Назначение регулятора температуры и влажности, программируемого по времени МПР51:
Программный задатчик МПР51 предназначен для управления многоступенчатыми температурно-влажностными режимами технологических процессов при производстве мясных и колбасных изделий, в хлебопекарной промышленности, в инкубаторах, термо- и климатокамерах, варочных и сушильных шкафах, при сушке древесины и изготовлении железобетонных конструкций. Прибор выпускается в щитовом корпусе типа Щ4.
Варианты исполнения регулятора температуры и влажности, программируемого по времени МПР51:
Функциональные возможности регулятора температуры и влажности, программируемого по времени МПР51:
- Измерение трех параметров: температуры камеры («сухого» термометра) Тсух, температуры «влажного» термометра Твлаж, температуры продукта Тпрод.
- Вычисление двух дополнительных параметров: разности температур _Т = Тсух – Тпрод, влажности _ психрометрическим методом (по показаниям «сухого» и «влажного» термометров);
- Два ПИД-регулятора для поддержания любых двух из пяти вышеперечисленных величин с высокой точностью;
- Четыре выходных реле для подключения ТЭНов, охладительных систем, задвижек и других исполнительных устройств;
- Регулирование по заданной пользователем программе;
- Дополнительное реле и 8 транзисторных ключей: для сигнализации об аварии и об окончании выполнения программы, для управления дополнительным оборудованием;
- Автонастройка ПИД-регуляторов;
- Уровни защиты настроек прибора для разных групп специалистов (наладчиков, технологов и прочее);
- Встроенный интерфейс RS-485 по заказу;
- Конфигурирование на ПК с помощью программы-конфигуратора (для подключения к ПК используется специальный кабель).
Стандартные варианты регулятора температуры и влажности, программируемого по времени МПР51:
- Измеритель-регулятор температуры и влажности (Тсух, _);
- Измеритель-регулятор температуры и разности температур (Тсух, _Т);
- Двухканальный измеритель-регулятор температуры с дополнительным каналом сигнализации (Тсух, Твлаж, Тпрод).
Бесплатно: ОРС-сервер, драйвер для работы со SCADA-системой TRACE MODE; библиотеки WIN DLL.
Функциональная схема регулятора температуры и влажности, программируемого по времени МПР51:
Рис.1. Схема МПР51
Входы для измерения температур:
Датчики температуры Тсух, Твлаж и Тпрод подключают ко входам 1...3.
Прибор имеет две модификации входов:
- для подключения датчиков ТСМ/ТСП сопротивлением 50 Ом;
- для подключения датчиков ТСМ/ТСП сопротивлением 100 Ом, Pt100.
Использование датчиков положения задвижки:
МПР51 может управлять задвижками с использованием резистивных датчиков положения, которые подключаются ко входам 4 и 5.
Точное регулирование температуры и влажности:
МПР51 имеет в своем составе 2 ПИД-регулятора, которые обеспечивают точное поддержание любых двух из пяти измеренных и вычисленных параметров: Тсух, Твлаж, Тпрод, _ и _Т.
Выходные устройства для управления исполнительными механизмами и сигнализации
Для регулирования в МПР51 используются 4 двухпозиционных нормально разомкнутых реле 4 А 220 В, которые попарно закреплены за ПИД-регуляторами.
ПИД-регуляторы могут управлять различными исполнительными механизмами:
- двухпозиционным (ТЭНом, охладителем) с использованием одного э/м реле;
- трехпозиционным (задвижкой) с использованием двух э/м реле.
Для управления дополнительным оборудованием либо для сигнализации о ходе технологического цикла можно использовать пятое реле «Авария» или 8 транзисторных ключей с открытым коллектором.
Любое незадействованное реле может использоваться одним из компараторов для сигнализации о выходе контролируемой величины за заданные пределы или для двухпозиционного регулирования.
Регулирование по заданной пользователем программе:
Изменение параметров регулирования осуществляется по заданной пользователем программе, состоящей из последовательности шагов.
На каждом шаге программы могут быть заданы:
- входная величина (из пяти возможных) для каждого ПИД-регулятора;
- уставки поддерживаемых температур и влажности;
- условия перехода к следующему шагу – по времени и (или) по достижении заданного значения температуры (влажности);
- скорость выхода на уставку;
- режимы следования импульсов для транзисторных ключей.
Программы запоминаются в энергонезависимой памяти прибора, а затем используются по выбору пользователя. Количество программ, хранящихся в памяти прибора, зависит от числа шагов в каждой. Количество шагов в программе задается пользователем. Всего прибор может хранить от 60 программ по 7 шагов каждая до 5 программ по 99 шагов каждая.
Диагностика и контроль прохождения технологического процесса
Прибор выдает сигнал «Авария» замыканием контактов пятого реле прибора и свечением светодиода «Авария»:
- при выходе любого из регулируемых параметров за заданные пределы;
- при обрыве или коротком замыкании датчика;
- при диагностировании невозможности продолжения работы;
- по окончании выполнения программы.
В случае временного отключения питания во время выполнения программы дальнейшие действия прибора определяются по заданному пользователем алгоритму.
Программирование и защита настроек:
Значения параметров задаются с помощью кнопок на лицевой панели прибора. Для каждой группы специалистов (наладчиков, технологов и прочее) имеется своя группа параметров, доступ к которой возможен только через пароль.
Существует возможность задания и изменения параметров МПР51 с помощью программы-конфигуратора на ПК. Для этого прибор необходимо подключить к ПК с помощью специального кабеля.
Регистрация данных на ПК:
В приборе предусмотрена возможность регистрации хода технологического процесса на ПК. Для регистрации можно использовать SCADA-систему Owen Process Manager или какую-либо другую программу.
Подключение прибора к ПК осуществляется по интерфейсу RS-485 через адаптер ОВЕН АС4. Для этого прибор должен быть в модификации с интерфейсом RS-485.
Компания ОВЕН бесплатно предоставляет для МПР51:
- драйвер для Trace Mode;
- OPC-сервер для подключения прибора к любой SCADA-системе или другой программе, поддерживающей OPC-технологию;
- библиотеки WIN DLL для быстрого написания драйверов.
Элементы управления регулятора температуры и влажности, программируемого по времени МПР51:
Рис.2. Дисплей прибора
Цифровые индикаторы:
- Цифровой индикатор «ЧАСЫ:МИНУТЫ» — В режимах ОСТАНОВ и РАБОТА показывает время от начала программы. В режиме ПРОГРАММИРОВАНИЕ показывает имя параметра;
- Цифровой индикатор «ПАРАМЕТР» — Показывает значения температуры Тсух, Твлаж, Тпрод и положение задвижек 1 и 2 (КЗР1 и КЗР2). В режиме ПРОГРАММИ РОВАНИЕ выводится значение задаваемого или просматриваемого параметра;
- Цифровой индикатор «ШАГ» — В режимах ОСТАНОВ и РАБОТА показывает номер шага. В режиме ПРОГРАММИ РОВАНИЕ на уровне L1 при задании или просмотре параметров компараторов показывает номер компаратора. По окончании программы показывает слово «Ed» (сокращ. англ. «End»);
- Цифровой индикатор «ВЛАЖНОСТЬ, %» — В режимах ОСТАНОВ и РАБОТА показывает влажность или номер программы в зависимости от установленного значения параметра о03. В режиме ПРОГРАММИРОВАНИЕ на уровнях L2, L3, L4 показывает номер уровня.
Назначение светодиодов:
- Светодиод «АВАРИЯ» — Светится при выходе значения входного параметра за установленные границы, а также после окончания программы;
- Светодиод «СТОП» — Светится в режиме ОСТАНОВ;
- Пять зеленых светодиодов — Указывают входную величину, значение которой выведено на цифровой индикатор «ПАРАМЕТР».
Функции кнопок:
 |
Кнопка в режимах ОСТАНОВ и РАБОТА предназначена для смены входной величины, отображаемой на индикаторе «ПАРАМЕТР». В режиме ПРОГРАММИРОВАНИЕ служит для перехода к следующему параметру при просмотре и для увеличения значения программируемого параметра при его изменении. |
 |
Кнопка предназначена для входа в режим ПРОГРАММИРОВАНИЕ, в различные уровни параметров, а также для записи в память установленного значения программируемого параметра. |
 |
Кнопка в режиме ОСТАНОВ служит для перехода в начало первого шага программы и сброса сигнала «АВАРИЯ». В режиме ПРОГРАММИРОВАНИЕ для уменьшения значения программируемого параметра. |
 |
Кнопка переводит прибор из режима ОСТАНОВ в режим РАБОТА и обратно, осуществляет выход без записи из режима ПРОГРАММИРОВАНИЕ. |
Схемы подключения регулятора температуры и влажности, программируемого по времени МПР51:
Рис.3. Схема подключения измерительных датчиков и датчиков положения задвижек
Рис.4. Схема подключения транзисторных ключей и выходных устройств
Примеры применения регулятора температуры и влажности, программируемого по времени МПР51:
Пример 1
Рис.5. Управление температурно-влажностным режимом при термической обработке мясопродуктов в термокамере
Рис.6. Графики температуры и влажности заданного температурно-влажностного режима
При термообработке и копчении мясопродуктов в термокамере требуется не только точное поддержание определенной температуры и влажности на каждой стадии процесса, но и периодическое включение дополнительных устройств, например дымогенератора или вентилятора. Для этого, помимо реле 2 для управления ТЭНом и двух реле (реле 3 и реле 4), обеспечивающих непрерывное поступление пара в камеру, в схеме задействованы транзисторные ключи для управления вспомогательными устройствами.
Пример 2
Рис.7. Управление температурно-влажностным режимом в процессе сушки
Процесс сушки состоит из нескольких последовательных этапов с определенной длительностью, во время которых температура и влажность поддерживаются постоянными.
Для поддержания температуры в сушильном шкафу используется паронагреватель, через который пропускается горячий пар.
Для управления количеством проходящего пара используются реле 1 и реле 2. Два других реле задействованы в управлении подачи пара для поддержания влажности: реле 4 управляет положением клапана, подающего пар, а реле 3 управляет задвижкой выпуска влажного воздуха. Реле 5 используется для сигнализации об аварии и об окончании процесса сушки.
Пример 3
Рис.8. Управление температурно-влажностным режимом варочного шкафа
Технология изготовления некоторых вареных колбас требует соблюдения особого температурного режима, суть которого заключается в необходимости поддержания заданной разности температур _Т в камере (Тсух) и внутри продукта. Превышение этой величины может привести к разрыву оболочки батонов и порче продукции.
Для выполнения условия _Т
где _Т = Тсух – Тпрод;
А – максимально допустимая разность температур,
в МПР51 используется компаратор 1, который в случае превышения _Т заданного значения блокирует включение реле 2, подающего пар для нагрева камеры.
Пример блока программы для поддержания компаратором 1 заданной величины _Т:
| Значение параметра | Комментарии |
| с01=004 | Входная величина компаратора равна  Т=Тсух – Тпрод |
| с02=005 | Выходом компаратора 1 является реле 5 |
| с03=20 | Значение верхней уставки компаратора 1 равно 20 °С |
| с04=18 | Значение нижней уставки компаратора 1 равно 18 °С |
| с05=001 | Логика работы компаратора 1: – по достижении Т=20 (верхняя уставка) компаратор блокирует включение реле 2 (реле 5 разомкнуто); – по достижении Т=18 (нижняя уставка) компаратор снимает блокировку реле 2 (реле 5 замкнуто) |
| с06=000 | Блокировка срабатывания компаратора до 1 го достижения уставки в начале программы отключена |