Легендарный измеритель-регулятор ТРМ1 и двухканальный регулятор 2ТРМ1 установлены практически на каждом предприятии страны! ТРМ1 универсальный, подходит для множества задач, его можно использовать для измерения температуры, давления или влажности. Универсальное питание позволяет прибору работать как от сети 230В переменного тока, так и от блока питания 24В постоянного тока. В самом регуляторе уже есть выход на 24 вольта, можно запитать датчик с выходом 4-20 от самого прибора, не нужно отдельно ставить блок питания. Есть DIN-реечное, настенное и несколько щитовых исполнений разных размеров. Можно подключить любую термопару или термометр сопротивления, датчик влажности или датчик давления. Так же выбирается тип выходного устройства — обычно это релейный выход, но можно выбрать выход для управления твердотельным реле, симисторную или транзисторную оптопару, ток 4…20 мА или параметр–напряжение 0…10 В. Наличие интерфейса RS-485 позволяет включать ТРМ1 в системы распределенной диспетчеризации. И самое важное, что ТРМ1 зарегистрирован в Государственном реестре средств измерений России и выпускается с первичной поверкой. На сайте производителя всегда можно скачать подробную инструкцию к регулятору, так же представлены примеры подключения к приборам.
Как подключить датчик температуры к ТРМ1?
Если вы инженер автоматизированных систем управления технологическими процессами, то дальше можете не читать. А если держите в руках измеритель-регулятор впервые и не знаете что с ним делать, то статья для вас будет полезной.
В зависимости от выбранной модели корпуса регулятора нумерация входов и выходов отличается, поэтому рассмотрим на примере прямоугольного щитового корпуса — Щ2 (ТРМ1-Щ2.У2.Р). Для примера возьмём термопару типа К (хромель – алюмель). У термопары с кабельным выводом в конце кабеля на одной из жил красная термоусадочная трубка. Так помечен положительный электрод его по схеме подключаем к 11 контакту, вторую жилу к 10 контакту. Для термосопротивлений тоже самое, но там три провода. Провод, помеченный другим цветом, подключается к 11-му контакту, остальные два (одинаковых) — к 9-му и 10-му контакту регулятора. Не имеет значения порядок подключения 9 и 10 в контактов, главное, чтобы контакт другого цвета был подключен к 11 контакту.
Схема подключения так же есть на самом приборе, что очень удобно!
Нагрузка, будь то нагревательный элемент (ТЭН) или что-то другое подключается к прибору через нормально-открытый контакт (контакты 4 и 5) выходного реле. Это «сухой» контакт на него нужно падать напряжение. На 4 контакт подаётся напряжение и с 5-го контакта уходит к нагрузке (на ТЭН). На контакты 1 и 2 подается напряжение для питания самого измерителя-регулятора. С 1-го контакта на 4 контакт нужно поставить перемычку из провода для подачи напряжения на реле. Нагрузка может быть до 8 Ампер или примерно 1,6 кВт при однофазной сети 220 В и cos φ = 0,95. Следовательно до 1,5 кВт нагрузку, например, тэн можно подключить напрямую к выходному реле. Что делать если нагрузка больше, если у нас 5 кВт или 10 кВт? Всё просто. Даже 100 кВт и выше можно подключить к этому же выходному реле, но не напрямую, а через контактор.
Схема рабочая, но чего-то не хватает. Нагрузка (ТЭН) подключена напрямую к выходному реле. У прибора всего одно выходное реле, и его нужно окружить нашим вниманием и заботой. При небольшой нагрузке достаточно поставить промежуточное реле, которое предназначено для гальванической развязки между силовыми цепями и цепями управления, дистанционного включения нагрузки путем подачи управляющего напряжения на обмотку реле. ТЭН сам по себе не надёжен и обязательно выйдет из строя. Проще поменять промежуточное реле, чем ремонтировать регулятор. Если активная нагрузка больше 1,5 кВт, тогда нужно ставить уже контактор. Если ставите дома и не хотите ночью каждые несколько секунд слушать, как включается и выключается контактор, то в качестве коммутирующего устройства можно поставить твердотельное реле, но нужно выбрать модификацию регулятора с выходом Т (выходное напряжение – 4…6 В). У твердотельного реле диапазон напряжения управляющего сигнала будет 3…32 VDC.
Твердотельное реле работает беззвучно, но для него нужен радиатор охлаждения и автоматический выключатель, и не любой, а желательно с характеристикой B. Срабатывание электромагнитного расцепителя в нём происходит при превышении номинала автомата на 200%. При этом время срабатывания данных устройств составляет 0,015 сек. Даже автомат с характеристикой В не всегда может обеспечить необходимое быстродействие в силу своих конструктивных особенностей, а это может быть критично для полупроводниковых элементов, применяемых в большинстве современного промышленного оборудования – силовых диодов, транзисторов, тиристоров. Поэтому в идеале нужно ставить предохранитель, но опять же не любой, а только с времятоковой характеристикой aR. Иначе при поломке ТЭНа придётся менять и твердотельное реле. Из вышесказанного делаем вывод, что надежнее и проще всё таки поставить контактор и пусть себе щелкает!
Перейдем к настройкам. Если у нас режим работы — нагрев, для настройки нужно задать тип датчика. Нужно зайти в меню, для этого нужно нажать на кнопку «меню» и удерживать 3 секунды, появиться параметры входа «in.1». Нажимаем кнопку меню повторно, появиться надпись «tYPE» (тип датчика) — кнопками (стрелочками) нужно выбрать необходимый датчик. Например TХА (К) в меню будет указан как tC.HA. Выбор нужно подтвердить нажатием кнопки «меню». Сохранится после нажатия. Чтобы выйти из меню, используется кнопка — стрелочка назад. Для выставления нужной нам температуры (уставки), нужно кратковременно нажать кнопку «меню», нижний экран показывающий заданную температуру начнёт мигать. Стрелочками нужно задать нужное нам значение температуры.
У тут начинается самое интересное. Мы запитали прибор, подключили датчик, к реле подключили нагрузку. В меню выбрали наш датчик, а сам прибор не работает — не регулирует температуру. Выходное реле не включается. Беда. Шеф, всё пропало!
У предыдущих моделей (в черном корпусе), когда мы всё подключили работа (регулировка температуры или допустим давления) начиналась сразу. В современных моделях само регулирование (работу реле) нужно включить отдельно! Причем в инструкции про это нужно писать большими буквами и на первой же странице!
Чтобы включить регулирование нужно зажать на несколько секунд стрелочку назад. На главном экране появится надпись CtrL, на нижнем экране StoP. Стрелочками вместо StoP выбираем «run». После этих действий в регуляторе будет работать выходное реле.
Как подключить датчик давления или датчик влажности с выходом 4-20мА?
Перед подключением нужно настроить регулятор, для этого в меню нужно выставить три параметра. Точно также как выбирали тип датчика температуры нужно «сообщить» регулятору, что теперь он будет работать с токовым датчиком 4-20 мА.
Нужно нажать «меню» и удерживать 3 секунды, появиться параметры входа «in.1». Нажимаем кнопку меню повторно, появиться надпись «tYPE» (тип датчика) — кнопками (стрелочками) нужно выбрать необходимый датчик 4...20 мА будет указан как «i4.20».
В этом же разделе меню «in.1». (параметры входа) нужно задать ещё 2 параметра. Нужно нажать «меню» и удерживать 3 секунды, появиться параметры входа «in.1». Нажимаем кнопку меню повторно, появиться надпись «tYPE» стрелочками нужно найти ind.L и ind.H.
Например, если использовать датчик с выходным током 4…20 мА, контролирующий давление в диапазоне 0…10 атм. В параметре ind.L задается значение 0.00, а в параметре ind.H значение 10.00. Теперь значения будут отображаться в атмосферах.
Если у вас на датчике указано давление в МПА, а 1МПа = 10 (точнее 9.869 атмосфер). Вы можете в указать параметр ind.H=01.00, тогда на основном экране регулятора давление будет диапазоне 0...1 МПА, Или задать 10 атмосфер ind.H=10.00, тогда на экране давление будет отображаться в атмосферах (бар). Датчик один и тот же на 1 МПа, но мы сами выбираем нужные единицы измерения! Оба варианта правильные, но для удобства восприятия персонала, всё таки логичнее использовать атмосферы (бар).
Сразу маленький комментарий написал атмосферах и в скобочках (бар), но 1 физическая атмосфера (атм.) = 1.013 бар = 1.033 кгс/см2. Разница совсем не велика, а всё таки разные единицы измерения. В настоящее время Международная организация законодательной метрологии (МОЗМ) относит килограмм-силу к тем единицам измерения, «которые должны быть изъяты из обращения как можно скорее там, где они используются в настоящее время, и которые не должны вводиться, если они не используются». Вывод: кгс/см2 стараемся не использовать вообще, а для простоты понимая 1 атмосфера примерно равна 1 бар.
К настройке по желанию можно отнести ещё один параметр FiL.b. Полоса фильтра. на заводских настройках равна 1. Малая ширина полосы фильтра приводит к замедлению реакции на быстрое изменение входной величины. При низком уровне помех или при работе с быстро меняющимися процессами рекомендуется увеличить значение параметра FiL.b или отключить действие полосы фильтра, установив значение FiL.b = OFF. В случае высокого уровня помех следует уменьшить значение параметра для устранения их влияния на работу прибора. Если нужна более быстрая реакция датчика на процесс, можно увеличить FiL.b с 1 до нужного значения.
После настройки вернемся к подключению.
Повторю, что у корпусов разная нумерация клемм, рассматриваем на примере щитового корпуса - Щ2. Так как у прибора уже есть встроенный блок питания, будем использовать его. У датчика давления 2 контакта + и - . Плюсовой подключается к 16 контакту регулятора, минусовой к 10. На контакты 11 и 15 ставим перемычку. Вторую перемычку между 1 и 4 контактом, для подачи напряжение на выходное реле. К 5 контакту подключаем нагрузку.
Рассмотрели основные применения, но функционал измеритель-регулятора выше. Кроме так скажем обычного релейного выхода (Р), можно приобрести другие модификации. Например, длина датчика температуры ограничена, а нам нужно увеличить длину до нескольких сотен метров. Решение перевести обычный сигал (ЭДС термопары) в токовый сигнал 4-20, который можно передавать на большие расстояния. Нужен нормирующий преобразователь, а под рукой лишнего нет, но есть трм с выходом И (ток 4-20 мА), можно использовать ТРМ. Или требуется сконвертировать сигнал 4…20 мА в 0….10 В тоже используем ТРМ выходом У (0...10 В) в режиме регистратора. Функционал ограничивается только воображением. Как говорят у нас на работе: «Экспериментируй, а всё лишнее отгорит само». Ну и конечно не забываем использовать средства индивидуальной защиты и перед сном читать нашу «библию» — «Правила устройства электроустановок».