Программа КИП и А

Android ⁄ Windows

ТРМ200. Описание и работа

Введение

Настоящее руководство по эксплуатации предназначено для ознакомления обслуживающего персонала с устройством, принципом действия, конструкцией, порядком эксплуатации и обслуживания измерителей двухканальных (измерителей, регуляторов микропроцессорных) ТРМ200 (в дальнейшем по тексту именуемых «прибор», «ТРМ200» или прибор ТРМ200»).
Настоящее Руководство по эксплуатации распространяется на приборы всех модификаций, изготовленных согласно ТУ 4211-011-46526536-2004.
Приборы имеют сертификат об утверждении типа средств измерений RU.C.32.010.A №24972 и сертификат соответствия № 03.009.0434. Приборы ТРМ200 могут выпускаться в различных модификациях, отличающихся друг от друга конструктивным исполнением.
Модификации прибора соответствует следующее условное обозначение:

Модификации прибора ТРМ200. Условное обозначение

Конструктивное исполнение:
Н - корпус настенного крепления с размерами 130 х 105 х 65 мм и степенью защиты корпуса IP44;
Щ1 - корпус щитового крепления с размерами 96 х 96 х 70 мм и степенью защиты со стороны передней панели IP54;
Щ2 - корпус щитового крепления с размерами 96 х 48 х 100 мм и степенью защиты со стороны передней панели IP54.
Габаритные чертежи корпусов различных типов приведены в приложении А.

1 Назначение

Измерители двухканальные ТРМ200 предназначены для измерения температуры (при использовании в качестве первичных преобразователей сопротивления или термоэлектрических преобразователей), а также других физических параметров, значение которых первичными преобразователями (далее «датчиками») может быть преобразовано в унифицированный сигнал постоянного тока или напряжения. Информация о любом из измеренных физических параметров отображается в цифровом виде на встроенном четырехразрядном цифровом индикаторе.
Приборы могут быть использованы для измерения технологических параметров в различных отраслях промышленности, коммунального и сельского хозяйства.
Прибор позволяет осуществлять следующие функции:
- измерение температуры и других физических величин (давления, влажности, расхода, уровня и т.п.) в двух различных точках с помощью стандартных датчиков;
- вычисление разности двух измеряемых величин (ΔТ = Т1 – Т2);
- вычисление квадратного корня из измеряемой величины при работе с датчиками, имеющими унифицированный выходной сигнал тока или напряжения;
- отображение текущего значения измеряемых величин на встроенном светодиодном цифровом индикаторе;
- установление конфигурации прибора с компьютера через интерфейс RS-485.

2 Технические характеристики и условия эксплуатации

2.1 Технические характеристики прибора приведены в таблицах 2.1 – 2.3.

Таблица 2.1

Наименование	Значение
Питание
Напряжение питания	от 90 до 245 В
Частота	от 47 до 63 Гц
Потребляемая мощность	6 ВА
Входы
Время опроса входа, не более	1 с
Входное сопротивление прибора при подключении источника унифицированного сигнала:
- тока (при подключении внешнего прецизионного резистора)	100 Ом ± 0,1 %
- напряжения, не менее	100 кОм
Предел основной допускаемой приведенной погрешности при измерении:
- термопреобразователем сопротивления	0,25 %
- термопарой	0,5%
- унифицированных сигналов тока и напряжения	0,5%

Таблица 2.2 - Интерфейс связи

Тип интерфейса	RS-485
Скорость передачи данных, кбит/с	2,4; 4,8; 9,6; 14,4;19,6; 28,8 38,4; 57,6; 115,2
Тип кабеля	Экранированная витая пара
Тип протокола передачи данных	ОВЕН, Modbus RTU (Slave), Modbus ASCII (Slave)

Таблица 2.3 - Характеристики корпусов

Наименование	Корпус
Наименование	Щ1	Щ2	Н
Габаритные размеры, мм (без элементов крепления)	96х96х70	96х48х100	130х105х65
Степень защиты корпуса	IP54¹⁾	IP54¹⁾	IP44
¹⁾ со стороны лицевой панели

Таблица 2.4 - Датчики и входные сигналы

Тип датчика или входной сигнал	Диапазон измерений	Значение единицы младшего разряда
1	2	3
Термопреобразователи сопротивления (по ГОСТ 6651-94)
ТСМ (Cu50) W100 = 1,4260¹⁾ ТСМ (50М) W100 = 1,4280 ТСП (Pt50) W100 = 1,3850 ТСП (50П) W100 = 1,3910 ТСМ (Cu100) W100 = 1,4260	-50...+ 200 °С -190...+ 200 °С -200...+ 750 °С -200...+ 750 °С -50...+ 200 °С	0,1 °С²⁾
ТСМ (100М) W100 =1,4280	- 190...+ 200 °С
ТСП (Pt100) W100 =1,3850	- 200...+ 750 °С
ТСП (100П) W100 =1,3910	- 200...+ 750 °С
Нестандартизированные термопреобразователи сопротивления³⁾
ТСМ (53М) W100 =1,4260 (гр.23)	- 50...+200 °С	0 1 °С²⁾
ТСП (46П) W100 =1,3910 (гр.21)	- 200...+650 °С	0 1 °С²⁾
Термопары (по ГОСТ Р 8.585-2001)
ТХК (L)	- 200...+ 800 °С	0,1° С²⁾
ТЖК (J)	- 200...+ 1200 °С
ТНН (N)	- 200...+ 1300 °С
ТХА (К)	- 200...+ 1300 °С
ТМК (Т)	- 200...+ 400 °С
ТПП (S)	0...+ 1750 °С
ТПП (R)	0...+ 1750 °С
ТВР (А-1)	0...+ 2500 °С
ТВР (А-2)	0...+ 1800 °С
ТВР (А-3)	0...+ 1800 °С
ТПР (В)	+200...+ 1800 °С
Унифицированные сигналы постоянного тока
0...5 мА	0...100 %	0,1 %
0...20 мА	0...100 %
4...20 мА	0...100 %
Унифицированные сигналы постоянного напряжения
-50...50 мВ	0...100 %	0,1 %
0...1 В	0...100 %	0,1 %
¹⁾ Здесь и далее, W100 - отношение сопротивления датчика при 100 °С к его сопротивлению при 0 °С ²⁾ При температурах выше 1000 °С и в точке минус 200 °С значение единицы младшего разряда равно 1 °С ³⁾ НСХ датчиков ТСП (46П) и ТСМ (53М), ранее известных как гр.21 и гр.23, соответственно, приведены в методике поверки Примечание. Разрешающая способность прибора определяется значением единицы младшего разряда.

2.2 Прибор предназначен для эксплуатации в следующих условиях:
- Температура окружающей среды от 1 до 50 °С
- Атмосферное давление от 84 до 106,7 кПа
- Относительная влажность воздуха (при температуре 35 С) 30...80%

3 Устройство и принцип действия

3.1 Принцип действия

3.1.1 Принцип действия

3.1.1 В процессе работы ТРМ200 производит опрос входных датчиков, вычисляя по полученным данным текущие значения измеряемых величин, отображает их на цифровом индикаторе.

3.1.2 Функциональная схема прибора

Функциональная схема прибора приведена на рисунке 3.1. Прибор включает в себя:
- два универсальных входа для подключения первичных преобразователей (датчиков);
- блок обработки данных, предназначенный для цифровой фильтрации и коррекции входной величины;
- два цифровых индикатора для отображения входных величин.

Функциональная схема прибора ТРМ200
Рисунок 3.1

3.1.3 Входы

Программируемый параметр «Тип датчика для входов» 1 и 2 in.t1 и in.t2 (in.t1 и in.t2), (Приложение Б).
К измерительным входам прибора могут быть подключены датчики разных типов. Для измерения температур используют термопреобразователи сопротивления и термоэлектрические преобразователи (термопары). Для измерения других физических параметров могут быть использованы датчики, оснащенные нормирующими преобразователями этих параметров в унифицированные сигналы постоянного тока от 4 до 20 мА, от 0 до 20 мА, от 0 до 5 мА или напряжения от -50 до 50 мВ и от 0 до 1 В.
Особенности подключения датчиков описаны в п.5.3.2 (см. Приложение В).

3.1.4 Обработка входного сигнала

Сигнал, полученный с датчика, преобразуется в цифровое значение измеряемой величины (температуры, давления, расхода и т.д).
Программируемые параметры (Приложении Б):
− «нижняя граница диапазона измерения» для входов 1 и 2 in.L1 и in.L2 (in.L1 и in.L2);
- «верхняя граница диапазона измерения» для входов 1 и 2 in.H1 и in.H2 (in.H1 и in.H1);
- «положение десятичной точки» для входов 1 и 2 dP1 и dP2 (dP1 и dP2).
3.1.4.1 Масштабирование
При работе с датчиками, формирующими на выходе унифицированный сигнал тока или напряжения, можно произвольно задавать диапазон измерения. При измерении аналоговых сигналов прибор осуществляет линейное преобразование входной величины в реальную физическую величину в соответствии с заданным диапазоном измерения.
3.1.4.2 Вычисление квадратного корня
Программируемый параметр «Вычислитель квадратного корня» для входов 1 и 2 Sqr1 и Sqr2 (Sqr1 и Sqr2). Для активизации вычислителя параметры Sqr1 и Sqr2 установить в значение on, см. Приложение Б.
Для работы с датчиками, унифицированный выходной сигнал которых пропорционален квадрату измеряемой величины, используется функция вычисления квадратного корня, включается программным путем.
Значение квадратного корня измеряемой величины, которое подается на индикатор, вычисляется по формуле:

Вычисление квадратного корня в ТРМ200

где: Пн - заданное пользователем нижнее значение границы диапазона измерения;
Пв - заданное пользвателем верхнее значение границы диапазона измерения;
Ix - значение сигнала с датчика в относительных единицах от 0,000 до 1,000.
Программируемые параметры (Приложение Б):
− «сдвиг характеристики для входов 1 и 2» SH1 и SH2 (SH1 и SH2);
- «наклон характеристики для входов 1 и 2» KU1 и KU2 (KU1 и KU2).
3.1.4.3 Коррекция измерений
3.1.4.3.1 Для устранения начальной погрешности преобразования входных сигналов и погрешностей, вносимых соединительными проводами, измеренное прибором значение может быть откорректировано. В ТРМ200 есть два типа коррекции, позволяющих осуществлять сдвиг или наклон характеристики на заданную величину независимо для каждого входа.
3.1.4.3.2 Для компенсации погрешностей ΔR = (R0 - R0.тсм), вносимых сопротивлением подводящих проводов RTCM, к каждому измеренному значению параметра Тизм прибавляется заданное пользователем значение δ. На рисунке 3.2 приведен пример сдвига характеристики для датчика TCM (Cu50).
3.1.4.3.3 Для компенсации погрешностей датчиков при отклонении значения W100 от номинального каждое измеренное значение параметра Тизм и умножается на заданный пользователем поправочный коэффициент α. Коэффициент задается в пределах от 0,500 до 2,000. На рисунке 3.3 приведен пример изменения наклона характеристики для датчика TCM (Cu50).

Коррекция измерений в ТРМ200

3.1.4.4 Цифровая фильтрация измерений
Программируемые параметры (Приложение Б):
- «полоса цифрового фильтра» Fb1 и Fb2 (Fb1 и Fb2);
- «постоянная времени цифрового фильтра» inF1 и inF2 (inF1 и inF2)
3.1.4.4.1 Для улучшения эксплуатационных качеств входных сигналов в приборе используются цифровые фильтры, позволяющие уменьшить влияние случайных помех на измерение контролируемых величин.
Для каждого входа фильтры настраиваются независимо.
3.1.4.4.2 Полоса цифрового фильтра позволяет защитить измерительный тракт от единичных помех и задается в единицах измеряемой величины. Если измеренное значение Ti отличается от предыдущего Ti-1 на величину, большую, чем значение параметра Fв, то прибор присваивает ему значение равное (Ti + Fв) (рисунок 3.4). Таким образом, характеристика сглаживается.
Как видно из рисунка 3.4, малая ширина полосы фильтра приводит к замедлению реакции прибора на быстрое изменение входной величины. Поэтому при низком уровне помех или при работе с быстроменяющимися процессами рекомендуется увеличить значение параметра или отключить действие полосы фильтра, установив в параметре Fb1 (Fb2) значение 0. При работе в условиях сильных помех для устранения их влияния на работу прибора необходимо уменьшить значение параметра.
3.1.4.4.3 Цифровой фильтр устраняет шумовые составляющие сигнала, осуществляя его экспоненциальное сглаживание. Основной характеристикой экспоненциального фильтра является τф - постоянная времени цифрового фильтра, параметр inF1 (inF2) - интервал, в течение которого сигнал достигает 0,63 от значения каждого измерения Ti (рисунок 3.5).
Уменьшение значения тф приводит к более быстрой реакции прибора на скачкообразные изменения температуры, но снижает его помехозащищенность. Увеличение τф повышает инерционность прибора, шумы при этом значительно подавлены.

Цифровой фильтр в ТРМ200

3.1.5 Интерфейс связи RS-485

Интерфейс связи предназначен для включения прибора ТРМ200 в сеть, организованную по стандарту RS-485. Использование прибора в сети RS-485 позволяет осуществлять следующие функции.
1) Сбор данных об измеряемых величинах и протекании процессов в системе SCADA.
2) Установка параметров прибора с помощью программы-конфигуратора.
RS-485 является широко распространенным в промышленности стандартом интерфейса, обеспечивает создание сетей с количеством узлов (точек) до 256 и передачу данных на расстояние до 1200 м. При использовании повторителей количество подключенных узлов и расстояние передачи может быть увеличено. Для соединения приборов применяется экранированная витая пара проводов, к которым предъявляются следующие требования: сечение не менее 0,2 мм2 и погонная емкость не более 60 пФ/м.
Все приборы в сети соединяются в последовательную шину (рисунок 3.6). Для качественной работы приемопередатчиков и предотвращения влияния помех линия связи должна иметь на концах согласующий резистор сопротивлением Rсогл = 120 Ом,, подключаемый непосредственно к клеммам прибора (см. рисунок 3.6).

Интерфейс связи RS-485 в ТРМ200
Рисунок 3.6

Подключение прибора к персональному компьютеру осуществляется через адаптер интерфейса RS-485 / 232, в качестве которого может быть использован адаптер ОВЕН АС3, АС3-М или АС4.
Примечания
1) Адаптер интерфейса ОВЕН имеет согласующий резистор сопротивлением Rсогл = 120 Ом внутри.
2) C описанием протокола обмена, списком параметров, программой пользователь может ознакомиться на сайте www.owen.ru. Обмен может осуществляться с одной из скоростей стандартного ряда: 2400, 4800, 9600, 14400, 19200, 28800, 38400, 57600, 115200 бит/с.

3.2 Устройство прибора

3.2.1 Конструкция

Прибор конструктивно выполнен в пластмассовом корпусе, предназначенном для щитового или настенного крепления. Эскизы корпусов с габаритными и установочными размерами приведены в Приложении А.
Все элементы прибора размещены на двух печатных платах. На лицевой панели расположены клавиатура управления прибором, цифровой индикатор и светодиод, на задней - силовая и измерительная части, а также присоединительный клеммник.
Для установки прибора в щит в комплекте прилагаются крепежные элементы.
Клеммник для подсоединения внешних связей (датчиков и питания) у приборов щитового крепления находится на задней стенке. В приборах настенного крепления клеммник расположен под верхней крышкой. В отверстиях подвода внешних связей установлены резиновые уплотнители.

3.2.2 Индикация и управление

3.2.2.1 На рисунке 3.7, а приведен внешний вид лицевой панели прибора ОВЕН ТРМ200 для корпусов настенного (Н) и щитового (Щ1) крепления, а на рисунке 3.7, б - щитового (Щ2).
3.2.2.2 На лицевой панели расположены следующие элементы управления и индикации.
Верхний цифровой индикатор красного цвета отображает:
- текущее значение установленной в параметре iLU1 величины;
− при программировании название параметра;
− в МЕНЮ надпись «nEnU».
Нижний цифровой индикатор зеленого цвета отображает:
- текущее значение установленной в параметре iLU2 величины;
- при программировании значение параметра;
- в МЕНЮ название группы параметров.
Светодиод RS засвечивается на 1 секунду в момент обмена данными прибора по сети RS-485.

Внешний вид лицевой панели прибора ОВЕН ТРМ200
Рисунок 3.7

3.2.2.3 Кнопки, находящиеся на передней панели прибора, имеют следующее назначение:
«∧» – для увеличения значения программируемого параметра;
«∨» – для уменьшения значения программируемого параметра;
[ПРОГ] – для входа в меню программирования или для перехода к следующему параметру.
Для входа в специальные режимы работы прибора используются комбинации кнопок:
[ПРОГ] + «∧» + «∨» - для перехода к установке кодов доступа, на индикаторе получаем изображение:

PASS 0

[ПРОГ] + «∨» – для сдвига отображаемого значения программируемого параметра вправо;
[ПРОГ] + «∧» - для сдвига отображаемого значения программируемого параметра влево.

3.2.3 Режим индикации

При работе прибора на каждом из индикаторов может быть отображена одна из трех величин:
- измеренное значение с 1-го входа (Pu1);
- измеренное значение со 2-го входа (Pu2);
- разность измеренных значений (dPu = Pu1–Pu2).
При вычислении разности прибор должен измерять одинаковые физические величины по обоим входам. Выбор отображаемой величины задается установкой параметра
− iLU1 – для верхнего (красного) индикатора;
− iLU2 – для нижнего (зеленого) индикатора.

< Назад

Содержание

Вперед >

П о л н а я в е р с и я