XMT-4000温度控制仪（温度调节仪）

产品名称：XMT-4000温度控制仪（温度调节仪）
产品编号：165852-729
产品型号：XMT-4000
更新时间：2009.07.01
出品单位：热电偶 Thermocouple,热电阻,双金属温度计,聚四氟乙烯,四氟垫片--上海飞龙仪表电器有限公司


产品详细介绍
XMT-00系列智能专家PID
工业控制/调节器
XMT-4000系列智能专家PID
30段可编程工业控制/调节器
（一）、功能简述
XMT-4000系列可编程温度控制/调节器（为简化起见以后叙述用XMT-4000）仪表以XMT-3000系列仪表为基础，两者的硬件结构相同，所以仪表的技术规格参数大致相同。XMT-4000系列仪表兼容了XMT-3000系列仪表的功能（但XMT-4000系列仪表取消了手动操作功能），并增加了用户可编程时间控制功能，编程曲线最多可达三十段，还有两个事件输出功能。XMT-4000系列仪表和XMT-3000系列仪表的面板一样，但操作方法却有很大的不同。XMT-4000系列仪表没有变送输出、外部给定及直接阀门控制这三项功能。
用户使用XMT-4000系列仪表前，先要阅读《XMT-3000系列智能专能PID工业调节器使用说明书》。再阅读本说明书，然后需要正确掌握仪表的接线，其次还要掌握仪表各参数的含义并能根据自己的需要设置仪表的参数。
XMT-4000系列仪表用于需要按一定时间规律自动改变给定值来进行控制的场合。它设计*，具有强大的编程及操作能力，采用高抗干扰及高可靠性的结构，能广泛适合各种不同用户的要求，进一步提高控制设备的自动化程度。XMT-4000系列仪表的主要特点介绍以下：
1、 30段程度控制，可设置任意大小的升、降温度（或压力、流量、湿度等）斜率。
2、 编程及操作均十分灵活，具有跳转（循环）、运行、暂停及停止等可编程/可操作命令。并允许在程序控制运行中随时随意修改程序。
3、 二路事件输出功能。可通过报警输出控制其他设备联锁动作，进一步提高设备自动化能力。
4、 外部控制输入开关选件，通过外部开关执行程序运行/暂停/停止等操作，能实现联锁、同步启动运行等功能，并方便工人操作。
5、 专家PID调节方式，无超调及无欠调的优良控制特性，具备曲线拟合功能，能获得光滑平顺的曲线控制效果。
6、 具有测量值启动功能及准备功能，使程序执行更有效率及更完善。
7、 具有四种停电/开机事件处理模式选择，完善地解决意外停电对程序控制带来的影响。
（二） 、型号定义
XMT-4000系列仪表的型号定义与XMT-3000系列仪表相同，请参见《XMT-3000系列智能专家PID工业调节器使用说明书》。有所不同的是，XMT-4000系列仪表在辅助功能位置不能安装变送输出模块，但允许安装外部控制输入接口模块，用于外部进行程序运行/暂停及停止等操作。
二、面板说明及操作说明
（一）、面板说明书 （以XMT-4000A仪表为例）
① PV—测量值显示 ⑥AL2—报警灯
② SV—设定值显示 ⑦SET—设定值
③ OUT—输出指示灯 ⑧<（AT）—移位键
④ RUN—程序运行灯 ⑨∧—增加键
⑤ AL1—报警灯 ⑩∨—减少键
※ 设置程序时：①上显示窗显示程序代号，如C01、t01等，下显示窗显示程序值。该状态如果没有按键操作，只能保持约10秒钟，随后会自动回到显示测量值的状态下。
※ 运行状态：上显示窗显示4位的测量值，下显示窗显示4位给定值。
※ 暂停状态：上显示窗显示测量值，下显示窗交替显示给定值与“HoLd"的符号。
※ 停止状态：上显示窗显示测量测，下显示窗交替显示给定值与“StoP"的符号。
※ 时间显示：如果执行了时间显示的操作，则上显示窗显示当前程序段设置时间，下显示窗显示已运行的时间。即使没有按SET键退出时间显示状态，约30秒后也会自动回到显示测量值的状态下。
※ RUN（程序运行）指示灯：当程序停止运行时，该灯灭；当程序正常运行时，该灯亮；当程序运行但停止计时时，即暂停、准备或自整定等状态下时，该灯闪动。
（二）、操作说明
1、 设置程序：按<键一下即放开，仪表就进入设置程序状态。仪表先显示当前运行段起始给定温度，此时显示的数据最后一位（个位数）的小数点就开始闪动（如同光标）。按∨键减小数据，按∧键增加数据，按<键可移动修改数据的位置（光标）。将给定温度改为适合的值后，再按SET键一下，就显示出下一个要设置的程值（当前段时间）来，每段程序按温度、时间等顺序依次排列。仪表允许在程序运行时修改程序。在设置程序时，先按<键并保持不放后，再按SET键可提前退出设置程序状态，再按∨键可返回设置上一数值。注意，如果程序设置已被锁上（见后文Loc参数的介绍），则以上设置程序值的操作无法执行。
2、 设置参数：按SET键并保持2秒钟，等显示出参数后再放开。再按SET键，仪表将依此显示各参数，如上限报警值HiAL、参数锁Loc等等，通过<、∨、∧等键可修改参数值。在设置参数状态下，先按<键并保持不放后，再按SET键可退出设置参数状态，再按∨键可返回检查上一参数，但如果参数已被Loc锁上，则该功能不能执行。
如果参数被Loc锁上（后文介绍），则只能显示被EP参数定义的现场参数（可由用户定义的，工作现场经常需要使用的参数），而无法看到其它参数。不过，至少能看到Loc参数显示出来。
3、 显示及修改程序动行段号（StEP）：程序运行中有时希望从程序的某一段开始运行，或者直接跳到某一段行程序，例如当前程序已运行到第4段，但用户需要提前结束该段而运行第5段，则可执行修改程序运行段号的功能。XMT-4000系列能通过设定StEP，从30段程序段中任意段开始执行程序。如果用户需要运行的温度曲线小于30段，仪表还允许用户设置多条不同的曲线程序，分别执行，只要它们的总段数（包括必要的控制段）不超过30段即可。例如某工艺曲线为9段程序，则仪表可设置3条这样类似的曲线，在生产过程中，通过改变StEP来调用不同的曲线。
要修改StEP值时，操作时按SET键一下即放开，仪表就显示StEP值，通过∨、∧等键可进行修改。通常StEP随着程序的执行自动增加或跳转。如果人为改变其数值，段运行时间被清除为0，程序从新段的起始位置开始执行。如果没有改变StEP值就按SET退出，则不影响程序运行。
4、 显示运行时间：在显示StEP时，再按SET键一下即放开，则仪表上显示器显示当前段的段时间，下显示器显示当前段的运行时间，此状态下再按SET键一下即放开，则返回PV及SV显示状态。
5、 运行时修改程序曲线：运行中，在恒温段，如果要升高（或降低）当前给定温度，则要同时升高（或降低）当前段给定温度及下一段给定温度。如果要增加或缩短保温时间，则可增加或减少当前段的段时间，在升/降温段如果要改变升/降温度斜率，可根据需要改变段时间、当前段给定温度及下一段给定温度。如果测量值启动功能被允许，则在升温或降温段每次修改数据后仪表都会试图通过改变运行时间来使得给定值与测量值保持一致。测量值启动功能对恒温段无效。
6、 运行/暂停（run/HoLd）：在停止状态下按∨键并保持约2秒钟，直到仪表下显示器显示run的符号，则仪表开始运行程序。在运行状态下按∨键并保持约2秒钟，直到仪表下显示器显示Hold的符号，则仪表进入暂停状态。在暂停、准备及自整定等状态下时，RUN指示灯闪动；运行（run）状态下，run指示灯亮。暂停是仪表仍执行控制，并将给定值控制在暂停时的给定值上，时间停止增加，运行时间及给定值均不会变化。在暂停状态下按∨键并保持约2秒钟，直到仪表下显示器下显示run的符号，则仪表又重新运行。
7、 停止（StoP）：按∧键并保持约2秒钟，直到仪表下显示器显示StoP的符号，此时仪表执行停止运行操作。该操作使仪表进入停止运行状态，同时StEP被修改为1，并清除输出，也停止控制输出。用户需要重新执行程序时，可执行run运行操作，此时程序重新由第1 段开始运行。
8、 自整定（AT）：初次使用时应利用仪表自整定功能来确定控制参数（M50/P/t参数值），才实现理想的控制。注意：系统在不同给定值下整定得出的参数值不相同，所以需要执行自整定功能时，应先等程序运行到的给定值上，再执行启动自整定的操作功能。初次启动自整定时按<键并保持约2 秒钟，等仪表下显示器显示“At"字样再放开。（如果已启动过一次，则该操作功能无法执行，这时应用参数将Ctrl设置为2来启动自整定，见参数说明）。自整定时，仪表执行位式控制，经2-3次ON/OFF动作后，仪表内部微处理器根据位式控制产生的振荡，分析其周期，幅度及波形来计算最佳控制参数。仪表自整定出控制参数并开始执行精确的专家PID控制。如果要放弃自整定，可再自整定状态下按<键并保持约2秒钟，等仪表下显示器的“At“字样停止闪动即可，通常自整定只需执行一次即可。仪表在自整定结束后，会将参数Ctrl设置为3（出厂时为1），这样无法从面板再按<键启动自整定，可以避免人为的误操作再次启动自整定。
自整定执行时采用位式控制，其输出定位在oPL及oPH参数定义的位置。在一些输出不允许大幅度变化的场合，如某些阀门控制。可先调整oPL及oPH缩小输出的范围，将输出限制在允许的幅度上，等自整定结束后，再将oPL及oPH修改回原来的位置。
三、概念解释
XMT-4000型仪表操作较复杂，以下先对其一些名词作概念解释。
程序段 段号可从1-30，当前段（StEP）表示目前正在执行的段。
段时间 指程序段运行的总时间，单位是分钟，有效数值从1-9999。
运行时间 指当前段已运行时间，当运行时间达到设置的段时间时，程序自动转往下一段运行。
跳转 程序段可编程为自动跳转到1-30段中的任意段执行，可实现循环控制。通过修改StEP的数值也可实现跳转。另外，如果程序段号已运行到第30段，则自动再跳回第1段运行。
运行/暂停 程序在运行状态时，时间计时，给定值按预制的曲线变化。程序在暂停状态下，时间停止计时，给定值保持不变。仪表能在程序段中编入暂停操作。当程序中遇到段设置时间为0时，或者跳转段跳到的还是跳转段时（后文介绍），程序都进入暂停状态。暂停/运行操作也可由人随时执行。
停止 执行停止操作，将使程序停止运行，此时运行时间被清0并停止计时，事件输出开关复位，并且停止控制输出。在停止状态下执行运行操作，则仪表将从StEP设置的段号启动运行程序。可在程序段设置中编入自动停止的功能，并同时对运行段号StEP值进行设置。也可人为随时执行停止操作（执行后StEP被设置为1，不过用户可再进行修改）。
停电/开机事件 指仪表接通电源或在运行中意外停电，后文将介绍4种处理方案供用户选择。
事件输出 事件输出由程序编排发生。可在程序运行中控制2路报警开关动作，以方便控制各种外部设备同步或连锁工作。
测量值启值 在启动运行程序、意外停电/开机后但又需要继续运行程序、人为修改StEP值或程序值时，常造成测量值与给定值不一致，允许测量值启动功能则可由仪表通过调整运行时间使得二者保持一致。
准备 在启动运行程序、意外停电/开机后但又需要运行程序、人为修改StEP值或程序值时，如果测量值与给定值不同（如果允许测量值启动功能，系统先用测量值启动功能进行处理，对不符合测量值启动功能处理条件的才用准备功能进行处理），并且其差值大于正（或负）偏差报警值，（dHAL及dLAL）时，仪表并不立即进行正（或负）偏差报警，而是先将测量值调节到其误差小于偏差报警值，此时程序也暂停计时，直到正、负偏差符合要求后才再启动程序。准备功能用于设置无法预知升/降温时间的方案也十分有用。要关闭准备功能，可将dHAL及dLAL设置得足够大即可。
曲线拟合 曲线拟合是XMT-4000型仪表采用的一种控制技术，由于控制对象通常具有时滞后的特点，所以仪表对线性升、降温及恒温曲线在折点处自动平滑化，平滑程度与系统的滞后时间参数t有关，t越大，则平滑程度也越大，反之越小。一般控制对象的滞后时间（如热惯性）越小，则程序控制效果越好。按曲线拟合方式处理程序曲线，可以避免出现超调现象。注意：曲线拟合的特性使程序控制在线性程序升温时产固定的负偏差，在线性降温时产生固定的正偏差，该偏差值大小与滞后时间（t）和升（降）温速率成正比。这乃是正常的现象。
外部输入事件 接在仪表外部的机械开关的通断可触发外部输入事件。它能执行仪表的运行、暂停及停止操作。当需要自动执行程序或控制多台仪表同时启动运行时，可利用外部输入事件来实现。
四、程序编排与操作
XMT-4000系列仪表的程序编排统一采用温度-时间-温度格式，其定义是，从当前段设置温度，经过该段设置的时间到达下一温度。温度设置值的单位是℃，而时间值的单位是分钟。下例为一个包含线性升温、恒温、线性降温、跳转循环、准备、暂停及事件输出的6段程序例子。
第1段 C 01=100 t 01=30；100℃起开始线性升温，升温时间为30分钟，升温斜率为10℃/分。
第2段 C 02=400 t 02=60；升温至400℃，恒温时间为60分。
第3段 C 03=400 t 03=120；降温段，降温段时间为120分，降温斜率为2℃/分。
第4段 C 04=160 t 04= -35；降温至160℃后，接通报警开关1，并且跳往第5段执行。
第5段 C 05=160 t 05=0； 进入暂停状态，需操作人员执行操作后才能继续运行至第6段。
第6段 C 06=160 t 06= -151；关闭报警开关1，并且跳往第1段执行，从头循环。
本例中，在第6段跳往第1段后，由于其温度为160℃，而C01为100℃，不相等。而第6段又是跳转段，假定正偏差报警值设置为5℃，则程序在第4段跳往第1段后将*入准备状态，即先将温度控制到小于正偏差报警值，即105℃。然后再进行第1段的程序升温。此温控程序见下图：


另外注意，如果存在报警并且定义通过报警开关1输出，则第6段无法关闭报警开关1，因为报警也同样可接通报警开关。
采用温度-时间编程方法的优点是升温、降温的斜率设置的范围非常宽。升温及恒温段具有统一的设置格式，方便学习。设置曲线更灵活，或以连续设置升温段（如用不同斜率的升温段近似实现函数升温），或连续的恒温段。
（1） 时间设置
tXX=1-9999（分）表示第XX段设置的时间值。
tXX=0 仪表在第XX段进入暂停状态（Hold），程序在此暂停运运行。
tXX= -1—240 时间值为负数表示是一个控制命令。以控制程序运行的停止、跳转及二路事件输出。
含义如下： tXX= -（A*30+B）
B的值为1-30，表示程序跳转到B值表示的段执行
A=0，无作用（只执行跳转功能）。
A=1，接通报警开关1。
A=2，接通报警开关2。
A=3，同时接通报警开关1和2。3
A=4，仪表执行停止（StoP）操作，B值有不同含义，目前应设置为1，2-30有备用含义。
A=5，关闭报警开关1。
A=6，关闭报警开关2。
A=7，关闭报警开关1及2。
例如：上面例子程序第4段定义为，跳往第5段，接通报警开关1。
则设置：t 04=-（1*30+5）=-35
又如：上面例子程序第6段定义为，跳转第1段，关闭报警开关1。
则设置：t 06= -（5*30+1）= -151
又如：假定程序运行到第8段需要停止结束。
则设置： t 08= -（4*30+1）= -121。这就是停止运行程序的设置。
程序在第8段自动结束后，用户执行run操作后，程序将从1段起运行。
注意：除执行运行操作或接通电源时遇到跳转段时，可以继续跳转运行外。在程序运行中遇到跳转段控制程序跳到的还是控制段时，则程序自动暂停执行（即仪表在连续两次跳转中自动插入暂停操作），需要外部的run/Hold键操作解除暂停状态。注意，跳转段如果跳到的是自已（例如t 06= -6），则将无法解除暂停状态，因为这样的段可以说是无意义的。所以在上例的程序中，第5段（暂停操作段）也可以省略，但为了使程序易于读懂，我们建议还是加入该段。
（2） 给定值设置
给定值可设置的数值范围是-1999— +9999，表示需要控制的温度值（℃）或线定义单位。
（3） 程序的输入操作
按<键，仪表就进入程序输入设置状态。先显示第1段的温度值。其后则依次按SET键，就依次显示第1段及其后各段的时间值及温度值。例如前例中的程序显示应为：
按键 上显示器 下显示器 说明
< C 01 100 第1段温度为100℃
SET t 01 30 第1段时间为30分
SET C 02 400 第2段温度为400℃
SET t 02 60 第2段时间为60分
SET C 03 400 第3段温度为400℃
…………….
下显示器显示值为数值，可以用<、∨、∧等键修改数据。其余的操作前文已详细介绍。
（4） 运行多条曲线时程序的编排方法
XMT-4000系列仪表具有灵活*的程序编排方法，由于仪表执行停止运行（StoP）后会自动将StEP设置为1，如果在启动运行前没有修改StEP值，则重新运行一般从第1段起运行。对于编有多条控温曲线的用户，可以采用将第1段设置为跳转段的方法来分别执行不同的曲线。如用户有三条长度均为8段的曲线，则可将程序编排在2-9，10-17，18-25。要使复位后分别执行不同的曲线，则其第1段（跳转段）应设置如下：
t 01= -2；表示运行操作执行第1条曲线（2-9）
t 01= -10；表示运行操作执行第2条曲线（10-17）
t 01= -18；表示运行操作执行第3条曲线（18-25）
需要改变生产工艺时，只要将“T 01"分别设置为-2、-10或-18即可使运行分别开始运行不同的曲线。也可省略该跳转段，但在每次启动运行前将StEP设置为需要运行曲线的起始段即可。
（5） 外部事件输入接口
XMT-4000型仪表可安装外部事件输入控制接口模块在仪表的辅助功能位置，安装该选件后仪表不允许再安装通迅接口功能。带该选件的XMT-4000型仪表可以使用外部开关来控制程序的暂停/运行及停止功能。该功能的目的有：1、多台仪表同步运行或同步停止；2、方便操作，利用该接口可在控制柜上安装运行/暂停及停止按钮，使操作工无需接触仪表，利于工人掌握；3、能用可编程序控制器一类的设备控制仪表联动。该接口位置在仪表辅助功能处，见仪表接线图，外部开关接线图如下。外部控制接口应安装不自锁的按钮开关。按开关run/HoLd，仪表执行运行/暂停操作。按StoP，则仪表执行停止操作。
注意：1、为防止误动作，要求操作人员按钮的停留时大于0.3秒，才保证可靠操作。
2、参数CF必须正确设置，否则其会认为仪表辅助功能是通迅接口而无法工作。
五、停电处理
对XMT-4000型仪表，run参数定义程序运行时的事件处理模式。
对程序的控制执行能产生影响的突发动作被称为事件，事件常有产生不可预料结果的可能，事件处理就是要让这些不可预料的情况变为可预料的结果。
run=A*1+B*4
其中A用于选择4种停电/开机事件处理模式，B用于选择2种运行/修改处理模式。停电/开机事件处理模式。
XMT-4000型仪表的停电/开机事件处理是重要的功能，程序控温的目的是提高设备的自动化水平，以达到提高生产速度，提高产品一致性及合格率，降低产生人为不利因素。但是在一个有停电意外的生产条件下，停电处理不当，就会中断控温程序的正常执行，导致生产的失败。XMT-4000具有停电处理功能，用户根据自已的工艺需要进行设置，能尽可能避免因停电造成的损失。
仪表在停电后，能可靠地保存当前段号StEP、30个程序段、事件输出状态、运行/暂停/停止状态及运行时间，它们都存储在*的EEPROM器件中，能保存10年。并在电源接通时时行恢复或处理。
XMT-4000型仪表可选择4种停电处理功能，run参数中A的设置功能可表达如下：
A=0，无论是何情况，在通电后都转往第29段进行故障处理，如接通事件输出开关进进行报警等。
A=1，在通电后如果没有偏差报警，则在原终止处继续执行，事件输出状态保持不变。否则转往第29段起执行，同时清除事件输出状态。该方式适合工艺要求较高的应用。
A=2，在仪表通电后继续在原终止处执行，适合事件停电不影响生产的应用。
A=3，通电后无论出现何种情况，仪表都进入停止状态。适合要求停电处理的情况。
运行/修改事件处理
当XMT-4000型仪表执行运行（run）操作、停电/开机时而又需要继续运行程序（*行停电/开机事件处理）、用户修改了当前段的运行程序值（当前段给定值、当前段时间或下一段给定值）或StEP值时，仪表统称运行/修改事件。运行/修改事件发生时仪表的实际测量值与程序计算的给定值往往都有不相同，而这种不同往往是用户不希望产生而以难以预料的，因为它会使得程序控制产生不一致性。
例如：一个升温段程序，设置仪表由25℃经过600分钟升温至625℃，每分钟升温1℃，假定程序从该段起始位置启动时，如果测量值刚好为25℃，则程序能按原计划顺利执行。但如果此时测量值为100℃（因启动时系统温度还未降下来，这种情况常常发生），则程序就难以按原计划顺利执行。XMT-4000提供以下模式供用户选择来处理这一类问题。
B=0，普通模式，程序按原计划执行，这种模式保证了固定的程序运行时间，但无法保证整条曲线的完整性。
B=1，测量值起动功能，根据测量预置已运行的时间。在上例中，仪表将从第75分钟的位置（此时给定温度为100℃）开始运行，该模式能根据测量值调整运行时间。该模式与B=0相比减少了运行时间，也不保证整条曲线的完整性，但能保证升温速率的一致性。在恒温段，测量值小于曲线温度或高于曲线温度时（如上例中启动时测量值小于℃或大于625℃），该功能将被取消，此时与B=0时相同。
准备功能：XMT-4000型仪表的准备功能是附加在上述两种运行/修改事件处理模式上的，使用准功能要求用户设置适当的dHAL及dLAL等偏差报警参数，使得上述的运行/修改事件发生时，如果满足偏差报警的条件，则仪表将先暂停程序运行使得给定值的运行时间不变，也不输出偏差报警信号，而是控制测量值直到解除偏差报警后才继续运行程序。如果上述run参数的B=1，系统先执行测量值启动功能，然后再执行准备功能。如果测量值启动功能能有效起作用，则准备功能就不需要起作用，因为此时仪表已将系统调整到不存在偏差报警的状态。在测量值启动功能无法起作用或B=0时，运行准备将起作用，该功能可保证了运行整条程序曲线的完整性，但使得运行时间增加了。增加的时间是由于准备时间造成的。准备功能和测量值启动功能都用于解决因运行/修改事件造成测量值与给定值不一致而对程序运行产生的不确定性，以获得高效率、完整并符合用户要求程序运行结果。
例如：用户要求仪表通电后在原来位置继续执行，并且有测量值启动功能，可设置A=2、B=1。则：run=2*1+1*4=6
六、与XMT-3000仪表的不同之处
1、 系统运行参数run：run参数定义程序运行时的事件处理模式，如第五节所述。
2、 参数设置权限选择Loc：
对于XMT-4000型仪表
Loc=0，允许修改现场参数。程序值（时间及温度值）及程序段号StEP值。
Loc=1，允许修改现场参数及StEP值，但不允许修改程序。
Loc=2，允许修改现场参数。但不允许修改程序StEP值。
Loc=3，除Loc参数本身可修改外，其余所有参数。程序及StEP值均不允许修改。
Loc=808，可设置全部参数、程序StEP值。注意808是所有XMT-4000系列仪表的设置密码，仪表使用时应设置其它值以保护参数不被随意修改。同时应加强生产管理，避免随意地操作仪表。
如果Loc设置为其它值，其结果可能是以上结果之一，绝大多数情况与LOC=1相同。
3、 输出定义参数oP1：
XMT-4000仪表无手动操作功能，也没有直接驱动阀门的调节功能。所以，OP1参数不能设置为3或许，Ctrl也不能为4。
4、 功能参数CF：
CF参数用于选择部分系统功能：
CF=A*1+B*2+C*4+D*8
A=0，为反作用调节方式，A=1，为正作用调节方式。
B=0，仪表报警无上电/给定值修改免除报警功能；B=1