SX90 过程控制器

SX90

SX90 过程控制器

斯派莎克 SX90 是一款用于工业温度和压力控制的 1/8 DIN 面板安装式过程控制器,具有通用过程输入、可配置 PID 控制以及可选的 VMD、模拟量、继电器和逻辑输出。

Specification

用于面板安装式 PID 控制的 SX90 过程控制器

斯派莎克 SX90 是一款 1/8 DIN 面板安装式通用输入 PID 过程控制器,用于工业温度和压力控制。它可接收多种过程信号,执行可配置的 PID 控制,并为调节设备、报警、信号再传输和逻辑功能提供输出。该控制器设计用于配合气动或电动控制阀,以及构成过程控制回路所需的电子和电气仪表。对于正在寻找 斯派莎克 SX90 过程控制器的项目,核心选型任务是根据实际装置匹配被测变量、控制响应、输出配置和面板安装方式。

SX90 过程控制器前面板,带显示屏、状态指示灯和键盘
根据准确型号技术资料表复现的 SX90 前面板。

灵活的过程信号通道

SX90 过程控制器具有通用过程变量输入。根据配置的应用,输入可接受三线制 Pt100 RTD、K、J、N、R、S、B、L、T 和 C 型热电偶、自定义热电偶、4-20 mA 或 0-20 mA 线性信号,或 -10 至 80 mV 信号。因此,同一种面板规格即可服务于温度仪表以及基于变送器的压力或其他过程测量,无需针对每种输入类型分别增加信号转换器。mA 输入使用随附的 2.49 ohm 分流电阻,具体如接线信息所示,因此在调试前必须检查完整的信号回路。

该控制器可配合三个本地设定点和一个远程设定点工作。远程设定点信号可采用 0-10 V 或 0-20 mA,从而允许通过另一控制层设定运行目标。文档所述的级联功能使用远程设定点,以主从方式协调两个控制器。当本地回路需要由上级或上游过程回路提供稳定目标,同时又要让控制器自身的输入、输出和报警配置靠近受控设备时,SX90 非常适用。

适应过程需求变化的控制功能

PID 控制使 SX90 能够根据过程偏差进行响应,而不是仅在一个阈值处进行开关控制。可根据过程动态调整比例、积分和微分设置,自动整定功能则可根据观测到的过程响应选择控制参数。该控制器还支持自动、手动和关闭模式。手动模式适用于调试或受控故障排查,但输出水平以及对装置产生的影响仍由获授权的调试人员负责。

当过程需要以受控速率在不同目标之间变化时,设定点斜坡功能可分别提供上升和下降速率限制。SX90 可使用自动或手动设定点、远程设定点,以及针对偏差、范围或过程值条件的事件报警。三个逻辑输入提供可选功能,例如自动/手动选择或报警确认。可配置文本消息以提示操作员;在已配置的仪表设置允许时,还可通过逻辑输入或参数启用强制输出功能。这些功能有助于调试和运行状态可视化,但不能替代独立的保护跳闸装置或现场安全系统。

用于阀门、报警和控制系统集成的输出

输出硬件可实现不止一种最终控制动作。标准输出配置包括一个常开继电器、可配置模拟量输出以及一个 SX90 专用转换继电器。输出 5 和 6 是用于 VMD 阀门电机驱动操作的联锁常开继电器。根据快速代码配置,可将可用输出分配用于 VMD 控制、连续电流或电压功能、报警继电器、逻辑或信号再传输。因此,必须根据所需的阀门、执行器和报警配置选择准确的快速代码,而不能仅凭产品名称推断。

OP2 和 OP3 可提供 0-20 mA 或 4-20 mA 模拟信号。继电器触点的额定值为电阻负载下最大 2 A、264 Vac,接线说明中规定的端子和负载限制适用于已安装的电路。电位计输入可接受 100-10 kOhm 反馈电位计,用于在需要将阀门位置纳入控制配置的场合。隔离式远程设定点输入可接受电压或电流信号。内置 RS485 五线制接口兼容 EIA422 接线和 Modbus RTU 从站运行,技术资料说明该接口最多可将 64 台控制器连接至管理系统。

面板安装适配性和运行边界

SX90 用于在电气面板内进行室内永久安装。其外形尺寸约为宽 48 mm、高 96 mm、深 101 mm;技术图纸还标明后壳尺寸为 90 mm。建议面板开孔尺寸为 45 mm × 92 mm,并应符合规定的制造公差。穿过面板安装后,前面板防护等级为 IP65;准确型号技术资料表将其标识为 NEMA 4X。这些前面板防护等级并不能免除使用合适外壳、采用规范接线方式,以及防止冷凝、导电性污染、振动和电气干扰的必要性。

规定的电源范围为 85-265 Vac,最大功耗为 9 W。规定的运行环境为 0-55 deg C 和 5-85% 相对湿度。SX90 不适用于爆炸性或腐蚀性环境。安装指南还将其作为室内面板仪表,并针对整个产品系列的应用规定了 2000 m 的海拔上限。当控制故障可能导致过程过热时,应安装独立的超温保护装置;在所有故障条件下,控制器的报警继电器都不能替代保护装置。

订购前的选型检查

首先定义过程变量及其完整信号路径:传感器或变送器类型、量程、电缆布置、屏蔽方式以及任何所需的分流电阻。然后确定最终动作是 VMD 阀门电机驱动、电流或电压信号、继电器功能,还是控制输出与报警输出的组合。确认回路是否需要三个本地设定值中的一个、远程设定值、串级运行、设定值斜坡或调试期间的手动操作。根据这些决策检查所选快速代码,因为它定义了输入、控制/输出类型、报警继电器功能、OP4 功能以及用户消息语言。

面板设计应满足 1/8 DIN 开孔尺寸、后部深度以及插拔式螺钉端子的操作空间要求。将电源线与低电平信号线分开布置,在文件规定的位置将电缆屏蔽层接地,并提供所需的外部隔离开关和过电流保护。接线前确认继电器负载、感性负载抑制措施、变送器电源要求以及实际通信拓扑。为包含控制阀的回路订购 斯派莎克 SX90 时,应将阀门、执行器和控制器作为一个协调配套整体进行选择。定位器、控制器和传感器系列提供了更广泛的仪表应用背景,而本页面仍专注于 SX90 型号。

SX90 是一款具有广泛信号和输出能力的紧凑型控制器,但成功运行取决于完整设计的回路。当项目仍需定义控制器周围更广泛的控制系统时,应一并审查阀门、执行器、仪表和保护要求。在下达订单前,核实仪表代码、装置限制、保护层、面板条件以及调试责任。以下技术和安装部分保留了该型号所需的具体数值、端子功能、安全要求和运行检查内容,以供审查。

产品范围和功能

SX90 是一款面板安装式 1/8 DIN 控制器,用于工业过程的恒定设定值控制。它采用 PID 控制,可与气动和电动控制阀、电子仪表及电气设备配合使用。该控制器提供通用输入、可配置的控制和报警输出、远程设定值功能、自动/手动选择、斜坡限制、电位计反馈以及串行通信。

  • 适用于 RTD、热电偶、mA 和 mV 信号的通用输入。
  • 具备 VMD、连续电流和电压、继电器及逻辑输出能力。
  • 三个本地设定值,另加一个远程设定值。
  • 用于串级控制或远程设定值控制的远程设定值。
  • 可转发过程值或设定值,或用作第二模拟输出。
  • 四个可编程事件报警,用于偏差、带宽和过程值条件。
  • 用于初始配置和调试的五字符快速代码。
  • 用于 Modbus RTU 从站运行的 RS485 五线制通信。

近似尺寸

SX90 前视图和侧视图尺寸,显示宽度 48 mm、高度 96 mm、总深度 101 mm 以及后部本体尺寸 90 mm
SX90 正面和侧面的近似尺寸,单位为毫米。
SX90 控制柜开孔尺寸,显示宽度 45 mm 和高度 92 mm,以及图纸公差
推荐的 SX90 面板开孔尺寸:45 mm x 92 mm,公差如图所示。

控制器外形近似为宽 48 mm、高 96 mm、深 101 mm。图中还标出了 90 mm 的后壳体尺寸。面板开孔宽 45 mm、高 92 mm;宽度公差为 -0.0/+0.6 mm,高度公差为 -0.0/+0.8 mm。制造过程中应确认图纸和面板间隙。

一般技术规格

项目SX90 数据
安装方式面板安装,1/8 DIN
电源85-265 Vac;最大功率 9 W
电气连接螺钉端子
前面板防护等级从前面板插入时为 IP65;NEMA 4X
工作环境0-55 deg C;5-85% 相对湿度
气氛不适用于爆炸性或腐蚀性气氛
电磁兼容性EN 61326
电气安全BS EN 61010,安装类别 II
质量350 g
认证CE

过程变量输入和设定值

功能数据
准确度小于 +/-0.25% (+/-1 LSD)
分辨率使用 1.6 s 滤波器时小于 0.5 microvolt
输入滤波器关闭至 59.9 s
RTD三线制 Pt100,DIN 43760;指示器电流 0.2 mA
线性电流使用外部 2.49 ohm 分流电阻时为 4-20 mA 或 0-20 mA
线性电压-10 至 80 mV
热电偶K、J、N、R、S、B、L、T、C 和自定义
采样率4 Hz (250 ms)
冷端准确度在 25 摄氏度环境温度下小于 +/-1 摄氏度
线性电流准确度小于读数的 0.1%
输入阻抗100 兆欧
设定值三个本地设定值加一个远程设定值
用户校准两点增益和偏置

远程设定值和电位计输入

功能数据
远程设定值输入0-10 V 或 0-20 mA
远程设定值准确度小于 +/-0.25% (+/-1 LSD)
远程设定值分辨率大于 14 位;对于 0-10 V 约为 0.5 mV,对于 4-20 mA 约为 2 微伏
远程设定值输入阻抗电压输入大于 222 千欧;电流输入大于 2.49 欧姆
电位计电阻100-10 千欧
电位计激励0.46-0.54 V
电位器分辨率量程的 0.006%,大于 14 bits
电位器采样1 Hz
电位器检测短路小于 25 ohm;断路大于 2 Mohm;滑臂开路大于 5 Mohm

控制、继电器和输出数据

功能数据
控制动作比例、积分和微分控制;通过单次整定或自然频率整定进行自动调谐
比例带1-9999 工程单位;文档记录的子量程包括 0.01-300 和 0.1-3000
积分时间关闭至 9999
微分时间关闭至 9999
IO1(输出 1)SPST 常开触点
OP2(输出 2)0-20 mA 或 4-20 mA;隔离;13.5-bit 分辨率;负载小于 550 ohm
OP3(输出 3)0-20 mA 或 4-20 mA;隔离;13.5-bit 分辨率;负载小于 550 ohm
OP4(输出 4)转换继电器触点
OP5/OP6(输出 5 和 6)用于 VMD 的两个联锁 SPST 常开触点
继电器触点额定值电阻负载下最大 2 A(264 Vac);当触点共用一个连接时,请遵守每个端子的限制
逻辑输入三个逻辑输入;触点断开时大于 1200 ohm,触点闭合时小于 300 ohm

变送器电源和通信

功能数据
变送器电源18 V +/-15%,最大 30 mA;300 Vac 双重绝缘
变送器负载调节25 mA 时小于 1 V
通信硬件EIA 485 五线制,兼容 EIA 422
通信协议Modbus RTU 从站
通信容量最多可将 64 个控制器连接至管理系统
通信隔离300 Vac 双重绝缘

合规与订购

该控制器标识为 CE 认证产品,技术资料引用了 EN 61326-1 中关于 EMC 发射和抗扰度的要求,以及 EN 61010-1 中关于电气安全的要求。设计成品控制柜时,应遵守适用的当地法规,并使用随附的安装指南。

订购一台 SX90 过程控制器。在发布物料代码之前,确认输入、控制/输出配置、报警功能、远程设定值和反馈要求。

安全信息

安全运行取决于合格人员按照操作说明正确完成安装、调试、使用和维护。遵守适用的工厂建造、布线和安全规定,并使用合适的工具和防护设备。在处理控制器之前,隔离电源以及任何已连接的危险电路。从安装套管中取出仪表时,断开连接后至少等待两分钟,以便电容器放电。

  • 将控制器安装在外壳内,使手和金属工具无法接触带电部件。
  • 首先连接保护接地,最后断开保护接地。不得将交流电源连接到低电压传感器端子或低电平输入/输出端子。
  • 继电器输出与逻辑、直流或传感器连接之间,或任何连接与地之间,连续电压不得超过 240 Vac。
  • 不得将控制器连接到采用未接地星形连接的三相电源。
  • 安装和布线前,应排除外壳内的导电性污染,并防止冷凝。
  • 如果控制器故障可能导致过程过热,应配备独立的超温保护装置;控制器报警无法防止所有故障模式。

安装前,检查应用场景、材料兼容性、电气限值以及最高和最低运行条件是否合适。该指南明确该仪表用于永久性室内控制柜安装,并说明其不适用于海拔超过 2000 m 的环境,也不适用于爆炸性或腐蚀性气氛。如果仪表在使用前存放,应在 -30 至 +75 deg C 的温度范围内防止其受潮和积尘。在需要时,应提供安全通道、充足照明以及受控的作业许可证管理安排。布线必须符合安装所在地的当地法规,例如在适用情况下采用 BS 7671 或 NEC Class 1 方法。

拆包和控制柜安装

将锁止耳向外撬开,然后向前拉出控制器,使其脱离安装套管。重新安装时,确保锁止耳卡入到位,以维持 IP65 密封性能。随附部件包括 IP65 密封垫、控制柜固定夹、安装套管、两个 2.49 ohm 电阻和一个缓冲器。

  1. 按照建议尺寸将控制柜开孔加工为 45 mm x 92 mm。宽度公差为 -0.00/+0.6 mm,高度公差为 -0.00/+0.8 mm。
  2. 将 IP65 密封垫安装在控制器前面板边框的后方。
  3. 将控制器和安装套管穿过开孔插入。
  4. 将控制柜固定夹弹入定位,并在保持控制器水平的同时将两个固定夹向前推。
  5. 仪表固定好后,取下显示屏上的保护盖。

在面板后方为约 101 mm 的整体深度及端子排预留空间。指南中的面板间距图除 45 mm x 92 mm 的开孔尺寸外,还标出了 38 mm 和 10 mm 的最小间距尺寸;由于该图并非按比例绘制,请在面板设计期间确认实际布置。该控制器适用于可将热量、振动、冲击和电气干扰降至最低的环境。

端子布局和接线

SX90 控制器端子布局,显示继电器、模拟量、VMD、传感器、远程设定点、电位器和通信端子
来自 IM-P323-32 CH Issue 4 第 18 页的 SX90 端子布局。

仅使用随附的连接器或原厂替换连接器。螺钉端子适用于 0.5-1.5 mm 导线(16-22 AWG),后部端子螺钉应拧紧至 0.4 N m。将输入导线与电源电缆分开布置。使用屏蔽电缆时,只能在一个点接地。传感器输入与逻辑输出及数字输入之间未隔离。

端子或功能SX90 接线信息
1A / 1B,IO1(输出 1)常开继电器输出;已隔离;使用规定的继电器触点限值。
2A / 2B,OP2(输出 2)模拟输出,可配置为 0-20 mA 或 4-20 mA。
3A / 3B,OP3(输出 3)SX90 模拟输出,可配置为 0-20 mA 或 4-20 mA。
AA / AB / AC,OP4(输出 4)转换继电器输出;已隔离;使用规定的继电器触点限值。
5A / 5B / 5C,OP5/OP6(输出 5 和 6)用于 VMD 的互锁常开继电器输出;共用公共连接,并适用每个端子的电流限值。
LB / LC / LD用于可选功能的无电压数字输入,例如自动/手动选择或报警确认。触点开路大于 1200 ohm;触点闭合小于 300 ohm。LC 和 LD 彼此之间以及与传感器输入之间均未隔离。
V+、V-、VI过程变量输入端子。使用正确的热电偶补偿电缆;匹配 3 根 RTD 导线的电阻;仅对于 mA 输入,在 V+ 和 V- 之间安装随附的 2.49 ohm 电阻器。
RV / RI / RC远程设定值输入:RV 与 RC 之间为 0-10 V,或 RI 与 RC 之间为 4-20 mA。
PH / PW / PL用于阀位反馈的电位计输入;100-10 kohm。
HB / HC / HD / HE / HF兼容 EIA422/EIA485 的五线通信:Rx+、Rx-、公共端、Tx+ 和 Tx-。
3C / 3D 变送器电源SX90 技术资料明确规定为 18 V +/-15%,最大 30 mA。连接前,请根据此数值核对外部变送器负载。
L / N电源输入。使用铜导线,并配备外部熔断保护以及附近清晰标识的断开装置。

继电器负载和传感器连接

切换接触器或电磁阀等感性负载时,应将随附的 22 nF / 100 ohm 吸收器并联在常开继电器端子两端,以减少干扰并延长触点寿命。吸收器在交流电压下会产生电流,因此在该漏电流可能使高阻负载保持导通的场合不得使用。指南指出,继电器输出可能还需要合适的 EMC 滤波器;引用的示例为 Schaffner FN321 和 FN612,但正确的滤波器取决于负载。

对于热电偶,应使用正确的补偿导线,最好采用屏蔽线。对于三线制 RTD,应保持三根导线的电阻相等;线路电阻超过 22 ohm 可能导致测量误差。对于线性 mV 输入,应直接使用传感器端子。对于线性 mA 输入,应按照接线图所示,将随附的 2.49 ohm 电阻连接在 V+ 与 V- 之间。未经检查其对测量的影响,不得增加会造成过大或不平衡线路电阻或漏电流的外部元件。

通电和快速配置

未配置的控制器首次通电时,会显示五字符快速配置代码。使用前面板按钮调整字符,然后通过退出画面确认。错误的配置可能损坏工艺过程或造成人身伤害,因此必须由获授权负责调试该装置且具备相应能力的人员完成配置。

字符功能
1输入类型和范围
2控制类型及相关输出类型
3输入/输出 1 报警继电器的功能
4输出 4 继电器的功能
5用户消息语言

主显示屏显示测得的过程值和目标设定值、包括 OP1 和 OP2 在内的状态指示灯,以及操作员按钮。SX90 显示屏还可显示已配置的仪表值,例如阀位或加热/制冷状态。具体显示内容取决于快速代码配置。

SX90 的快速代码功能

五个字符必须作为完整配置进行选择。以下选项是指南中列出的 SX90 功能;可用的控制和输出组合取决于所选代码。

字符 1输入量程
PPt100 热电阻99.9 至 300.0 deg C
04-20 mA0 至 1.6 bar
14-20 mA0 至 2.5 bar
24-20 mA0 至 4.0 bar
34-20 mA0 至 6.0 bar
44-20 mA0 至 10 bar
54-20 mA0 至 16 bar
64-20 mA0 至 25 bar
74-20 mA0 至 40 bar
84-20 mA-50 至 +500 deg C
94-20 mA0 至 +100 deg C
KK 型热电偶-200 至 +1372 deg C
字符SX90 控制和输出功能
DOP5/OP6 上的无界阀门定位;IO1 上的报警继电器。
VOP5/OP6 上的有界阀门定位;IO1 上带模拟反馈的报警继电器。
POP5/OP6 上的有界阀门定位;IO1 上带电位器反馈的报警继电器。
AOP2/OP3 上的模拟加热/制冷 PID 输出;IO1 上的报警继电器和 OP4 上的报警继电器。
HOP2 上的模拟仅加热 PID 输出;OP2 跟踪 OP3;IO1 上的报警继电器和 OP4 上的报警继电器。
字符可用功能
3,IO1 报警继电器X 未配置;满量程高;满量程低;偏差高;偏差低;或偏差带。默认情况下,报警操作通过手动锁存。
4,OP4 继电器X 未配置;满量程高;满量程低;偏差高;偏差低;或偏差带。默认情况下,报警操作通过手动锁存。
5,用户消息语言E 英语、F 法语、S 西班牙语、I 意大利语或 G 德语。

调试与操作

在主显示界面中,同时按住模式按钮,然后选择自动、手动或关闭。在手动模式下,使用增加或减少按钮调节输出功率。在主显示界面中调节目标温度或压力设定值,并在松开按钮后确认更改。在调试过程中,使用受保护的第 2 级参数设置工作输出和设定值限值、单位、斜坡速率、报警设定值、电机行程时间、自动整定启用状态、比例带、积分时间和微分时间。

第 2 级参数文档规定的用途或范围
SP.HI / SP.LOSP1、SP2、SP3 和 REM.SP 的高限值和低限值。
SP1、SP2、SP3在已配置的高限值和低限值之间进行本地设定值调整。
SP.RRT / SP.FRT设定值上升和下降速率限值,范围为关闭至 3000 单位/分钟。
HOLD.B设定值斜坡保持,关闭或 1-9999。
A1/2.xx高限、低限、偏差高限、偏差低限或偏差带报警设定值。
MTR.T电机行程时间,0.0-999.9 秒。
A.TUNE自动整定启用;开启将启动过程整定操作。
PB / TI / TD比例带为 1-9999 个显示单位;积分时间为 1-9999 秒或关闭;微分时间为关闭或 1-9999 秒。
MR手动复位,适用范围为 -100.0% 至 +100.0%。
R2G / D.BAND相对冷却增益 0.1-10.0;通道 2 死区为关闭或冷却比例带的 0.1-100.0%。

当报警处于激活状态时,红色报警灯闪烁,并通过滚动消息指示报警源。默认情况下,报警输出失电。确认报警需要使用文档规定的按钮组合,默认报警行为是在报警条件解除之前手动锁存。如需重新进入快速配置,请关闭控制器电源,在上电时按住文档规定的按钮,然后输入密码。

维护

该仪器没有用户可维修部件。如需维修,请联系供应商。标签只能使用异丙醇清洁;请勿在标签上使用水基产品。从安装套筒中拆出控制器之前,应隔离电源,并等待安全信息中规定的电容器放电时间。对已连接的过程设备或控制柜进行任何操作时,还必须遵守现场的隔离、作业许可和电气安全程序。

该指南包含针对该控制器的限用物质声明,并引用 SJ/T11363-2006。请将官方声明与项目合规记录一并保存,不要将本产品页面视为适用符合性文件的替代品。

技术资料

DocumentReferenceLanguageDownload
SX90 过程控制器TI-P323-30-ZH简体中文Download

安装与维护

DocumentReferenceLanguageDownload
SX80 and SX90 Quickstart GuideIM-P323-32-USEnglishDownload
SX80 and SX90 ControllersIM-P323-35-USEnglishDownload

联系技术团队

如需产品选型、技术资料或备件指导,请联系斯派莎克。