版本号：5400-130601

NHR-5400系列60段PID控制器  使用说明书

一、产品介绍

NHR-5400系列60段PID调节器适用于需要进行高精度多段曲线程序升/降温控制的系统，可根据生产过程的要求，按照一定的曲线进行控制，Z多可分60段曲线对象进行编程控制，每一段均采用PID参数设定控制，使控制更为可靠，方便灵活的曲线控制功能，可实时监控曲线程序段的运行时间和状态，多种事件输入功能。具有多种曲线控制输出功能，可实现曲线控制暂停、曲线控制清零、曲线控制步进等功能，并可实现手/自动无扰动切换。

二、技术参数

三、仪表的面板及显示功能

1）仪表外形尺寸及开孔尺寸

2）显示窗

   PV显示窗：显示测量值：在参数设定状态下，显示参数符号

   SV显示窗：显示控制目标值，在手动状态下，显示PID运算结果；在参数设定状态下，显示设定参数值

   SGE显示窗：自动状态下，显示运行段号；手动状态下，显示手动标志0：

3）面板指示灯

   A/M：手/自动切换指示灯        EV1：事件报警指示灯

   AL1：*报警指示灯           AL2：第二报警指示灯

   OP1：输出指示灯               OP2：输出指示灯

   OP3：输出指示灯               OP4：输出指示灯

4） 操作按键

5）仪表配线

   仪表在现场布线注意事项：

PV输入（测量输入）

1. 减小电气干扰，低压直流信号和传感器输入的连线应远离强电走线。如果做不到应采用屏蔽导线，并在一点接地。

2. 在传感器与端子之间接入的任何装置，都有可能由于电阻或漏流而影响测量精度

热偶或高温计输入：应采用与热偶对应的补偿导线作为延长线，有屏蔽

RTD（铂电阻）输入：三根导线的电阻必须相同，每根导线电阻不能超过15Ω

6）仪表操作说明

 1、自动/手动无扰动切换方法

在仪表自动控制输出模式下，同时按压"  "和"  "键，仪表将自动跟踪输出量，此时可按"  "或"  "键手动改变仪表输出量的百分比（范围：0～）。手动状态下，仪表显示为：

2、手动/自动无扰动切换方法

在仪表手动控制输出模式下，同时按压"  "键和"  "键， 仪表将回至自动控制状态，自动状态下，仪表显示为：

★本仪表具有记忆功能，在自动状态切换为手动状态前，如果仪表为暂停状态，则仪表从手动切换为自动状态后，亦为暂停状态。如果仪表为非暂停状态，则从手动切换为自动状态，仪表为非暂停状态。

3、曲线控制功能键

    曲线控制暂停：在PV测量值显示状态下，按压"  "键，则程序升温控制以当前曲线为标准控制输出（相当于在当前曲线的状态下延时输出，如当前曲线为第三段，按压"  "键后，则控制输出以第三段曲线为标准输出，直至取消暂停）。在曲线控制暂停状态下，按压"  "键，则取消暂停功能，仪表从当前控制曲线进入自动运行控制输出。曲线控制暂停状态下，仪表显示如下：

    曲线控制清零：在自动控制状态下，同时按压"  "键和"  "键，则程序升温曲线从第1段曲线开始控制输出。如：当前曲线为第三段，同时按压"  "键和"  "键后，则程序升温曲线从第1段曲线开始控制输出。

    曲线控制步进：在自动控制、非暂停状态下，同时按压"  "键和"  "键，则程序升温控制进至下一曲线控制。如：当前控制曲线为第三段，同时按压"  "键和"  "键后，控制曲线则为第四段。

4、时间显示切换方式

    a．在PV显示当前测量值的状态下，按下"  "键，则仪表PV显示当前时间。

    b．在PV显示当前时间的状态下，松开"  "键，则仪表PV恢复当前测量值显示。

5、时间设定

在仪表PV显示测量值的状态下，按压"  "键进入参数，设定LOC=130，在PV显示LOC，SV显示130的状态下，按压"  "键4秒，即进入时间参数设定，仪表PV显示"dATE"，SV显示当前日期（如：090720－2009年7月20日），在此状态下，可参照仪表参数设定方法，设定当前日期。在仪表当前日期显示状态下，按压"  "键，仪表PV显示"TlnE"，仪表SV将显示当前时间（如183047－18点30分47秒），在此状态下，可参照仪表参数设定方法，设定当前时间。在仪表当前时间显示状态下，再次按压"  "键，则退出时间设定，回至PV测量值显示状态。

四、通电设置

仪表接通电源后进入自检（自检状态见右图），自检完毕后，仪表自动转入工作状态，在工作状态下，按压  键显示LOC，LOC参数设置如下：

1. 1） Loc等于任意参数可进入一级菜单（LOC=00；132时无禁锁）；

   2） Loc=132，按压  键4秒可进入二级菜单；

   3） Loc=130，按压  键4秒可进入时间设置菜单；

   4） Loc等于其它值，按压  键4秒退出到测量画面。

2.如果Loc＝577，在Loc菜单下，同时按住  键和  键达4秒，可以将仪表的所有参数恢复到出厂默认设置。

3.在其它任何菜单下，按压  键4秒可退出到测量画面。

★返回工作状态

1.手动返回：在仪表参数设定模式下，按压  键4秒后.仪表即自动回到实时测量状态。

2.自动返回：在仪表参数设定模式下，不按任何按键，30秒后，仪表将自动回到实时测量状态。

五、参数设置

5．1 一级参数设置

在工作状态下，按压  键PV显示LOC，SV显示参数数值：按  或  键来进行设置，长按  键2秒可返回上一级参数，Loc等于任意参数可进入一级参数

5．2二级参数设置

在工作状态下，按压  键PV显示LOC，SV显示参数数值：按  或  键来进行设置，长按  键2秒可返回上一级参数，当Loc=132时，按压  键4秒，可进入二级参数。

注1：PIDL、PIDH的定义：PIDL、PIDH等于仪表控制输出的上下限幅值

如：设定PIDL=10%，则仪表控制输出量Z小为：10%。设定PIDH=90%，则仪表控制输出量Z大为：90%。

注2：Pb、Pk、Cb、Ck的计算公式：

    Pk=预定全量程÷显示量程×原Pk；  

    Pb=预定量程下限-显示量程下限×Pk+原Pb；  

例：一直流电流4-20mA仪表，测量量程为：-200-100KPa，现作校对时发现输入4mA时显示-202，输入20mA时显示1008。（仪表设定：Pb=0，Pk=1）

根据公式：Pk=预定全量程÷显示全量程×原Pk

              Pk=［1000-（-200）］÷［1008-（-202）］×1=1200÷1210×1≈0.992

              Pb=预定量程下限-显示量程下限×Pk+原Pb

              Pb=-200-（-202×0.992）+0=-200-（-200.384）=0.384

现设定：Pb=0.384；Pk=0.992

注3：输出迁移Oub、OuK、Ctb、Ctk，设置如下：

仪表变送及控制输出以0～20mA或0～5V校对，如欲更改输出量程或输出偏差调整，可以利用以下公式实现。

公式中，当输出为电流信号，满量程＝20，当输出为电压信号，满量程＝5。

例：变送电流0～20mA输出，现欲改为4～20mA输出。测量时，输出零点值输出为0mA，输入满量程时输出为20mA，当前Oub＝0，当前OuK＝1。

所以，将Oub设置为0.2，OuK不变，就实现了从0～20mA输出改为4～20mA输出了。

注4：量程PL、PH的设定如下：

例：一直流电流输入仪表，原量程为0-500Pa，欲将量程改为：-100.0～500.0Pa

    设定：DP=1（小数点在十位），PL=-100.0，PH=500.0。按确认键，量程更改完毕。

单位设定功能代码表：

5．3 三级参数设定（设定曲线设置菜单）

在工作状态下，长按  键4秒，即进入三级参数的设置：

    注：当LOOP=0（不循环），程序控制结束时，PID停止输出，如需重新控制，要同时按压“”键和“”键将控制曲线清零，再按“”键启动控制。当LOOP≠0（循环），程序控制按设置的循环段开始循环控制。

    各段的升温速度不能大于Z大升温速度；各段的降温速度不能小于Z大降温速度。

Z大升温速度：全功率运行时的升温速度；Z大降温速度：零功率运行时的降温速度。

举例：系统在100％功率运行时的升温速度是3℃/分钟，0％功率运行时的降温速度是0.2℃/分钟，那么系统的Z大升温速度就等于3℃/分钟，Z大降温速度是0.2℃/分钟。下面的设置就是正确的：

SU00＝50℃，TI00＝10分钟；

SU01＝55℃，TI01＝50分钟；

SU02＝50℃，TI02＝0分钟；

第零段的升温速度＝（SU01-SU00）/TI00=（50－40）℃/10分钟＝1℃/分钟<3℃/分钟；

*段的降温速度＝（SU02-SU01）/TI01=（55－50）℃/50分钟＝0.1℃/分钟<0.2℃/分钟。

下面的设置就不正确：

SU00＝50℃，TI00＝1分钟

SU01＝60℃，TI01＝50分钟；

启动段的升温速度＝（SU01-SU00）/TI00=（60－50）℃/1分钟＝10℃/分钟>3℃/分钟。

只有各段参数设置正确的情况下，控制器才能准确跟随控制曲线。

六、仪表型谱及接线图

6．1仪表型谱

NHR-5400□-□-□/□/□/□/□（ ）-□-（ ）

① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦      ⑧  ⑨

6．2仪表接线图

规格尺寸为A、B、C型接线图注：横竖式仪表后盖接线端子方向不一样，见示意图1

备注：特殊订货与本接线图不同之处，请以随机接线图为准。

七、调节设置

7.1报警设置

1．报警输出（AL1、AL2、AH1、AH2）

★关于回差：

    本仪表采用报警输出带回差，以防止输出继电器在或报警输出临界点上下波动时频繁动作。

    具体输出状态如下：

★测量值由低上升时：                   ★测量值由高下降时：

★位式上限报警输出：                   ★位式下限报警输出：

偏差内报警输出                       偏差外报警输出

7.2自动/手动无扰动切换方法

    在仪表自动控制输出状态下，同时按压  键和  键，仪表将自动跟踪输出量，A/M指示灯（红）亮，即已完成自动/手动无扰动切换，此时可按  或  键手动改变仪表输出量的百分比（范围：0～）。

    手动状态下，仪表PV显示：实时测量值；SV显示：仪表输出量的百分比。

7.3 系统PID参数和自整定

    系统调试时，可利用自整定功能，方便地找到系统Z佳的PID参数，提高调节品质。在设置好控制目标值SV后，在仪表测量状态下，进入一级参数设定，设定AUT=1，确认后按住  键5秒退至测量状态下，仪表开始自整定。

    如图示的AUT启动时，A/M灯闪烁，在测量PV值到达SV值设定值后，将自动造成对系统二、三次扰动。根据超振荡的大小和恢复的周期，自动算出系统的PID参数。AUT整定完成，A/M灯灭，系统即可正常使用。（一般对于正常系统自整定只需整定一次或两次）

注：自整定时，如遇断电或复位，仪表将以自整定前的设定值为准进行控制。

自整定时，其它操作被禁止。

自整定完毕后，可根据现场实际情况手动修改自整定后的参数设定值，以达到理想控制郊果。

当手动修改完设定值，转到自动状态时，仪表一定要断电再上电才能实现PID跟踪效果。

7.4 关于60段程序控制仪表的说明

POST=0：上电后为停止状态，按压“”键开始控制，POST=1：上电时，仪表直接开始控制。

当STA=1时，对应起始段为SU00，等待时间是由用户设置的起始段目标值及用户设备功率所决定。

曲线举例如右图1所示：

图1

POST=2：上电测量值落在升温段时的曲线举例如图2所示：

图2

POST=2：上电测量值没有落在升温段里，则从当前值控制到STA起启段目标值后再走曲线，例如STA=4曲线举例如图3所示：

图3

POST=3：上电当测量值比断电时刻的设定值高时，温度要降到断电时刻的设定值后，再继续运行设定曲线落，曲线举例如图4所示：

图4

POST=3：上电当测量值比断电时刻的设定值低时，温度要升到断电时刻的设定值后，再继续运行设定曲线落，曲线举例如图5所示：

图5

注：仪表在上电必须根据工艺要求来设定曲线，先启动自整定，整定从当前温度数值落在哪一个温度段为准就以这段的起始控制数值为准整定，在整定过程中曲线是停止的，目前程序段控制原则是“管头原则”头段整定好后就可启动曲线运行，从而保证曲线的正常控制。

7.5打印功能

1、手动打印

在仪表测量值显示状态下，按压“”键，即打印出当前的实时测量值。

2、定时打印

当时间测定等于间隔时间时，仪表将控制打印机进行定时打印，定时打印时将打印当前实时测量值。打印格式为：

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TIME    PRINT

2009－04－14     ----------------------日期

21：06：15       ----------------------时间

PV= －250℃     ----------------------*通道测量值

SEG=01          ----------------------控制段号

SV=   465℃      ----------------------设定值

Out=   0.0%      ----------------------百分比输出值

Alm：O  O       ----------------------报警状态

-------------------------

3、接线方式

八、仪表通讯

本仪表具有通讯功能，可在上位机上实现数据采集、参数设定、远程监控等功能。

技术指标：通讯方式 串行通讯RS-485，RS-232，波特率1200～9600bps

数据格式：一位起始位，八位数据位，一位停止位

★具体参数参见《仪表通讯手册》