工業生產過程中，對于生產裝置的溫度、壓力、流量、液位等工藝變量常常要求維持在一定的數值上，或按一定的規律變化，以滿足生產工藝的要求。PID控制器是根據PID控制原理對整個控制系統進行偏差調節，從而使被控變量的實際值與工藝要求的預定值*。不同的控制規律適用于不同的生產過程，必須合理選擇相應的控制規律，否則PID控制器將達不到預期的控制效果。

YK-88A-J2-X1-V24

YK-88A/S-J2-X1-V24

YK-88B-J2-X1-V24

YK-88C-J2-X1-V24

YK-88C/S-J2-X1-V24

YK-88D-J2-X1-V24

YK-88F-J2-X1-V24

 

YK-88A-J2-X4-V24

YK-88A/S-J2-X4-V24

YK-88B-J2-X4-V24

YK-88C-J2-X4-V24

YK-88C/S-J2-X4-V24

YK-88D-J2-X4-V24

YK-88F-J2-X4-V24

YK-88A-J2-G-V24

YK-88A/S-G-X1-V24

YK-88B-J2-G-V24

YK-88C-J2-G-V24

YK-88C/S-J2-G-V24

YK-88D-J2-G-V24

YK-88F-J2-G-V24

 

YK-88A-J2-L-V24

YK-88A/S-J2-L-V24

YK-88B-J2-L-V24

YK-88C-J2-L-V24

YK-88C/S-J2-L-V24

YK-88D-J2-L-V24

YK-88F-J2-L-V24

一、概述

本系列產品采用表面封裝模塊化工藝，大大提高了儀表的抗干擾能力，具有顯示、控制、變送、通訊、萬能信號輸入等功能，適用于溫度、濕度、壓力、液位、瞬時流量、速度等多種物理量檢測信號的顯示及控制，并能對各種非線性輸入信號進行高精度的線性校正。可廣泛用于電力、冶金、化工、石化、造紙印染、釀造、煙草、航天基地等領域。

采用無跳線技術，使輸入端口具備萬能信號輸入功能，只需通過改變內部參數，即可實現多種輸入信號（各種熱電偶、熱電阻、遠傳壓力、mV、標準電壓/標準電流信號）之間的輕松切換。線路板經過優化設計及生產工藝不斷完善，降低了溫度漂移，提高了抗干擾性能確保產品在長期工作中的穩定性的穩定性和可靠性。采用高亮度LED數碼顯示和高分辨率光柱顯示（比例顯示），使測量/控制值的顯示更為清晰直觀。

輸出回路均采用光電隔離, 抗干擾能力強。可帶串行通訊接口，可與各種帶串行接口的設備進行雙向通訊，組成網絡控制系統。具備多種標準外形尺寸,能適用各種測量控制場合。整機采用卡入式結構,安裝十分簡便。

• 適用范圍

YK-88智能PID調節儀是智能型、高精度的數顯溫度、壓力、液位、測力、扭矩等物理量控制測量儀表，與溫度、壓力、液位、測力、扭矩傳感器及變送器配接可構成各種量程和規格的溫度、壓力、液位測力、扭矩測控系統。(可以測量電壓、電流、轉速、頻率等各種參數,可與PLC變頻器配接構成各種測量系統。可以帶峰值，谷值。訂貨請來電說明。)

• 功能特點

萬能輸入功能

自動校準和人工校準功能

多重保護、隔離設計、抗干擾能力強、可靠性高

良好的軟件平臺，具備二次開發能力，以滿足特殊的功能

*進的模塊化結構，配合功能強大的儀表芯片，功能組合、系統升級非常方便

二、功能特點

萬能輸入功能

自動校準和人工校準功能

手動/自動無擾動切換功能

可選擇適應加熱或制冷的正/反作用

控制輸出信號限幅

  采用模糊控制理論和傳統PID控制相結合的方式，具備高精度的自整定功能，使控制過程具有響應快、超調小、穩態精度高的優點，對常規PID難以控制的大純滯后對象有明顯的控制效果

三、主要技術指標

基本誤差：0.2％FS，14位A/D轉換器（zui大18位A/D轉換器，訂貨時注明）。

輸入信號：·熱電偶: B、S、K、E、J、T、WRe 等

·熱電阻: Pt100、Cu50、Cu53、Cu100、BA1、BA2

·電　流: 0～10mA、4～20mA等（輸入阻抗≤250Ω）

·電　壓: 0～5V、1V～5V、mV等（輸入阻抗≥1MΩ）

·遠傳壓力電阻：（0～400）Ω

采樣周期：0.2S（10~200次/秒，用戶可選）

  顯示方式：雙排四位LED數碼管顯示，可選帶光柱的儀表。

報警輸出：二限報警，報警方式為測量值上限、下限，繼電器輸出觸點容量  AC220V/3A

控制輸出：⑴繼電器觸點輸出

⑵固態繼電器脈沖電壓輸出（DC12V/30mA）

⑶單相/三相可控硅過零觸發

    ⑷單相/三相可控硅移相觸發

⑸模擬量4～20mA、0～10/20mA、1～5V、0～5V/10V輸出，精度：±0.2％FS

變送輸出： 4～20mA、0～10/20mA、1～5V、0～5V/10V，精度：±0.2％FS

通訊輸出：接口方式——隔離串行雙向通訊接口RS485/RS422/RS232/Modem

        波特率——300～9600bps內部自由設定

使用環境：溫度0～50℃  濕度：<85%RH

饋電輸出：DC24V/30mA

電    源：開關電源 85～265VAC或DC24V，功耗4W以下

四、型號說明

型       譜							說      明
YK-88							智能PID調節儀
外形 尺寸	A						橫式160×80×125mm開孔152×76
	A/S						豎式80×160×125mm開孔76×152
	B						方式96×96×110 mm 開孔92×92
	C						橫式96×48×110 mm 開孔92×44
	C/S						豎式48×96×110 mm 開孔44×92
	D						方式72×72×110 mm 開孔68×68
	F						方式48×48×110 mm 開孔44×44
報警輸出		J□					J0-J4:可帶四個繼電器
變送輸出		O1					4-20mA
		O2					0-10mA
		O3					1-5V
		O4					0-5V
		O5					0-10V
控制輸出			□				見“控制輸出方式表”
通訊輸出				P			微型打印機
				R			串行通訊RS232
				S			串行通訊RS485
變送器配電電源							無饋電輸出
					V12		帶DC12V饋電輸出
					V24		帶DC24V饋電輸出
供電電源							220VAC供電
						W	DC24V供電

控制輸出方式表

 

代    碼	L	G	X1	K1	K2
輸出方式	繼電器	固態繼電器	4～20mA	單相可控硅過零觸發	三相可控硅過零觸發
代    碼	X2	X3	X4	K3	K4
輸出方式	0～10/20mA	1～5V	0～5V/10V	單相可控硅移相觸發	三相可控硅移相觸發

 

五、端子接線

（1）A、A/S端子接線圖

（2）B端子接線圖

(3)C規格端子接線圖

（4）C/S端子接線圖

（5）D規格接線圖

注：⑴輸入信號為熱電偶、電壓信號，接線方式相同

     ⑵輸入信號為熱電阻、遠傳電阻，必須三線制接入

⑶特殊要求的儀表，接線方式請以隨機接線圖為準。

注：輸入信號選擇對照表(自由輸入由內部自動完成, 無需硬件調整，mA信號不必接電阻。)

可控硅觸發時接線圖（過零觸發及時間比例輸出）

注意：⑴根據負載的電壓及電流大小選擇適當的阻容吸收回路及壓敏電阻以保護可控硅。

⑵儀表觸發輸出要求負載額定交流電源為100—380VAC（zui大電壓允許范圍85—418VAC）。

⑶特殊要求的儀表，接線方式請以隨機接線圖為準。

六、操作說明

（一）按鍵功能

●—手動打印鍵或其他特殊用途。

■—設定狀態時，按該鍵退出設置狀態。

En—參數設定鍵，在設定狀態時，用于存貯參數的新設定值并進入下一個設定參數。

▲—設定值增加鍵，在設定狀態時，用于增加數值。

▼—設定值增加鍵，在設定狀態時，用于減少數值。

工作狀態下，按一下En鍵馬上松開，下排顯示A ××，表示自動控制輸出量的大小，再按一下En鍵，下排又顯示控制目標值。■鍵為手動/自動轉換，按一下■鍵下排顯示H ××，進入手動控制輸出狀態，此時可以用▲和▼鍵改變輸出量的大小。再按一下■或En鍵則返回自動控制輸出狀態。在自動控制輸出狀態時，按▲、▼鍵直接增加、減少控制目標值。

（二）上電自檢

按儀表的端子接線圖連接好儀表的接線，正確無誤后方可打開電源。儀表自檢后，如果顯示――表示沒有接信號或輸入信號超量程或設置輸入信號類型錯誤。儀表采用人機對話形式來輸入參數，用各種提示符來提示應輸入的數據。

（三）參數設定

     工作狀態下，上排顯示測量值，下排控制目標值，如圖1。在設定狀態下，儀表上排顯示參數提示符，下排顯示設定值。按下En鍵不動約1秒，上排顯示-cd-，下排顯示800，如圖2，按▲、▼將密碼800改為808后，再按En鍵確認，才能進入參數設置狀態，按照順序依次設置各個參數，設置好一個參數后按En鍵進入下一個參數設置狀態。

如果設定過程中12秒鐘不改變參數,則儀表自動返回運行。

    提示符及含義如下:

(1) Sn—設定儀表輸入信號(輸入信號選擇對照表)

P100	Pt100	tc-t	T 型
C100	Cu100	tc-n	N 型
Cu50	Cu50	tc-J	J 型
bA1	BA1	0-20	0―20mA
bA2	BA2	0-10A	0―10mA
rtd	電阻0-400Ω	4-20	4―20mA
tc-S	S 型	1-5V	0―5V
tc-K	K 型	0-5V	1―5V
tc-E	E 型	0-50	0―50mV
tc-b	B 型	其他輸入信號訂貨時請注明

 

(2) dot—小數點位置，范圍0～3，如dot=2，則顯示格式為XX.XX。對于熱電阻、熱電偶等溫度信號，zui大設置為1，即顯示分辨率為0.1℃，在1000度以上自動轉換分辨率為1℃。

(3) inPL—線性輸入下限對應顯示值即儀表量程下限，范圍-999～9999。(變送輸出下限）

(4) inPH—線性輸入上限對應顯示值即儀表量程上限，范圍-999～9999。(變送輸出上限）

(5)J1-H：J1繼電器報警方式。設定為-HH-表示測量值超高報警（上限報警），設定為-LL-表示測量值超低報警（下限報警），設定為OFF時表示此點禁止報警。(報警參考 “報警說明”)

(6) J1HA：J1上限繼電器報警點設定值。

(7)J1HF：J1上限繼電器復位值。當測量值超過J1HA時J1動作，低于J1HF時復位。

(8)J2-H：J2繼電器報警方式。

(9) J2HA：J2下限繼電器報警點設定值。

(10)J2HF：J2下限繼電器復位值。當測量值低于J2HA時J2動作，高于J2HF時復位。

(11) At—自整定開關, 用▲或▼鍵設成On則允許自整定, 設成OFF則禁止自整定, 每次整定完后自動設成OFF, *次啟動自整定則必須設成On, 整定過程中下排出現At字樣，整定完后自動取消。建議在設備常規環境下啟動自整定，比如升溫控制系統在環境溫度下開始啟動。

(12) -P-比例增益,范圍為1～99.99,出廠缺省值設為10.00。

    (13) -I-積分時間,范圍為1～4000秒,出廠缺省值設為200。

    (14) -d-秒分時間,范圍為1～999秒,出廠缺省值設為40.0。

   (15) oPL—限制調節量輸出zui小值，范圍為0～80%。

(16) oPH—限制調節量輸出zui大值，范圍為0～100%。

   (17) Lit—投入超調抑制作用的控制點與目標SV值的距離。如：SV=150℃，希望在145℃開始投入超調抑制，則Lit=5.0。

    (18) dv—超調抑制作用強度，分為0～5檔。檔位越大，抑制作用越強。抑制過大，會使系統到達設定控制值的時間越長。Lit太大，即投入抑制作用太早，也會使控制時間增長，這兩個參數要配合起來調，使系統得到滿意的效果。

(19) CooL—正反作用選擇，選擇oFF,為反作用調節方式，指儀表輸入增大時，調節輸出趨向減小的控制，如加熱控制；選擇oN，為正作用調節方式，指儀表輸入增大時，調節輸出趨向增大的控制，如致冷控制。

(20) OP—選擇控制輸出方式，onoF-繼電器開關輸出、SSr-固態繼電器/可控硅輸出、0～5V、1～5V、0～10V電壓輸出、0～20mA、4～20mA，0～10mA電流輸出, 共8種常用方式。特殊要求另議, 繼電器開關控制周期為20秒,固態繼電器/可控硅控制周期為2秒。

(21) oSEt—調零校正系數范圍-99.9～99.9，修正后顯示值=修正前測量值+oSEt。

(22) FSEt—調滿度校正系數范圍0.500～2.000，修正后=FSEt×（修正前測量值+oSEt）

(23) Lb—數字濾波參數，設置范圍為0～10，0沒有任何濾波，1只有中間值濾波，2～10同時有取中間值濾波和二階積分濾波。Lb越大，測量值越穩定，但響應也越慢。一般在測量值受到較大干擾時，可逐步增大Lb值。在實驗室對儀表進行計量檢定時，則應將Lb設置為0或1以提高響應速度。

(24) Addr—通訊地址即儀表編號，范圍1～99。

(25) bAUd—通訊的波特率，范圍300～9600。

(26) HdiS—光柱顯示內容，設為ON光柱顯示控制輸出比例，設為OFF光柱顯示測量值對應量程的比例。例：輸入PT100，inPL=0，inPL=500，HdiS=OFF，測量值為250.0時，光柱顯示一半。帶有光柱的儀表才有此參數。

當儀表上排顯示-End表示參數設置完畢。

設定的參數根據用戶要求可能有變動，內容上有增減，以滿足個性化需求。

七、PID參數的意義及作用

按偏差的比例、積分、微分控制(簡稱PID控制) 是工業過程中應用zui廣泛的一種控制方法，P為比例增益，代表比例控制作用的強弱，與比例帶δ成倒數關系。I為積分時間，單位為秒，d為微分時間，單位為秒。

（一）PID參數人工整定指南

⑴比例增益P的選取。由于P的大小直接影響到系統的超調量、過渡時間和穩態誤差，因此P的選取尤其重要。比例增益P 加大，系統動作靈敏，速度加快，但偏大，超調量增大，振蕩次數增多，調節時間過長。若P太大，系統會趨向振蕩，超調較大；若P太小，會使系統動作緩慢，可能會欠調。

⑵積分時間I的選取。積分作用旨在消除穩態誤差，積分時間I的大小與積分作用呈反比關系。I太小，積分作用太強將使系統不穩定，振蕩次數較多；而I太大，對系統性能影響減弱，以至不能消除穩態誤差。

⑶微分時間d的選取。微分控制能夠預測偏差，產生超前校正作用，可以較好地改善動態特性。但是，當d偏大或偏小時，超調量和調節時間都會增加。工程上,一般選取d＝0.1I～0.2 I。

這里舉一個使用常碰到的現象，以說明手動調整PID參數的規律。在整個動態過程中，發現響應超調量偏小，測量值圍繞給定值小幅振蕩，調節時間長，穩定不下來。超調量偏小說明P偏小，小幅振蕩和不穩定說明I偏小。可以依據PID調節規律逐漸增大P和I， d也隨I作相應調整，逐步滿足調節要求。

由上述分析可知，三個參數的選取相互影響、相互制約，還受實際各種因素的制約，必須根據具體運行情況和控制要求做出折衷選擇。

（二）自整定模糊PID指南

選取控制目標值的80%量為自整定的給定值，輸出為滿度輸出的80%量。例如，在加熱控制過程中，控制目標值設為200℃，滿度輸出opH=100，控制輸出信號為4-20mA。自整定時，以160℃作為自整定的目標值，當測量值低于160℃時，輸出為滿度輸出的80%=16.8mA，當測量值大于160℃時，輸出為4mA。這樣，系統在160℃上下振蕩，經過2~3次振蕩后，儀表計算出參數P、I和d的值并保存，自整定結束，然后以200℃作為目標值繼續控制。

 建議：自整定時從環境溫度開始，測量值要低于目標值的80%。如果CooL設置為ON，應在高溫時打開自整定。

八、報警

該儀表可帶多個繼電器，每個繼電器可以設置超高、超低報警、禁止報警方式，并且采用報警回差方式避免繼電器頻繁動作。當某個繼電器處于報警狀態時，對應的繼電器常開觸點閉合，對應指示燈亮。以J1報警點報警為例：

如果此報警點報警方式設為上限報警（即J1-H設為-HH-），當測量值大于J1HA時，儀表進入報警狀態，當測量值下降到J1HA值時儀表并未停止報警，只有在測量值低于J1HF時，儀表才解除報警狀態。設置為上限報警時，報警值J1HA要大于報警復位值J1HF。

如果此報警點報警方式設為下限報警（即J1-H設為-LL-），當測量值小于J1HA時，儀表進入報警狀態，當測量值上升到J1HA值時儀表并未停止報警，只有在測量值高于J1HF時，儀表才解除報警狀態。設置為下限報警時，報警值J1HA要小于報警復位值J1HF。

九、YK-90多段曲線控制儀在YK-88的補充：

YK-90智能程序曲線調節儀一般采用3排數碼管顯示。工作狀態時，儀表上排顯示測量值，中間顯示控制的目標值、輸出百分比數。下排交替顯示當前工作的段數和該段剩余的時間。儀表沒有進入控制輸出狀態運行時，下排根據狀態顯示Hold（暫停）、StoP（停止）、-End（結束）。

（一）增加的按鍵功能：

▲—在自動輸出狀態下用于修改程序跳轉到某一段，此時下排顯示Ln xx，可通過▲、▼鍵更改段數使程序跳轉到設定段，按En鍵保存。

▼—在自動輸出狀態下用于儀表的停止輸出，按該鍵2秒鐘，下排顯示StoP，則儀表停止輸出。

●—用于啟動/暫停曲線控溫的開始與暫停(下排顯示run hold)。

（二）YK-90在YK-88基礎上增加了32段程序控制功能，增加的提示符及含義如下：

⑴Ln—表示有幾段控溫曲線(1～32)

⑵bt—表示控溫曲線起始溫度，一般可設為室溫。

⑶C 01—表示*段控溫曲線的溫度。

 

⑷T 01—表示由起始溫度到*段控溫點的時間

······

⑸C32—表示第三十二段曲線控溫的溫度。

⑹T32—表示由第三十一段控溫點到第三十二段控溫點的時間

⑺PonP--儀表上電運行模式,設置為0表示通電后無論出現何種情況，儀表都進入hold狀態；設置為1表示保持斷電前的狀態；設置為2表示通電后儀表進入停止狀態。

十、通訊說明

本儀表可另配RS232、RS485接口，直接與計算機通訊，RS485標準通訊距離1.5km，可以掛接多個儀表。RS232標準通訊距離15m，只能掛接一個儀表。RS232接口的TXD、RXD、GND分別接計算機串口的第2、3、5管腳。數據格式為1個起始位﹑8個數據位﹑無校驗﹑1個停止位。為避免通訊沖突，儀表都處于偵聽方式。計算機按規定地址向某一儀表發出一個命令，然后等待一段時間，等候儀表回答，儀表收到正確命令后再發送出數據。發送結束后儀表又處于偵聽方式。同一系統中，儀表地址不能相同，波特率要*。

該設備采用標準Modbus-RTU通訊協議，使用其中的03、06號命令，幾乎能和所有的組態軟件連接，可以連接組態王、力控、世紀星、Fix、InTouch等國內的組態軟件，省去了用戶連接軟件的煩惱。在使用組態軟件時，須選用的設備為modicon(*康)的PLC，Modbus-RTU地址型，數據為整型16位，使用組態王寄存器從4001開始，別的組態軟件有可能是從3001開始。

寄存器對應表(對應的具體含義請參見操作說明的設置部分)

4001	PV 測量值	4011	inpL(量程下限)	4021	Lit抑制提前點
4002	SV 控制目標值	4012	inpH(量程上限)	4022	dv 抑制強度
4003	手動(0).自動(1)輸出	4013	J1-H(J1報警方式)	4023	CooL正反作用
4004	Out(輸出比例0-100.0%)	4014	J1HA(J1報警值)	4024	OP輸出方式
4005	P	4015	J1HF(J1報警復位值)	4025	oSEt調零修正
4006	I	4016	J2-H(J2報警方式)	4026	FSEt—滿度修正
4007	d	4017	J2HA(J2報警值)	4027	Lb數字濾波
4008	AT自整定(啟動為1)	4018	J2HF(J2報警復位值)	4028	Addr通訊地址
4009	Sn(輸入信號類型)	4019	opL(輸出zui小值)	4029	bAUd波特率
4010	dot 小數點	4020	opH(輸出zui大值)

例：讀儀表編號為1的儀表的PV和SV值（PV=651 ，SV=1000）

發送數據為 01 03 00 00 00 02 c4 0b

返回數據為 01 03 04 02 8b 03 e8 8b 1f

其中01 是儀表地址，03是功能號，00 00是寄存器起始地址，00 02 表示讀兩個數，c4 0b是校驗碼，返回數據中8b 1f是校驗碼，02 8b對應測量值651。

寫SV=1234時，發送數據 01 06 00 01 04 d2 5a 97。 注意當輸入信號是熱電偶信號并且小數點為1時，測量值格式為小數點后一位，報警值報警復位值不帶小數位。

十一、打印功能

儀表的打印功能由儀表內增加的打印接口板及另配的打印單元（打印機及打印電源）完成。儀表內置硬件時鐘，停電不影響。打印的通訊格式：1個啟始位，8個數據位，1個停止位，無校驗，波特率9600。儀表的通訊發送端子TXD接打印機的通訊接收端子RXD。

參數設置如下：

⑴-Ht-—設定××月××日。

⑵-Lt-—設定××時××分，這樣就提供給打印機一個起始時間，到時打印機會一起打印出來（××月××日××：××）。

⑶-Pt-—設定儀表定時打印周期，范圍1～1440分，設為0則不定時打印。

⑷-Pd-－設置打印的單位。范圍0～45。對應單位見下表，設置為0時不打印單位。

注1：帶打印功能的儀表才有此類參數。

注2：在儀表工作狀態下，按下●或■時打印。

0	無單位	10	m	20	L/h	30	L/s	40	KW
1	g/cm3	11	T	21	m3/h	31	m3/s	41	VA
2	Pa	12	L	22	Kg/h	32	Kg/s	42	KVA
3	KPa	13	m3	23	m/m	33	mm	43	PH
4	MPa	14	Kg	24	T/m	34	KN	44	ppm
5	mmHg	15	Hz	25	L/m	35	V	45	N
6	mmH2O	16	KHz	26	m3/m	36	A
7	Bar	17	RPm	27	Kg/m	37	mV
8	℃	18	m/h	28	m/s	38	mA
9	%	19	T/h	29	T/s	39	W

 

十二、 質   保

    如屬廠方制造質量問題，在儀表出廠日起，由廠方免費修理，如果是由于保管及使用不當而造成損壞，修理時收成本費。保修期十二個月，質保3～5年須另注明。

十三、訂貨須知

1、 外形儀表尺寸，開孔尺寸大小，插入深度

2、 輸入信號類型與顯示形式

3、 輸出類型與輸出方式

4、 通訊選擇

5、 饋電電流大小與電壓，傳感器的供電電源

6、 儀表供電電源

7、 可按客戶要求特殊定做。