GS-X3 ตัวควบคุม PID แบบตั้งโปรแกรมได้

ตัวควบคุม PID แบบตั้งโปรแกรมได้ GS-X3 ของ Spirax Sarco

Spirax Sarco GS-X3 คือตัวควบคุม PID แบบตั้งโปรแกรมได้ชนิดวงจรเดี่ยว ติดตั้งบนแผงในรูปแบบ 1/4 DIN สำหรับการควบคุมความร้อนและกระบวนการอื่น ๆ รูปแบบแผงที่ใหญ่ขึ้นช่วยให้มีอินเทอร์เฟซสำหรับผู้ปฏิบัติงานที่ชัดเจน พร้อมคงความแม่นยำในการวัด ฟังก์ชันควบคุมที่กำหนดค่าได้ และตัวเลือกการสื่อสารกับโรงงานที่คาดหวังจากตัวควบคุมกระบวนการสมัยใหม่ ควรกำหนดอุปกรณ์นี้ให้เป็นส่วนหนึ่งของวงจรที่ออกแบบทางวิศวกรรม โดยต้องประเมินเซ็นเซอร์ กระบวนการที่ควบคุม องค์ประกอบควบคุมขั้นสุดท้าย กลยุทธ์สัญญาณเตือน และการตอบสนองที่ปลอดภัยต่อความขัดข้องร่วมกัน

ตัวควบคุมไม่สามารถทดแทนระบบป้องกันอิสระได้เมื่อการประเมินความเสี่ยงของกระบวนการกำหนดให้ต้องมี เมื่อเอาต์พุตใช้ขับวาล์วแบบปรับตำแหน่ง ให้ตรวจสอบ กลุ่มวาล์วควบคุม ควบคู่กับชนิดเอาต์พุตที่เลือก ข้อกำหนดของแอคชูเอเตอร์ และตำแหน่งเมื่อเกิดความขัดข้อง วิธีนี้ช่วยให้การกำหนดค่าตัวควบคุมสอดคล้องกับองค์ประกอบควบคุมขั้นสุดท้าย แทนที่จะถือว่าพิกัดเอาต์พุตเป็นหลักฐานว่าวงจรควบคุมทั้งชุดเหมาะสม

การควบคุมแบบตั้งโปรแกรมได้สำหรับสภาวะกระบวนการที่เปลี่ยนแปลง

GS-X3 มีแพลตฟอร์มควบคุมแบบวงจรเดี่ยวที่ตั้งโปรแกรมได้ ฟังก์ชันควบคุมที่ระบุในเอกสารประกอบด้วยการควบคุม PID พร้อมการปรับอัตโนมัติแบบเสริมและฟังก์ชัน cutback การควบคุมเปิด/ปิด การกำหนดตำแหน่งวาล์วโดยไม่ใช้ slidewire การจัดตารางเกน และการควบคุมแบบ feedforward ฟังก์ชัน cutback มีไว้เพื่อช่วยจำกัดการโอเวอร์ชูตและการแกว่งเมื่อวงจรเข้าใกล้ค่าตั้ง ส่วนการปรับอัตโนมัติช่วยสร้างพารามิเตอร์ควบคุมตามการตอบสนองจริงของกระบวนการ ผลลัพธ์ยังขึ้นอยู่กับไดนามิกของเซ็นเซอร์ โหลด แอคชูเอเตอร์ และขั้นตอนการปรับ ดังนั้นควรทดสอบและนำฟังก์ชันเหล่านี้ไปใช้งานกับการติดตั้งจริง

มีชุดพารามิเตอร์ PID สองชุดเป็นมาตรฐาน และเลือกขยายได้ถึงแปดชุด สามารถกำหนดพฤติกรรมแบบสัดส่วนแยกสำหรับการทำความร้อนและการทำความเย็นภายในการจัดเรียง PID ที่ระบุไว้ การจัดตารางเกนสามารถเลือกชุด PID ที่เหมาะสมเมื่อสภาวะการทำงานเปลี่ยน รวมถึงการเปลี่ยนแปลงของค่าคลาดจากค่าตั้งหรือระดับเอาต์พุต เมื่อการกำหนดค่าที่สั่งซื้อรองรับ ฟังก์ชัน feedforward สามารถใช้ตัวแปรกระบวนการ ค่าตั้ง หรือแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับของแหล่งจ่ายที่ตรวจวัดได้ ตัวเลือกเหล่านี้เหมาะกับกระบวนการที่มีความต้องการเปลี่ยนแปลง แต่ควรเปิดใช้หลังจากทบทวนกลยุทธ์ควบคุมและพฤติกรรมการกลับสู่สภาวะปลอดภัยแล้วเท่านั้น

มีการตั้งโปรแกรมค่าตั้งเป็นตัวเลือก ข้อมูลทางเทคนิคอธิบายการกำหนดค่าที่มีโปรไฟล์ได้สูงสุด 20 โปรไฟล์ โปรไฟล์ละ 8 ขั้นตอน โดยฟังก์ชันโปรแกรมเมอร์รองรับพฤติกรรมของทางลาด ช่วงคงค่า การยึดค่า เวลาไปยังเป้าหมาย และเหตุการณ์ ลำดับที่ตั้งโปรแกรมไว้ช่วยให้ทำกระบวนการความร้อนซ้ำได้หรือทำรูทีนควบคุมอื่น ๆ ขณะที่เอาต์พุตเหตุการณ์สามารถประสานงานการทำงานเสริมได้ ยืนยันความจุโปรไฟล์ ฟังก์ชันเหตุการณ์ และ I/O ที่ติดตั้งก่อนสั่งซื้อ ความสามารถที่ระบุสำหรับแพลตฟอร์มไม่ได้หมายความว่ามีอยู่ในเครื่องมือทุกเครื่อง

การเดินสายผ่านบล็อกฟังก์ชันสามารถเพิ่มคณิตศาสตร์ ลอจิก มัลติเพล็กซ์ ตัวตั้งเวลา ตัวนับ การรวมค่า สูตร การทำให้เป็นเส้นตรง ฟังก์ชันเซอร์โคเนีย และการตรวจสอบอินพุตให้กับวงจรหลัก บล็อกเหล่านี้ช่วยให้แทนสภาพสัญญาณ ลอจิกการเลือก และอินเตอร์ล็อกไว้ใกล้กับการกำหนดค่าตัวควบคุม แต่ไม่สามารถทดแทนระบบป้องกันอิสระแบบเดินสายถาวรเมื่อจำเป็น ระหว่างการทดสอบใช้งาน ให้ทดสอบเส้นทางที่ทำงานอยู่ สัญญาณเตือน โหมดแมนนวล การตอบสนองโหมดสแตนด์บาย และการตอบสนองเมื่อสูญเสียการสื่อสารทุกเส้นทาง ก่อนเชื่อมต่อตัวควบคุมเข้ากับกระบวนการที่กำลังทำงาน

การวัดแบบสากลและอินพุตที่สองแบบเลือกได้

GS-X3 มีอินพุตกระบวนการหลักแบบสากลหนึ่งช่อง และสามารถสั่งซื้ออินพุตสากลช่องที่สองสำหรับงานที่ต้องการการวัดเพิ่มเติม กลุ่มอินพุตตามเอกสารประกอบด้วยเทอร์โมคัปเปิล เทอร์โมมิเตอร์ความต้านทาน Pt100 และ Pt1000 สัญญาณกระแส 4-20 mA และ 0-20 mA ช่วงแรงดัน 10 V, 2 V, 0.8 V, 80 mV และ 40 mV โพรบออกซิเจนเซอร์โคเนีย และไพโรมิเตอร์ เอกสารทางเทคนิคระบุความแม่นยำของอินพุต +/-0.1% ของค่าที่อ่าน เวลาเก็บตัวอย่างคือ 50 ms สำหรับอินพุตกระบวนการ 62.5 ms สำหรับเทอร์โมคัปเปิล และ 100 ms สำหรับการวัด RTD

ตัวกรองอินพุตตั้งได้ตั้งแต่ปิดจนถึงค่าคงที่เวลา 60 วินาที ชนิดเทอร์โมคัปเปิลมาตรฐานประกอบด้วย K, J, N, R, S, B, L และ T และยังมีเส้นโค้งกำหนดเองที่ดาวน์โหลดได้อีกสองเส้น การสอบเทียบจุดต่อเย็นและตัวเลือกจุดต่อเย็นภายนอกเป็นส่วนหนึ่งของรูปแบบการวัดที่กำหนดค่าไว้ ก่อนสั่งซื้อให้บันทึกชนิดเซ็นเซอร์ ช่วงสัญญาณ หน่วยทางวิศวกรรม วิธีสอบเทียบ และการตอบสนองเมื่อเซ็นเซอร์ขาด อินพุตสากลรับสัญญาณได้หลายตระกูล แต่การติดตั้งแต่ละแบบยังต้องใช้การเดินสาย วิธีชดเชย และตัวต้านทานโหลดตามที่กำหนด

อินพุตรองแบบเลือกได้รองรับค่ากระบวนการที่สอง หรือฟังก์ชันอินพุตคู่ที่กำหนดค่าไว้ เช่น การสลับ การสำรอง การหาค่าเฉลี่ย ค่าต่ำสุด ค่าสูงสุด หรือการควบคุมที่เกี่ยวข้องกับเซอร์โคเนีย วัตถุประสงค์ของอินพุตขึ้นอยู่กับการกำหนดค่าฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ อย่าอนุมานโหมดควบคุมเฉพาะจากการมีอินพุตที่สอง ให้ยืนยันการวัดที่ต้องการ การกำหนดขั้วต่อ และลอจิกจากรหัสสั่งซื้อปัจจุบันและบันทึกการทดสอบใช้งาน

สำหรับ Spirax Sarco GS-X3 การเลือกอินพุตจึงเป็นส่วนหนึ่งของการกำหนดแอปพลิเคชัน ไม่ใช่รายละเอียดการเดินสายที่ค่อยจัดการภายหลัง ต้องตกลงช่วงเซ็นเซอร์ การกรองอินพุต วิธีสอบเทียบ และการตอบสนองต่อเซ็นเซอร์ที่ขัดข้องกับผู้รับผิดชอบกระบวนการก่อนกำหนดค่าตัวควบคุม

I/O สำหรับแอคชูเอเตอร์ สัญญาณเตือน และการเชื่อมต่อกับโรงงาน

รูปแบบ GS-X3 ระบุรีเลย์เปลี่ยนทาง Form C หนึ่งตัว อินพุตหน้าสัมผัสสองช่อง อินพุตหม้อแปลงกระแสหนึ่งช่อง และแหล่งจ่ายไฟทรานสมิตเตอร์ 24 Vdc แบบแยกวงจรเป็นคุณสมบัติมาตรฐาน สามารถเลือกโมดูล I/O เสริมได้สูงสุดสามโมดูลจากรีเลย์ Form A, I/O ลอจิก, เอาต์พุตแอนะล็อก DC แบบแยกวงจร และชนิด TRIAC อินเทอร์เฟซเหล่านี้สามารถให้ความร้อนหรือความเย็นแบบสัดส่วนเวลา ขับวาล์วแบบสัดส่วนหรือ SCR ส่งสัญญาณซ้ำ เอาต์พุตสัญญาณเตือนและเหตุการณ์ อินเตอร์ล็อก หรืออินพุตหน้าสัมผัส ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับฮาร์ดแวร์และการเดินสายเชิงซอฟต์แวร์ที่เลือก

I/O ลอจิกแบบ open-collector ที่เป็นตัวเลือกมี 4 หรือ 8 ช่อง ใช้แหล่งจ่ายภายนอก 15 ถึง 35 Vdc และมีขีดจำกัดการดูดกระแสสูงสุด 40 mA เอกสารทางเทคนิคระบุว่าอินเทอร์เฟซนี้ใช้กับฟังก์ชันสัญญาณเตือน เหตุการณ์ และอินเตอร์ล็อกได้ แต่ใช้เป็นเอาต์พุตควบคุมไม่ได้ ความแตกต่างนี้สำคัญเมื่อการออกแบบสายมีทั้งลอจิกสถานะและคำสั่งควบคุมจริง ให้เลือกรีเลย์ TRIAC ไดรฟ์ลอจิก หรือโมดูลแอนะล็อกที่มีพิกัดเหมาะสมสำหรับฟังก์ชันควบคุม

อินพุตหม้อแปลงกระแสมีไว้สำหรับฟังก์ชันตรวจสอบโหลด เช่น การตรวจจับโหลดบางส่วน วงจรเปิด หรือไฟฟ้าลัดวงจร เมื่อกำหนดค่าแอปพลิเคชันไว้สำหรับฟังก์ชันดังกล่าว อินพุตรับสัญญาณ 0-50 mA rms ตามเอกสารและใช้ตัวต้านทานโหลดภายใน การแสดงผลการตรวจสอบโหลดช่วยให้กลยุทธ์ควบคุมตอบสนองต่อความขัดข้องของฮีตเตอร์ได้ แต่ไม่ใช่สิ่งทดแทนการป้องกันวงจรที่มีพิกัดถูกต้อง การแยกวงจร หรือสภาวะปลอดภัยที่กำหนดไว้

แหล่งจ่ายทรานสมิตเตอร์ 24 Vdc แบบแยกวงจรระบุโหลดสูงสุด 28 mA สามารถช่วยให้งานทรานสมิตเตอร์แบบสองสายง่ายขึ้น แต่ต้องตรวจสอบกระแสลูปจริง การเดินสายเซ็นเซอร์ ขอบเขตการแยกวงจร และอินพุตที่กำหนดค่าก่อนเชื่อมต่อ ตัวควบคุมยังมีการสื่อสารดิจิทัล EIA-485 มาตรฐาน อินเทอร์เฟซ Ethernet แบบเลือกได้ใช้ขั้วต่อ RJ45 ที่มีชีลด์และต่อลงดิน พร้อมการตรวจจับ 10/100BASE-T อัตโนมัติ ตัวเลือก Ethernet ระบุ Modbus TCP, BACnet และ EtherNet/IP โดยโปรโตคอล บทบาท และฟังก์ชันที่ใช้ได้ขึ้นอยู่กับฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ที่สั่งซื้อ

การมองเห็นของผู้ปฏิบัติงานและการติดตั้งรวมกับแผง

Spirax Sarco GS-X3 ใช้จอแสดงผล LCD มีไฟพื้นหลังและมองเห็นได้ชัดเจน แสดงค่ากระบวนการหลัก 5 หลักพร้อมทศนิยมสี่ตำแหน่ง ไฟแสดงผลสองสีเขียว/แดงสามารถแสดงสีแดงเมื่อเกิดสัญญาณเตือน บรรทัดที่สอง 5 อักขระ ข้อความแบบเลื่อน หน่วย ตัวบ่งชี้เอาต์พุตและสัญญาณเตือน สถานะโปรแกรมเมอร์ กิจกรรมการสื่อสาร และกราฟแท่งที่กำหนดค่าได้ ช่วยให้เห็นข้อมูลเฉพาะที่โดยไม่ต้องพึ่งจอแยก มีปุ่มฟังก์ชันที่ตั้งโปรแกรมได้สองปุ่มนอกเหนือจากปุ่มนำทาง และระดับที่ป้องกันด้วยรหัสผ่านช่วยแยกการใช้งานประจำออกจากการกำหนดค่าทางวิศวกรรม

GS-X3 เป็นรูปแบบ 1/4 DIN มีด้านหน้าขนาดประมาณ 96 x 96 mm ช่องเจาะแผงตามเอกสารมีขนาด 92 x 92 mm โดยมีค่าความคลาดเคลื่อน -0/+0.8 mm ทั้งสองทิศทาง ความลึกด้านหลังแผงประมาณ 90 mm และน้ำหนักผลิตภัณฑ์ประมาณ 420 g แบบทางเทคนิคยังแสดงขอบเขตภายนอกของด้านหน้าและส่วนล็อก จึงต้องตรวจสอบแบบเต็มของกรอบที่เลือกและระยะว่างรอบข้างก่อนผลิตแผง

ตำแหน่งติดตั้งต้องเป็นการติดตั้งถาวรภายในอาคารและอยู่ภายในแผงหรือ柜ไฟฟ้า เอกสารทางเทคนิคระบุอุณหภูมิใช้งาน 0 ถึง 55 deg C อุณหภูมิจัดเก็บ -20 ถึง +70 deg C และความชื้น 5% ถึง 90% RH แบบไม่เกิดการควบแน่น บรรยากาศต้องไม่กัดกร่อนและไม่ระเบิด กรอบแบบล้างทำความสะอาดได้ให้การป้องกันด้านหน้าตามที่ระบุเทียบเท่า IP66 และ UL50E Type 4X สำหรับใช้ภายในอาคาร ส่วนด้านหลังเป็น IP10 ระดับการป้องกันเหล่านี้ไม่ได้ทำให้ขั้วต่อที่เปิดอยู่ปลอดภัย และไม่ได้ยกเลิกความจำเป็นของตู้ที่เหมาะสม

การกำหนดค่า ความปลอดภัย และข้อจำกัดการใช้งาน

อินพุตเซ็นเซอร์หลัก อินพุตหม้อแปลงกระแส และอินพุตหรือเอาต์พุตดิจิทัลไม่ได้แยกวงจรออกจากกัน หากเซ็นเซอร์อาจอยู่ที่ศักย์ไฟฟ้าสาย ขั้วต่อ สายเคเบิล และอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อจะต้องเลือกและใช้งานให้เหมาะกับศักย์นั้น ตัวควบคุมต้องติดตั้ง เดินสาย ทดสอบใช้งาน และบำรุงรักษาโดยบุคลากรที่มีคุณสมบัติ โดยแยกแหล่งจ่ายไฟของผลิตภัณฑ์และ I/O ที่เชื่อมต่อก่อนเริ่มงาน ฉลากขั้วต่อที่ให้มาและคำแนะนำการติดตั้งปัจจุบันมีความสำคัญเหนือสมมติฐานจากตำแหน่งทางกายภาพของขั้วต่อ

โหมดกำหนดค่าอาจทำให้กลยุทธ์ควบคุมเข้าสู่สแตนด์บายและเปลี่ยนพฤติกรรมของเอาต์พุต อุปกรณ์ใหม่ที่ยังไม่ได้กำหนดค่าใช้ตัวเลือก Quick Start ส่วนอุปกรณ์ที่จัดส่งพร้อมรหัสฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์สามารถเริ่มจากหน้าจอผู้ปฏิบัติงานที่กำหนดค่าไว้แล้ว ไม่ว่ากรณีใด ให้ตรวจสอบช่วงเซ็นเซอร์ การทำงานควบคุม ขีดจำกัดค่าตั้ง ค่าเกณฑ์สัญญาณเตือน ลำดับที่ตั้งโปรแกรม การทำงานเอาต์พุต และการตอบสนองเมื่อกลับสู่สภาวะสำรอง ทดสอบการทำงานปกติและความขัดข้อง เช่น เซ็นเซอร์ขาด การสื่อสารขาดหาย ทรานสมิตเตอร์ขัดข้อง เอาต์พุตขัดข้อง และไฟฟ้าดับ

สำหรับการประเมินการย้ายระบบหรือเปลี่ยนแทน ให้เปรียบเทียบตัวแปรกระบวนการเดิม การจัดสรร I/O การทำงานควบคุม กลยุทธ์สัญญาณเตือน ลอจิกที่กำหนดค่าไว้ และบันทึกการทดสอบใช้งานกับรหัสสั่งซื้อ GS-X3 ที่เสนอ หน้า ตัวควบคุมกระบวนการ SX80 สามารถใช้เป็นข้อมูลอ้างอิงของตัวควบคุมกระบวนการที่เกี่ยวข้องได้ แต่การมีอยู่ของหน้านั้นไม่ได้ยืนยันว่าเทียบเท่ากับ GS-X3 ข้อกำหนดสุดท้ายต้องเป็นไปตามความต้องการของกระบวนการและเอกสารการกำหนดค่าปัจจุบัน

รายการตรวจสอบการสั่งซื้อ Spirax Sarco GS-X3

การกำหนดสเปก Spirax Sarco GS-X3 เป็นทั้งงานด้านแอปพลิเคชันและรหัสสั่งซื้อ โปรดยืนยันประเด็นต่อไปนี้ก่อนปล่อยการกำหนดค่าเครื่องมือขั้นสุดท้าย

• กำหนดตัวแปรกระบวนการหลัก ชนิดเซ็นเซอร์ ช่วงสัญญาณ หน่วยทางวิศวกรรม วิธีสอบเทียบ และการตอบสนองเมื่อเซ็นเซอร์ขาด
• ตัดสินใจว่าจำเป็นต้องใช้อินพุตสากลรองแบบเลือกได้หรือไม่ และบันทึกการวัดหรือฟังก์ชันอินพุตคู่ที่ต้องการ
• เลือกการทำงานควบคุม กลยุทธ์การทำความร้อนหรือทำความเย็น ชุด PID วิธีปรับอัตโนมัติ สัญญาณเตือน ความจุโปรแกรมเมอร์ และตัวเลือกบล็อกฟังก์ชัน
• ยืนยันรีเลย์ Form C โมดูล I/O เสริม อินพุตหน้าสัมผัส วงจรหม้อแปลงกระแส และช่อง open-collector ให้สอดคล้องกับโหลดและการออกแบบอินเตอร์ล็อก
• ยืนยันโหลดทรานสมิตเตอร์ 24 Vdc ตัวเลือกการสื่อสาร EIA-485 หรือ Ethernet บทบาทโปรโตคอล รูปแบบกรอบ และแรงดันไฟฟ้าแหล่งจ่ายจากรหัสสั่งซื้อปัจจุบัน
• ตรวจสอบช่องเจาะ 92 x 92 mm ระยะว่างด้านหลังประมาณ 90 mm สภาวะแวดล้อม ระดับตู้ และขอบเขตการแยกวงจรก่อนติดตั้ง

การติดตั้ง การเดินสาย การทดสอบใช้งาน และการบำรุงรักษาต้องเป็นไปตามคำแนะนำอย่างเป็นทางการและข้อกำหนดทางไฟฟ้าในพื้นที่ การกำหนดค่าที่ตรวจสอบแล้วและการตอบสนองต่อสภาวะผิดปกติที่บันทึกไว้มีความสำคัญไม่แพ้โมดูลอินพุตและเอาต์พุตที่เลือก