТРМ501 заключается в том, что нет необходимости в специальной настройке. При высоком уровне помех пользователь должен только включить его действие.

Регулятор

ТРМ501 получил название релейный регулятор, поскольку в его основу был заложен релейный принцип регулирования (по закону компаратора). Путем сравнения входной величины с заданным значением (уставкой) и в зависимости от установленного типа гистерезиса логическое устройство прибора (устройство сравнения или компаратор) выдает сигнал на включение или выключение реле, установленного на выходе прибора.

Диапазон возможных задаваемых значений гистерезиса при переключении компаратора ограничен и составляет 0.50 единиц измерения.

Важной особенностью ТРМ501 является способность осуществлять регулирование по времени, отсчет которого производится встроенным таймером. Принцип работы прибора в данном режиме рассмотрен ниже.

Таймер

В ТРМ501 таймер работает по стандартному принципу, осуществляя обратный отсчет времени от устанавливаемого значения уставки с возможностью произвольной остановки и возобновления отсчета. Трехразрядный индикатор прибора обеспечивает время работы в пределах 999 минут. Запуск и остановка таймера производятся с помощью кнопки  , расположенной на лицевой панели прибора. Первое нажатие на нее запускает процесс отсчета времени, повторное . приостанавливает его, и эта же кнопка при длительном нажатии (более 6 секунд) используется для сброса текущего показания таймера на заданную ранее уставку. Функции управления таймером могут быть продублированы внешним контактом, подключенным к дополнительному входу ТРМ501 на клеммы 11 и 12.

Рис. 1
Рис. 1

Эти контакты могут быть как обычного механического типа (кнопка, выключатель), так и электромеханического (контакты электромагнитного реле) и даже электронного (транзисторный ключ, оптопара и т.д.). Использование такого дополнительного контакта позволяет осуществлять дистанционное включение/выключение как таймера, так и всего прибора.

Если нет необходимости пользоваться таймером, его функции можно полностью отключить. Однако в таком случае возможность ручного управления регулятором отпадает.

Таймер ТРМ501 в зависимости от установленной конфигурации, может работать в одном из нескольких возможных режимов:

1-ый режим. Регулятор полностью управляется таймером (установлен по умолчанию).

В этом режиме Вы можете выбрать один из трех вариантов зависимости работы таймера и регулятора.

1. Регулирование и отсчет времени начинаются сразу после подачи питания на прибор.

2. Регулирование и отсчет времени начинаются сразу после подачи внешнего сигнала на прибор, например, после нажатия кнопки.

3. Регулирование процессом начинается сразу при подаче питания на прибор, а отсчет времени только после достижения температуры уставки. Такой режим позволяет, например, обеспечить предварительный разогрев печи.

Если таймер оказывается в режиме "пауза", то регулирование останавливается, и реакции на изменение входной величины не происходит. При окончании времени работы таймера регулятор выключается, а реле 2 прибора замыкается, сигнализируя о завершении процесса.

2-й режим. Регулятор работает независимо от таймера.

В этом случае таймер никак не влияет на работу регулятора. Начало регулирования осуществляется сразу после подачи питания на прибор. Запуск таймера может происходить, как и в первом режиме, одним из трех способов.

Основное отличие этого режима от режима 1 заключается в том, что после завершения работы таймера процесс регулирования не прекращается. При этом реле 2 замыкается, как и в 1-ом случае, сигнализируя об окончании отсчета времени.

3-й режим. Ручное управление регулированием.

Этот режим целесообразен при необходимости дистанционного управления процессом регулирования входной величины. Для работы в этом режиме необходимо установить нулевое значение уставки таймера.

4-ый режим. Таймер отключен.

В этом режиме процесс регулирования осуществляется сразу после подачи питания на прибор и возможность дистанционного управления прибором исключена.

Выходы

В ТРМ501 устанавливаются два электромагнитных реле, рассчитанные на коммутацию переменного тока величиной до 8 А при напряжении до 250 В.

На первое реле всегда выходит сигнал регулятора. Оно используется для подключения основной управляющей нагрузки ТЭН-а, вентилятора и т.п. Мощность нагрузки, подключаемой непосредственно к выходным контактам реле на клеммной колодке прибора, не должна превышать 1,5 кВт. Для коммутации большей мощности необходимо использовать промежуточные реле (контакторы), соответствующие требуемой нагрузке.

Второе реле используется для включения каких-либо сигнализирующих устройств - ламп, сирен или всевозможных блокирующих приспособлений. На это реле выведено два сигнала: первый - об окончании процесса отсчета времени таймера, второй - о возникновении аварийной ситуации на измерительном входе ТРМ501. При появлении любого из этих сигналов (по схеме "или") реле 2 замыкается и срабатывает подключенное к нему устройство. Разомкнуть реле можно кратковременным нажатием на кнопку  . Реле автоматически разомкнется, если восстановится нормальная работа измерительного канала (что особенно важно при случайном характере аварии из-за помехи).

Программирование и структура параметров

Чаще всего при работе с прибором приходится оперировать следующими параметрами: уставка регулятора, начальное время (уставка) таймера и текущие значения измеренной величины и времени. Поэтому на виду в ТРМ501 оставлены только эти величины, а доступ к ним организован максимально простым способом.

Переключение между выводимыми на индикацию измеряемым и текущим временем таймера (индикатор все-таки один) производится кратковременными нажатиями кнопки  . Проверить, какая именно величина в данный момент отображена, можно по наличию в крайнем левом углу экрана точки индикатора  , если она светится, - показана температура, если погашена - время. В зависимости от типа выводимой на индикатор величины, кратковременное нажатие "прог" переведет прибор в режим задания соответствующей уставки. А для защиты от нежелательных изменений существует параметр секретности, которой спрятан чуть глубже, а именно на 2-ом программном уровне.

На втором программном уровне расположены параметры прибора, которые разбиты на три функциональные группы. Доступ к этим группам осуществляется через определенные коды, например 31 - для группы параметров измерений.

При программировании прибора работа измерителя, регулятора и таймера не останавливается. Кроме того, при этом осуществляется "горячая" смена значений параметров. Это означает, что после установки нового значения любого параметра, то есть записи его в память нажатием "прог", оно вступает в действие сразу, еще до выхода из режима программирования.

При установке параметров необходимо обратить внимание на то, что в отличие от серии двухканальных приборов, ТРМ501 автоматически не возвращается в режим индикации входных параметров. Здесь предусмотрена небольшая защита от случайности: прибор ТРМ501 всегда, находясь в режиме, связанном с установкой параметров, подмигивает младшим (крайним правым) цифровым разрядом.

Если вы решили изменить исходное время уже запущенного таймера, то после ввода новой уставки таймер продолжит свою работу от нее, но уже с учетом пройденного времени.

ТРМ501 будет выпускаться в единственной модификации, параметры которой описаны выше, что, несомненно, облегчит как выбор, так и дальнейшую работу с прибором.

Илья Новиков