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Watlow Series 96 温度控制器
时间: 2025-11-10浏览次数：
Watlow Series 96 温度控制器
Watlow Series 96 温度控制器
产品核心概述
Watlow Series 96 是一款 1/16 DIN 尺寸的微处理器基温度控制器，具备通用输入、多输出配置及灵活的控制功能，专为塑料加工、包装、半导体、食品处理及实验室设备等场景设计。产品以高稳定性、多功能扩展性为核心优势，支持单 / 双 PID 控制、曲线编程（Ramp/Soak）、远程设定点重传等功能，搭配 NEMA 4X 前面板防护与 0.1% 测量精度，可应对严苛工业环境的精准温控需求。
核心特性：
输入输出灵活性：1 路通用输入（兼容热电偶、RTD、过程信号）、1 路辅助输入（事件 / 远程设定点）、4 路可配置输出（继电器 / SSR / 开关直流 / 过程重传），适配多类型传感器与执行器。
控制能力：支持 On-Off、P、PI、PID 控制模式，内置自动整定（Auto-tune）与突发点火（Burst Fire）功能，曲线编程支持 2 个文件、每文件 8 步，可联动扩展为 16 步连续曲线。
操作便捷性：专利自定义菜单（Custom Menu）可添加 16 个常用参数，双 4 位 LED 显示，支持 °C/°F / 过程单位切换，按键操作直观，新用户与专家用户均可快速上手。
通信与扩展：可选 EIA/TIA-232/485 通信（Modbus RTU 协议），支持远程配置与数据重传，部分型号具备事件输入触发功能（如启动 / 暂停曲线、复位报警）。
产品型号与核心配置
（一）型号编码规则
型号由 12 位字符组成，关键维度定义如下，完整型号格式：96 [电源] [输入 2] [输出 1] [输出 2] [输出 3] [输出 4] [软件 / 显示]：
编码位置 含义 可选配置
电源（第 3 位） 供电类型 A=100-240V AC/DC，B=24-28V AC/DC
输入 2（第 4 位） 辅助输入功能 0 = 无，1 = 事件输入 + 远程设定点（0-5V/4-20mA）
输出 1-4（第 5-8 位） 输出类型 C = 开关直流 / 集电极开路，D = 机电继电器（2A），F = 过程输出（0-10V/4-20mA），K=SSR（0.5A），A = 无
软件 / 显示（第 9-12 位） 功能与显示 00 = 标准软件，AA = 曲线编程软件；RR/RG/GR/GG = 红 / 绿双显示组合
（二）核心硬件规格
类别 详细参数
输入特性 - 通用输入：热电偶（J/K/T/N/E/R/S/B 等）、RTD（2/3 线制 100Ω 铂电阻）、过程信号（0-10V/4-20mA 等）。
- 输入精度：±0.1% 量程 ±1°C（标准条件），采样速率 10Hz（单输入）/5Hz（双输入）。
- 辅助输入：事件输入支持干接点或 3-36V DC 电压，远程设定点支持 4-20mA/0-10V 信号。
输出能力 - 继电器输出：Form C 触点，2A@250V AC/30V DC，机械寿命 10 万次。
- SSR / 开关直流：SSR 输出 0.5A@20-280V AC，开关直流最大 200mA@42V DC。
- 过程输出：0-10V（最小 1kΩ 负载）或 4-20mA（最大 800Ω 负载），精度 ±15mV/±30μA。
环境与防护 - 工作温度：0-65°C（无冷凝），相对湿度 0-90%（非冷凝）。
- 防护等级：前面板 NEMA 4X，外壳 IP4X。
- 电源消耗：最大 7VA，支持断电数据保存（非易失性内存）。
安装与接线规范
（一）安装要求
面板开孔与固定
开孔尺寸：52mm×52mm（2.05in×2.05in），面板厚度 1.5-9.7mm（0.06-0.38in）。
安装步骤：确认前面板密封圈就位 → 从面板正面插入控制器 → 安装固定环与卡扣 → 拧紧螺丝（最大间隙 0.025in），确保密封防漏。
注意事项：避免过度拧紧螺丝导致面板损坏，多台并列安装需预留 ≥30mm 散热间距，远离腐蚀性气体与强振动环境。
电源与接线安全
电源接线：高功率型号（A）接 L1/L2 端子（100-240V AC/DC），低功率型号（B）接 +/− 端子（24-28V AC/DC），需匹配型号标注的电源类型。
接线规范：导线规格 12-22 AWG，端子扭矩 5.0 in-lb，模拟输入与电源 / 数字信号需隔离布线，避免接地环路干扰。
安全合规：遵循 NEC 布线标准，危险环境需搭配防爆开关，传感器接线需匹配类型（热电偶延伸线材质一致，3 线制 RTD 引线电阻均衡）。
（二）关键接线示例
传感器接线
热电偶：负极（通常红色）接 S1 端子，延伸线需与热电偶材质匹配（如 K 型用 K 型线），避免混用导致误差。
RTD：3 线制接线时，三根引线电阻需一致（≤20Ω），S1 接白色引线，通过接线补偿引线电阻影响。
过程信号：4-20mA 信号接 +R1/-S1 端子（输入阻抗 100Ω），0-10V 信号接 +T1/-S1 端子（输入阻抗 20kΩ），需单独屏蔽布线。
输出与通信接线
继电器输出（D 型）：接 AC 负载时需串联 RC 抑制器（Watlow 型号 0804-0147-0000），避免电感负载断电电弧损坏触点。
通信接线：EIA-485 采用双绞线，T+/R+ 接 B 端子、T-/R- 接 A 端子，总线末端需加 120Ω 终端电阻，最多支持 32 台设备组网（扩展中继可至 247 台）。
事件输入：干接点接 EVENT+/- 端子，激活状态电阻 <2kΩ，非激活>23kΩ；电压输入支持 3-36V DC，激活状态 >3V，非激活 <2V。
操作界面与核心功能
（一）用户界面
按键与显示
按键功能：上 / 下箭头键（参数调整 / 菜单滚动）、前进键（确认 / 进入子菜单）、无限键（返回主页 / 启动 / 暂停曲线）。
显示模式：上屏显示过程值 / 误差码，下屏显示设定值 / 参数名称，指示灯含输出激活（1-4）、手动模式（%）、曲线模式（Profile）。
自定义菜单：长按前进键 + 无限键 6 秒进入工厂页面，可添加常用参数（如设定点、PID 参数、报警阈值），最多 16 项，快捷访问无需逐层导航。
菜单结构
主页（Home Page）：显示过程值与设定点，可直接调整常用参数。
操作页面（Operations）：含监控、用户、PID1/2、报警菜单，可配置控制模式、自动整定、报警阈值。
设定页面（Setup）：配置输入类型、输出功能、全局参数（单位、故障模式等）。
工厂页面（Factory）：自定义菜单、锁定、诊断、校准功能（需权限）。
（二）核心功能操作
PID 控制与自动整定
自动整定：进入 “Operations - Auto-tune” 选择 “tune”，控制器以当前设定点的 90% 为目标，通过多次跨越目标值计算最优 PID 参数，整定期间输出 100% 功率，需确保负载安全。
控制模式切换：On-Off 控制（比例带设为 0）、PI/PID 控制（调整比例带 / 积分 / 微分参数），双 PID 模式下输出 1 对应加热、输出 2 对应冷却，可设置死区避免拮抗。
突发点火（Burst Fire）：适用于电阻性负载，通过零交叉切换减少电磁干扰（RFI），需在 PID 菜单启用 “Burst” 功能，周期时间 0.1-60 秒。
曲线编程（Ramp/Soak）
曲线配置：支持 2 个文件（File1/File2），每文件 8 步，步骤类型包括升温（Set Point）、保温（Soak）、跳转（Jump Loop）、结束（End），可设置事件输出（如启动外部设备）。
运行操作：从主页按无限键进入预运行菜单，选择文件与起始步骤，再按无限键启动；运行中按无限键暂停，通过 “resU” 参数可恢复暂停步骤。
等待功能：保温步骤支持 “Wait-for Event”（事件输入触发）与 “Wait-for Deviation”（过程值进入偏差带触发），需满足条件后才开始计时。
报警与故障处理
报警配置：4 路报警可设为过程报警（固定阈值）或偏差报警（相对设定点），支持高 / 低报警、闭锁 / 非闭锁、静音功能， hysteresis 可设置 1-9999 单位，避免误触发。
故障诊断：输入错误（传感器开路 / 超量程）、系统错误（RAM/ROM 故障）、开环检测（100% 输出无过程值变化），通过显示屏错误码（如 Err1-Err16）定位问题，参考附录排查。
故障模式：传感器故障时可设为无扰切换（Bumpless）、手动模式（Manual）或关闭输出（Off），无扰切换可保持故障前输出功率，避免过程波动。
通信与远程配置
（一）通信参数设置
协议与硬件：支持 Modbus RTU 协议，可选 EIA-232（型号含 “R”）或 EIA-485（型号含 “U”）通信模块，接线需区分 T+/R+/T-/R- 端子。
配置步骤：进入 “Setup - Output4 - Baud Rate” 设置波特率（1200/2400/4800/9600/19200），“Address” 设置设备地址（1-247），确保与上位机（PLC/PC）参数一致。
数据重传：输出 4 可配置为重传功能（型号含 “M”），支持重传过程值、设定点或输出功率，通过 “Scale Low/High” 与 “Range Low/High” 标定信号范围（如 4-20mA 对应 0-100°C）。
（二）远程操作示例
上位机通过 Modbus 读取过程值（寄存器 100）、设定点（寄存器 300）、报警状态（寄存器 106）。
远程启动曲线：通过写入 Modbus 命令寄存器（40001=1 启动 File1，40002=1 启动 Step1）。
远程修改参数：写入设定点至寄存器 300，写入 PID 参数至对应寄存器（如比例带 500），需确保通信写入权限（非易失性内存禁用需关闭寄存器 24）。
维护与故障排查
（一）日常维护
定期检查：月度清洁前面板密封圈与散热区域，季度紧固端子（避免冷流松动），年度校准输入 / 输出（通过 “Factory - Calibration” 菜单，需标准信号源）。
参数备份：通过 “Factory - Custom Menu” 保存常用参数配置，或记录关键参数（输入类型、PID 参数、报警阈值），避免故障后重新配置。
校准流程：输入校准需提供高低两点标准信号（如热电偶 0mV/50mV），通过 “Electrical Input Slope/Offset” 计算修正值，输出校准同理（如 4-20mA 信号校准）。
（二）常见故障处理
故障现象 可能原因 解决方案
无显示 / 无输出 电源未接、熔断器烧毁、安全联锁激活 检查电源电压与熔断器（Slot C 端子 98/99），确认联锁开关状态，重新紧固电源接线
过程值偏差大 传感器接线错误、校准偏移未设置、输入类型不匹配 核对传感器接线（热电偶正负极 / RTD 引线），调整 “Calibration Offset”，确认 “Input Type” 与传感器一致
通信失败 波特率 / 地址不匹配、接线反接、未加终端电阻 统一设备通信参数，检查 T+/R+ 与 A/B 端子对应关系，总线末端添加 120Ω 电阻
报警无法清除 报警条件未解除、报警闭锁启用 确认过程值回到安全范围（含 hysteresis 区域），按无限键清除闭锁报警，检查 “Latching” 参数设置
曲线无法启动 未进入预运行模式、步骤类型配置错误 按无限键进入预运行菜单，选择文件与步骤，确认曲线步骤无 “Jump” 循环错误（如跳转至当前步骤）
