HJ□□K□系列PID模糊自整定調節器

天津市科理達工控機表技術有限公司

電話：022-87894532

一、概述：

KLD-□□K□系列控製器是PID參數模糊自整定、高智能化、多功能調節、控製器。廣泛應用於石油化工、發電、集中供熱等一切需要對溫度、流量、液位、壓力功率等參數進行PID調節、兩位控製、時間控製的場所。

二、顯示功能：

KLD-□□K□控製器采用8位數位管做顯示器。顯示器按照功能分為兩段，左邊四位為第一段，右邊四位為第二段。

第一段作為功能參數顯示段，第二段為過程參數顯示段。各段左數第一位均為功能顯示位。功能位右邊三位為參數顯示位。

第一段功能位顯示“C”的反像，其右邊3位數字表示控製模式選擇參數，有效值0~3，因此隻有個位數有效。“0”表示手動操作控製模式；“1”表示PID控製模式；“2”表示兩位控製模式；“3”表示時間控製模式。用戶可根據需要設定該參數。

第一段功能位顯示“P”，表示其右邊三位參數是比例增益。該參數可以人工設定初值，控製器按照模糊控製算法自動修正。

第一段功能位顯示“L”，表示其右邊三位參數是積分增益。該參數可以人工設定初值，控製器按照模糊控製算法自動修正。（積分通用符號應該是“I”，考慮到容易和“1”混淆采用“L”代替）

第一段功能位顯示“d”，表示其右邊三位參數是微分增益。該參數可以人工設定初值，控製器按照模糊控製算法自動修正。

第一段功能位顯示“C”，表示其右邊三位參數是PID控製的給定值。用戶根據工藝要求，在可控製范圍內自由設定該參數值。

第一段功能位顯示“n”，表示其右邊三位參數是兩位控製的下限設定值。用戶根據工藝要求，在可控製范圍內自由設定該參數值。

第一段功能位顯示“U”，表示其右邊三位參數是兩位控製的上限設定值。用戶根據工藝要求，在可控製范圍內自由設定該參數值。

第一段功能位顯示“A”，表示其右邊三位參數是定時設定值。用戶根據工藝要求，在可控製范圍內自由設定該參數值。

第一段功能位顯示“F”，其右邊3位數字表示被控參數的上限報警值。該參數對各種控製模式均有效。用戶根據工藝要求，在可控製范圍內自由設定該參數值。

      第一段功能位顯示“F”的反像，其右邊3位數字表示被控參數的下限報警值。該參數對各種控製模式均有效。用戶根據工藝要求，在可控製范圍內自由設定該參數值。

      第一段功能位顯示“F”的倒像，其右邊3位數字表示手動操作控製器的輸出信號值，有效范圍是1%~99%。在手動操作模式下，用戶可通過鍵盤，改變控製器輸出信號大小，從而達到調節被控參數的目的。

第二段功能位顯示“A”的倒像表示其右邊三位參數是控製器運行過程中，實時監測的過程參數。

三、控製功能：

      0、手操控製：

      用戶通過控製器鍵盤，改變控製器的輸出信號大小，從而改變控製對象的輸入功率，達到修正被控參數的目的。一般的說，手動操作隻是作為PID控製的初級調整，以減小PID投入過程的超調幅度。

1、PID控製：

又稱比例、積分、微分調節。它可以實現對溫度、濕度、液位、流量、壓力、功率等過程參數進行無偏控製。控製器根據控製對象特性，在用戶設定的“P”“L”“D”參數基礎上，再對PID參數按照模糊算法，進行實時自動調整，使控製器工作逼進優化狀態，從而有效地縮短瞭過渡時間，減小瞭超調峰值，提高瞭控製系統的動態穩定性。有效地克服瞭常規PID控製器的積分飽和現象，在很大的偏差范圍內就可以投入PID自動控製模式（即在C：的鏡像參數中選“1”）。控製器會自動地把被控參數穩定在給定值“C”附近。穩態控製偏差可達量程的±1%。

2、兩位控製：

又稱回差控製，當控製器的測量值大於預先給定的上限值“U”時，控製器輸出信號關閉控製對象的輸入功率，當控製器的測量值小於預先給定的下限值“n”時，控製器輸出信號開啟控製對象的輸入功率。

在連續生產過程中，如果在關閉控製對象輸入功率期間，需要對控製對象進行某種人工操作，例如在軸承加熱過程中，需要更換加熱工件。根據更換工件操作時間，合理設定控製器的下限值，使換完工件稍候，控製器自動送電，這樣可免於每次重新復位控製器的繁瑣，提高工作效率。

如果不希望在被控參數下限值處，控製器自動啟動功率輸入，可將被控參數下限值設定在環境參數以下，這樣被控參數永遠下降不到下限值，控製器不會自動啟動輸入功率。

3、時間控製：

對於線性定常系統進行斷續控製時，利用計時，間接控製過程參數，可以省掉傳感器。例如：機械設備的軸和軸承屬於過渡配合，製造廠或檢修單位在安裝軸承時，需要對軸承進行加熱處理，就可以通過對電磁加熱裝置的加電計時，控製軸承的加熱溫度。

為瞭免於在不同環境溫度情況下，進行摸索溫度和時間的對應關系，在加熱第一個軸承時，建議先用兩位控製。設定好需要的溫度上限值，下限值。在這種模式下，控製器在給加熱裝置送電的同時開啟計時器，左邊四位數位管每一秒鐘加一個數，當工件溫度達到上限值時，控製器自動關閉加熱電源，並停止計時。左邊四位數位管的數值即是加熱工件所需要的時間，單位為秒。用戶可將該參數設定為時間控製模式的時間“A”值。

當加熱第二個工件時，可以改用時間控製模式。控製器在給加熱器送電的同時，會把設定的“A”時間值顯示在左邊四位數位管上，並且減數進行倒計時。當倒計時為零時，控製器自動關閉加熱電源。更換完工件，需要再加熱，點擊“CON”即可。周而復始重復上述過程。

四、控製器技術指標：

      1、測量范圍：0-999可調（根據用戶要求）。

       2、測量分辨率：1個字。

       3、測量精度：±1%SPAN。

       4、控製精度：±3%SPAN。

       5、測量輸入通道：Pt100鉑電阻，一路。E型或K型熱電偶二路。（路數及分度號用戶可選）4-20mA輸入兩路。可選擇其中兩路。

       6、控製輸出通道：脈寬輸出，可驅動固態繼電器。4-20mA輸出，可驅動固態調壓器、調節閥、變頻調速器等一切可接收4-20mA標準信號的執行機構。電平輸出。（用戶可選，最多兩路）。

       7、控製算法：PID（比例、積分、微分）一路。兩位控製，（回差控製）一路、二路（用戶可選）。總計不超過兩路輸出驅動。

五、控製器設定方法：

一般的說，控製器在投用之前，根據應用對象特性不同，需要對控製器參數進行設定，設定方法如下：

1、等待命令狀態：

控製器加電後，自動進入等待命令狀態，如果上次運行前已經對控製器參數進行過設定，並且本次運行不想改變上次參數，此時點擊除“CON”鍵，控製器將按照上次設定模式立即投入運行。

“RST”鍵是復位鍵，而控製器具有加電復位功能，剛加電時刻控製器已經自動復位，再點擊“RST”鍵控製器原地踏步。

六、控製模式設置

控製器加電後，連擊兩次“MOD”鍵，“模式”指示燈點亮，表示已進入“模式”設定狀態。第一顯示段，功能位顯示“C”的反像，提示是否進行“模式”參數設定。如果否，可再擊“MOD”鍵進入下一步提示，如果是，點擊“↓”鍵，待設定參數個位閃爍顯示，表示進入選位狀態，再擊“↓”鍵，”調整”指示燈點亮，表示現在可以進行模式數值設定。該參數隻有個位有效，其餘數位均為零。有效位隻有“0”“1”“2”“3”可選。“0”表示手操控製模式，“1”表示“PID”控製模式，“2”表示“兩位”控製，“3”表示“時間”控製。根據你想用控製器的哪一種模式，選其對應值。

當你確定瞭控製模式後，還需要對相應的控製模式的相關參數進行設定。當然也可以把所有參數一並設置完畢保存，以備後來使用方便。

七、PID控製參數設定

1、比例參數設定：

連擊“MOD”鍵，直至“比例”指示燈點亮，表示已進入“比例、積分、微分”控製設定狀態。第一顯示段，功能位顯示“P”提示是否進行比例參數設定，如果否，可再擊“MOD”鍵進入下一步提示，如果是，點擊“↓”鍵，進入選位狀態，待調整的個位數閃爍顯示。再擊“點擊“↓”鍵，“調整”指示燈點亮，表示現在已經進入比例參數個位修改狀態。

連擊“↓”鍵，閃爍位連續加1，加到9再從0開始，在你認為合適的數值處停止擊鍵，點擊一次“←”鍵，“調整”指示燈熄滅，個位數設定完成，又進入選位狀態。

再點擊一次“←”鍵，十位數閃爍顯示，再點擊一次“↓”鍵，”調整”指示燈點亮，表示現在已經進入比例參數十位修改狀態。

連擊“↓”鍵，閃爍位連續加1，加到9再從0開始，在你認為合適的數值處停止擊鍵，點擊一次“←”鍵，“調整”指示燈熄滅，十位數設定完成，又進入選位狀態。

再點擊一次“←”鍵，百位數閃爍顯示，再點擊一次“↓”鍵，”調整”指示燈點亮，表示現在已經進入比例參數百位修改狀態。

連擊“↓”鍵，閃爍位連續加1，加到9再從0開始，在你認為合適的數值處停止擊鍵，點擊一次“←”鍵，“調整”指示燈熄滅，百位數設定完成。到此比例參數設定完畢。

註意：在參數設定過程中，如果你認為有的參數位不用修改，可直接點擊“←”鍵進行下一位參數修改。

控製器進入運行狀態時，輸出“脈寬”指示燈、輸出“電流”指示燈、“手操”指示燈應該有一個點亮，視模式狀態設定而異。

2、積分參數設定：

在“調整”指示燈點亮狀態下，點擊“MOD”鍵，進入積分參數設定，此時“比例”指示燈仍然點亮，表示還在“比例、積分、微分”控製設定狀態。第一顯示段，功能位顯示“L”提示是否進行積分參數設定，如果否，可再擊“MOD”鍵進入下一步提示，如果是，點擊“↓”鍵，進入選位狀態，待調整的個位數閃爍顯示。再擊“↓”鍵，“調整”指示燈點亮，表示現在可以進行積分數值修改。個、十、百位調整同上比例參數設定，不再重復。

3、微分參數設定：

在“調整”指示燈點亮狀態下，點擊“MOD”鍵，進入微分參數設定，此時“比例”指示燈仍然點亮，表示還在“比例、積分、微分”控製設定狀態。第一顯示段，功能位顯示“d”提示是否進行微分參數設定，如果否，可再擊“MOD”鍵進入下一步提示，如果是，點擊“↓”鍵，進入選位狀態，待調整的個位數閃爍顯示。再點擊“↓”鍵，“調整”指示燈點亮，表示現在可以進行微分數值修改。個、十、百位調整同上比例參數設定，不再重復。

4、PID給定值設定：

在“調整”指示燈點亮狀態下，點擊“MOD”鍵，進入給定值參數設定，此時“比例”指示燈仍然點亮，表示還在“比例、積分、微分”控製設定狀態。第一顯示段，功能位顯示“C”提示是否進行給定值參數設定，如果否，可再擊“MOD”鍵進入下一步提示，如果是，點擊“↓”鍵，進入選位狀態，待調整的個位數閃爍顯示。再點擊“↓”鍵，“調整”指示燈點亮，表示現在可以進行給定值修改。個、十、百位調整方法同上比例參數設定，不再重復。

八、兩位控製參數設定：

1、下限值設定

在“調整”指示燈點亮狀態下，點擊“MOD”鍵，“位控”指示燈點亮，表示已進入“兩位控製”參數設定狀態。第一顯示段，功能位顯示“n”提示是否進行“兩位控製”的下限參數設定，如果否，可再擊“MOD”鍵進入下一步提示，如果是，點擊“↓”鍵，進入選位狀態，待調整的個位數閃爍顯示。再擊“↓”鍵，“調整”指示燈點亮，表示現在可以進行下限數值修改。個、十、百位調整方法同上比例參數設定，不再重復。

2、上限值設定：

在“調整”指示燈點亮狀態下，點擊“MOD”鍵，“位控”指示燈點亮，表示已進入“兩位控製”參數設定狀態。第一顯示段，功能位顯示“U”提示是否進行“兩位控製”的上限參數設定，如果否，可再擊“MOD”鍵進入下一步提示，如果是，點擊“↓”鍵，進入選位狀態，待”調整”的個位數閃爍顯示。再擊“↓”鍵，“調整”指示燈點亮，表示現在可以進行上限數值修改。個、十、百位調整方法同上比例參數設定，不再重復。

九、時間控製參數設定：

1、在“調整”指示燈點亮狀態下，點擊“MOD”鍵，“時控”指示燈點亮，表示已進入“時間控製”參數設定狀態。第一顯示段，功能位顯示“A”提示是否進行“時間控製”參數設定。如果否，可再擊“MOD”鍵進入下一步提示，如果是，點擊“↓”鍵，進入選位狀態，待調整的個位數閃爍顯示。再擊“↓”鍵，“調整”指示燈點亮，表示現在可以進行時間秒數值修改。個、十、百位調整方法同上比例參數設定，不再重復。

十、過程參數實時監測報警值設定

1、高限報警設定：

在“調整”指示燈點亮狀態下，點擊“MOD”鍵，進入高限報警參數設定，此時“高限”指示燈點亮，第一顯示段，功能位顯示“F”提示是否進行高限報警值設定，如果否，可再擊“MOD”鍵進入下一步提示，如果是，點擊“↓”鍵，進入選位狀態，待調整的個位數閃爍顯示。再點擊“↓”鍵，“調整”指示燈點亮，表示現在可以進行上限報警值修改。個、十、百位”調整”方法同上比例參數設定，不再重復。該值不得大於控製器量程上限值。

2、低限報警設定：

在“調整”指示燈點亮狀態下，點擊“MOD”鍵，進入低限報警參數設定，此時“低限”指示燈點亮，第一顯示段，功能位顯示“F”的鏡像，提示是否進行低限報警值設定，如果否，可再擊“MOD”鍵進入下一步提示，如果是，點擊“↓”鍵，進入選位狀態，待調整的個位數閃爍顯示。再點擊“↓”鍵，“調整”指示燈點亮，表示現在可以進行低限報警值修改。個、十、百位調整方法同上比例參數設定，不再重復。該值不得大於控製器量程上限值。

十一、量程上限值設定：

在“調整”指示燈點亮狀態下，點擊“MOD”鍵，“量程”指示燈點亮，第一顯示段，功能位顯示“E”的鏡像，提示是否進行量程上限值設定，如果否，可再擊“MOD”鍵進入下一步提示，如果是，點擊“↓”鍵，進入選位狀態，待調整的個位數閃爍顯示。再擊“↓”鍵“調整”指示燈點亮，表示現在可以進行量程上限值修改。個、十、百位調整方法同上比例參數設定，不再重復。（註意：本參數，用戶不得調整。隻能由廠傢調整，因為要配合硬件變動）

十二、控製器投入運行：

參數設定好後，應註意在調整指示燈點亮狀態點擊“MOD”鍵進入模式設定狀態，此時點擊“CON”鍵，控製器將自動保存已經設定好的參數，而後進入控製程序運行。

如果控製器不是第一次運行，本次運行又不想改變上次設定，在控製器加電後，直接點擊“CON”鍵，控製器立即投入運行。

十三、控製模式切換：

      手操控製，一般作為PID控製投入的前期調整措施，在測量值與給定值的偏差比較小時切換到PID控製，可以使被控參數超調量減小。如果用手動操作控製調整到被控參數的平衡點，再切換到PID狀態，可以做到無擾動切換。從PID狀態切換到手動狀態，直接改變“MOD”狀態參數即可。這就是業內人員所說的雙向無擾切換。

      連續生產過程中，手動操作控製與PID控製的相互切換比較頻繁。為瞭方便，避免在初始狀態下點擊冗長的菜單，該兩種操作可在運行過程當中進行。

      在運行過程中，點擊“MOD”鍵，第一段功能位顯示“C”的反像，其右邊3位數字表示控製模式選擇參數，有效值0~3，因此隻有個位數有效。“0”表示手動操作控製模式；“1”表示PID控製模式；“2”表示兩位控製模式；“3”表示時間控製模式。用戶可根據需要設定該參數，進行MOD狀態切換。

該菜單就兩項，一是MOD參數選擇完成狀態切換，二是手動操作輸出信號修正，在“調整”指示燈點亮狀態下，點擊“MOD”鍵，第一段功能位顯示“F”的倒像，其右邊3位數字表示手動操作控製器的輸出信號值，有效范圍是1%~99%。用戶可通過鍵盤，改變控製器輸出信號大小，尋找被控參數的平衡點。操作方法同前初始參數設定，不再重復。

十四、緊急切斷控製對象輸入功率：

      控製器運行過程中，工藝上因為某種原因，可能需要立即切斷控製對象的輸入功率，隻要點擊“RST”鍵即可。當然，能夠切斷總電源更好。

十五、安裝開孔尺寸：

十五、端子接線圖：