YOKOGAWA YS1700-000/A34

一、概述

二、功能特点

• 多模式高精度控制：支持PID控制、自整定PID（AT）、串级控制、比值控制、前馈控制等多种控制模式，可根据不同工艺需求灵活切换。其中PID控制精度达±0.1%满量程，自整定功能可通过一键操作自动识别被控对象特性（如增益、滞后时间），快速优化PID参数，解决复杂工况下参数难调试的问题；串级控制模式可有效抑制副回路干扰对主参数的影响，适用于存在多扰动的控制场景（如反应釜温度-压力控制）。
• 丰富的输入输出适配能力：输入通道支持热电偶（J、K、T、E、R、S等主流类型）、热电阻（Pt100、Cu50）、模拟量（4-20mA、0-10V）等多种信号类型，无需额外模块即可直接接入不同类型的传感器或变送器；输出通道提供继电器输出、晶体管输出、模拟量输出（4-20mA）等多种形式，可直接驱动执行器（如调节阀、加热器、变频器），适配不同负载类型的控制需求。
• 灵活的报警与联锁功能：具备高低限报警、偏差报警、速率报警、断线报警等多重报警功能，可针对不同工艺参数设置独立的报警阈值与报警方式（声光报警、继电器输出）；支持报警延时、报警消抖等配置，避免误报警；同时可通过报警联锁逻辑触发关联设备动作（如超温时切断加热电源），提升生产过程安全性。
• 便捷的人机交互与组态：配备2行40字符的LCD背光显示屏，可同时显示测量值、设定值、输出值及报警信息，强光环境下仍清晰可见；面板配备8个功能按键，支持参数快速设定、控制模式切换、报警复位等操作；支持通过横河专用组态软件（如CX-Configurator FDT）进行离线组态与在线监控，可批量导入导出参数，简化多台设备的调试流程。
• 工业级高可靠性设计：采用宽温元器件，工作温度范围为-10℃~55℃，可适应工业现场高低温环境；输入输出通道具备光电隔离功能，隔离电压达2500V AC，有效抵御现场电磁干扰（EMI）；控制器外壳采用阻燃ABS材料，防护等级达IP65，可直接安装于现场控制柜或仪表盘，耐受粉尘与轻微水汽侵蚀，平均无故障运行时间（MTBF）达10万小时以上。
• 强大的通讯与集成能力：配备RS485通讯接口，支持Modbus RTU、横河专用协议等通讯标准，可与DCS系统、SCADA系统、HMI人机界面实现数据交互，上传测量值、设定值、报警状态等信息，接收上位系统下发的设定值调整、控制模式切换等指令；支持最多32台控制器的总线组网，实现集中监控与管理。
• 实用的辅助功能：具备手动/自动（M/A）无扰切换功能，切换时输出值平滑过渡，避免工艺参数波动；内置测量值滤波功能，可根据信号干扰情况调整滤波系数，提升测量稳定性；支持参数密码保护，可划分操作权限（如操作员、工程师），防止误操作导致的参数篡改。

三、技术参数

四、工作原理

1. 工艺参数采集环节：        控制器通过输入端子接入现场传感器或变送器信号，根据预设的输入类型（如热电偶、Pt100），由内部信号处理电路进行针对性处理：热电偶信号经冷端补偿电路消除环境温度对测量的影响后，进入信号放大电路；热电阻信号通过恒流源激励电路转换为电压信号，再进行放大；模拟量信号（4-20mA）直接经隔离放大电路处理，避免电磁干扰。
2. 放大后的模拟信号由16位A/D转换器转换为数字信号，传输至核心微处理器（采用YOKOGAWA定制化MCU），完成参数采集过程，采集周期最短可达100ms，确保实时性。
3. 偏差运算与控制逻辑环节：        微处理器将采集到的测量值（PV）与用户设定的目标值（SV）进行比较，计算出偏差值（E=SV-PV），随后根据当前选择的控制模式（如PID、自整定）调用对应的控制算法进行运算。
4. 在PID控制模式下，微处理器根据预设的比例系数（P）、积分时间（I）、微分时间（D）对偏差值进行PID运算，输出控制量；若开启自整定功能，控制器会通过阶跃测试法向执行器发送小幅控制信号，监测测量值的响应曲线，自动计算并优化PID参数；串级控制模式下，控制器同时采集主、副回路测量值，先通过副回路控制抑制扰动，再调节主回路参数至设定值。
5. 控制输出执行环节：        微处理器将运算后的控制量转换为对应类型的输出信号：模拟量输出时，经D/A转换器转换为4-20mA电流信号，驱动调节阀等执行器动作，通过改变介质流量、热量输入等方式调节工艺参数；继电器输出时，根据控制量通断触点，控制加热器、泵等设备的启停；晶体管输出时，通过高低电平控制变频器等设备的运行状态。
6. 输出过程中，控制器实时监测输出信号状态，若出现过载、断线等异常，立即触发故障提示。
7. 报警与状态反馈环节：        微处理器实时将测量值、偏差值与预设的报警阈值进行对比，当满足报警条件（如PV>高限报警值）时，立即触发报警功能：面板报警指示灯闪烁，蜂鸣器发声（可静音），同时对应的报警输出继电器动作，驱动现场声光报警器；若开启通讯功能，报警信息会通过RS485接口上传至上位系统。
8. 控制器通过LCD显示屏实时显示测量值、设定值、输出值、报警信息等状态，用户可通过面板按键调整设定值、切换控制模式或复位报警；参数修改后，自动存储于非易失性存储器，断电后不丢失。
9. 通讯与远程控制环节：        通过RS485通讯接口，控制器可与上位系统（如DCS、HMI）建立通讯连接，按照Modbus RTU协议上传实时数据（PV、SV、输出值、报警状态），接收上位系统下发的控制指令（如修改SV、切换M/A模式、启动自整定）。
10. 多台控制器组网时，上位系统可对所有设备进行集中监控与参数管理，实现批量配置与故障排查。

五、常见故障及解决办法