КонтрАвт
YoutubeVkontakteYandex Zen
КонтрАвт
Подписка

Будьте всегда в курсе!

Новинки продукции, обучающие видеоролики, типовые решения!

 

Всего 2 раза в месяц!

Будьте всегда в курсе!

Новинки продукции, обучающие видеоролики, типовые решения!

 

Всего 2 раза в месяц!

Корзина заказовКорзина заказов
Выбор продукции

НПСИ-230-ПМ10. Преобразователь положения потенциометров. Принципы работы и настройки

Cмотри подробную информацию (описание, характеристики, cхемы и др.):


Добрый день. уважаемые коллеги!

В данном видео речь пойдет о нормирующем преобразователе сигналов потенциометров НПСИ-230-ПМ10 из номенклатуры НПФ ""КонтрАвт"".

НПСИ-230-ПМ10  предназначен для преобразования сигналов потенциометров и потенциометрических датчиков в активный унифицированный токовый сигнал (0…5), (0…20), (4…20) мА. Фактически, речь идет о преобразовании положения движкового (линейного) потенциометра и угла поворота поворотного (кругового) потенциометра в сигнал тока. 

Таким образом, преобразователь может применяться в системах измерения положения или угла поворота с использованием потенциометров и потенциометрических датчиков: датчиков положения, уровня, линейного перемещения, углового перемещения.

Например, его широко используют для измерения положения задвижек на трубопроводах с потенциометрическим датчиком положения.

Отметим,  что в стандартных модификациях преобразователя предполагается линейная зависимость  сопротивления потенциометра (а значит и выходного тока) от положения  (или угла поворота). Однако по заказу, могут быть изготовлены пребразовтаели с нелинейными харакетристиками потенциометров. В этом случае,  заказчик должен предоставить соотвествующую нелинейную характеристику в виде таблицы или формулы.

Преобразователь обеспечивает гальваническую изоляцию между собой входов, выходов и питания. 

На выходе преобразователя формируется активный токовый сигнал. Для его питания дополнительный источник питания не требуется

Прибор имеет компактный корпус шириной всего 22,5 мм. Малая ширина корпуса позволяет экономить место в монтажном шкафу.

Разъемные винтовые клеммы обеспечивают простой монтаж соединительных проводов.

Высокая точность преобразования 0,1 %  и высокая температурная стабильность означает, что погрешность измерения положения в основном определяется погрешностью самого потенциометра.

Преобразователь рассчитан на работу в  жестких температурных условиях, и сохраняет работоспособность в широком диапазоне напряжений питания. 

Прежде чем двигаться дальше и показывать работу с преобразователем скажем несколько слов об особенностях измерения положения потенциометра.

Еще раз обращаем внимание на то, что мы измеряем именно положение движка потенциометра, а не сопротивление потенциометра. Нам необходимо измерить отношение r к R. Здесь    r  -  то сопротивление, которое отсекает ползунок от нижнего крайнего положения потенциометра на схеме. Абсолютные значения  r и  R  здесь значения не имеют.

Для представленной схемы на основании закона Ома легко получить,что отношение сопротивлений  равно отношению измеренного напряжения к опорному. При этом опять же , значение опорного напряжения роли не играет, необходимо только , чтобы оно было достаточно стабильным  на периоде измерения этих двух напряжений.

Мы только,  что сказали, что абсолютные значения сопротивления потенциметра (его номинал)  для измерения положения не важны. Однако, для сохранения работоспособности  преобразователя ПМ10 номинал потенциометра (его полное сопротивление между крайними выводами)  должен быть в диапазоне от 100 Ом до 10 кОм.

На практике встречаются ситуации , когда нужно преобразователь не полную шкалу потенциометра, а только ее часть. Для  этого в преобразователе НПСИ-230-ПМ10 начало и конец нужного диапазона преобразования пользователь может настраивать сам с помощью кнопок на передней панели прибора. Это значит, что пользователь указывает какое положение потенциометра необходимо считать нижней границей преобразования и которое следует преобразовать в сигнал 4 мА, а какое  положение считать верхней границей и преобразовать в  сигнал 20 мА. Мы покажем далее как это делается при конфигурировании преобразователя.

Следующий важный момент - это влияние соеднительных проводов. Сопротивление проводов присутствует всегда, но если его значение достаточно велико, оно начинает оказывать влияние на результат измерения. Покажем как это проявляется и как устарняется это влияние. 

Дополним нашу схему  сопротивлениями соединительных проводов ро1 и ро2.  Сопротивление ро3  не влияет, так как при измерении напряжения ток минимален. Формула для измерения положения несколько изменилась. Главное то, что зависимость от положения движка потенциометра осталась линейная. Влияние соединительных проводов свелось к тому, что в крайних положениях движка отношение напряжений теперь не будет равно 0 и 1, а будет определяться  этими двумя формулами, зависящими от сопротивления проводов. 

Получился как бы новый потенциометр, но у которого движок не может  достичь крайних положений. Но ранее мы сказали, что границы преобразования пользователь может задать самостоятельно. Это позволяет  исключить влияние  соединительных проводов. В качестве границ можно выбрать  крайние положения движка потенциометра, но можно  выбрать и другой, более узкий диапазон преобразования.

Перейдем теперь к описанию работы с прибором

Преобразователь рассчитан для монтажа на шину (DIN-рельс). Крепление осуществляется металлическим кронштейном на корпусе прибора.

Потенциометр подключается по 3-проводной схеме через разъемные винтовые клеммы.

На передней панели преобразователя расположены кнопки управления и индикаторы.

Конкретный их вид, логика работы и отображаемые значения определяется режимом, в котором функционирует преобразователь на данный момент.  НПСИ-230-ПМ10 может функционировать в трех режимах: РАБОТА, АВАРИЯ и КОНФИГУРИРОВАНИЕ (то есть НАСТРОЙКА). Мы расскажем про каждый из режимов подробнее, а сейчас рассмотрим подробнее переднюю панель прибора.

Индикатор "Сеть"индицирует включенное состояние преобразователя - горит непрерывно. В режиме конфигурирования - мигает. 

Индикатор "Авария". Отображает аварийные ситуации миганием. В режиме Работа при их отсутствии не горит. 

Светодиодный дисплей. В режиме Работа отображает значение выходного сигнала в процентах, в режиме Авария - мигающий код аварийно ситуации, в режиме Конфигурирования - значение выбранного параметра.

Группа из восьми индикаторов меню в режиме Работа работает как барграф и  отображает уровень выходного сигнала светодиодной шкалой. В режиме Авария показывает - уровень аварийного сигнала. Если он высокий мигает вся шкала, если низкий -  шкала не светится. В Режиме Конфигурирование указывает параметр, значение которого отображается в данный момент на дисплее.

Левая кнопка со значком треугольник устанавливает значения выбранных параметров при конфигурировании. В режимах РАБОТА и АВАРИЯ не функционирует.

Правая кнопка со стрелкой при конфигурировании выбирает необходимый параметр для просмотра или изменения. 

Итак, мы раасмотрели переднюю панль преобразователя. Покажем теперь его функционирование в каждом из трех упомянутый ранее режимов.

Режим РАБОТА – это основной режим работы преобразователя. Режим РАБОТА устанавливается сразу после включения питания (при отсутствии аварийных ситуаций).

Сейчас вы видите, что преобразователь включен, аварий  не наблюдается, на дисплее и барграфе отображается значение выходного сигнала в процентах.

Видим что выходной сигнал составляет Х% от диапазона. МЫ меняем положение движка потенциометра и меняются  показания дисплея и барграфа ,соотвественно меняется и выходной сигнал.

В случае возникновения аварийных ситуаций (например обрыва или замыкания во входной или выходной цепях, превышениея максимального сопротивления нагрузки, ошибки в установке границ преобразования, внутренней неисправности преобразователя) преобразователь переходит в режим АВАРИЯ. 

Сейчас мы сэмитировали аварийную ситуацию обрыва входной цепи для диапазона 4 20 мА. Мы видим:

- Мигание индикатора АВАРИЯ;

- Код аварийной ситуации In, который отображается на светодиодном дисплее;

- На бар-графе отображается уровень аварийного выходного сигнала;  При настройке нами выбран  высокий уровень выходного сигнала при возникновении аварийной ситуации. Видим мигание полной шкалы."

Аварийные ситуации и их коды, а также уровний выходного сигнала в аварийных ситуациях приведены в таблицах. Формирование аварийного уровня выходного сигнала позволяет внешним системам по величине сигнала определять наличие аварийных ситуаций, обнаруженных преобразователем.

Выход из режима АВАРИЯ в режим РАБОТА осуществляется автоматически при исчезновении аварийной ситуации.

Режим КОНФИГУРИРОВАНИЕ предназначен для настройки функций преобразователя и не влияет на формирование выходного токового сигнала. При возникновении аварийной ситуации в режиме КОНФИГУРИРОВАНИЕ выходной сигнал переходит в соответствующий аварийный уровень.

Предусмотрено два способа входа в режим КОНФИГУРИРОВАНИЕ:

- вход ТОЛЬКО для просмотра значений параметров;

- вход для просмотра и изменения значений параметров.

 

Вход в режим КОНФИГУРИРОВАНИЕ для просмотра значений параметров

осуществляется из режима РАБОТА или из режима АВАРИЯ кратковременным

нажатием на правую кнопку СТРЕЛКА. Нажимаем кнопку и переходим в этот режим."

Нам доступны для просмотра все параметры. Параметр ПАРОЛЬ пропускается. Переход к следующему параметру выполняется  кнопкой СТРЕЛКА

 

Мы просмотрели все параметры в режиме просмотра.  Расскажем теперь более подробно о каждом из них и покажем как их настроить.

Для этого нужно перейти в режим Конфигурирование для просмотра и ИЗМЕНЕНИЯ значений

Нажимаем правую кнопку «стрелка» и удерживаем ее более 3 с. Видим что засветился индикатор «Пароль», а на светодиодном дисплее высветится число 00.

Отпускаем кнопку «стрелка». Значение пароля равно 05. Пароль устанавливается предприятием – изготовителем для всех преобразователей и не подлежит изменению. Введем пароль 05. Сообщение Aс подтверждает, что пароль введен верно. После этого сразу переходим к просмотру  параметра «ВХОД» с возможностью его изменения. При ошибочном  вводе пароля, появляется сообщение об ошибке. "

Параметр "Вход" определяет тип входного сигнала (тип характеристики потенциометра), задаваемого номером от 1 до 4. Кнопкой "треугольник" можно изменять значения параметра.  В данный момент мы видим значение 1, что соответствует потенциометру с линейной характеристикой . Это тип А по  российской классификации или тип В -по международной. При выпуске преобразователь сконфигурирован на работу с именно с этим типом входного сигнала. Ранее мы говорили,  что по заказу может быть изготовлен прибор с нелинейной характеристикой потенциометра. Заказчик  предоставляет  необходимую характеристику св таблицей или формулой. Эти заказные характеристики  будут привязаны к следующим значениям параметра - 2,3  и 4. Переходим к следующему параметру кнопкой "Стрелка"

Параметр "Выход" определяет диапазон выходного сигнала. (0…5), (0…20) или (4...20) мА. Цифровые значения на дисплее позволяют однозначно идентифицировать тот или иной диапазон.Настроим это параметр например на значение 0...20 мА. Кнопкой треугольник выбираем значение 0.2. Переходим к следующему параметру кнопкой "Стрелка"

В этом пункте КОНФИГУРИРОВАНИЯ задается нижняя граница преобразования.  Граница будет определяться положением движка потенциометра. Покажем как выполняется настройка.  Устанавливаем движок потенциометра в положение, которое мы считаем нижней границей преобразования. Нажимаем на кнопку «треугольник». Прибор автоматически данному положению потенциометра ставит в соответствие нижнюю границу выходного тока. В нашем случае это 0 мА так как ранее мы выбрали диапазон выходного тока 0...20 мА. 

Здесь мы настраиваем верхнюю границу преобразования. Ставим движок потенциометра в положение, которые мы считаем верхней границей преобразования. Нажимаем на кнопку «треугольник». Данное положение потенциометра автоматически ставится в соответствие  верхней границе выходного тока. В нашем случае это 20 мА. 

Параметр "Сдвиг" задает поправку к положению движка потенциометра. Возможные значения – от минус 9 до плюс 10 %. Задается при необходимости. Обычно - ноль.

"Аварийный уровень выходного сигнала. Можно выбрать низкий уровень LL или высокий уровень HL. Данным уровням соответствуют разные значения тока для разных диапазонов выходного сигнала. Таблица соответствия приведена в паспорте к прибору. Ранее нами выбран диапазон преобразования 0...20 мА. Чтобы иметь возможность определять аварийную ситуацию, нужно  задать аварийный ток для этого диапазона 21.5 мА. Это высокий уровень, поэтому задаем значение параметра HL. Заметим,  что задавать низкий аварийный уровень для выбранного диапазона 0...20 мА  нет смысла,  так как 0 мА  входит в штатный диапазон преобразования и выделить аварийную ситуацию невозможно. 

В этом смысле, гораздо привлекательнее диапазон выходного тока 4...20 мА. Для него можно выбрать как высокий, так и низкий уровень. Более того, вторичный прибор сможет в этом случае определить и разрыв соединительной линии по нулевому значению тока. Обратим внимание , что обрыв выходной линии способен определить и сам преобразователь. В этом случае он выдает соответствующее сообщение на дисплее. С диапазонами 0...5 и 0...20 мА определение обрыва выходной линии невозможно. "

Последний параметр ""Шкала"" определяет включение или отключение светодиодной

индикации уровня выходного сигнала бар-графом. On - включена, Off - выключена. Задаем значение включено.

Конфигурирование преобразователя окончено. Нажимаем еще раз на кнопку "стрелка" и выходим из режима Конфигурирование

Итак в данном видео мы рассмотрели особенности преобразователя потенциометров НПСИ-230-ПМ10. Обсудили его предназначение и характеристики, указали на особенности, которые необходимо учитывать при измерении положения потенциометра и показали процесс конфигурирования, то есть настройки преобразователя.




Copyright © 2003-2021 КонтрАвт
Телефон: +7 (831) 260-13-08 (многоканальный)
Почта: sales@contravt.ru



Powered by TreeGraph (Graphit Ltd.)