YK-88X系列

智 能 差 值 测 控 仪 （PID）

(使用说明)

一、概述

本 系列产品采用表面封装模块化工艺，大大提高了仪表的抗干扰能力，具有显示、控制、变送、通讯、万能信号输入等功能，适用于温度、湿度、压力、液位、瞬时流 量、速度等多种物理量检测信号的显示及控制，并能对各种非线性输入信号进行高精度的线性校正。可广泛用于电力、冶金、化工、石化、造纸印染、酿造、烟草、 航天基地等领域。

采 用无跳线技术，使输入端口具备万能信号输入功能，只需通过改变内部参数，即可实现多种输入信号（各种热电偶、热电阻、远传压力、mV、标准电压/标准 电流信号）之间的轻松切换。线路板经过优化设计及生产工艺不断完善，降低了温度漂移，提高了抗干扰性能确保产品在长期工作中的稳定性的稳定性和可靠性。采 用高亮度LED数码显示和高分辨率光柱显示（比例显示），使测量/控制值的显示更为清晰直观。

输出回路均采用光电隔离, 抗干扰能力强。可带串行通讯接口，可与各种带串行接口的设备进行双向通讯，组成网络控制系统。具备多种标准外形尺寸,能适用各种测量控制场合。整机采用卡入式结构,安装十分简便。

• 适用范围

YK- 88X智能数字差值PID显示控制仪表是智能型、高精度的数显温度、压力、液位、测力、扭矩等物理量控制测量仪表，与温度、压力、液位、测力、扭矩传感器 及变送器配接可构成各种量程和规格的温度、压力、液位测力、扭矩测控系统。(可以测量电压、电流、转速、频率等各种参数,可与PLC变频器配接构成各种测 量系统。可以带峰值，谷值。订货请来电说明。)

• 功能特点

万能输入功能

自动校准和人工校准功能

多重保护、隔离设计、抗干扰能力强、可靠性高

良好的软件平台，具备二次开发能力，以满足特殊的功能

先进的模块化结构，配合功能强大的仪表芯片，功能组合、系统升级非常方便

二、主要技术指标：

基本误差：0.2％FS，14位A/D转换器（Z大18位A/D转换器，订货时注明）。

输入信号：·热电偶: B、S、K、E、J、T、WRe 等

·热电阻: Pt100、Cu50、Cu53、Cu100、BA1、BA2

·电　流: 0～10mA、4～20mA等（输入阻抗≤250Ω）

·电　压: 0～5V、1V～5V、mV等（输入阻抗≥1MΩ）

·远传压力电阻：（0～400）Ω

采样周期：0.2S（10~200次/秒，用户可选）

显    示：双排四位LED数码管显示。四排LED数码显示

报警输出：仪表可带多个继电器输出，继电器触点容量  AC220V/5A或AC220V/1A。Z多可带16个继电器，可选择上限、下限控制，控制设定值和回差值全量程内自由设定

变送输出：4～20mA、0～10/20mA（负载电阻≤250Ω，负载过大需注明）

1～5V、0～5V、0～10V（负载电阻≥200KΩ）。

采用12位数字D/A芯片，隔离输出。

通讯输出：隔离通讯接口RS485/RS232   波特率1200～9600bps

馈电输出：DC24V/30mA、DC12V/30mA

温度补偿：0～50冷端温度自动补偿，误差：±1℃

电    源：开关电源 85～265VAC或DC24V或DC12V

功    耗：4W

环境温度：(-20～70)℃ （常温下开机运行30分钟后,可逐渐承受极限温度）

(0～50)℃   (热电偶信号输入)

相对湿度：≤85% 无凝露避免在带有腐蚀性和易燃易爆气体中使用

面板尺寸： 160mm×80mm、96mm×96mm、96mm×48mm、

           72mm×72mm、48mm×48mm

（本公司仪表自行研发生产，种类多，功能全，如用户可选快速采样，Z快可以200次/秒，高精度18位A/D采集，高精度16位D/A输出，输入信号20段曲线修正，满5位显示或6位显示，液晶显示，特殊的输入信号，多个继电器报警蜂鸣器输出，大功率的馈电输出等，订货时注明）

三、型号说明

控制输出方式表

四、端子接线

⑴A、A/D规格160×80×125尺寸的仪表              

A/S规格80×160×125尺寸的仪表

注：⑴输入信号为热电偶、电压信号，接线方式相同

     ⑵输入信号为热电阻、远传电阻，必须三线制接入

⑶接线端子与仪表后面所贴的接线示意图不同时，请参见仪表上所贴的接线示意图。

五、操作说明

（一）按键功能

●—手动打印键或其他特殊用途。

■—设定状态时，按该键退出设置状态。

En—参数设定键，在设定状态时，用于存贮参数的新设定值并进入下一个设定参数。

▲—设定值增加键，在设定状态时，用于增加数值。

▼—设定值增加键，在设定状态时，用于减少数值。

工 作状态下，按一下En键马上松开，下排显示A ××，表示自动控制输出量的大小，再按一下En键，下排又显示控制目标值。■键为手动/自动转换，按一下■键下排显示H ××，进入手动控制输出状态，此时可以用▲和▼键改变输出量的大小。再按一下■或En键则返回自动控制输出状态。在自动控制输出状态时，按▲、▼键直接增 加、减少控制目标值。

（二）上电自检

按仪表的端子接线图连接好仪表的接线，正确无误后方可打开电源。仪表自检后，如果显示――表示没有接信号或输入信号超量程或设置输入信号类型错误。仪表采用人机对话形式来输入参数，用各种提示符来提示应输入的数据。

（三）参数设定

     工作状态下，上排显示测量值，下排控制目标值，如图1。在设定状态下，仪表上排显示参数提示符，下排显示设定值。按下En键不动约1秒，上排显示 -cd-，下排显示800，如图2，按▲、▼将密码800改为808后，再按En键确认，才能进入参数设置状态，按照顺序依次设置各个参数，设置好一个参 数后按En键进入下一个参数设置状态。

如果设定过程中12秒钟不改变参数,则仪表自动返回运行。

    提示符及含义如下:

(1) Sn—设定仪表输入信号(输入信号选择对照表)

(2) dot—小数点位置，范围0～3，如dot=2，则显示格式为XX.XX。对于热电阻、热电偶等温度信号，Z大设置为1，即显示分辨率为0.1℃，在1000度以上自动转换分辨率为1℃。

(3) inPL—线性输入下限对应显示值即仪表量程下限，范围-999～9999。(变送输出下限）

(4) inPH—线性输入上限对应显示值即仪表量程上限，范围-999～9999。(变送输出上限）

(5)J1-H：J1继电器报警方式。设定为-HH-表示测量值超高报警（上限报警），设定为-LL-表示测量值超低报警（下限报警），设定为OFF时表示此点禁止报警。(报警参考 “报警说明”)

(6) J1HA：J1上限继电器报警点设定值。

(7)J1HF：J1上限继电器复位值。当测量值超过J1HA时J1动作，低于J1HF时复位。

(8)J2-H：J2继电器报警方式。

(9) J2HA：J2下限继电器报警点设定值。

(10)J2HF：J2下限继电器复位值。当测量值低于J2HA时J2动作，高于J2HF时复位。

(11) At—自整定开关, 用▲或▼键设成On则允许自整定, 设成OFF则禁止自整定, 每次整定完后自动设成OFF, *次启动自整定则必须设成On, 整定过程中下排出现At字样，整定完后自动取消。建议在设备常规环境下启动自整定，比如升温控制系统在环境温度下开始启动。

(12) -P-比例增益,范围为1～99.99,出厂缺省值设为10.00。

    (13) -I-积分时间,范围为1～4000秒,出厂缺省值设为200。

    (14) -d-秒分时间,范围为1～999秒,出厂缺省值设为40.0。

   (15) oPL—限制调节量输出Z小值，范围为0～80%。

(16) oPH—限制调节量输出Z大值，范围为0～。

   (17) Lit—投入超调抑制作用的控制点与目标SV值的距离。如：SV=150℃，希望在145℃开始投入超调抑制，则Lit=5.0。

    (18) dv—超调抑制作用强度，分为0～5档。档位越大，抑制作用越强。抑制过大，会使系统到达设定控制值的时间越长。Lit太大，即投入抑制作用太早，也会使控制时间增长，这两个参数要配合起来调，使系统得到满意的效果。

(19) CooL—正反作用选择，选择oFF,为反作用调节方式，指仪表输入增大时，调节输出趋向减小的控制，如加热控制；选择oN，为正作用调节方式，指仪表输入增大时，调节输出趋向增大的控制，如致冷控制。

(20) OP—选择控制输出方式，onoF-继电器开关输出、SSr-固态继电器/可控硅输出、0～5V、1～5V、0～10V电压输出、0～20mA、4～20mA，0～10mA电流输出, 共8种常用方式。特殊要求另议, 继电器开关控制周期为20秒,固态继电器/可控硅控制周期为2秒。

(21) oSEt—调零校正系数范围-99.9～99.9，修正后显示值=修正前测量值+oSEt。

(22) FSEt—调满度校正系数范围0.500～2.000，修正后=FSEt×（修正前测量值+oSEt）

(23) Lb—数字滤波参数，设置范围为0～10，0没有任何滤波，1只有中间值滤波，2～10同时有取中间值滤波和二阶积分滤波。Lb越大，测量值越稳定，但响应也越慢。一般在测量值受到较大干扰时，可逐步增大Lb值。在实验室对仪表进行计量检定时，则应将Lb设置为0或1以提高响应速度。

(24) Addr—通讯地址即仪表编号，范围1～99。

(25) bAUd—通讯的波特率，范围300～9600。

(26) HdiS—光柱显示内容，设为ON光柱显示控制输出比例，设为OFF光柱显示测量值对应量程的比例。例：输入PT100，inPL=0，inPL=500，HdiS=OFF，测量值为250.0时，光柱显示一半。带有光柱的仪表才有此参数。

当仪表上排显示-End表示参数设置完毕。

设定的参数根据用户要求可能有变动，内容上有增减，以满足个性化需求。

PID参数的意义及作用

按偏差的比例、积分、微分控制(简称PID控制) 是工业过程中应用Z广泛的一种控制方法，P为比例增益，代表比例控制作用的强弱，与比例带δ成倒数关系。I为积分时间，单位为秒，d为微分时间，单位为秒。

（一）PID参数人工整定指南

⑴比例增益P的选取。由于P的大小直接影响到系统的超调量、过渡时间和稳态误差，因此P的选取尤其重要。比例增益P 加大，系统动作灵敏，速度加快，但偏大，超调量增大，振荡次数增多，调节时间过长。若P太大，系统会趋向振荡，超调较大；若P太小，会使系统动作缓慢，可能会欠调。

⑵积分时间I的选取。积分作用旨在消除稳态误差，积分时间I的大小与积分作用呈反比关系。I太小，积分作用太强将使系统不稳定，振荡次数较多；而I太大，对系统性能影响减弱，以至不能消除稳态误差。

⑶微分时间d的选取。微分控制能够预测偏差，产生超前校正作用，可以较好地改善动态特性。但是，当d偏大或偏小时，超调量和调节时间都会增加。工程上,一般选取d＝0.1I～0.2 I。

这里举一个使用常碰到的现象，以说明手动调整PID参数的规律。在整个动态过程中，发现响应超调量偏小，测量值围绕给定值小幅振荡，调节时间长，稳定不下来。超调量偏小说明P偏小，小幅振荡和不稳定说明I偏小。可以依据PID调节规律逐渐增大P和I， d也随I作相应调整，逐步满足调节要求。

由上述分析可知，三个参数的选取相互影响、相互制约，还受实际各种因素的制约，必须根据具体运行情况和控制要求做出折衷选择。

（二）自整定模糊PID指南

选取控制目标值的80%量为自整定的给定值，输出为满度输出的80%量。例如，在加热控制过程中，控制目标值设为200℃，满度输出opH=100，控制输出信号为4-20mA。自整定时，以160℃作为自整定的目标值，当测量值低于160℃时，输出为满度输出的80%=16.8mA，当测量值大于160℃时，输出为4mA。这样，系统在160℃上下振荡，经过2~3次振荡后，仪表计算出参数P、I和d的值并保存，自整定结束，然后以200℃作为目标值继续控制。

 建议：自整定时从环境温度开始，测量值要低于目标值的80%。如果CooL设置为ON，应在高温时打开自整定。

六、报警

该仪表可带多个继电器，每个继电器可以设置超高、超低报警、禁止报警方式，并且采用报警回差方式避免继电器频繁动作。当某个继电器处于报警状态时，对应的继电器常开触点闭合，对应指示灯亮。以J1报警点报警为例：

如果此报警点报警方式设为上限报警（即J1-H设为-HH-），当测量差值大于J1HA+J1HY时，仪表进入报警状态，当测量差值下降到J1HA值时仪表并未停止报警，只有在测量差值低于J1HA—J1Hy时，仪表才解除报警状态。

如果此报警点报警方式设为下限报警（即J1-H设为-LL-），当测量差值小于J1HA－J1HY时，仪表进入报警状态，当测量差值上升到J1HA值时仪表并未停止报警，只有在测量差值高于J1HA+J1Hy时，仪表才解除报警状态。

七、变送输出

仪表可把测量差值值变送输出为标准信号，输出形式由“bS”参数确定，测量差值变送范围由“bS-L”及“bS-H”参数确定。如测量温度信号PT100，要求其两路之差为0℃时输出4.0mA,差值为150℃时输出20.0mA，则bS=4-20,bS-L=0.0，bS-H=150.0。那么仪表显示75.0℃时，输出12.0mA。

八、通讯说明

本仪表可另配RS232、RS485接口，直接与计算机通讯，RS485标准通讯距离1.5km，可以挂接多个仪表。RS232标准通讯距离15m，只能挂接一个仪表。RS232接口的TXD、RXD、GND分别接计算机串口的第2、3、5管脚。数据格式为1个起始位﹑8个数据位﹑无校验﹑1个停止位。Modbus通讯协议几乎能和所有的组态软件连接，本公司自行开发的协议更适合用户自己编写计算机软件连接仪表。为避免通讯冲突，仪表都处于侦听方式。计算机按规定地址向某一仪表发出一个命令，然后等待一段时间，等候仪表回答，仪表收到正确命令后再发送出数据。发送结束后仪表又处于侦听方式。同一系统中，仪表地址不能相同，波特率要*。

仪表采用标准Modbus-rtu通讯协议，在使用组态软件时，须选用的设备为modicon(*康)的PLC，Modbus-RTU地址型，数据为整型16位，使用组态王寄存器从4001开始，别的组态软件有可能是从3001开始。

参数代号    参数名       含          义

4x0001       PV            测量差值

4x0002       PV1           *路测量值

4x0003       PV2           第二路测量值

4x0004       J1HA          报警点J1

4x0005       J2HA         报警点J2

例：读地址为1的仪表的PV（PV=1000）值

发送数据为 01 03 00 00 00 01 84 0A

返 回数据为 01 03 02 03 E8 B8 FA (其中03 E8—1000)，01 是仪表地址，03是功能号，00、00是寄存器起始地址，00、01 表示读一个数，84、0A是校验码，返回数据中B8 FA是校验码。如果要读PV、PV1两个数据，则可以发送，01 03 00 00 00 02 C4 0B。

九、打印功能

仪表的打印功能由仪表内增加的打印接口板及另配的打印单元（打印机及打印电源）完成。仪表内置硬件时钟，停电不影响。打印的通讯格式：1个启始位，8个数据位，1个停止位，无校验，波特率1200。

参数设置如下：

⑴-Ht-—设定××月××日。

⑵-Lt-—设定××时××分，这样就提供给打印机一个起始时间，到时打印机会一起打印出来（××月××日××：××）。

⑶-Pt-—设定仪表定时打印周期，范围1～9999分，设为0则不定时打印。

⑷-Pd-－设置打印的单位。范围0～45。对应单位见下表，设置为0时不打印单位。

注1：带打印功能的仪表才有此类参数。

注2：在仪表工作状态下，按下●或■时打印。