INDUSTRIEREGLER KS 20-1

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1 INDUSTRIEREGLER KS 20-1 Bedienungsanleitung Deutsch Gültig ab 08/2013

2 PMA Prozeß- und Maschinen-Automation GmbH 2013 Printed in Germany (1308) Alle Rechte vorbehalten. Ohne vorhergehende schriftliche Genehmigung ist der Nachdruck oder die auszugsweise fotomechanische oder anderweitige Wiedergabe diese Dokumentes nicht gestattet. Dies ist eine Publikation von PMA Prozeß- und Maschinen Automation Postfach D Kassel Germany Seite 2 von 88 KS 20-1

3 Inhaltsverzeichnis 1. Montage 6 2. Elektrischer Anschluss 8 3. Bedienung Frontansicht Bedienstruktur Bedienebenen Verhalten bei Netz Ein Regler Bedienebene Errorliste / Wartungsmanager Error-Liste: Error-Status (Selbstoptimierung) Regler Funktionsebene Selbstoptimierung Vorbereitung der Selbstoptimierung Optimieren beim Anfahren oder am Sollwert Wahl des Verfahrens ( ConF/Cntr/tunE) Sprungversuch beim Anfahren Impulsversuch beim Anfahren Optimierung am Sollwert Start der Adaption: Beispiele für Selbstoptimierungsversuche Optimierungshilfe für manuelle Optimierung Zweiter PID Parametersatz Grenzwertverarbeitung Konfigurier-Ebene Konfigurations-Übersicht Konfiguration Sollwertverarbeitung Sollwertgradient / Rampe Schaltverhalten Standard ( CyCl= 0 ) Schaltverhalten linear ( CyCl= 1 ) Schaltverhalten nicht-linear ( CyCl= 2 ) Seite 3 von 88 KS 20-1

4 4.3.6 Heizen und Kühlen mit konstanter Periode ( CyCl= 3 ) Konfigurier-Beispiele Ein-Aus-Regler / Signalgerät (invers) Punkt und stetig Regler (invers) Punkt und stetig Regler Motorschrittregler (Relais & Relais) Dreieck-Stern-Aus-Regler / 2-Punkt-Regler mit Vorkontakt KS 20-1 mit Messwertausgang Parameter-Ebene Parameter-Übersicht Parameter Eingangs-Skalierung Kalibrier-Ebene Programmgeber Bedienung Anzeigen des Programmgebers Segment Typ Überwachung der Bandbreite Suchlauf bei Start des Programmgebers Verhalten nach Netzwiederkehr oder Sensorfehler Parameter Übersicht Parameter Programmgeberbeschreibung Allgemeines Einrichten des Programmgebers: Spezielle Funktionen Anfahrschaltung Boost-Funktion KS 20-1 als Modbus-Master Linearisierung Timer Einrichten des Timers Festlegen der Timer-Laufzeit Starten des Timers Bestellinformation BlueControl Konfigurationsanschluss Seite 4 von 88 KS 20-1

5 12. Technische Daten Sicherheitshinweise Rücksetzen auf Werkseinstellung Seite 5 von 88 KS 20-1

6 Montage 1. Montage VORSICHT! Achten Sie darauf, dass die Innenseite der Montageplatte der Betriebstemperatur des Gerätes entspricht und ausreichend Luft zirkulieren kann, um eine Überhitzung zu vermeiden. Bitte entfernen Sie NICHT die Sicherung/Abdichtung der Montageplatte, da dies zum Verklemmen des Gerätes in der Montageplatte führen kann. Die Montageplatte muss fest und bis zu 6,0 mm dick sein. Der erforderliche Ausschnitt ist unten dargestellt. Es können gleichzeitig mehrere Geräte in den folgenden Abmessungen installiert werden: Geräte: (48n - 4) mm oder (1.89n ) Zoll. 45mm +0,5-0,0 45mm +0,5-0,0 Einbaumaß Die Einbautiefe beträgt mit gesteckten Klemmen 110mm Halten Sie das Gerät sicher in Position (nur auf Frontrahmen Druck ausüben) Abb. 1: Einbaumaß ❶ Montageplatte ❷ Gerätegehäuse ❸ Rastnuten ❹ Dichtung Abb. 2 : Orientierung Seite 6 von 88 KS 20-1

7 Montage ❺ Montageklammer von hinten über das Gerätegehäuse schieben, bis die Federzungen in die Rastnuten eingreifen Abb. 3: Montageklammer Nach dem Einbau des Gerätes in die Montageplatte kann es gegebenenfalls aus seinem Gehäuse ausgebaut werden (siehe Anbringen und Entfernen der optionalen Module). g HINWEIS! Die Laschen der Montageklammer rasten an beiden Seiten oder an der Ober- /Unterseite des Gerätegehäuses ein. Wenn Sie mehrere Geräte nebeneinander in einen Ausschnitt einbauen, verwenden Sie die Rastnuten an der Ober- /Unterseite Seite 7 von 88 KS 20-1

8 Elektrischer Anschluss 2. Elektrischer Anschluss Abb. 4: Elektrischer Anschluß Anschluß des Eingangs INP1 Eingang für die Regelgröße x1 (Istwert). a Thermoelement b Widerstandsthermometer (Pt 100/Pt1000/KTY) c Potentiometer d Spannung 0..10V e Strom 0..20mA f Zweileiterspeisung (TPS) Anschluß des Eingangs INP2 Strom 0..20mA / 0..30mA AC. Anschluß der Eingänge di1/di /di2/di3/di4 /di3/di4 Digitale Eingänge für Umschaltfunktionen z. B. SP und SP.2/SP.e oder Programmgeber Run/Stop/Reset Seite 8 von 88 KS 20-1

9 Bedienung 3. Bedienung 3.1 Frontansicht Abb. 5: Frontansicht 1 Istwertanzeige 2 Sollwert, Stellgröße, Parameter 3 Zustände der Schaltausgänge 4 Gradient aktiv 5 Handbetrieb 6 Timer oder Programmgeber läuft 7 Sollwert SP.2 oder SP.e ist wirksam 8 Funktionstaste 9 Veränderung des Sollwertes im Automatik oder des Stellwertes im Hand-Betrieb 0 Bestätigt Wertänderung oder zeigt den nächsten Parameter/Wert an In der oberen Anzeige wird immer der Istwert angezeigt. In der Parameter- und Konfigurier- Ebene sowie der Error-Liste wechselt die untere Anzeige zyklisch zwischen dem einzustellenden Parameter und dem Parameter-Wert. 3.2 Bedienstruktur Nach Einschalten der Hilfsenergie startet das Gerät mit der Bedien-Ebene. Abb. 6: Komplette Bedienstruktur (abhängig von der Konfiguration) Seite 9 von 88 KS 20-1

10 Bedienung Über die Einstellung in der Funktionsebene oder durch BlueControl (Engineering Tool), können einzelne Ebenen gesperrt oder durch die Eingabe des in BlueControl eingestellten Passworts zugänglich gemacht werden. Sollen einzelne Parameter ohne Passwort zugänglich sein, müssen sie in die erweiterte Bedien-Ebene kopiert werden. Im Auslieferzustand sind alle Ebenen uneingeschränkt zugänglich, Passwort PASS = OFF Bedienebenen /run Bedienung Programmgeber Run SPx H C A Y 45 Bedienung Regler Run SPx H C A Run SPx H C A FAIL FbF.1 Run SPx H C 234 SP.En A Anzeige Fehler Alarme Erweiterte Bedienung Run SPx H C A Siehe auch Kapitel 3.4 Bedienebene und Kapitel 3.6 Regler Funktionsebene 3.3 Verhalten bei Netz Ein Nach Einschalten der Hilfsenergie startet das Gerät mit der Bedien-Ebene. Es wird der Betriebszustand angenommen der vor Netzunterbrechung aktiv war. War der Regler bei Abschalten der Hilfsenergie in Handbetrieb, startet er beim Einschalten auch mit dem letzten Stellwert im Handbetrieb wieder auf Seite 10 von 88 KS 20-1

11 Bedienung 3.4 Regler Bedienebene Die Bedienebene besteht aus den zwei Ansichten für den Soll- und den Stellwert. Diese Bedienebene kann um zwei Bereiche erweitert werden: Erweiterte Bedienebene Funktionsebene (siehe Kapitel 3.6 Seite 14) Der Inhalt der erweiterten Bedienebene und der Funktionsebene wird mit Hilfe des Engineering Tools festgelegt. Damit können Parameter in die Bedienebene kopiert werden, die oft benutzt werden oder deren Anzeige wichtig ist. Y Stellwert 25.0 Run SPx H C A Sollwert Run SPx H C A 25.0 t.ti Run SPx H C A erweiterte Bedienebene Anfahrverzögerung Fehlerliste time out F time out F Funktionsebene 25.0 SP Abb. 7: Bedienebene / Funktionsebene Seite 11 von 88 KS 20-1

12 Bedienung 3.5 Errorliste / Wartungsmanager Die Errorliste ist nur dann sichtbar, wenn ein Fehler-Eintrag vorliegt. Ein aktueller Eintrag in der Errorliste wird durch eine rot/grün blinkende 2. Zeile und das blinken der Status LED s angezeigt. Err-Status 2. Zeile blinkt rot Bedeutung Fehler vorhanden.. ist rot Fehler beseitigt.. ist grün kein Fehler weiteres Vorgehen - in Errorliste über Fehler-Nummer die Fehler-Art bestimmen - Fehler beseitigen - in Errorliste Alarm durch drücken der È - oder Ì -Taste quittieren - Eintrag ist damit gelöscht Alle Fehler können auch in der Funktionsebene mit Err È Ereset (falls so konfiguriert) zurückgesetzt werden Error-Liste: Name Beschreibung Ursache Mögliche Abhilfe E.1 Interner Fehler, nicht behebbar E.2 Interner Fehler, rücksetzbar E.4 Interner Fehler, Optionsmodule FBF. 1/2/3 Sht. 1/2/3 POL. 1/3 Fühlerbruch Eingang 1/2/3 Kurzschluß Eingang 1/2/3 Verpolung Eingang 1/3 HCA Heizstrom-Alarm z.b defektes EEPROM -PMA Service kontaktieren -Gerät einschicken z.b. EMV - Störung -Gerät kurzzeitig vom Netz trennen - Meß- u. Netzleitungen getrennt führen - Schütze entstören HW-Codierung stimmt nicht mit der aktuell erkannten HW Konfiguration überein Fühler defekt Verdrahtungsfehler Fühler defekt Verdrahtungsfehler Verdrahtungfehler - Stromkreisunterbrechung, I < HC.A od. I > HC.A (je nach Konfigurierung) - Heizband zerstört -PMA Service kontaktieren -Gerät einschicken oder Optionsmodule überprüfen INP1 / 2 / 3 Fühler austauschen, INP1 / 2 / 3 Anschluß überprüfen INP1 / 2 /3 Fühler austauschen, INP1 / 2 /3 Anschluß überprüfen Verdrahtung INP1 / 3 vertauschen - Heizstromkreis überprüfen - eventuell Heizband ersetzen SSr Heizstrom- - Stromfluss im Heiz- - Heizstromkreis überprüfen Seite 12 von 88 KS 20-1

13 Bedienung Kurzschluss kreis bei Regler aus - SSR defekt, verklebt LooP Regelkreis-Alarm - Eingangssignal defekt AdA.H Adaptions-Alarm Heizen Ada.C Adaptions-Alarm Kühlen Lim. 1/2/3 gespeicherter Grenzwertalarm Inf.1 Zeitgrenzwert- Meldung Inf.2 Schaltspielzahl- Meldung (digitale Ausgänge) od. nicht korrekt angeschlossen - Ausgang nicht korrekt angeschlossen siehe Error-Status Adaption Heizen siehe Error-Status Adaption Kühlen - eingestellter Grenz- wert 1/2/3 verletzt - eingestellte Betriebs- stunden erreicht - eingestellte Schalt- spielzahl erreicht - eventuell Solid-State-Relais ersetzen - Heiz- bzw. Kühlstromkreis prüfen - Fühler überprüfen eventuell ersetzen - Regler und Schaltvorrichtung überprüfen siehe Error-Status Adaption Heizen siehe Error-Status Adaption Kühlen - Prozeß überprüfen - Anwendungsspezifisch - Anwendungsspezifisch Error-Status (Selbstoptimierung) nur Fehler AdA.H und AdA.C haben Error-Status 3-9 Err-Status Beschreibung Verhalten 1 gespeicherter Fehler Löschen des Eintrags nach Quittierung 2 anstehender Fehler nach Fehlerbeseitigung Wechsel zu Error-Status 1 3 falsche Wirkungsrichtung Regler umkonfigurieren (invers/direkt) 4 keine Reaktion der Regelgröße eventuell Regelkreis nicht geschlossen: Fühler, Anschlüsse und Prozeß überprüfen 5 tiefliegender Wendepunkt Prozeß abkühlen lassen und Adaption neu starten 6 Sollwertüberschreitungsge fahr (Parameter ermittelt) eventuell Sollwert vergrößern (invers), verkleinern (direkt) 7 Stellgrößensprung zu klein Prozeß abkühlen lassen und Adaption neu starten 8 Sollwertreserve zu klein Sollwert vergrößern (invers), verkleinern (direkt) 9 Impulsversuch fehlgeschlagen eventuell Regelkreis nicht geschlossen: Fühler, Anschlüsse und Prozeß überprüfen Seite 13 von 88 KS 20-1

14 Bedienung 3.6 Regler Funktionsebene Umschaltfunktionen über è Taste Die Funktionsebene dient zur erweiterten Bedienung des Geräts. Hier können Umschaltfunktionen wie Hand/Automatik, Sollwert/Sp.2/Sp.E, über die Bedienung am Regler durchgeführt werden. Ihr Inhalt wird durch Konfiguration ( LOGI )festgelegt: Err Kein Rücksetzen der Errorliste Ereset Rücksetzen der Errorliste Man Hand-Betrieb Bo.Off Boostfunktion nicht aktiv SP Interner Sollwert aktiv Bo.On Boostfunktion aktiv SP.E Externer Sollwert aktiv Para.1 Erster Parametersatz aktiv SP.2 2. Sollwert aktiv Para.2 Zweiter Parametersatz aktiv Y Interner Stellwert aktiv Local-Betrieb Verstellung über Loc Y2 Stellwert Y2 aktiv Front möglich Y.ext Externer Stellwert aktiv On Off Regler/Signalgerät und Limit 1ist eingeschaltet Regler/Signalgerät und Limit1 ist ausgeschaltet Auto Automatik-Betrieb rem Remote-Betrieb Verstellung über Front nicht möglich In der obigen Reihenfolge kann man mit der Taste Ù durch die Liste gehen. Mit den Tasten ÈÌ wird der Wert verändert, mit Ù oder spätestens 2 Sekunden nach der Verstellung wird der Wert übernommen. Mit è wird wieder in die normale Bedienung zurückgeschaltet. Beispiel (Umschalten von internem Sollwert auf SP.2) Seite 14 von 88 KS 20-1

15 Bedienung 3.7 Selbstoptimierung (automatische Adaption der Regelparameter) Zur Ermittlung der für einen Prozess optimalen Parameter kann eine Selbstoptimierung durchgeführt werden. Nach dem Start durch den Bediener führt der Regler einen Adaptionsversuch durch. Er errechnet dabei aus den Kennwerten der Regelstrecke die Parameter für ein schnelles, überschwingfreies Ausregeln auf den Sollwert. Die folgenden Parameter werden bei der Selbstoptimierung optimiert: Parametersatz 1: Pb1 Proportionalbereich 1 (Heizen) in phys. Einheiten [z.b. C] ti1 Nachstellzeit 1 (Heizen) in [s]r nur, wenn nicht auf OFF td1 Vorhaltezeit 1 (Heizen) in [s] r nur, wenn nicht auf OFF t1 Minimale Periodendauer 1 (Heizen) in [s] kann über BlueControl für die Optimierung deaktiviert werden. Pb2 Proportionalbereich 2 (Kühlen) in phys. Einheiten [z.b. C] ti2 Nachstellzeit 2 (Kühlen) in [s] r nur, wenn nicht auf OFF td2 Vorhaltezeit 2 (Kühlen) in [s] r nur, wenn nicht auf OFF t2 Minimale Periodendauer 2 (Kühlen) in [s] kann über BlueControl für die Optimierung deaktiviert werden. Parametersatz 2: entsprechend nd Parametersatz 1 (siehe Seite 23) Vorbereitung der Selbstoptimierung o Regelbereichsgrenzen auf den Einsatzbereich des Reglers einstellen. rng.l und rng.h auf die Grenzen stellen, in denen später auch geregelt werden soll. (Konfiguration r Regler r unterer- und oberer Regelbereich) ConF r Cntr r rng.l und rng.h o Festlegen, welcher Parametersatz optimiert werden soll. - Es wird der momentan wirksame Parametersatz optimiert - den entsprechenden Parametersatz (1 oder 2) aktiv schalten o Festlegen, welche Parameter optimiert werden sollen (siehe Tabelle oben) o Auswählen, auf welche Weise die Optimierung durchgeführt werden soll siehe Kapitel Sprungversuch beim Anfahren - Impulsversuch beim Anfahren - Optimieren am Sollwert Seite 15 von 88 KS 20-1

16 Bedienung Optimieren beim Anfahren oder am Sollwert Es wird unterschieden zwischen Optimieren beim Anfahren und am Sollwert. Da Regelparameter immer nur für einen begrenzten Bereich der Regelstrecke optimal sind, kann je nach Erfordernissen zwischen verschiedenen Verfahren gewählt werden. Wenn sich die Regelstrecke im Anfahr-Bereich und direkt am Sollwert sehr unterschiedlich verhält, können die Parametersätze 1 und 2 unterschiedlich optimiert werden. Es ist möglich, dass je nach Anlagenzustand zwischen den Parametersätzen umgeschaltet wird (siehe Seite 23). Optimieren beim Anfahren: : (siehe Seite 17) Das Optimieren beim Anfahren erfordert einen gewissen Abstand zwischen Istwert und Sollwert. Durch diesen Abstand ist es dem Regler möglich, beim Ausregeln auf den Sollwert die Regelstrecke zu beurteilen und somit die Regelparameter zu bestimmen. Dies Verfahren optimiert den Regelkreis von den Startbedingungen hin zum Sollwert und deckt damit einen großen Bereich der Regelung ab. Es empfiehlt sich zunächst die Optimierung Sprungversuch beim Anfahren mit tune = 0 zu wählen. Sollte dies nicht zu einem erfolgreichem Abschluss führen, empfiehlt sich dann ein Impulsversuch beim Anfahren. Optimieren am Sollwert: (siehe Seite 17) Das Optimieren am Sollwert erfolgt, indem der Regler eine Störung an die Regelstrecke ausgibt. Dies erfolgt durch eine kurzzeitige Änderung der Stellgröße. Der durch diesen Impuls veränderte Istwert wird ausgewertet. Die erkannten Streckendaten werden in Regelparameter umgerechnet und im Regler abgespeichert. Dies Verfahren optimiert den Regelkreis direkt am Sollwert. Der Vorteil liegt in der kleinen Regelabweichung während der Optimierung Wahl des Verfahrens ( ConF/Cntr Cntr/tunE tune) Kriterien, nach denen das Optimierungsverfahren ausgewählt wird: tune Sprungversuch beim Anfahren = 0 ausreichende Sollwertreserve vorhanden Impulsversuch beim Anfahren = 1 ausreichende Sollwertreserve vorhanden = 2 nur Sprungversuch beim Anfahren gewünscht Ausreichende Sollwertreserve: inverser Regler: Istwert ist (10% von rngh - rngl) unter dem Sollwert direkter Regler: Istwert ist (10% von rngh - rngl) über dem Sollwert Optimierung am Sollwert ausreichende Sollwertreserve nicht vorhanden ausreichende Sollwertreserve nicht vorhanden Seite 16 von 88 KS 20-1

17 Bedienung Sprungversuch beim Anfahren Bedingung: - tune = 0 und ausreichende Sollwertreserve vorhanden oder - tune = 2 Der Regler gibt 0% Stellgröße bzw. Y.Lo aus und wartet bis der Prozess zur Ruhe gekommen ist. (siehe Startbedingungen Kapitel 3.7.7) Danach wird ein Stellgrößensprung auf 100% bzw. Y.Hi ausgegeben. Der Regler versucht aus der Reaktion der Strecke die optimalen Regelparameter zu berechnen. Ist dies erfolgreich, werden diese optimierten Parameter übernommen und damit auf den Sollwert geregelt. Beim 3-Punkt-Regler kommt der Kühlen - Vorgang hinzu. Nachdem der 1. Schritt wie beschrieben durchgeführt wurde, wird vom Sollwert aus eine Stellgröße von -100% bzw. Y.Lo (100% Kühlleistung) ausgegeben. Nach erfolgreicher Ermittlung der Kühlen-Parameter wird mit den optimierten Parametern auf den Sollwert geregelt Impulsversuch beim Anfahren Bedingung:- tune = 1 und vorhandene ausreichende Sollwertreserve Der Regler gibt 0% Stellgröße bzw. Y.Lo aus und wartet bis der Prozess zur Ruhe gekommen ist. (siehe Startbedingungen Kapitel 3.7.7) Danach wird ein kurzer Impuls von 100% bzw. Y.Hi auf den Ausgang ausgegeben (Y=100%) und wieder zurückgenommen. Der Regler versucht aus der Reaktion der Strecke die optimalen Regelparameter zu berechnen. Ist dies erfolgreich, werden diese optimierten Parameter übernommen und damit auf den Sollwert geregelt. Beim 3-Punkt-Regler kommt der Kühlen - Vorgang hinzu. Nachdem der 1. Schritt wie beschrieben abgeschlossen wurde, und auf den Sollwert ausgeregelt ist, bleibt die Heizen-Stellgröße erhalten und es wird zusätzlich ein Kühlimpuls (100% Kühlleistung) ausgegeben. Nach erfolgreicher Ermittlung der Kühlen- Parameter wird mit den optimierten Parametern auf den Sollwert geregelt Optimierung am Sollwert Bedingungen: o Es ist beim Start der Selbstoptimierung keine ausreichende Sollwertreserve vorhanden (siehe Seite 16) o tune steht auf 0 oder 1 o Ist Strt = 1 konfiguriert und erkennt der Regler eine Istwertschwingung von mehr als ± 0,5% von (rng.h - rng.l), so erfolgt eine Voreinstellung der Regelparameter zur Prozessberuhigung und der Regler führt daraufhin eine Optimierung am Sollwert durch (siehe Bild Optimierung am Sollwert ). o wenn der Sprungversuch beim Netz-Einschalten fehlgeschlagen ist Seite 17 von 88 KS 20-1

18 Bedienung o bei aktiver Gradienten-Funktion ( PArA/ SETP/ r.sp OFF) wird der Sollwertgradient vom Istwert aus gestartet und es kommt somit zu keiner ausreichenden Sollwertreserve. Ablauf der Optimierung am Sollwert: Der Regler regelt mit seinen momentanen Parametern auf den Sollwert. Vom ausgeregelten Zustand aus führt der Regler einen Impulsversuch durch. Dieser Impuls reduziert die Stellgröße um maximal 20% 1, um dadurch einen leichten Unterschwinger des Istwertes zu erzeugen. Die sich ändernde Regelstrecke wird analysiert und die dadurch berechneten Parameter werden im Regler eingetragen. Mit den optimierten Parametern wird auf den Sollwert geregelt. Optimierung am Sollwert Beim 3-Punkt-Regler kommt es je nach momentanem Zustand entweder zu einer Optimierung für die Heizen- oder Kühlen-Parameter. Während der Regler sich in der "Heiz-Phase" befindet werden die "Heiz-Parameter" ermittelt. Befindet sich der Regler in der "Kühl-Phase" werden die "Kühl-Parameter" ermittelt. 1 Sollte im ausgeregelten Zustand die Stellgröße zu klein für eine Reduzierung sein, wird eine Anhebung von maximal 20% durchgeführt Seite 18 von 88 KS 20-1

19 Bedienung Optimierung am Sollwert für Motorschrittregler Da keine Stellungsrückmeldung vorhanden ist, berechnet sich der Regler intern die Position des Stellglieds indem er einen Integrator mit der eingestellten Motorlaufzeit verstellt. Aus diesem Grunde ist hier die genaue Vorgabe der Motorlaufzeit (tt), als Zeit zwischen den Anschlägen, außerordentlich wichtig. Durch die Positionssimulation weiß der Regler ob er den Impuls nach oben oder nach unten ausgeben muss. Nach dem Netzeinschalten steht die Positionssimulation auf 50%. Wenn der Motor einmal am Stück um die eingestellte Motorlaufzeit verstellt worden ist, erfolgt der Abgleich, d.h. die Position stimmt mit der Simulation überein: Simulation tatsächliche Position Abgleich tt Ein Abgleich erfolgt immer, wenn das Stellglied um die Motorlaufzeit tt am Stück verstellt wurde, unabhängig ob im Hand- oder Automatik-Betrieb. Jede Unterbrechung der Verstellung bricht den Abgleich ab. Wurde beim Starten der Selbstoptimierung noch kein Abgleich gemacht, wird dieser automatisch durchgeführt, indem der Motor einmal zugefahren wird. Wenn innerhalb von 10 Stunden die Stellgrenzen nicht erreicht wurden, kann es zu einer größeren Abweichung zwischen Simulation und tatsächlicher Position gekommen sein. Dann würde der Regler beim Starten der Optimierung erst einmal einen kleinen Abgleich durchführen, d.h. das Stellglied einmal um 20% zufahren und anschließend um 20% auffahren. Dann weiß er, dass er auf alle Fälle 20% Luft für den Versuch hat Seite 19 von 88 KS 20-1

20 Bedienung Start der Adaption: Der Bediener kann die Selbstoptimierung jederzeit starten. Dazu sind die Tasten Ù und È gleichzeitig zu drücken. In der 2. Zeile wird blinkend die aktive Adaption angezeigt Ad:PIR. Der Regler gibt 0% Stellgröße aus, wartet, bis der Prozeß zur Ruhe gekommen ist und beginnt die Adaption: Ad:Stp Der Adaptionsversuch selbst wird vom Regler gestartet, wenn folgende Voraussetzungen erfüllt sind: o Der Abstand Istwert i Sollwert muss? 10% des Sollwertbereiches ( SP.Hi - SP.LO) sein (bei inversem Betrieb: Istwert unterhalb Sollwert, bei direktem Betrieb: Istwert oberhalb Sollwert). War die Adaption erfolgreich, erlischt die Ad:xx Anzeige und der Regler arbeitet mit den neu ermittelten Regelparametern weiter. Abbruch der Adaption durch den Bediener: Der Bediener kann die Selbstoptimierung jederzeit abbrechen. Dazu sind die Tasten Ù und È gleichzeitig zu drücken. Der Regler arbeitet daraufhin im Automatik-Betrieb mit den alten Parameterwerten weiter. Abbruch der Adaption durch den Regler: Wird während der laufenden Adaption ein Fehler erkannt, liegen regeltechnische Gegebenheiten vor, die eine erfolgreiche Adaption verhindern. Der Regler hat in diesem Fall die Adaption abgebrochen. Er schaltet seine Ausgänge ab (Stellwert 0%), um Sollwertüberschreitungen zu verhindern. Der Anwender hat 2 Möglichkeiten die fehlgeschlagene Adaption zu quittieren: Gleichzeitiges Drücken der Ù und È Tasten: Regler regelt mit den alten Parametern im Automatik-Betrieb weiter. Der Adaptionsfehler muss in der Error-Liste quittiert werden. Drücken der Ù Taste: Anzeige der Error-Liste in der erweiterten Bedienebene. Nach Quittierung der Fehlermeldung regelt der Regler im Automatik-Betrieb mit den alten Parametern weiter Abbruchursachen: r siehe Seite 13 "Error-Status". Quittierung der fehlgeschlagenen Selbstoptimierung Durch drücken der Ù Taste schaltet der Regler auf die Anzeige der Stellgröße (Y...) um. Erneutes drücken der Ù -Taste lässt den Regler in die Errorliste der erweiterten Bedienebene springen. Die Fehlermeldung kann quittiert werden, indem die Meldung mit der Ì - oder È -Taste auf 0 geschaltet wird. Nach Quittierung der Fehlermeldung regelt der Regler im Automatik-Betrieb mit den, vor dem Start der Selbstoptimierung gültigen Parametern weiter Seite 20 von 88 KS 20-1

21 Bedienung Beispiele für Selbstoptimierungsversuche (Regler invers, Heizen bzw. Heizen/Kühlen) Start: Heizleistung eingeschaltet Die Heizleistung Y wird ausgeschaltet (1). Ist die Änderung des Istwertes X eine Minute lang konstant (2), wird die Leistung eingeschaltet (3). Am Wendepunkt ist der Selbst- optimierungsversuch beendet, und der Sollwert W wird mit den neuen Parametern geregelt. Start: Heizleistung abgeschaltet Der Regler wartet 1,5 Minuten (1). Die Heizleistung Y wird eingeschaltet (2). Am Wendepunkt ist der Selbstoptimierungsversuch beendet, und der Sollwert W wird mit den neuen Parametern geregelt. Optimierung am Sollwert a Der Regler regelt auf den Sollwert. Ist für eine gewisse Zeitdauer die Regelabweichung konstant (1)(d.h. konstanter Abstand zwischen Istwert und Sollwert), gibt der Regler einen reduzierten Stellgrößenimpuls (max 20%) aus (2). Hat der Regler aus dem Verlauf des Istwertes seine Parameter ermittelt (3), geht er mit den neuen Parametern in den Regelbetrieb über (4). Dreipunktregler Anfahrimpuls a Die Parameter für Heizen und Kühlen werden in einem Versuch ermittelt. Die Heizleistung wird eingeschaltet (1). Am Wendepunkt werden die Heizen- Parameter Pb1, ti1, td1 und t1 ermittelt. Es wird auf den Sollwert geregelt (2). Ist die Regelabweichung konstant, gibt der Regler einen Kühlen-Stellgrößenimpuls aus (3). Hat der Regler aus dem Verlauf des Istwertes seine Kühlen-Parameter Pb2, ti2, td2 und t2 ermittelt (4), geht er mit den neuen Parametern in den Regelbetrieb über (5) Seite 21 von 88 KS 20-1

22 Bedienung In der Phase 3 wird gleichzeitig geheizt und gekühlt! 3-Punkt Punkt-Schrittregler Nach dem Start (1) fährt der Regler das Stellglied zu (2 Out.2). Hat sich der Istwert genügend weit vom Sollwert entfernt (3), so wird die Änderung des Istwertes während 1 min. gemessen (4). Danach wird das Stellglied aufgefahren (5 Out.1). Ist der Wendepunkt erreicht (6) oder sind genügend Messungen durchgeführt, so werden die Parameter ermittelt und übernommen. W X 1min t t 3.8 Optimierungshilfe für manuelle Optimierung Die Optimierungshilfe sollte bei Geräten benutzt werden, bei denen die Regelparameter ohne Selbstoptimierung eingestellt werden sollen. Dazu kann der zeitliche Verlauf der Regelgröße x nach einer sprungartigen Änderung der Stellgröße y herangezogen werden. Es ist in der Praxis oft nicht möglich, die Sprungantwort vollständig (0 auf 100%) aufzunehmen, da die Regelgröße bestimmte Werte nicht überschreiten darf. Mit den Werten T g und x max (Sprung von 0 auf 100 %) bzw. t und x (Teil der Sprungantwort) kann die maximale Anstiegsgeschwindigkeit v max errechnet werden. y 100% 0% X max Y h x Tu Tg {t {X t t y = Stellgröße Yh = Stellbereich Tu = Verzugszeit (s) Tg = Ausgleichszeit (s) X max = Maximalwert der Regelstrecke V max = X max x = = max. Tg t Anstiegsgeschwindigkeit der RegelgrößeAus den ermittelten Werten der Verzugszeit Tu, der maximalen Anstiegsgeschwindigkeit V max und dem Kennwert K können nach den Faustformeln die erforderlichen Regelparameter bestimmt werden. Bei schwingendem Einlauf auf den Sollwert ist Pb zu vergrößern Seite 22 von 88 KS 20-1

23 Bedienung Einstellhilfen Kennwert Regelvorgang Störung Anfahrvorgang größer stärker gedämpft langsameres Ausregeln langsamere Energierücknahme Pb kleiner schwächer gedämpft schnelleres Ausregeln schnellere Energierücknahme größer schwächer gedämpft stärkere Reaktion frühere Energierücknahme td kleiner stärker gedämpft schwächere Reaktion spätere Energierücknahme größer stärker gedämpft langsameres Ausregeln langsamere Energierücknahme ti kleiner schwächer gedämpft schnelleres Ausregeln schnellere Energierücknahme Faustformeln K = Vmax * Tu Bei 2- und 3-Punkt- Reglern ist die Schaltperiodendauer auf t1ß 0,25 * Tu einzustellen. Regelverhalten Pb [phys. Einheiten] td [s] ti [s] PID 1,7 * K 2 * Tu 2 * Tu PD 0,5 * K Tu OFF PI 2,6 * K OFF 6 * Tu P K OFF OFF 3-Punkt-Schrittregler 1,7 * K Tu 2 * Tu 3.9 Zweiter PID Parametersatz Die Kennlinie der Regelstrecke wird oft von verschiedenen Faktoren wie Istwert, Stellgröße und Materialunterschieden beeinflusst. Um diesen unterschiedlichen Anforderungen gerecht zu werden, besteht die Möglichkeit im Regler zwischen zwei Parametersätzen umzuschalten. Die beiden Parametersätze PArA und PAr.2 sind für Heizen- und Kühlenstrecken vorhanden. Die Umschaltung auf den zweiten Parametersatz erfolgt je nach Konfiguration( ConF / LOGI/ Pid.2 ) über die è-taste, einen der digitalen Eingänge di1, di2, di3, oder die Schnittstelle (OPTION). g In die Selbstoptimierung erfolgt immer mit dem aktiven Parametersatz, d.h. soll der zweite Parametersatz optimiert werden, muss dieser auch aktiv sein Seite 23 von 88 KS 20-1

24 Bedienung 3.10 Grenzwertverarbeitung Es können bis zu drei Grenzwerte konfiguriert werden und den einzelnen Ausgängen zugeordnet werden. Im Prinzip kann jeder der Ausgänge OuT.1... OuT.6 zur Grenzwert- bzw. Alarmsignalisierung verwendet werden. Werden mehrere Signale einem Ausgang zugeordnet, so werden diese logisch ODER verknüpft. Jeder der 3 Grenzwerte Lim.1 Lim.3 hat 2 Schaltpunkte Hx (Max) und Lx (Min), die individuell abgeschaltet werden können (Parameter = OFF ). Die Schaltdifferenz HYS.x und die Verzögerung del.x jedes Grenzwertes ist einstellbar. Ü Wirkungsweise bei absolutem Alarm L.1 = OFF Wirkungsweise bei relativem Alarm L.1 = OFF H.1 = OFF H.1 = OFF Arbeitsstrom: Darstellung der Beispiele (ConF / Out.x / O.Act = 0) Ruhestrom: Ausgangsrelais ist invertiert (ConF / Out.x / O.Act = 1) Die Alarm LED zeigt immer die Grenzwertverletzung an (Schaltpunkt über-/unterschritten). Werden mehrere Alarme verwendet, kann in der Bedienebene überprüft werden, welcher Alarm momentan aktiv ist (Ù r Lim.1 Ù Lim.3) g Die zu überwachende Größe kann für jeden Alarm getrennt per Konfiguration ausgewählt werden Seite 24 von 88 KS 20-1

25 Bedienung Es stehen die folgenden Größen zur Verfügung ( ConF / Lim / Src.x ): Größe (Src ( Src.x.x) Istwert Bemerkung Regelabweichung xwistwert - wirksamer Sollwert. Es wird der wirksame Sollwert Weff verwendet. Das ist z.b. bei einer Rampe der sich ändernde Sollwert, nicht der Ziel- Sollwert. Alarmart Absolutalarm Relativalarm Regelabweichung xw Die Ausgabe des Alarmes wird nach dem Einschalten Relativalarm + Unterdrückung bzw. einer Sollwertänderung unterdrückt, bis der beim Anfahren od. Istwert das erste Mal in den Gutbereich gekommen Sollwertänderung ist. Spätestens nach Ablauf der Zeit 10 x ti1 wird mit Zeitlimit der Alarm aktiv geschaltet. (ti1 = Nachstellzeit 1; Parameter r Cntr) Sollte ti1 abgeschaltet sein (ti1 = OFF), wird dies als Î gewertet d.h. es kommt zu keiner Aktivierung des Alarmes bevor der Gutbereich einmal erreicht wurde. wirksamer Sollwert Weff Der wirksame Sollwert Weff, auf den geregelt wird. Absolutalarm Stellgröße y y = Reglerausgang Absolutalarm Abweichung zu SP intern Istwert - interner Sollwert. Es wird der interne Sollwert verwendet. Das ist z.b. bei einer Rampe der Zielsollwert, nicht der sich ändernde effektive Sollwert Weff. Regelabweichung xw Die Ausgabe des Alarmes wird nach dem Einschalten + Unterdrückung bzw. einer Sollwertänderung unterdrückt, bis der beim Anfahren od. Istwert das erste Mal in den Gutbereich gekommen Sollwertänderung ist. ohne Zeitlimit g Relativalarm Relativalarm Bei der Konfiguration der Alarme kann zwischen folgenden Funktionen gewählt werden ( ConF / Lim / Fnc.x ): Funktion (Fnc.x ( Fnc.x) Bemerkung abgeschaltet Messwert Messwert + Speicher Keine Grenzwertüberwachung. Messwertüberwachung. Wird der Grenzwert über-/unterschritten, erfolgt eine Alarmmeldung. Diese wird automatisch zurückgesetzt, wenn der Messwert wieder im "Gut"-Bereich (einschließlich Hysterese) ist. Messwertüberwachung + Speicherung des Alarmzustands. Wird der Grenzwert über-/unterschritten, erfolgt eine Alarmmeldung. Ein gespeicherter Grenzwert bleibt erhalten, bis er manuell zurückgesetzt wird Seite 25 von 88 KS 20-1

26 Konfigurier-Ebene 4. Konfigurier-Ebene 4.1 Konfigurations-Übersicht ConF Konfigurier-Ebene È Ì Cntr Regelung und Adaption ProG Programmgeber InP.1 Eingang 1 InP.2 Eingang 2 Lim Grenzwert-Funktionen out1 Ausgang 1 Out2 Ausgang 2 Out3 Ausgang 3 Out4 Ausgang 4 out5 Ausgang 5 out6 Ausgang 6 Logi Digitale Eingänge othr Anzeige, Bedienung, Schnittstelle End quit SP.Fn t.bas StYP I.Fnc Fnc.1 O.tYP O.Act L_r baud Ù b.ti S.Lin StYP Src.1 O.Act Y.1 SP.2 Addr C.Fnc Corr Fnc.2 Y.1 Y.2 SP.E PrtY man Src.2 Y.2 Lim.1 Y.2 dely C.Act Fnc.3 Lim.1 Lim.2 y.e Unit FAIL Src.3 Lim.2 Lim.3 man dp rng.l HC.AL Lim.3 LP.AL C.oFF Led Siehe Ausgang 2 Siehe Ausgang 2 Siehe Ausgang 1 Siehe Ausgang 2 rng.h LP.AL LP.AL HC.AL Err.r C.dEl Sp2C HC.AL HC.SC boos CyCL HC.SC TimE Pid.2 tune TimE t.end P.run Strt t.end P.End P.oFF P.End FAi.1 di.fn FAi.1 FAi.2 FAi.2 PrG.1 PrG.1 PrG2 PrG2 PrG3 PrG3 PrG4 PrG4 CALL CALL OuT.0 Out.1 O.Src Seite 26 von 88 KS 20-1

27 Konfigurier-Ebene Einstellung: Um in die Konfigurationsebene zu gelangen muss die Ù- Taste für 3 Sekunden gedrückt werden und anschließend mit der Ì- Taste der ConF-Menüpunkt ausgewählt und mit Ù- Taste bestätigt werden. Bei aktivierter Passwortfunktion erfolgt eine PASS - Abfrage. Die Konfigurationwerte können mit den ÌÈ - Tasten eingestellt werden. Durch betätigen der Ù Taste wird der Wert übernommen und es folgt der Übergang zum nächsten Konfigurationswert. Nach dem letzten Konfigurationswert einer Gruppe erscheint done in der Anzeige und es erfolgt ein automatischer Übergang zur nächsten Gruppe. g Der Rücksprung an den Anfang einer Gruppe erfolgt durch Drücken der Ù - Taste für 3 Sekunden. g Mit dem Menüpunkt quit kann die Konfiguration abgebrochen werden. 4.2 Konfiguration Cntr Name SP.Fn Wertebereich Beschreibung Default Grundkonfiguration der Sollwertverarbeitung 0 0 Festwertregler umschaltbar auf externen Sollwert (Ä LOGI/SP.E) 1 Programmregler 2 Timermodus 1 3 Timermodus 2 4 Timermodus 3 5 Timermodus 4 6 Timermodus 5 7 Timermodus 6 10 Festwertregler mit Anfahrschaltung (siehe Seite 71) 11 Festwert-/ SP.E-/ SP.2 -Regler mit Anfahrschaltung (siehe Seite 71) b.ti Timer Toleranzband 5 C.Fnc Regelverhalten (Algorithmus) 1 0 Ein/Aus-Regler bzw. Signalgerät mit einem Ausgang 1 PID-Regler (2-Punkt und stetig) Seite 27 von 88 KS 20-1

28 Konfigurier-Ebene man C.Act FAIL 2 { / Y/Aus bzw. 2-Punktregler mit Teil-/Volllastumschaltung 3 2 x PID (3-Punkt und stetig) 4 Motorschrittregler 0 nein Handverstellung zugelassen 0 1 ja (siehe auch LOGI/mAn) Wirkungsrichtung des Reglers 0 0 Invers, z.b. HeizenBei abfallendem Istwert wird die Stellgröße erhöht, bei steigendem Istwert wird die Stellgröße verringert. 1 Direkt, z.b. KühlenBei steigendem Istwert wird die Stellgröße erhöht, bei abfallendem Istwert wird die Stellgröße verringert. Verhalten bei Fühlerbruch 1 0 Reglerausgänge abgeschaltet 1 y = Y2 2 y = mittlerer Stellgrad. Bei Ausfall des Messsignales wird der Mittelwert der zuletzt ausgegebenen Stellgröße beibehalten.der max. zulässige Stellgrad kann mit dem Parameter Ym.H eingestellt werden. Die mittlere Stellgröße wird in Abständen von 1 min. gemessen, wenn die Regelabweichung kleiner als der Parameter L.Ym ist. 3 y = mittlerer Stellgrad, manuelle Verstellung möglichbei Ausfall des Messsignales wird der Mittelwert der zuletzt ausgegebenen Stellgröße beibehalten.der max. zulässige Stellgrad kann mit dem Parameter Ym.H eingestellt werden. Die mittlere Stellgröße wird in Abständen von 1 min. gemessen, wenn die Regelabweichung kleiner als der Parameter L.Ym ist. rng.l X0 (untere Regelbereichsgrenze) gibt den kleinsten Wert an, der als Istwert zu erwarten ist. rng.h X100 (obere Regelbereichsgrenze) gibt den größten Wert an, der als Istwert zu erwarten ist. SP2C Bei Umschaltung auf SP.2 wird ohne Kühlung geregelt 0 0 Standard (Kühlen bei allen Sollwerten zulässig) 1 Bei aktivem SP.2 erfolgt keine Kühlung CYCL Schaltkennlinie für 2-Punkt 2 und 3-Punktregler3 0 tune 0 Standard (siehe Seite 42) 1 Wasserkühlung linear (siehe Seite 43) 2 Wasserkühlung nicht-linear (siehe Seite 44) 3 Mit konstanter Periode (siehe Seite 45) Selbstoptimierung beim Anfahren Seite 28 von 88 KS 20-1

29 Konfigurier-Ebene Strt 0 Beim Anfahren mit Sprung-Versuch, am Sollwert Impulsversuch 1 Beim Anfahren und am Sollwert Impuls - Versuch. Einstellung für schnelle Regelstrecken, z.b. Heisskanäle. 2 Immer Sprungversuch beim Anfahren Start der Selbstoptimierung 0 0 Nur manuelles Starten der Selbstoptimierung über die Front oder Schnittstelle 1 Manuelle oder automatische Selbstoptimierung bei Netzeinschalten bzw. wenn Schwingung erkannt wird. Adt0 Optimierung von T1, T2 (nur mit BlueControl sichtbar!) 0 0 Automatische Optimierung 1 Keine Optimierung Prog InP.1 Name t.bas Name S.tYP Wertebereich Beschreibung Default Zeitbasis 0 0 Stunden:Minuten 1 Minuten:Sekunden Wertebereich Beschreibung Default Sensortyp 1 0 Thermoelement Typ L ( C), Fe-CuNi DIN 1 Thermoelement Typ J ( C), Fe-CuNi 2 Thermoelement Typ K ( C), NiCr-Ni 3 Thermoelement Typ N ( C), Nicrosil-Nisil 4 Thermoelement Typ S ( C), PtRh-Pt10% 5 Thermoelement Typ R ( C), PtRh-Pt13% 6 Thermoelement Typ T ( C), Cu-NiCu 7 Thermoelement Typ C ( C), W5%Re-W26%Re 8 Thermoelement Typ D ( C), W3%Re-W25%Re 9 Thermoelement Typ E ( C), NiCr-CuNi 10 Thermoelement Typ B (0/ C), PtRh-Pt6% 18 Thermoelement Sonder 20 Pt100 ( ,0 C) ( -200, ,0 C bei reduziertem Leitungswiderstand Messwiderstand + Leitungswiderstand ß160[) 21 Pt100 ( ,0 C) Seite 29 von 88 KS 20-1

30 Konfigurier-Ebene 22 Pt1000 ( C) 23 Spezial Ohm (voreingestellt als KTY11-6) mA / mA Eine Skalierung muss vorgenommen werden. (siehe Kapitel 6 Seite 57) V / V Eine Skalierung muss vorgenommen werden. (siehe Kapitel 6 Seite 57) S.Lin Linearisierung (nur bei S.tYP = 23 (KTY 11-6), 30 (0..20mA) und 40 (0..10V) einstellbar) ( siehe Seite 74) Corr fai1 0 Keine 1 Sonderlinearisierung. Erstellen der Linearisierungstabelle mit BlueControl (Engineering-Tool) möglich. Voreingestellt ist die Kennlinie für KTY 11-6 Temperatursensoren. Messwertkorrektur / Skalierung 0 0 Ohne Skalierung 1 Offset-Korrektur (in CAL- Ebene) (siehe Seite 58 ff) 2 2-Punkt-Korrektur (in CAL- Ebene) (siehe Seite 58 ff) 3 Skalierung (in PArA - Ebene) (siehe Seite 57) Forcing INP1 (nur mit BlueControl sichtbar!) 0 0 Kein Forcing 1 Forcing über Schnittstelle 0 InP.2 Name I.Fnc S.tYP fai2 Wertebereich Beschreibung Default Funktionsauswahl von INP2 1 0 keine Funktion (nachfolgende InP.2 - Daten werden übersprungen) 1 Heizstrom-Eingang 2 Externer Sollwert SP.E (Umschaltung LOGI/SP.E) 5 Vorgabe externer Stellwert Y.E (Umschaltung -> LOGI/ Y.E) Sensortyp mA / mA Eine Skalierung muss vorgenommen werden. (siehe Kapitel 6 Seite 57) mA Wechselstrom Eine Skalierung muss vorgenommen werden. (siehe Kapitel 6 Seite 57) Forcing INP2 (nur mit BlueControl sichtbar!) 0 0 Kein Forcing 1 Forcing über Schnittstelle Seite 30 von 88 KS 20-1

31 Konfigurier-Ebene Lim Name Fnc.1 Fnc.2 Fnc.3 Src.1 Src.2 Src.3 HC.AL LP.AL Wertebereich Beschreibung Default Funktion des Grenzwertes 1/2/ abgeschaltet 1 Messwertüberwachung 2 Messwertüberwachung + Speicherung des Alarmzustands. Ein gespeicherter Grenzwert kann über die Error Liste oder einen digitalen Eingang bzw. die è-taste zurückgesetzt werden (r LOGI/ Err.r) Quelle für Grenzwert 1/2/ Istwert = Absolutalarm 1 Regelabweichung Xw (Istwert - Sollwert) = Relativalarm 2 Regelabweichung Xw (=Relativalarm) mit Unterdrückung beim Anfahren und bei Sollwertänderung 6 wirksamer Sollwert Weff 7 Stellgröße y (Reglerausgang) 8 Regelabweichung xw (Istwert - internem Sollwert) = Relativalarm zum internen Sollwert 11 Regelabweichung Xw (=Relativalarm) mit Unterdrückung beim Anfahren od. Sollwertänderung ohne Zeitlimit. Alarm der Heizstrom-Funktion (INP2) 0 0 abgeschaltet 1 Überlast- und Kurzschlussüberwachung 2 Unterbrechungs- und Kurzschlussüberwachung Überwachung auf Regelkreis-Unterbrechung bei Heizen 0 0 kein LOOP Alarm 1 LOOP Alarm aktiv. Eine Unterbrechung des Regelkreises wird erkannt, wenn bei Y=100% nach Ablauf von 2 x ti1 keine entsprechende Reaktion des Istwertes erfolgt. Bei ti1=off ist der LOOP Alarm inaktiv. Hour OFF Betriebsstunden (nur mit BlueControl sichtbar!) Swit OFF Schaltspielzahl (nur mit BlueControl sichtbar!) OFF OFF Out.1 Name O.tYP Wertebereich Beschreibung Default Signaltyp OUT1 0 0 Relais / Logik (nur bei Strom/Logik/Spannung sichtbar) ma stetig (nur bei Strom/Logik/Spannung sichtbar) ma stetig (nur bei Strom/Logik/Spannung sichtbar) Seite 31 von 88 KS 20-1

32 Konfigurier-Ebene O.Act Y.1 Y.2 Lim.1 Lim.2 Lim.3 LP.AL HC.AL HC.SC time t.end P.End FAi.1 FAi.2 PrG.1 PrG.2 PrG.3 PrG V stetig (nur bei Strom/Logik/Spannung sichtbar) V stetig (nur bei Strom/Logik/Spannung sichtbar) 5 Transmitterspeisung (nur sichtbar wenn keine OPTION) Wirkungsrichtung von Ausgang OUT1 (nur bei O.TYP=0 0 sichtbar) 0 Direkt / Arbeitsstromprinzip 1 Invers / Ruhestromprinzip Reglerausgang Y1 (nur bei O.TYP=0 sichtbar) 1 0 nicht aktiv 1 aktiv Meldung Grenzwert 1 (nur bei O.TYP=0 sichtbar) 0 0 nicht aktiv 1 aktiv Meldung Unterbrechungsalarm (nur bei O.TYP=0 sichtbar) 0 0 nicht aktiv 1 aktiv Meldung Heizstromalarm (nur bei O.TYP=0 sichtbar) 0 0 nicht aktiv 1 aktiv Meldung Solid State Relay (SSR) Kurzschluss (nur bei 0 O.TYP=0 sichtbar) 0 nicht aktiv 1 aktiv Timer läuft (nur bei O.TYP=0 sichtbar) 0 0 nicht aktiv 1 aktiv Timer Ende (nur bei O.TYP=0 sichtbar) 0 0 nicht aktiv 1 aktiv Meldung Programm Ende (nur bei O.TYP=0 sichtbar) 0 0 nicht aktiv 1 aktiv Meldung INP1(INP2)-Fehler (nur bei O.TYP=0 sichtbar) 0 0 nicht aktiv 1 aktiv Steuerspur 1 bis 4 (nur bei O.TYP=0 sichtbar) 0 0 nicht aktiv 1 aktiv Seite 32 von 88 KS 20-1

33 Konfigurier-Ebene CALL Bedienerruf (nur bei O.TYP=0 sichtbar) 0 0 nicht aktiv 1 aktiv Out Skalierung des Analogausgangs für 0% (0/4mA bzw. 0/2V, 0 nur bei O.TYP=1..5 sichtbar) Out Skalierung des Analogausgangs für 100% (20mA bzw. 10V, 100 nur bei O.TYP=1..5 sichtbar) O.Src Signalquelle für f Analogausgang OUT1, OUT3 und OUT5 1 (nur bei O.TYP=1..5 sichtbar) 0 nicht aktiv 1 Reglerausgang y1 (stetig) 2 Reglerausgang y2 (stetig) 3 Istwert 4 wirksamer Sollwert Weff 5 Regelabweichung xw (Istwert - Sollwert) 6 Keine Funktion fout Forcing OUT1 (nur mit BlueControl sichtbar!) 0 0 Kein Forcing 1 Forcing über Schnittstelle Out.3 Konfigurier-Parameter Out.3 wie Out.1 bis auf die folgenden Default Werte: O.Act = 1 Lim.1 = 1 und Fai.1 = 1, alle anderen auf 0! Out.5 ut.5 Konfigurier-Parameter Out.5 wie Out.1 bis auf die folgenden Default Werte: Alle Werte auf 0! Out.2/ 4/ 6 Name O.Act Y.1 Y.2 Lim.1 Lim.2 Lim.3 LP.AL Wertebereich Beschreibung Default Wirkungsrichtung von Ausgang OUT2 1 0 Direkt / Arbeitsstromprinzip 1 Invers / Ruhestromprinzip Reglerausgang Y1/Y2 Y1=0 0 nicht aktiv Y2=1 1 aktiv Meldung Grenzwert 1/2 /3 1 0 nicht aktiv 1 aktiv Meldung Unterbrechungsalarm 0 0 nicht aktiv Seite 33 von 88 KS 20-1

34 Konfigurier-Ebene HC.AL HC.SC time t.end P.End FAi.1 FAi.2 PrG.1 PrG.2 PrG.3 PrG.4 CALL fout 1 aktiv Meldung Heizstromalarm 0 0 nicht aktiv 1 aktiv Meldung Solid State Relay (SSR) Kurzschluss 0 0 nicht aktiv 1 aktiv Timer läuft 0 0 nicht aktiv 1 aktiv Timer Ende 0 0 nicht aktiv 1 aktiv Meldung Programm Ende 0 0 nicht aktiv 1 aktiv Meldung INP1(INP2)-Fehler 1 0 nicht aktiv 1 aktiv Steuerspur 1 bis nicht aktiv 1 aktiv Bedienerruf 0 0 nicht aktiv 1 aktiv Forcing OUT3 (nur mit BlueControl sichtbar!) 0 0 Kein Forcing 1 Forcing über Schnittstelle Out.4 Out.6 g Konfigurier-Parameter Out.4 und Out.6 wie Out.1 bis auf: Default Y.1 = 0 Y.2 = 0 Wirkungsrichtung und Verwendung der Ausgänge Out.1 bis Out.6: Wird mehr als ein Signal als Quelle aktiv gewählt, erfolgt eine ODER- Verknüpfung der Signale z.b. als Sammelalarm Seite 34 von 88 KS 20-1

35 Konfigurier-Ebene LOGI Name L_r SP.2 SP.E Y2 Wertebereich Beschreibung Local / Remote Umschaltung (Remote: Verstellung von allen Werten über Front ist blockiert) 0 keine Funktion (Umschaltung über Schnittstelle ist möglich) 1 immer aktiv 2 DI1 schaltet 3 DI2 schaltet 4 DI3 schaltet (nur bei entsprechender Option sichtbar) 5 DI4 schaltet (nur bei entsprechender Option sichtbar) 6 è -Taste schaltet (siehe auch Kapitel 3.6 Seite 14) 7 Limit 1 schaltet 8 Limit 2 schaltet 9 Limit 3 schaltet Default Umschaltung auf zweiten Sollwert SP keine Funktion (Umschaltung über Schnittstelle ist möglich) 2 DI1 schaltet 3 DI2 schaltet 4 DI3 schaltet (nur bei entsprechender Option sichtbar) 5 DI4 schaltet (nur bei entsprechender Option sichtbar) 6 è -Taste schaltet (siehe auch Kapitel 3.6 Seite 14) 7 Limit 1 schaltet 8 Limit 2 schaltet 9 Limit 3 schaltet Umschaltung auf externen Sollwert SP.E 0 0 keine Funktion (Umschaltung über Schnittstelle ist möglich) 1 immer aktiv 2 DI1 schaltet 3 DI2 schaltet 4 DI3 schaltet (nur bei entsprechender Option sichtbar) 5 DI4 schaltet (nur bei entsprechender Option sichtbar) 6 è -Taste schaltet (siehe auch Kapitel 3.6 Seite 14) 7 Limit 1 schaltet 8 Limit 2 schaltet 9 Limit 3 schaltet Y/Y2 Umschaltung 0 0 keine Funktion (Umschaltung über Schnittstelle ist möglich) 1 immer aktiv Seite 35 von 88 KS 20-1

36 Konfigurier-Ebene ye man C.oFF 2 DI1 schaltet 3 DI2 schaltet 4 DI3 schaltet (nur bei entsprechender Option sichtbar) 5 DI4 schaltet (nur bei entsprechender Option sichtbar) 6 è -Taste schaltet (siehe auch Kapitel 3.6 Seite 14) 7 Limit 1 schaltet 8 Limit 2 schaltet 9 Limit 3 schaltet YE Umschaltung 0 0 keine Funktion (Umschaltung über Schnittstelle ist möglich) 1 immer aktiv 2 DI1 schaltet 3 DI2 schaltet 4 DI3 schaltet (nur bei entsprechender Option sichtbar) 5 DI4 schaltet (nur bei entsprechender Option sichtbar) 6 è -Taste schaltet (siehe auch Kapitel 3.6 Seite 14) 7 Limit 1 schaltet 8 Limit 2 schaltet 9 Limit 3 schaltet Automatik/Hand Umschaltung 0 0 keine Funktion (Umschaltung über Schnittstelle ist möglich) 1 immer aktiv 2 DI1 schaltet 3 DI2 schaltet 4 DI3 schaltet (nur bei entsprechender Option sichtbar) 5 DI4 schaltet (nur bei entsprechender Option sichtbar) 6 è -Taste schaltet (siehe auch Kapitel 3.6 Seite 14) 7 Limit 1 schaltet 8 Limit 2 schaltet 9 Limit 3 schaltet Ausschalten des Reglers 0 0 keine Funktion (Umschaltung über Schnittstelle ist möglich) 2 DI1 schaltet 3 DI2 schaltet 4 DI3 schaltet (nur bei entsprechender Option sichtbar) 5 DI4 schaltet (nur bei entsprechender Option sichtbar) 6 è -Taste schaltet (siehe auch Kapitel 3.6 Seite 14) 7 Limit 1 schaltet Seite 36 von 88 KS 20-1

37 Konfigurier-Ebene Err.r boos Pid.2 P.run 8 Limit 2 schaltet 9 Limit 3 schaltet Rücksetzen aller gespeicherten Einträge der Errorliste 0 0 keine Funktion (Umschaltung über Schnittstelle ist möglich) 2 DI1 schaltet 3 DI2 schaltet 4 DI3 schaltet (nur bei entsprechender Option sichtbar) 5 DI4 schaltet (nur bei entsprechender Option sichtbar) 6 è -Taste schaltet (siehe auch Kapitel 3.6 Seite 14) 7 Limit 1 schaltet 8 Limit 2 schaltet 9 Limit 3 schaltet Boostfunktion: Sollwert wird um den Wert SP.bo für die Zeit 0 t.bo erhöht. 0 keine Funktion (Umschaltung über Schnittstelle ist möglich) 2 DI1 schaltet 3 DI2 schaltet 4 DI3 schaltet (nur bei entsprechender Option sichtbar) 5 DI4 schaltet (nur bei entsprechender Option sichtbar) 6 è -Taste schaltet (siehe auch Kapitel 3.6 Seite 14) 7 Limit 1 schaltet 8 Limit 2 schaltet 9 Limit 3 schaltet Parameter-Umschaltung (Pb, ti, td) 0 0 keine Funktion (Umschaltung über Schnittstelle ist möglich) 2 DI1 schaltet 3 DI2 schaltet 4 DI3 schaltet (nur bei entsprechender Option sichtbar) 5 DI4 schaltet (nur bei entsprechender Option sichtbar) 6 è -Taste schaltet (siehe auch Kapitel 3.6 Seite 14) 7 Limit 1 schaltet 8 Limit 2 schaltet 9 Limit 3 schaltet Programmgeber-Run/Stop (siehe Seite ) 0 0 keine Funktion (Umschaltung über Schnittstelle ist möglich) 2 DI1 schaltet 3 DI2 schaltet 4 DI3 schaltet (nur bei entsprechender Option sichtbar) Seite 37 von 88 KS 20-1

38 Konfigurier-Ebene othr P.oFF di.fn fdi1 fdi2 fdi3 fdi4 Name baud 5 DI4 schaltet (nur bei entsprechender Option sichtbar) 6 è -Taste schaltet (siehe auch Kapitel 3.6 Seite 14) 7 Limit 1 schaltet 8 Limit 2 schaltet 9 Limit 3 schaltet Programmgeber aus 0 keine Funktion (Umschaltung über Schnittstelle ist möglich) 2 DI1 schaltet 3 DI2 schaltet 4 DI3 schaltet (nur bei entsprechender Option sichtbar) 5 DI4 schaltet (nur bei entsprechender Option sichtbar) 6 è -Taste schaltet (siehe auch Kapitel 3.6 Seite 14) 7 Limit 1 schaltet 8 Limit 2 schaltet 9 Limit 3 schaltet 0 direkt 1 invers Funktion der digitalen Eingänge (gilt für alle Eingänge) 0 2 Tasterfunktion Forcing di1/di2/di3 (nur mit BlueControl sichtbar!) 0 0 Kein Forcing 1 Forcing über Schnittstelle Wertebereich Beschreibung Default Baudrate der Schnittstelle (nur bei OPTION sichtbar) Baud Baud Baud Baud Addr Adresse auf der Schnittstelle (nur bei OPTION sichtbar) 1 PrtY Parität der Daten auf der Schnittstelle (nur bei OPTION sichtbar) 0 kein Parity (2 Stopbits) 1 gerade Parity 2 ungerade Parity 3 kein Parity (1 Stopbits) dely Antwortverzögerung [ms] (nur bei OPTION sichtbar) Seite 38 von 88 KS 20-1

39 Konfigurier-Ebene Unit Einheit 1 0 ohne Einheit 1 C 2 F dp Dezimalpunkt (max. Nachkommastellen) 0 0 keine Dezimalstelle 1 1 Dezimalstelle 2 2 Dezimalstellen 3 3 Dezimalstellen C.dEl Modem delay [ms]zusätzliche Verzögerungszeit bevor die 0 empfangene Nachricht im Modbus ausgewertet wird. Diese Zeit wird benötigt, wenn bei der Modemübertragung Nachrichten nicht kontinuierlich transferiert werden. FrEq Umschaltung 50/60 Hz (nur mit BlueControl sichtbar!) 0 0 Netzfrequenz 50 Hz 1 Netzfrequenz 60 Hz MASt Modbus Master / Slave (nur mit BlueControl sichtbar!) 0 0 Nein 1 Ja Cycl Masterzyklus (sek.) (nur mit BlueControl sichtbar!) 120 Adr Zieladresse (nur mit BlueControl sichtbar!) AdrU Quellenadresse (nur mit BlueControl sichtbar!) Numb Anzahl der Daten (nur mit BlueControl sichtbar!) 1 ICof Blockierung Regler aus (nur mit BlueControl sichtbar!) 0 0 Freigegeben 1 Blockiert IAda Blockierung Selbstoptimierung (nur mit BlueControl 0 sichtbar!) 0 Freigegeben 1 Blockiert IExo Blockierung erweiterte Bedienebene (nur mit BlueControl 0 sichtbar!) 0 Freigegeben 1 Blockiert ILat Unterdrückung Fehlerspeicher (nur mit BlueControl sichtbar!) 0 0 Nein 1 Ja Seite 39 von 88 KS 20-1

40 Konfigurier-Ebene ptmp Zugriff temporäre Programmänderung (nur mit BlueControl 0 sichtbar!) 0 Nein 1 Ja ppre Zugriff Preset auf Ende und Reset (nur mit BlueControl 0 sichtbar!) 0 Nein 1 Ja prun Zugriff Run / Stop (nur mit BlueControl sichtbar!) 0 0 Nein 1 Ja pswi Zugriff Umschaltung Regler (nur mit BlueControl sichtbar!) 0 0 Nein 1 Ja pcom Zugriff allgemein Programm Parameter (b.lo nur mit 0 BlueControl sichtbar!) 0 Nein 1 Ja Pass OFF IPar Passwort (nur mit BlueControl sichtbar!) OFF Blockierung Parameterebene rebene (nur mit BlueControl sichtbar!) 1 0 Freigegeben 1 Blockiert ICnf Blockierung Konfigurationsebene (nur mit BlueControl 1 sichtbar!) 0 Freigegeben 1 Blockiert ICal Blockierung Kalibrierebene (nur mit BlueControl sichtbar!) 1 0 Freigegeben 1 Blockiert F.Coff Abschaltverhalten (nur mit BlueControl sichtbar!) 0 0 PID - Regelfunktion aus 1 Alle Funktionen aus D2.Err Fehleranzeige in Display 2 (nur mit BlueControl sichtbar!) 0 0 keine Reaktion auf Fehler 1 blinkende Fehleranzeige PDis3 Anzeige 3 Programmgeber-Bedienebene (nur mit BlueControl 0 sichtbar!) 0 Segm.-Nr., Segm.-Typ, Progr.-Restzeit 1 Segm.-Nr., Segm.-Typ, Segm.-Restzeit Seite 40 von 88 KS 20-1

41 Konfigurier-Ebene 2 Segm.-Nr., Segm.-Typ, Nettozeit 3 Progr.-Nr., Segm.-Typ, Progr.-Restzeit 4 Progr.-Nr., Segm.-Typ, Segm.-Restzeit 5 Progr.-Nr., Segm.-Typ, Nettozeit g Rücksetzen der Regler-Konfiguration auf Werkseinstellung (Default) r Kapitel 13.1 (Seite 86) + BlueControl - Engineering-Tool für die BluePort Regler-Serie Um die Konfiguration und Parametrierung des KS20-1 zu erleichtern, steht ein Engineering-Tool mit abgestuften Funktionalitäten zur Verfügung (siehe Datenblatt: Zusatzgeräte mit Bestellangaben). Neben der Konfigurierung und Parametrierung dient BlueControl zur Datenerfassung und bietet Archivierungs- und Druckfunktionen. BlueControl wird mit PC (Windows XP / Vista / Windows7/ Windows8) und einem PC- Adapter über die Engineering-Schnittstelle mit dem KS20-1 verbunden. Beschreibung: siehe Kapitel 11: : BlueControl (Seite Fehler! Textmarke nicht definiert. ) Seite 41 von 88 KS 20-1

42 Konfigurier-Ebene 4.3 Sollwertverarbeitung Im nachfolgenden Bild ist die Struktur der Sollwertverarbeitung dargestellt: Sollwertgradient / Rampe Schaltverhalten Um zu verhindern, dass es zu sprunghaften Änderungen des Sollwertes kommt, kann der Parameter r Sollwert r r.sp auf eine maximale Änderungsgeschwindigkeit eingestellt werden. Dieser Gradient wirkt in positiver und negativer Richtung. Steht der Parameter r.sp, wie in der Werkseinstellung, auf OFF, ist der Gradient abgeschaltet und die Änderungen am Sollwert werden direkt ausgeführt (Parameter: siehe Seite 55): Über den Konfigurationsparameter CYCL (ConF/ Cntr/ CYCL) kann die Berechnung der Einschalt-/Pausenzeit bei 2-Punkt- und 3-Punkt-Reglern angepasst werden. Hierzu stehen bis zu 4 Verfahren zur Verfügung Standard ( CyCl= 0 ) Die eingestellten Periodendauern t1 und t2 gelten für 50% bzw. -50% Stellgröße. Bei sehr kleinen bzw. sehr großen Stellwerten wird die effektive Periodendauer so weit verlängert, dass es nicht zu unsinnig kurzen Ein- und Aus- Impulsen kommt Seite 42 von 88 KS 20-1

43 Konfigurier-Ebene Die kürzesten Impulse ergeben sich aus ¼ x t1 bzw. ¼ x t2. Die Kennlinie wird auch als Badewannenkurve bezeichnet. Einzustellende Parameter: t1 : Minimale Periodendauer 1 (Heizen) [s] ( PArA/ Cntr) t2 : Minimale Periodendauer 2 (Kühlen) [s] Schaltverhalten linear ( CyCl= 1 ) Für den Heizenbereich (Y1) wird das Standardverfahren (siehe Kapitel 4.3.3) verwendet. Für den Kühlenbereich (Y2) wird ein spezieller Algorithmus für das Kühlen mit Wasser verwendet. Generell wird die Kühlung erst ab einer einstellbaren Isttemperatur (E.H2O) freigegeben, da bei niedrigeren Temperaturen keine Verdampfung mit der damit verbundenen Kühlwirkung erfolgen kann. Schäden an der Anlage werden dadurch vermieden. Die Impulslänge Kühlen wird mit dem Parameter t.on eingestellt und ist für alle Stellwerte fest. Die Aus-Zeit wird je nach Stellwert variiert. Über den Parameter t.off kann die minimale Aus-Zeit festgelegt werden. Soll ein kürzerer Aus-Impuls ausgegeben werden, wird dieser unterdrückt, d.h. der maximale effektive Kühlenstellwert ergibt sich aus t.on/( t.on+ t.off) x 100%. Einzustellende Parameter: E.H2O: Minimale Temperatur für Wasserkühlen ( PArA / Cntr) t.on: Impulsdauer Wasserkühlen t.off: Minimale Pause Wasserkühlen Seite 43 von 88 KS 20-1

44 Konfigurier-Ebene Schaltverhalten nicht-linear ( CyCl= 2 ) Bei diesem Verfahren wird besonders berücksichtigt, dass die Stärke des Kühleneingriffs in der Regel sehr viel stärker ist als der Heizeneingriff und dies beim Übergang von Heizen nach Kühlen zu ungünstigen Verhalten führen kann. Die Kühlkurve sorgt dafür, dass der Eingriff bei 0 bis -70% Stellgröße sehr schwach ist. Darüber hinaus steigt die Stellgröße sehr schnell auf die maximal mögliche Kühlleistung an. Mit dem Parameter F.H2O kann die Krümmung dieser Kennlinie verändert werden. Für den Heizen- bereich wird ebenfalls das Standardverfahren (siehe Kapitel 4.3.3) verwendet. Die Freigabe der Kühlung erfolgt ebenfalls in Abhängigkeit der Isttemperatur. Einzustellende Parameter: E.H2O: Minimale Temperatur für Wasserkühlen ( PArA / Cntr) t.on: Impulsdauer Wasserkühlen t.off: Minimale Pause Wasserkühlen F.H2O: Anpassung der (unlinearen) Kennlinie Wasserkühlen Seite 44 von 88 KS 20-1

45 Konfigurier-Ebene Heizen und Kühlen mit konstanter Periode ( CyCl= 3 ) Die eingestellten Periodendauern t1 und t2 werden im gesamten Ausgangsbereich eingehalten. Damit sich keine unsinnig kurzen Impulse ergeben, wird mit dem Parameter tp die kürzeste Impulsdauer eingestellt. Bei kleinen Stellwerten die einen Impuls kürzer als der in tp eingestellte Wert erfordern, wird dieser unterdrückt. Der Regler merkt sich aber den Impuls und summiert weitere Impulse so lange auf, bis ein Impuls der Dauer tp herausgegeben werden kann. Einzustellende Parameter: t1 : Minimale Periodendauer 1 (Heizen) [s] ( PArA/ Cntr) t2 : Minimale Periodendauer 2 (Kühlen) [s] tp: Mindest Impulslänge [s] Seite 45 von 88 KS 20-1

46 Konfigurier-Ebene 4.4 Konfigurier-Beispiele Ein-Aus Aus-Regler / Signalgerät (invers) ConF/Cntr: SP.Fn = 0 Festwert- / Folgeregler C.Fnc = 0 Signalgerät mit einem Ausgang C.Act = 0 Wirkungsrichtung invers (Z.B. Heizen-Anwendungen) ConF/Out.1: O.Act = 0 Wirkungsrichtung Out.1 direkt Y.1 = 1 Regelausgang Y1 aktiv PArA/Cntr: HYS.L = Schaltdifferenz unterhalb von SP PArA/Cntr: HYS.H = Schaltdifferenz oberhalb von SP PArA/SEtP: SP.LO = Untere Sollwertgrenze für Weff SP.Hi = Obere Sollwertgrenze für Weff g Soll das Signalgerät direkt arbeiten, muss die Wirkungsrichtung des Reglers vertauscht werden ( ConF / Cntr / C.Act = 1 ) Seite 46 von 88 KS 20-1

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