Описание и работа УКТ38

Введение

Настоящее Руководство по эксплуатации предназначено для ознакомления обслуживающего персонала с устройством, конструкцией, работой и техническим обслуживанием устройства для измерения и контроля температуры УКТ38-Щ4 (в дальнейшем по тексту именуемого «прибор»).
Прибор УКТ38 изготавливается в нескольких модификациях, отличающихся друг от друга типами входов, предназначенными для работы с различными типами первичных преобразователей (датчиков).
Модификации прибора соответствует следующее условное обозначение:

Модификации прибора УКТ38

Код модификации прибора УКТ38-Щ4.Х расшифровывается следующим образом:
Типы входов:
ТС - входы для подключения медных (ТСМ) и платиновых (ТСП) термопреобразователей сопротивления с номинальными статическими характеристиками 50М, 50П, 100М и 100П;
ТП - входы для подключения термоэлектрических преобразователей (термопар) типа ТХК(L), ТХА(K), ТНН(N) и ТЖК(J);
ТПП - входы для подключения термопар типа ТПП(R), ТПП(S);
АТ - входы для подключения активных датчиков с выходным аналоговым сигналом в виде постоянного тока 0...5 мА, 0...20 мА и 4...20 мА;
АН - входы для подключения активных датчиков с выходным аналоговым сигналом в виде напряжения постоянного тока 0...1 В.
Пример полного обозначения: Прибор УКТ38-Щ4.ТС.
Запись означает, что изготовлению и поставке подлежит прибор УКТ38-Щ4, предназначенный для работы с термопреобразователями сопротивления.
В настоящем документе приняты следующие обозначения и сокращения:
ВУ – в ыходное устройство.
ПК - Пресональный компьютер.
РЭ - руководство по эксплуатации.
СИ - средство измерения.
ТС - термопреобразователь сопротивления.
ТСМ - термопреобразователь сопротивления медный.
ТСП - термопреобразователь сопротивления платиновый.
ТП - термопара (преобразователь термоэлектрический).
НСХ - номинальная статическая характеристика.
ЦИ - цифровой индикатор.

1 Назначение

Восьмиканальное устройство контроля температуры УКТ38 предназначено для построения автоматических систем контроля производственных технологических процессов в различных отраслях промышленности, жилищно-коммунальном и сельском хозяйстве.
Во время работы прибор выполняет следующие основные функции, контролируя с помощью первичных преобразователей (датчиков):
• физические параметры объектов в восьми каналах измерения и отображает значения этих параметров на встроенном светодиодном цифровом индикаторе;
• формирует сигнал «Авария датчика» при обнаружении неисправности какого-либо из первичных преобразователей;
• формирует сигнал «Авария объекта» при выходе контролируемого параметра за заданные пределы в любом из каналов измерения;
• отображает на встроенном светодиодном цифровом индикаторе заданные пользователем значения параметров контроля;
• передает компьютеру значения контролируемых датчиками величин.

1 Назначение

2.1 Технические характеристики прибора

Основные технические характеристики прибора приведены в таблицах 2.1 и 2.2.

Таблица 2.1 - Общие характеристики

Наименование	Значение
Номинальное напряжение питания	220 В 50 Гц
Допустимое отклонение напряжения питания, %	-15...+10
Потребляемая мощность,не более, ВА	6
Количество каналов контроля входных параметров	2.8
Продолжительность цикла опроса восьми датчиков прибором модификации, не более: УКТ38-Щ4.ТС, сек УКТ38-Щ4.ТП (ТПП), сек УКТ38-Щ4.АТ (АН), сек	3,6 2,2 2,1
Количество выходных реле	2
Допустимая нагрузка, коммутируемая контактами реле	4 А при напряжении 220 В 50 Гц и cos φ≥0,4
Интерфейс связи с компьютером	RS-232
Тип корпуса	Щ4
Габаритные размеры прибора, мм	(96 х 96 х 145) ± 1
Степень защиты прибора со стороны лицевой панели	IР54
Масса прибора, не более, кг	1,0

Таблица 2.2 - Входные первичные преобразователи

Наименование	Диапазон измерений,°С	Значение единицы младшего разряда, °С²⁾	Предел основной приведенной погрешности, %
Термометры сопротивления по ГОСТ Р 8.625-2006 или термопреобразователи сопротивления по ГОСТ 6651-94^{3) 5)}
Cu50 (α=0,00426 °С^-1))	-50...+200	0,1	±0,25
50М (α=0,00428 °С^-1))	-200...+200	0,1; 1,0
Pt50 (α=0,00385 °С^-1))	-200...+850	0,1; 1,0
50П (α=0,00391 °С^-1))	-240...+1100	0,1; 1,0
Cu100 (α=0,00426 °С^-1))	-50...+200	0,1
100М (α=0,00428 °С^-1))	-200...+200	0,1; 1,0
Pt100 (α=0,00385 °С^-1))	-200...+850	0,1; 1,0
100П (α=0,00391 °С^-1))	-240...+1100	0,1; 1,0
Ni100 (α=0,00617 °С^-1))	-60...+180	0,1
Pt500 (α=0,00385 °С^-1))	-200...+850	0,1; 1,0
500П (α=0,00391 °С^-1))	-250...+1100	0,1; 1,0
Cu 500 (α=0,00426 °С^-1))	-50...+200	0,1
500М (α=0,00428 °С^-1))	-200...+200	0,1; 1,0
Ni500 (α=0,00617 °С^-1))	-60...+180	0,1
Cu1000 (α=0,00426 °С^-1))	-50...+200	0,1
1000М (α=0,00428 °С^-1))	-200...+200	0,1; 1,0
Pt1000 (α=0,00385 °С^-1))	-200...+850	0,1; 1,0
1000П (α=0,00391 °С^-1))	-250...+1100	0,1; 1,0
Ni1000 (α=0,00617 °С^-1))	-60...+180	0,1
Термоэлектрические преобразователи по ГОСТ Р 8.585-2001
TХК(L)	-200...+800	0,1; 1,0	±0,5 (±0,25)⁴⁾
ТЖК(J)	-200...+1200
THH(N)	-200...+1300
TXA(К)	-200...+1360
TПП(S)	-50...+ 1750
TПП(R)	-50...+ 1750
TПР(В)	+200...+1800
TВР(А-1)	0...+2500
TВР(А-2)	0...+1800
TВР(А-3)	0...+1800
TМК(Т)	-250...+400
Пирометры суммарного излучения по ГОСТ 10627-71
РК-15	400...1500	0,1; 1,0
РК-20	600...2000	0,1; 1,0	±0,25
РС-20	900...2000	0,1; 1,0
Примечания ¹⁾ температурный коэффициент термометра сопротивления - отношение разницы сопротивлений датчика, измеренных при температуре 100 и 0 °С, к его сопротивлению, измеренному при 0 °С (R0), деленное на 100 °С и округленное до пятого знака после запятой. ²⁾ при температуре выше 999,9 и ниже минус 199,9 °С цена единицы младшего разряда равна 1 °С. ³⁾ допускается применение нестандартизованного медного термометра сопротивления с R0 = 53 Ом а = 0,00426 °С^-1 и диапазоном измерений от минус 50 до +180 °С. ⁴⁾ основная приведенная погрешность без КХС. ⁵⁾ приборы, работающие с термопреобразователями сопротивления с НСХ по ГОСТ 6651, предназначены для использования в странах СНГ

2.2 Условия эксплуатации прибора

Прибор эксплуатируется при следующих условиях:
• температура окружающего воздуха +1...+50 °С;
• относительная влажность воздуха (при температуре до 35 °С) 30...80 %;
• атмосферное давление 86...106,7 кПа;
• закрытые взрывобезопасные помещения без агрессивных паров и газов.
По устойчивости к климатическим воздействиям при эксплуатации УКТ38 соответствует группе исполнения В4 по ГОСТ 12997-84.
По устойчивости к механическим воздействиям при эксплуатации УКТ38 соответствует группе исполнения N1 по ГОСТ 12997-84.
Габаритные и установочные размеры прибора УКТ38 приведены в Приложении А.

3 Устройство и принцип действия прибора

3.1 Структурная схема

3.1.1 Общие сведения

3.1.1.1 Структурная схема прибора УКТ38 представлена на рисунке 3.1. На схеме видно, что прибор имеет восемь каналов контроля, в состав каждого из которых входит одно входное устройство и одно устройство сравнения.
3.1.1.2 На схеме показаны:
• датчики (первичные преобразователи) 1...8, служащие для контроля физических параметров объекта;
• входы 1...8, предназначенные для преобразования сигналов, поступающих с датчиков в цифровые значения контролируемых ими параметров;
• блок обработки данных, предназначенный для цифровой фильтрации и коррекции сигналов, а также формирования управляющих выходными реле сигналов.
• выходные реле «Авария объекта» и «Авария датчика», предназначенные для управления внешним оборудованием;
• RS-232, предназначенный для передачи компьютеру значений контролируемых параметров и их уставок.
Примечания
1 На схеме, приведенной на рисунке 3.1, деление на составные части является условным, так как функции отдельных узлов в УКТ38 выполняются центральным микропроцессором прибора.
2 Датчики в состав прибора УКТ38 не входят и изображены на схеме для лучшего понимания работы прибора.

Структурная схема прибора УКТ38
Рисунок 3.1 – Структурная схема прибора

3.1.2 Первичные преобразователи

3.1.2.1 Первичные преобразователи (датчики) преобразовывают физические параметры объекта в электрические сигналы, поступающие в прибор для их дальнейшей обработки. Датчики, с которыми могут работать приборы разных модификаций, перечислены в таблице 2.2.
3.1.2.2 ТС применяются, как правило, для контроля температуры окружающей среды в месте установки датчика. Принцип действия этих датчиков основан на существовании у ряда металлов воспроизводимой и стабильной зависимости активного сопротивления от температуры. В качестве материала для изготовления ТС в промышленности чаще всего используется специально обработанная медная (для датчиков ТСМ) или платиновая (для датчиков ТСП) проволока.
Во избежание влияния сопротивлений соединительных проводов на результаты измерения температуры подключение датчика к прибору следует производить по трехпроводной схеме: к одному из выводов ТС подключаются одновременно два провода, соединяющих его с прибором, а к другому выводу - третий соединительный провод. Для полной компенсации влияния соединительных проводов на результаты измерений необходимо, чтобы их сопротивления были равны друг другу.
Схема подключения ТС к входам прибора УКТ38-Щ4.ТС представлена в Приложение Б, рисунок Б.2.
В некоторых случаях может возникнуть необходимость подключения ТС не по трехпроводной, а по двухпроводной схеме, например, с целью использования уже имеющихся на объекте линий связи. Такая схема соединения также может быть реализована, но при условии обязательного выполнения работ, описанных в Приложении В.
Текущее сопротивление ТС определяется их номинальными статическими характеристиками (НСХ), приведенными в ГОСТ 6651-94. Основными параметрами ТС являются: номинальное сопротивление датчика R0, измеренное при температуре 0 °С, и температурный коэффициент сопротивления а, определяемый как отношение сопротивления датчика, измеренного при температуре 100 °С, к его сопротивлению, измеренному при 0 °С. В связи с тем, что НСХ термопреобразователей сопротивления являются нелинейными функциями, прибор осуществляет коррекцию этой нелинейности.
3.1.2.3 ТП также применяются для контроля температуры. Принцип действия ТП основан на явлении Зеебека, состоящем в возникновении электродвижущей силы (термоЭДС) на концах двух разнородных по химическому составу проводников при нагреве в точке их соединения. Значение термоЭДС зависит от разницы температур точки соединения проводников и их свободных концов, а также от химического состава.
Точка соединения разнородных проводников называется «рабочим» спаем термопары, а их концы - свободными концами, или «холодным» спаем. «Рабочий» спай термопары располагается в месте контроля температуры, а свободные концы подключаются ко входам прибора.
Если подключение свободных концов непосредственно к контактам УКТ38 не представляется возможным (например, из-за их удаленности друг от друга), то соединение термопары с прибором необходимо выполнять при помощи компенсационных термоэлектродных проводов или кабелей с обязательным соблюдением полярности при подключении. Необходимость применения таких проводов обусловлена тем, что ЭДС термопары зависит не только от температуры рабочего спая, но также и от температуры ее свободных концов, которую контролирует специальный датчик, расположенный в приборе. Использование термоэлектродных кабелей позволяет увеличить длину проводников термопары и «перенести» ее свободные концы к клеммнику УКТ38.
Примечание - Марка компенсационных термоэлектродных проводов выбирается в соответствии с типом используемой термопары.
Схема подключения термопар к входам приборов УКТ38-Щ4.ТП и УКТ38-Щ4.ТПП представлена в Приложении Б, рисунок Б.3.
Внимание! Для работы с прибором могут быть использованы только термопары с изолированными и незаземленными рабочими спаями, поскольку отрицательные выводы их свободных концов объединяются между собой на входе в УКТ38.
НСХ термопар различных типов приведены в ГОСТ Р 8.585-2001. Характеристики всех термопар также являются нелинейными функциями. Прибор осуществляет коррекцию этой нелинейности.
3.1.2.4 Активные преобразователи с выходным аналоговым сигналом применяются в соответствии с их назначением для контроля таких физических параметров, как давление, температура, расход, уровень, относительная влажность и т.п. Выходными сигналами таких датчиков могут быть изменяющееся по линейному закону напряжение постоянного тока или ток.
Схемы подключения активных датчиков к входам приборов УКТ38-Щ4.АТ и УКТ38-Щ4.АН представлены в Приложении Б, рисунок Б.4.
Внимание! «Минусовые» выводы сигналов активных датчиков в приборе объединяются между собой.
3.1.2.5 Прибор любой модификации может быть использован для работы с различными типами датчиков из числа приведенных в таблице 2.2 для этой модификации.
Например, к входам прибора УКТ38-Щ4.ТС в произвольной последовательности могут быть подключены термопреобразователи сопротивления ТСМ и ТСП с любыми из указанных в таблице 2.2 номинальными статическими характеристиками. Для этого пользователь должен задать для каждого канала в двух правых разрядах программируемых параметров R-01...R-08 тип датчика (см. Приложение Г, таблицу Г.4).

3.1.3 Входы прибора

3.1.3.1 Общие сведения
Входы прибора выполняют следующие функции:
• преобразуют сигналы датчиков в физические величины (температуру, давление и т.п.) в цифровом виде;
• осуществляют масштабирование шкалы измерения (в приборах модификаций УКТ38- Щ4.АТ и УКТ38-Щ4.АН).
3.1.3.2 Преобразование сигналов датчиков
3.1.3.2.1 Обработка сигналов датчиков, поступающих на входы, осуществляется по заданным для каждого из них номинальным статическим характеристикам (НСХ) преобразования.
3.1.3.2.2 В приборе модификации УКТ38-Щ4.ТС, предназначенного для работы с ТС, преобразование их сигналов производится по НСХ, приведенным в ГОСТ 6651-94, непосредственно в значения температуры. Отображение температуры на цифровом индикаторе прибора осуществляется в градусах Цельсия.
3.1.3.2.3 В модификациях приборов, предназначенных для работы с термопарами (УКТ38- Щ4.ТП и УКТ38-Щ4.ТПП), преобразование их сигналов в температуру производится по НСХ, приведенным в ГОСТ Р 8.585-2001, ее отображение осуществляется также в градусах Цельсия.
Для корректного вычисления параметров, контролируемых термопарами, в УКТ38 предусмотрена автоматическая коррекция показаний прибора по температуре свободных концов термопар. Эта температура контролируется датчиком, расположенным на плате, находящейся у задней стенки прибора.
3.1.3.2.4 В приборах модификаций УКТ38-Щ4.АТ и УКТ38-Щ4.АН, предназначенных для работы с активными преобразователями, вычисление и отображение текущих значений контролируемых параметров осуществляется в соответствии с установленным пользователем диапазоном измерения (масштабирование). Масштабирование позволяет отображать контролируемые физические величины непосредственно в единицах их измерения (атмосферах, килопаскалях, метрах и т.д.).
Для масштабирования шкалы измерения необходимо задать программируемые параметры группы «С». Для каждого канала задаются «Нижняя» (Пмин) и «Верхняя» границы шкалы измерений прибора (Пмакс), соответствующие минимальному и максимальному уровням выходного сигнала датчика.
Дальнейшая обработка сигналов датчика осуществляется в заданных единицах измерения по линейному закону (прямо пропорциональному при Пмакс > Пмин или обратно пропорциональному при Пмакс < Пмин).
Текущее значение контролируемого датчиком параметра (Пизм) рассчитывается по формулам:

Текущее значение параметра УКТ38 - формула

где Пмин, Пмакс - нижняя и верхняя границы шкалы измерения, соответственно;
Iвх – текущее значение выходного сигнала датчика (мА или В, в зависимости от модификации прибора);
Iмин, Iмакс – минимальное и максимальное значения выходного сигнала датчика, соответственно, см. таблицу 2 (мА или В, в зависимости от модификации прибора).
Поскольку прибор одновременно может работать с датчиками, обрабатывающими физические параметры различной размерности, в приборе предусмотрена возможность сдвига десятичной точки при выводе измеренной величины на цифровой индикатор. Положение десятичной точки задается для каждого канала контроля в программируемых параметрах группы «Р». После установки ненулевого значения данного параметра положение десятичной точки автоматически сдвигается в параметрах Пмин и Пмакс и в параметрах, определяющих значения уставки и гистерезиса.
Пример - Предположим, что ко второму каналу прибора УКТ38-Щ4.АТ подключен датчик с выходным сигналом в виде тока 4...20 мА (в параметре R-02 задан тип датчика), контролирующий давление в диапазоне 50,0...250,0 атм. Тогда для отображения показаний в атмосферах значения программируемых параметров прибора должны быть следующими:
1) параметр P−11 (положение десятичной точки) – 01.ХХ;
2) параметр C−03 (значение Пмин) – 050.0;
3) параметр C−04 (значение Пмакс) – 250.0.

3.1.4 Блок обработки данных

3.1.4.1 Общие сведения
Блок обработки данных осуществляет:
• линейную коррекцию показаний прибора в соответствии с заданными пользователем параметрами (при необходимости);
• формирование управляющих сигналов.
3.1.4.2 Опрос датчиков
3.1.4.2.1. Обработка значений, полученных от разных датчиков, выполняется последовательно одним и тем же узлом - центральным микропроцессором. Время, затраченное прибором на обработку показаний (продолжительность цикла опроса датчиков), зависит от количества включенных в работу датчиков.
Продолжительность цикла опроса датчиков tц вычисляют по формулам (3), (4), (5):
• для приборов модификации УКТ38-Щ4.ТС - τц.тс = 0,4 x ν + 0,4, (3)
• для приборов модификации УКТ38-Щ4.ТП и УКТ38-Щ4.ТПП - τц.тс(тпп) = 0,2 x ν + 0,6; (4)
• для приборов модификации УКТ38-Щ4.АТ и УКТ38-Щ4.АН - τц.ат(ан) = 0,2 x ν + 0,5; (5)
где n - количество включенных в работу датчиков;
Тогда продолжительность цикла опроса восьми датчиков приборов разных модификаций имеет следующий значения:
• цифровую фильтрацию полученных значений от помех;
• τц.тс = 3,6 сек; τц.тс(тпп) = 2,2 сек; ТЦ.τц.ат(ан) = 2,1 сек.
3.1.4.2.2. Продолжительность цикла опроса датчиков может быть сокращена примерно на 25 %, установкой значения 00 параметра P−06 (два правых разряда). Однако в этом случае может несколько ухудшиться стабильность показаний прибора.
При необходимости количество обрабатываемых прибором сигналов с датчиков может быть сокращено, для этого в двух левых разрядах программируемого параметра P-02 указывается порядковый номер последнего опрашиваемого датчика (от 02 до 08). При этом обработка сигналов датчиков производится по порядку, начиная с первого и, заканчивая датчиком, номер которого задан в параметре P−02. Например, при установке в двух левых разрядах параметра P−02 значения 03 в работе участвуют только первый, второй и третий каналы контроля, остальные датчики при этом не опрашиваются.
3.1.3.3 Цифровая фильтрация сигналов датчиков
3.1.4.3.1 Для ослабления влияния помех на эксплуатационные характеристики прибора в составе его каналов измерения предусмотрены цифровые фильтры. Фильтрация результатов измерений осуществляется независимо для каждого канала и проводится последовательно в два этапа.
3.1.4.3.2 На первом этапе из текущих измерений входных параметров отфильтрвываются значения, имеющие явно выраженные по величине «провалы» или «выбросы». С этой целью для каждого канала осуществляется вычисление разности между результатами двух последних измерений, выполненных в соседних циклах опроса и сравнение этой разности с заданным предельным отклонением. При этом если вычисленная разность превышает заданный предел, то измеренное значение, полученное в последнем цикле опроса, считается недостоверным. Дальнейшая его обработка приостанавливается, и ожидается результат следующего цикла опроса. Если недостоверный результат был вызван воздействием помехи, то последующий цикл опроса подтвердит этот факт, и недостоверное значение аннулируется.
Величина предельного отклонения в результатах двух соседних циклах опроса («полоса фильтра») задается пользователем индивидуально для каждого канала измерения в программируемых параметрах A−09...A−16. Задание «полосы фильтра» осуществляется в единицах измерения входной величины.
В общем случае при выборе «полосы фильтра» следует иметь ввиду, что чем меньше ее заданное значение, тем лучше помехозащищенность измерительного канала, но при этом из-за возможного ожидания повторных измерений увеличивается инерционность прибора. На практике при задании «полосы фильтра» следует руководствоваться максимальной скоростью изменения контролируемого входного параметра и длительностью цикла опроса датчика.
Пример - Пусть максимально возможная скорость изменения температуры на входе первого канала прибора УКТ38-Щ4.ТС равна 6,0 °С/мин, что составляет 0,1 °С/сек.
Предположим также, что прибор опрашивает в рабочем режиме шесть входных датчиков. Значение параметра P−02 равно 06.00. В соответствии с формулой (3) время цикла опроса шести датчиков равно 2,8 сек и вычисленная прибором для первого канала предельная разность температур между двумя соседними измерениями может быть не более 0,1 °С/сек x 2,8 сек = 0,28 °С. Округляя это значение, получаем значение «полосы фильтра» равное 000.3, которое записываем в параметр A−09.
3.1.4.3.3 На втором этапе цифровые фильтры осуществляют сглаживание результатов измерений при их колебаниях. Для этой цели прибор постоянно вычисляет среднее арифметическое значение из последних N измерений контролируемого параметра и использует полученное значение для дальнейшей работы. Число N задается для каждого канала прибора в двух левых разрядах программируемых параметров A−01...A−08 (см. Приложение Г) и называется «глубиной цифрового фильтра».
Примечание - После подачи на прибор напряжения питания и до накопления им заданного количества измерений N на индикацию выводятся текущие, не отфильтрованные значения температуры.
Следует иметь в виду, что увеличение значения «глубины цифрового фильтра» улучшает помехозащищенность канала контроля температуры, но одновременно увеличивает его инерционность, т.е. реакция прибора на быстрые изменения входной величины замедляется.
При необходимости любой из фильтров может быть отключен установкой в соответствующем параметре значения 00 или 01.
3.1.4.4 Коррекция показаний
3.1.4.4.1 Отфильтрованные текущие значения контролируемых величин могут быть откорректированы прибором в соответствии с заданными пользователем корректирующими параметрами. Для каждого канала контроля предусмотрены два корректирующих параметра, с помощью которых можно осуществлять сдвиг и изменение наклона номинальной характеристики преобразования.
3.1.4.4.2 Сдвиг характеристики осуществляется суммированием вычисленной в п. 3.1.4.3 величины с корректирующим значением 5, задаваемым для каждого канала контроля в параметрах F−01...F−08. Значение δ задается в единицах измерения контролируемого параметра.
Сдвиг номинальной характеристики может применяться для устранения влияния начальной погрешности первичного преобразователя (например, R0 у ТС).
Пример сдвига номинальной характеристики преобразования для датчика ТСМ50, α = 1,426 графически представлен на рисунке 3.2. К каждому измеренному прибором значению параметра Тизм прибавляется значение δ.

Сдвиг номинальной характеристики для УКТ38
Рисунок 3.2

3.1.4.4.3 Изменение наклона характеристики осуществляется умножением откорректированной по п. 3.1.4.4.2 величины на коэффициент β, значение которого задается для каждого канала контроля в параметрах F-09...F-16. Данный вид коррекции также может быть использован для компенсации погрешностей датчиков (например, при отклонении параметра α от стандартного значения). Значение коэффициента β задается в безразмерных единицах (заводская установка 1.000) и перед установкой может быть определено по формуле:
β = П / Пизм,
где П - фактическое значение контролируемого входного параметра;
Пизм - измеренное прибором значение параметра.
Пример изменения наклона номинальной характеристики преобразования для датчика ТСМ50, α = 1,426 графически представлен на рисунке 3.3. Каждое измеренное прибором значение Тизм умножается на заданный пользователем коэффициент β.

Наклон номинальной характеристики для УКТ38
Рисунок 3.3

Необходимость изменения заводской установки поправочного коэффициента р рекомендуется определять при максимальных (или близких к ним) значениях входного параметра, где отклонение наклона измерительной характеристики наиболее заметно.
При необходимости изменения для одного и того же датчика обоих коэффициентов (δ и β) первоначально следует устанавливать требуемое значение δ, а затем уже вычислять и устанавливать значение β.
Внимание! Установка корректирующих коэффициентов, отличающихся от заводских установок (δ = 000.0 и β = 1.000), изменяет метрологические характеристики прибора и должна производиться только в технически обоснованных случаях квалифицированными специалистами.
3.1.4.4.4 Полученные после фильтрации и коррекции значения измеренных величин выводятся на цифровую индикацию, и поступают для дальнейшей обработки на устройства сравнения прибора.
3.1.4.5 Устройства сравнения (компараторы)
3.1.4.5.1 Восемь устройств сравнения, или компараторов, предназначены для сравнения контролируемых датчиками физических параметров объекта с заданными значениями и формирования аварийных сигналов управления внешним оборудованием в соответствии с заданными для каждого компаратора типом логики.
Каждый компаратор сравнивает поступающий на него в цифровом виде входной сигнал с заданными при программировании уставкой и гистерезисом и по результатам этого сравнения формирует команды управления выходным реле «Авария объекта». Значения уставки и гистерезиса для каждого компаратора задаются пользователем в группе параметров «U», тип логики задается в программируемых параметрах P-07...P-10.
3.1.4.5.2 Устройства сравнения могут работать по одному из следующих типов логики (рисунок 3.4).

Устройства сравнения (компараторы) в УКТ38
Рисунок 3.4

Тип логики 1 «Прямой гистерезис» (рисунок 3.4, б) используется для сигнализации об уменьшении значения температуры ниже заданной границы. Выходное реле «Авария объекта» включается при температурах Т < Туст - Δ , а выключается при Т > Туст + Δ , где Т - измеренное значение температуры; Туст - заданное значение уставки; Δ - заданное значение гистерезиса. Наличие гистерезиса между точками включения и выключения обеспечивает уверенное (без «дребезга») срабатывание релейных коммутационных устройств и экономичный режим их работы.
Примечание - Здесь и далее в качестве входного параметра рассматривается температура объекта, однако все изложенное можно отнести и к другим физическим величинам (давление и т.п.).
Тип логики 2 «Обратный гистерезис» (рисунок 3.4, в) используется для сигнализации о превышении контролируемым параметром заданной границы. Выходное реле включается при температурах (Т > Туст + Δ), а выключается при (Т < Туст - Δ).
Тип логики 3 «П-образная» (рисунок 3.4, г) применяется для сигнализации о нахождении температуры в заданных границах. Выходное реле включается при температурах (Туст - Δ < Т < Туст + Δ).
Тип логики 4 «U-образная» (рисунок 3.4, д) применяется для сигнализации о выходе температуры за заданные границы. Выходное реле включается при температурах (Т < Туст - Δ) или (Т > Туст + Δ).
Примечание - При необходимости (например, при использовании канала только для индикации) компаратор может быть исключен из работы установкой значения 00 параметра «Тип логики» (P-07...P-10).
3.1.4.6 Управление внешним оборудованием
3.1.4.6.1 Для управления внешним оборудованием в прибор встроено два реле «Авария объекта» и «Авария датчика», каждое из которых оснащено одной переключающей (из нормально-замкнутого состояния в нормально-разомкнутое) группой контактов, выведенных на внешний клеммник.
3.1.4.6.2 Реле «Авария объекта» предназначено для формирования сигнала, оповещающего о выходе любого из контролируемых прибором входных параметров за заданные для него границы. Управление реле осуществляется по логической схеме «ИЛИ», т.е. срабатывание его происходит при включении хотя бы одного устройства сравнения.
3.1.4.6.3 Выходное реле «Авария датчика» служит для формирования сигнала, оповещающего об обнаружении неисправности любого первичного преобразователя. Управление реле также осуществляется по логической схеме «ИЛИ».
В приборах модификации УКТ38-Щ4.ТС сигнал «Авария датчика» формируется при коротком замыкании или обрыве ТС, а также если измеренные температуры находятся за границами диапазона контроля датчика.
Примечание - Здесь и далее границы диапазона контроля первичного преобразователя определяются без учета корректирующих значений, заданных по п. 3.1.4.4.
В приборах модификации УКТ38-Щ4.ТП и УКТ38-Щ4.ТПП сигнал «Авария датчика» формируется при обрыве ТП, а также, если измеренные температуры находятся за границами диапазона ее контроля.
В приборах модификации УКТ38-Щ4.АТ и УКТ38-Щ4.АН сигнал «Авария датчика» формируется, если измеренная величина находится за верхней границей диапазона контроля. Исключением являются активные преобразователи с выходным током 4...20 мА (тип датчика - 10) в приборах УКТ38-Щ4.АТ, при работе с которыми сигнал «Авария датчика» формируется, если измеренная величина находится как за верхней, так и за нижней границей диапазона контроля.
По аварийному сигналу прибор выводит на верхний ЦИ сообщение в виде горизонтальных прочерков [− − − −] и включает мигающую засветку соответствующего светодиода «Канал 1...8», показывающую номер неисправного канала.
При восстановлении работоспособности неисправного первичного преобразователя сигнал «Авария датчика» снимается автоматически.
3.1.5 Передача данных компьютеру
Во время работы УКТ38 при помощи адаптера АС2 передает IBM PC-совместимому компьютеру текущие значения контролируемых величин по интерфейсу RS-232.
Скорость обмена данными может быть установлена пользователем в двух правых разрядах программируемого параметра P-04 (см. Приложение Г).
Передача данных производится по запросу компьютера в соответствии с используемым протоколом обмена.

3.2 Устройство прибора

3.2.1 Конструкция прибора

3.2.1.1 Прибор УКТ38 изготавливается в пластмассовом корпусе, предназначенном для утопленного монтажа на вертикальной плоскости щита управления электрооборудованием. Корпус состоит из двух частей, соединяемых между собой при помощи четырех винтов. Для обеспечения отвода тепла, выделяющегося при работе прибора, на боковых гранях задней части корпуса предусмотрены вентиляционные щели.
3.2.1.2 Внутри корпуса размещены четыре платы печатного монтажа, на которых располагаются элементы схемы прибора. Соединение плат друг с другом осуществляется при помощи плоских кабелей, имеющих с одной из сторон разъемные соединители.
3.2.1.3 Крепление прибора на щите осуществляется двумя фиксаторами, входящими в комплект поставки УКТ38.
3.2.1.4 Для соединения с первичными преобразователями, источником питания и внешними устройствами прибор оснащен четырьмя клеммниками для крепления «под винт», расположенными на его задней поверхности (см. рисунок Б.1).

Конструкция прибора УКТ38
Рисунок 3.5

3.2.2 Элементы индикации и управления

3.2.2.1 Элементы индикации и управления расположены на лицевой панели прибора (рисунок 3.5).
Внимание! Воздействие любой кнопки на прибор (кроме кнопки [Запись]) осуществляется в момент ее отпускания из нажатого состояния.
В режиме «Работа» эти элементы выполняют описанные ниже действия.
3.2.2.2 Четырехразрядные ЦИ в выбранном для индикации канале отображают:
• верхний - значение контролируемого параметра;
• нижний - значение уставки.
3.2.2.3 Светодиоды «Канал 1...8» непрерывной засветкой показывают порядковый номер выводимого на индикацию канала или мигающей засветкой сигнализируют о формировании прибором в другом канале контроля аварийного сигнала («Авария датчика» или «Авария объекта»).
3.2.2.4 Кнопка [СТОП] предназначена для переключения режима индикации прибора (статического или циклического), подробнее см. Раздел 6.
3.2.2.5 Кнопки «∧» и «∨» служат для выбора канала индикации в статическом режиме.
При нажатии и удерживании кнопки «>» на нижнем ЦИ появляется значение Δ для выводимого на индикацию канала контроля.
3.2.2.6 Кнопка [ПРОГ] предназначена для перевода прибора из режима «Работа» в режим «Программирование».
3.2.2.7 Кнопка [ВЫХОД] служит для возврата прибора в режим «Работа» после просмотра или изменения параметров в режиме «Программирование».
3.2.2.8 Кнопка [Запись] предназначена для занесения заданных пользователем значений программируемых параметров в энергонезависимую память прибора.
Примечание - Действия, выполняемые элементами индикации и управления в других режимах, рассмотрены ниже.

< Назад

Содержание

Вперед >