Приборы регулирующие компактные с импульсным выходом типа РС29.2М
Общие сведения
Приборы типа РС29.2 предназначены:
для поддержания постоянного заданного значения разности температур (температуры) в системах автоматического регулирования различных теплотехнических процессов и системах горячего водоснабжения (исполнения РС29.2.22М, РС29.2.23М);
для регулирования разности температур теплоносителей (температуры теплоносителя) в нелинейной (линейной) зависимости от температуры наружного воздуха в системе регулирования отопительных котельных на ЦТП и т.п. (исполнения РС29.2.32М, РС29.2.33М).
Структура условного обозначения
РС29.2.ХХМ:
РС - прибор регулирующий;
29 - условный номер разработки;
2 - модификация по входным сигналам (входные сигналы от
термопреобразователей сопротивления и сигналы постоянного
тока);
Х - исполнение по функциям: 2 - суммирование входных сигналов
с заданием и формирование выходных сигналов для управления
исполнительными механизмами; аналого-релейное преобразование
с контактным выходом; 3 - суммирование входных сигналов с
заданием и формирование выходных сигналов для управления
исполнительными механизмами; аналого-релейное преобразование
с контактным выходом и нелинейное преобразование;
Х - исполнение по устройствам индикации: 2 - световая
индикация выходов, световая индикация срабатывания
сигнализатора предельных отклонений или срабатывания при
аналого-релейном преобразовании и стрелочная индикация
рассогласования и положения исполнительного механизма;
3 - световая индикация выходов, световая индикация при
аналого-релейном преобразовании и цифровая индикация
одного из четырех сигналов (по вызову);
М - модифицированный.
Условия эксплуатации
Температура окружающего воздуха от 5 до 50°С.
Относительная важность окружающего воздуха до 80% при температуре 35°С и более низких температурах без конденсации влаги.
Атмосферное давление от 86 до 106,7 кПа (647-800 мм. рт. ст.).
Вибрация мест крепления и коммутации должна быть амплитудой не более 0,1 мм и частотой не более 25 Гц.
Напряженность внешнего магнитного поля частотой питания до 400 А/м.
Амплитуда напряжения продольной помехи (действующей между корпусом прибора и входной цепью) постоянного или переменного тока частотой питания не более 100 В.
Действующее значение поперечной помехи (приложенной ко входу) переменного тока частотой питания, в процентах от номинального диапазона изменения входного сигнала не более 2.
Окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая примеси агрессивных газов и паров.
Прибор соответствует требованиям ТУ 311-0225542.078-91.
Нормативно-технический документ
ТУ 311-0225542.078-91
Технические характеристики
Номинальное напряжение питания, В - 220 Частота тока, Гц - 50+1; 60+2 Допустимые отклонения напряжения питания от номинального значения, % - -15...+10 Потребляемая мощность, В·А, не более - 18 Номинальные диапазоны изменения: зоны нечувствительности от номинального диапазона изменения входного сигнала, % - 0,4-4 коэффициента передачи п, с/% - 0,2-10 постоянной времени интегрирования tи, с - 5-500 постоянной времени демпфирования tд, с - 0,25-5 Значение длительности интегральных импульсов выходных сигналов tи,с: нижнее - 0,08-0,15 верхнее, не менее - 0,6 Диапазон изменения сигнала, °С: оперативного задатчика - -10...+10 широкодиапазонного задатчика - 0...200 Диапазон изменения показаний, %: указателя положения исполнительного механизма - 0-100 индикатора рассогласования, % от номинального сигнала рассогласования (для РС29.2.22М, РС29.2.32М) - -50...+50 Номинальный диапазон изменения показаний цифрового индикатора (для РС29.2.23М, РС29.2.33М): в режиме индикации задания, °С - -10...+199,9 в режиме индикации рассогласования, °С - -19,99...+19,99 в режиме индикации положения исполнительного механизма, % - 0-100 в режиме индикации величины сигнала, % - -100...+100 Напряжение постоянного тока для питания задающих устройств, В - +(10+0,05) Изоляция электрических цепей прибора при температуре окружающего воздуха (23+5)°С и относительной влажности до 80% выдерживает действие в течение 1 мин следующих напряжений практически синусоидальной формы частотой 45-65 Гц: цепей питания относительно входных и выходных цепей и корпуса прибора, В - 1500 входных и выходных цепей относительно корпуса прибора, В - 500 выходных цепей, гальванически не связанных с общей точкой относительно входных цепей - 100 Электрическое сопротивление изоляции следующих цепей при нормальных условиях: цепей питания относительно корпуса прибора; цепей питания относительно входных и выходных цепей; входных и выходных цепей относительно корпуса прибора; выходных цепей, гальванически не связанных с общей точкой относительно входных цепей, МОм, не менее - 40 Вероятность безотказной работы прибора за время 2000 ч, не менее - 0,9 Масса, кг, не более - 3,5
Номинальные диапазоны входных и выходных сигналов, масштабные коэффициенты передачи по каждому из входов, входные сопротивления и сопротивления нагрузки представлены в табл. 1 и 2.
Таблица 1
| Обозначение входа | Назначение входа | Номинальный диапазон | Полный диапазон | Rвх, Ом |
| Х1 | Вход от термопреобразователя сопротивления ТС1 | 100 ° С | –10..+20 ° С | >105 |
| Х2 | Вход от термопреобразователя сопротивления ТС2 | |||
| Х3 | Вход от термопреобразователя сопротивления ТС3 | –100...+100 ° С | ||
| Х4 | Вход задающего устройства масштабируемый a 1 | 0–5 мА | –5...+5 мА | <500 |
| Вход аналого-релейного преобразователя | 0–10 В | –10...+10 В | >104 | |
| Вход нелинейного преобразователя | ||||
| Х5 | Вход задающего устройства масштабируемый a 2 | |||
| Вход преобразователя дополнительного параметра | >106 | |||
| Вход задающего устройства немасштабируемый | ||||
| Х6 | Вход преобразователя дополнительного параметра | |||
| Х7 | Вход регулирующего устройства | >104 |
Таблица 2
| Обозначение выхода | Назначение выхода | Номинальный диапазон | Полный диапазон, В | Параметры нагрузки |
| ? | Сигнал рассогласования (отключения) | 0–10 В | –10...+10 | ? 10 кОм |
| Uоп | Опорное напряжение | +10 В | – | ? 2 кОм |
| Z1 | Выход регулирующего устройства трехпроводный | 0; 24 В | 100 Ом Индуктивное состояние не лимитируется | |
| Z2 | Выход регулирующего устройства двухпроводный | 0; ±10 В | ? 4·104Ом | |
| Z3 Z4 | Выход аналого-релейного преобразователя | Изменение состояния контактов реле | Активная цепь: до 0,25 А; 36 В Активно-индуктивная цепь: до 0,15 А; 36 В t ? 0,015 с | |
| Y1 | Выход преобразователя нелинейного | 0–10 В | 0–10 | ? 10 кОм |
| Y | Выход преобразователя дополнительного параметра | –10...+10 | ||
| Z5 | Выход преобразователя указателя положения | 0–1 В | 0...+1 | ? 2 кОм |
Гарантийный срок эксплуатации - 1,5 года со дня ввода прибора в эксплуатацию. Гарантийный срок хранения - 6 мес со дня изготовления.
Все элементы прибора конструктивно объединены в блок, заключенный в металлический корпус (рис. 1).
Общий вид и габаритные размеры прибора:
а - модификации РС29.2.23М и РС29.2.33М:
1 - передняя панель;
2 - рама;
3 - корпус;
4 - шасси;
5 - колодка;
б - модификации РС29.2.22М и РС29.2.32М
Корпус прибора рассчитан на щитовой утопленный монтаж на вертикальной плоскости. Крепление корпуса к щиту осуществляется рамой. На задней стенке прибора размещена колодка с тридцатью коммутационными зажимами, к которым "под винт" подключаются внешние электрические соединения прибора.
Передняя панель и шасси образуют блок, подвижный относительно задней стенки прибора.
На передней панели прибора расположены оперативные органы управления и контроля.
Органы статической и динамической настройки прибора расположены на боковых панелях внутри корпуса с правой стороны блока. Доступ к этим панелям обеспечивается при частичном выдвижении блока из корпуса.
Шасси прибора объединяет следующие конструктивно-функциональные узлы: модуль ИС012 (ИС012.1), модуль РО29, панель управления и источник питания ИПС011.
Электрические связи узлов друг с другом и клеммной колодкой осуществляются с помощью плоского жгута.
С боковых сторон блок закрывается съемными защитными крышками. На правой крышке расположено окно, открывающее доступ к панели органов настройки, которые используются при наладке прибора. На левой стороне блока расположено закрытое крышкой окно для доступа к коммутационному полю модуля ИС012 (ИС012.1).
На передней панели управления расположены (см. рис. 1):
переключатель рода управления (автоматическое-ручное) - "";
ключ ручного управления "" - ""; орган изменения сигнала оперативного задатчика (11); световые индикаторы срабатывания каналов аналого-релейного преобразователя, световые индикаторы выхода (больше) "" (меньше) "". В модификациях РС29.2.22М, РС29.2.32М на передней панели расположены стрелочные индикаторы сигнала рассогласования "" и указателя положения исполнительного механизма "". В модификациях РС29.2.23М и РС29.2.33М на передней панели расположены: цифровой индикатор для индикации одного из четырех параметров по вызову и кнопки вызова соответствующего параметра;
рассогласования (""), положения исполнительного механизма (""), дополнительного параметра ("Y").
На панели настройки модуля ИС012 (ИС012.1) расположены следующие органы:
потенциометры "1", "2" - для изменения величины масштабных коэффициентов передачи входного сигнала;
широкодиапазонный задатчик "Тк°С", позволяющий сбалансировать прибор при заданном значении сигнала;
потенциометры "", "н" - для изменения величины порогов срабатывания каналов аналого-релейного преобразователя;
потенциометры "t1°С", "t2°С" - для установки точек изменения передачи при нелинейном преобразовании (только для ИС012);
гнезда "" и "" - для контроля величины порога срабатывания каналов аналого-релейного преобразователя; "+", "-" - для подключения сигналов при статической настройке прибора;
гнезда "Т°С", "", "Y", "ОТ" - для контроля величины соответствующего параметра.
На панели настройки модуля Р029 расположены следующие органы:
потенциометр " D" - для изменения зоны нечувствительности прибора;
потенциометр " tи" - для плавного изменения, гнезда и замыкатель (x1, x10) множителя " tи" - для дискретного изменения величины постоянной времени интегрирования;
потенциометр "п" - для изменения коэффициента передачи;
гнезда и замыкатель переключателя режима ("ПИ" - пропорционально-интегральный, "" - трехпозиционный);
потенциометр " tд" - для изменения постоянной времени демпфирования;
потенциометр "tи" - для изменения длительности включений в пульсирующем режиме;
потенциометры "0", "100%" - для настройки указателя положения исполнительного механизма.
Электрическая принципиальная схема прибора исполнения РС29.2.32М (РС29.2.22М) приведена на рис. 2, исполнения РС29.2.33М (РС29.2.23М) - на рис. 3.
Электрическая принципиальная схема прибора РС29.2.32М (РС29.2.22М):
ИПС011 - источник питания;
ИС012 (ИС012.1) - модуль измерительный;
Р029 - модуль регулирующий;
И - измерительное устройство;
НП - нелинейный преобразователь;
АРП - аналого-релейный преобразователь;
РУ - регулирующее устройство;
УМ - усилитель мощности;
УП - узел указателя положения;
ПК - коммутационное поле;
РА1, РА2 - миллиамперметр;
R1 - резистор;
S1, S2 - переключатели;
V1-V2 - светоизлучающие диоды;
Х1 - клеммная колодка, Х2 - клемма
Электрическая принципиальная схема прибора РС29.2.33М (РС29.2.23М):
ПУ - панель управления;
остальные обозначения - по рис. 2.
Прибор каждого исполнения содержит модуль регулирующий Р029, модуль измерительный ИС012 для приборов РС29.2.32М, РС29.2.33М или модуль ИС012.1 для приборов РС29.2.22М, РС29.2.23М и источник питания ИПС011.
Регулирующий модуль осуществляет: формирование выходного сигнала для воздействия на управляемый процесс в соответствии с одним из заказов регулирования: пропорциональным (П) совместно с датчиком положения исполнительного механизма; пропорционально-интегральным (ПИ) (совместно с исполнительным механизмом), двухпозиционным, трехпозиционным;
демпфирование входного сигнала регулирующего модуля;
формирование сигнала для индикатора положения исполнительного механизма.
Исполнительный модуль осуществляет: введение информации о заданном значении регулируемого параметра, введение сигналов постоянного тока и напряжения с возможностью масштабирования;
формирование и усиление сигнала задания; суммирование сигналов от одного или двух термопреобразователей сопротивления с сигналом задания; формирование и усиление сигнала рассогласования;
формирование сигнала дополнительного параметра в зависимости от сигнала третьего термопреобразователя сопротивления; нелинейное преобразование сигнала - только в исполнении ИС012; аналого-релейное преобразование сигнала по двум независимым каналам.
Прибор каждого исполнения содержит также:
переключатель режима управления S2;
ключ ручного управления S1;
светодиодные индикаторы состояния выходов прибора V3 и V4.
Прибор исполнения РС29.2.32М (РС29.2.22М) (см. рис. 2) дополнительно содержит:
стрелочный индикатор сигнала рассогласования РА1;
стрелочный индикатор положения исполнительного механизма РА2;
оперативный задатчик R1;
светодиодные индикаторы срабатывания каналов аналого-релейного преобразователя V1; V2.
Прибор исполнения РС29.2.33М (РС29.2.23М) (см. рис. 3) дополнительно содержит панель управления ПУ, включающую четырехразрядный цифровой индикатор, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), кнопки управления цифровым индикатором ("", "Y", ""), светодиодные индикаторы срабатывания каналов аналого-релейного преобразователя ("", ""), оперативный задатчик (ЗАДАНИЕ). Цифровой индикатор позволяет индицировать один из четырех параметров по вызову:
задание в °С (все кнопки отжаты);
рассогласование в °С (нажата кнопка "");
дополнительный параметр на выходе "Y" прибора в °С (нажата кнопка "Y");
положение исполнительного механизма в процентах (нажата кнопка "").
Функциональная схема модуля ИС012 (ИС012.1) показана на рис. 2.
Модуль содержит устройство измерительное (И), нелинейный преобразователь (НП) для ИС012, аналого-релейный преобразователь (АРП), поле коммутационное (ПК).
Измерительное устройство И содержит следующие функциональные узлы: узел формирования сигнала задания (1), узел формирования сигнала рассогласования (2), узел формирования сигнала дополнительного параметра (3), источник опорного напряжение (V), исток тока (I).
Узел 1 осуществляет формирование сигнала задания Yд путем суммирования сигналов широкодиапазонного задатчика (корректора) Хк и оперативного задатчика - Хд с корректирующими сигналами (0-5 мА) - Х4 с масштабным коэффициентом 1 и (0-10 В) - Х5 с масштабным коэффициентом 2 для приборов исполнений РС29.2.23 и РС29.2.22, или сигналов от НП и сигнала внешнего задатчика - Х5 для приборов исполнений РС29.2.33 и РС29.2.32.
Узел 2 осуществляет суммирование сигнала задания с сигналами Х1, Х2 термопреобразователей сопротивления и формирование нормированного сигнала рассогласования , полный диапазон измерения которого от минус 10 до плюс 10 В.
Узел 3 осуществляет суммирование сигнала внешнего задатчика Х6 с сигналом Х3 термопреобразователя сопротивления и формирование нормированного сигнала дополнительного параметра Y, полный диапазон изменения которого от минус 10 до плюс 10 В.
Источник опорного напряжения формирует опорное напряжение плюс 10 В для питания широкодиапазонного, оперативного, внешнего задатчиков, узлов уставок для НП и АРП, источника тока.
Источник тока формирует постоянный ток для питания последовательно включенных термопреобразователей сопротивления.
Величина тока определяется положением перемычек на ПК и равна 10, 20 и 18,9 мА для градуировок 100М, 50М, 23 соответственно.
Аналого-релейный преобразователь АРП состоит из двух независимых каналов. Каждый канал имеет пороговое устройство с настраиваемой уставкой "", "и" и зоной возврата 1%, реле К1.1 (К2.1) с магнитоуправляемыми контактами К1.2 (К2.2).
Пороговое устройство осуществляет преобразование аналогового входного сигнала при достижении им значения, равного уставке в дискретный сигнал, управляющий реле. Входным сигналом для АРП может являться сигнал рассогласования, выходной сигнал узла дополнительного параметра и унифицированный сигнал напряжения постоянного тока.
Выходным сигналом для АРП является состояние "сухих" контактов реле.
Пороги срабатывания АРП могут быть установлены в пределах от 0 до 10 В для одного канала и от 0 до минус 10 В для другого канала.
Нелинейный преобразователь НП состоит из двух последовательно включенных нелинейных элементов НЭ1 и НЭ2. Каждый НЭ осуществляет преобразование входного сигнала с двумя коэффициентами передачи 0 или 1 в зависимости от знака и величины входного сигнал НЭ.
Входным сигналом НЭ1 является сумма уставки (t1°С)·Uоп настраиваемой потенциометром "t1°С" и входного сигнала НП.
Входным сигналом НЭ2 является сумма уставки (t2°С)·Uоп, настраиваемой потенциометром "t2°С", и выходного сигнала НЭ1. Входным сигналом НП может являться выходной сигнал узла дополнительного параметра или сигнал напряжения постоянного тока. Диапазон изменения входного сигнала НП от минус 10 до плюс 10 В, выходного сигнала НЭ1 - от 0 до минус 10 В, выходного сигнала НЭ2 - от 0 до плюс 10 В, уставок (t1°С)·Uоп и (t2°С)·Uоп - от 0 до плюс 10 В.
Поле коммутационное ПК содержит 24 внутримодульных клеммы, доступных потребителю. Клеммы служат для преобразования функциональной структуры прибора и выбора градуировки термопреобразователей сопротивления. Входы и выходы функциональных узлов прибора на ПК могут быть соединены между собой посредством паяных перемычек. Перемычки на ПК могут устанавливаться только между соседними клеммами горизонтально или вертикально. В гнездо клеммы ПК может быть запаяна только одна перемычка.
Функциональная схема модуля Р029 показана на рис. 2 (рис. 3).
Модуль содержит следующие функциональные узлы: регулирующее устройство РУ, усилитель мощности УМ, узел указателя положения исполнительного механизма УП.
Регулирующее устройство РУ включает в себя демпфер, сумматор прямого канала, трехпозиционный триггер, апериодический усилитель (интегратор) цепи отрицательной обратной связи и цепь положительной обратной связи.
Входной сигнал РУ - сигнал рассогласования , поступающий со входа Х7 прибора (для чего клеммы 15 и 17 прибора соединяются перемычкой), преобразуется демпфером по апериодическому закону с регулируемой постоянной времени tд и поступает на вход сумматора прямого канала.
Выходной сигнал сумматора прямого канала управляет трехпозиционным триггером с изменяемой зоной нечувствительности.
Сумматор прямого канала и трехпозиционный триггер охвачены функциональными обратными связями: отрицательной через апериодический усилитель (интегратор) с изменяемой постоянной времени t и положительной, от степени которой зависит длительность импульса tи.
Усилитель мощности УМ выполняет функцию согласующего элемента между выходом РУ и мощной нагрузкой прибора. Он представляет собой два бесконтактных ключевых элемента, срабатывающих при разных полярностях входного сигнала УМ.
Узел указателя положения УП преобразует сигнал от датчика положения выходного органа исполнительного механизма в сигнал постоянного тока и с помощью органов "0" и "100%" позволяет установить пределы шкалы индикатора УП.
При скачкообразном входном сигнале на выходе РУ формируется последовательность импульсов, состоящая из первого импульса длительностью t1 и одинаковых последующих, длительность которых tи определяется положением ручки "tи".
При охвате регулятора жесткой обратной связью с выхода датчика положения исполнительного механизма реализуется пропорциональный закон регулирования.
Схема включения прибора РС29.2 приведена на рис. 4.
Схема подключения прибора РС29.2М:
1, 2, t1, t2, н, - потенциометры;
Тк - широкодиапазонный задатчик;
ЗД - задатчик;
- рассогласование;
Y - дополнительный параметр;
УП - узел указателя положения;
D, tи, п, tд, tи, 0-100% - потенциометры
Прибор рассчитан на подключение от одного до трех термопреобразователей сопротивления одной из следующих градуировок: 100М, 50М, Гр23.
Входные и выходные сигналы прибора, их характеристики приведены в табл. 1 и 2.
К прибору допускается подключение платиновых термопреобразователей (ТСП).
В зависимости от схемы подключения и коммутации поля коммутационного прибора решают следующие основные задачи:
поддержание постоянного заданного значения температуры, измеряемой термопреобразователем сопротивления ТС1;
поддержание постоянного заданного значения разности двух температур, измеряемых преобразователями ТС1 и ТС2;
регулирование температуры (разности температур), измеряемых преобразователем ТС1 (ТС1 и ТС2) в линейной и нелинейной зависимости от температуры, измеряемой преобразователем ТС3.
Прибор имеет основной выход Z1, на котором формируются импульсы двухполупериодного напряжения постоянного тока для управления пусковым устройством исполнительного механизма по трехпроводной схеме.
На выходе Z2 формируются импульсы двух полярностей напряжения постоянного тока для динамической связи между регуляторами.
Допускается одновременное использование выходов Z1 и Z2.
Прибор рассчитан на подключение одного потенциометрического датчика индикатора положения исполнительного механизма (клеммы 19, 4).
Выходы аналого-релейного преобразователя Z3 и Z4 (клеммы 26, 28, 30 и 25, 27, 29) представляют собой переключающиеся контакты выходных реле прибора.
Выходной сигнал измерительного модуля - сигнал отклонения (клеммы 17, 4) подается на вход регулирующего модуля Р029 через перемычку между клеммами 15 и 17.
Опорное напряжение (клеммы 23, 4) может быть использовано для питания внешних задающих устройств.
В комплект поставки входят: прибор, комплект технической документации.
Характеристики Электротехнического оборудования
Характеристики станков
Характеристики КПО
Характеристики импортного оборудования
Характеристики насосного оборудования
Марки стали и сплавов
Прочее оборудование
