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Watlow PM LEGACY™限位控制器
时间: 2025-11-11浏览次数：
Watlow PM LEGACY™限位控制器
Watlow PM LEGACY™限位控制器
产品核心信息
产品定位：工业级 PID 控制器，适用于基础温度控制及限位监测场景，支持 PID 控制、限位检测、多类报警等复合功能。
型号规格：分为 1/32 DIN（PM3）和 1/16 DIN（PM6）两种面板尺寸，支持 AC/DC 双供电模式，适配多种输入输出配置。
核心优势：菜单简洁易操作、PID 自整定功能、多总线通信支持、FM 认证的过温 / 欠温保护、三年质保，且具备触摸安全封装、防水防尘（NEMA 4X/IP66/IP67）等特性。
产品功能与技术参数
（一）输入功能
模拟输入
类型与范围：支持热电偶（如 J、K、T、E 等类型，不同类型测量范围不同，如 J 型为 - 346 至 2192°F，即 - 210 至 1200°C）、RTD（100Ω、1kΩ，0°C 时校准，符合 DIN 曲线，2-3 线制，20Ω 总引线电阻，典型激励电流 0.09mA，每欧姆引线电阻可能导致 0.03°C 读数偏差）、热敏电阻（5kΩ、10kΩ、20kΩ、40kΩ）、过程信号（电压 0-10Vdc，输入阻抗 20kΩ；电流 0-20mA，输入阻抗 100Ω；毫伏 0-50mVdc，输入阻抗 20kΩ）、1kΩ 电位器，且所有模拟输入均可缩放，适配不同测量需求。
配置要求：需在 “Setup Page（设置页）-Analog Input Menu（模拟输入菜单）” 中配置传感器类型（sEn）、线性化（Lin，针对热电偶）、引线数（rt.L，针对 RTD）、单位（Unit）、缩放高低值（s.Lo、s.hi）、范围高低值（r.Lo、r.hi）等参数，确保与连接的输入设备匹配，例如热电偶需注意极性（负极通常为红色，接 S1 端子），且延伸线需与热电偶材质相同以减少误差；3 线制 RTD 的 S1 引线（通常为白色）需接 R1 和 / 或 R2 端子，且三根引线电阻需一致以保证精度。
性能指标：热电偶输入阻抗 > 20MΩ，最大源电阻 2kΩ，具备 3µA 开路传感器检测功能；RTD 输入精度受引线电阻影响，需通过校准补偿；过程输入可根据实际需求设置缩放范围，如 4-20mA 对应 0-100% 湿度等。
数字输入
硬件配置：带数字输入 / 输出（DIO）硬件的型号包含两组端子（5 和 6），每组可配置为输入或输出，需在 “Setup Page-Digital Input/Output Menu” 中通过 “Direction（方向）” 参数设置（输入可选电压输入或干触点输入）。
输入特性：电压输入时，最大输入电压 36Vdc，激活电压 > 3Vdc（0.25mA），非激活电压 <2Vdc；干触点输入时，激活电阻 < 100Ω，非激活电阻> 500Ω，最大短路电流 13mA；更新速率均为 10Hz，可用于检测设备启停状态、外部触发信号等。
特殊输入：控制器正面的 Reset 键可通过 “Setup Page-Reset Key Menu” 中的 “Digital Input Function” 参数配置为数字输入，实现功能切换，如限位复位、报警静音等。
（二）输出功能
输出类型与特性
机械继电器：Form C 型（输出 1、3），额定负载 5A@240Vac 或 30Vdc（阻性），最小负载 20mA@24V，120/240Vac 下 125VA pilot duty（引导负载），24Vac 下 25VA pilot duty，寿命 100,000 次（额定负载），支持 AC/DC 负载，无电源输出，需外接电源；Form A 型（输出 2、4），参数与 Form C 型类似，仅为常开触点，输出 2 默认与限位功能绑定，为限位保护的主输出。
固态继电器（SSR）：Form A 型（输出 3、4），额定负载 0.5A@20-264Vac（阻性），120/240Vac 下 20VA pilot duty，光耦隔离，无触点抑制，最大关态泄漏电流 105µA，最小保持电流 10mA，仅支持 AC 负载，无电源输出。
开关直流 / 集电极开路输出：输出 1、3、4 支持，最大开路电压 22-25Vdc，单输出最大电流 30mA，成对输出（1&2、3&4）总电流最大 40mA，典型驱动 4.5Vdc@30mA，短路电流限制 < 50mA（NPN 晶体管灌电流），可驱动外部固态继电器，支持多组 DIN-A-MITE 继电器并联 / 串联（如 1 极最多 4 组并联 / 串联，2 极最多 2 组并联 / 串联，3 极最多 2 组串联）。
通用过程输出：仅输出 3 支持，可配置为电压（0-10Vdc，最小负载 1kΩ）或电流（0-20mA，最大负载 800Ω）输出，具备缩放功能（s.Lo、s.hi、r.Lo、r.hi），可用于重传过程值或设定值，输出精度 ±15mV（电压）、±30µA（电流），温度稳定性 100ppm/°C，需在 “Setup Page-Output Menu” 中配置类型（o.ty）、功能（fn）、重传源（r.Sr）等参数。
输出配置逻辑：所有输出需在 “Setup Page” 对应菜单（Output Menu 或 Digital Input/Output Menu）中分配功能（如限位、报警、重传等）及功能实例（如报警 1-4、限位 1 等），例如可将输出 1 配置为 “Alarm 1（报警 1）”，输出 2 固定为 “Limit（限位）”；支持多个输出关联同一功能实例，如报警 2 可同时触发输出 1（指示灯）和输出 5（蜂鸣器）。
（三）核心控制与保护功能
PID 控制：支持热 / 冷控制、开关控制、P、PI、PD、PID 控制算法（非限位控制器专用），具备自动整定功能，可通过 “Operations Page” 或配置软件启动，采样速率输入 10Hz、输出 10Hz，控制精度受输入传感器精度、校准情况及负载特性影响，校准精度在额定环境温度（25°C±3°C）和额定线电压下为 ±0.1% 量程 ±1°C（S 型热电偶为 0.2%，T 型热电偶 - 50°C 以下为 0.2%），量程最小 1000°F（540°C），温度稳定性最大 ±0.1°F/°F（±0.1°C/°C）环境温升。
限位保护：为核心功能，支持高 / 低限位或双限位监测，可在 “Setup Page-Limit Menu” 中设置限位上下限（Lh.s、LL.s）、滞后值（L.hy，0.001-9999°F/°C，默认 3°F 或 2°C）、限位 sides（L.sd，高、低或双 sides）；当过程值超出限位范围时，输出 2（Form A 继电器）失电，切断负载电源，且保持锁存状态，需手动复位（通过 Reset 键、数字输入或通信指令）；支持限位复位源配置（sfn.a，如数字输入、功能键），确保故障排除后才能恢复正常运行。
报警功能：支持 4 组报警（1-4），可配置为过程报警（高 / 低报警、偏差报警等），在 “Setup Page-Alarm Menu” 中设置报警类型（a.ty）、源（sr.a，如模拟输入 1-2）、上下限（a.hi、a.Lo）、滞后值（a.hy）、逻辑（a.Lg，通电报警或断电报警）、锁存（a.La，是否需手动清除）、阻塞（a.bL，启动或设定值变化时是否阻塞报警）、静音（a.si，是否支持静音）、延迟时间（a.dL，0-9999 秒）等参数；报警触发时，可通过输出动作（如指示灯、蜂鸣器）或通信信号通知，锁存报警需通过 “Clear Alarm（a.CLr）” 指令清除，静音报警需通过 “Silence Alarm（a.sir）” 指令暂停输出。
（四）通信功能
支持协议与端口
Modbus RTU：支持 EIA-485（端口 1/2）和 EIA-232（端口 2），端口 1 默认支持 Standard Bus，可切换为 Modbus RTU；Modbus 地址 1-247（Standard Bus 地址 1-16），波特率 9600、19200、38400bps，校验位无 / 奇 / 偶，数据位 8 位，停止位 1 位；支持 16 位寄存器读写，浮点参数占 2 个寄存器，默认低字节在前（可在 “Setup Page-Communications Menu” 中设置 “Modbus Word Order” 为 Lohi 或 hiLo）；支持 Map 1（兼容旧型号）和 Map 2（新功能适配），推荐新应用使用 Map 2。
EtherNet/IP™与 Modbus TCP：仅端口 2 支持，需配置 IP 地址（固定或 DHCP）、子网掩码、网关，支持 10/100Mbps 以太网，可同时运行两种协议；CIP 隐式装配（输入 / 输出成员数量 1-20），显式通信支持 Class/Instance/Attribute 寻址，符合 ODVA 标准。
DeviceNet™：端口 2 支持，节点地址 0-63，波特率 125、250、500kbps，支持 Quick Connect（快速连接），CIP 隐式装配输入 / 输出成员最大 200，显式通信用于配置与诊断。
Profibus DP：端口 2 支持，地址 0-126，波特率最高 12Mbps，支持 DP-V0（循环数据交换）和 DP-V1（非循环数据交换，用于配置与诊断）；需使用 GSD 文件配置，支持最多 32 个设备 per 网段，最大传输距离 1200 米（EIA-485），具备终端电阻配置选项（150Ω）。
通信配置与工具：所有通信参数需在 “Setup Page-Communications Menu” 中配置（如协议、地址、波特率、IP 参数等）；可通过 Watlow PM LEGACY™ Limit Configurator 软件（免费下载于官网）实现 PC 与控制器的通信，支持在线配置、参数备份 / 恢复、设备扫描等功能；通信过程中需注意线缆选型（如 EIA-485 用双绞线，避免与电源线并行布线）、终端电阻（仅网络末端设备需接 120Ω 电阻）、接地隔离（防止接地环路）。
安装与接线
（一）安装流程
面板开孔：PM3 控制器需按文档第 6 页尺寸开孔，PM6 控制器按第 7 页尺寸开孔，确保控制器能顺利嵌入面板。
部件拆卸：移除绿色端子连接器和安装环组件，避免安装过程中损坏部件。
控制器嵌入：从面板正面将控制器插入开孔，以 PM6 为例，需确保安装方向正确。
安装环固定：将安装环底座平面向前，螺钉开口朝向侧面，滑过控制器背部；再将安装支架滑过控制器，使螺钉与底座对齐，轻轻用力推动直至挂钩卡入外壳卡槽；最后用十字螺丝刀拧紧两颗 #6-19 x 1.5 英寸螺钉，扭矩 3-4 英寸 - 磅，确保设备与面板齐平。
端子复位：将端子连接器重新安装到原位置，完成安装。
安装间距要求：1/32 DIN（PM3）推荐面板间距为 44.96-45.47mm（1.77-1.79 英寸），最小面板厚度 21.6mm（0.85 英寸），面板厚度范围 1.53-9.52mm（0.060-0.375 英寸）；1/16 DIN（PM6）推荐面板间距同样为 44.96-45.47mm（1.77-1.79 英寸），其他厚度要求与 PM3 一致，确保散热与操作空间。
（二）接线规范
电源接线
低功率型号（PM6 [L,M] [3,4} _ J-_ A_ G _）：支持 12-40Vdc、20-28Vac（50/60Hz），最大功耗 10VA（PM6），电源端子为 Slot C 的 98（ac/dc+）和 99（ac/dc-），需注意电压极性，且需符合 NEC 或当地电气标准，避免过压或反接损坏设备。
高功率型号（PM6 [L,M] [1,2} _ J-_ A_ G _）：支持 85-264Vac、100-240Vac（Semi Sig F47 标准，50/60Hz），最大功耗 10VA（PM6），电源端子同样为 Slot C 的 98 和 99，需配备合适熔断器，防止过载。
输入接线
模拟输入（Slot A）：通用传感器输入 1 的端子包括 T1、S1、R1（热电偶 +、RTD S1、电位器滑动端等）、S3（热电偶 -、RTD S3、电流 - 等），需根据传感器类型接线，例如热电偶需区分正负极，RTD 3 线制需将 S1 接 R1/R2；过程输入（电压 / 电流 / 毫伏）需按端子标识（如电压 + 接 S1，电压 - 接 S3）接线，确保信号完整性。
数字输入（Slot C）：数字输入 5/6 的端子为 D5、D6（信号）和 B5（公共端），电压输入需接直流电源（如 24Vdc），干触点输入直接接外部触点，接线时需注意与其他电路隔离，防止干扰。
输出接线
机械继电器 / SSR（Slot A/B）：Form C 继电器端子为 L_（常开）、K_（公共）、J_（常闭），Form A 继电器端子为 L_（常开）、K_（公共），需根据负载类型（AC/DC）接线，且负载电流不得超过额定值；SSR 仅支持 AC 负载，需注意相位与电压范围。
开关直流 / 集电极开路（Slot A/B）：端子为 W_（dc+）、X_（dc-，集电极开路）、Y_（公共），需外接电源驱动负载（如固态继电器），确保电源电压与负载匹配，且避免短路。
通用过程输出（Slot B）：电压输出端子为 F3（-）、G3（+），电流输出端子为 F3（-）、H3（+），需根据配置的输出类型接线，负载阻抗需符合要求（电压输出最小 1kΩ，电流输出最大 800Ω）。
通信接线
EIA-485（Slot C/B）：Standard Bus/Modbus RTU 的端子为 CC（公共）、CA（T-/R-）、CB（T+/R+），需采用双绞线（如 Cat 5），网络拓扑为 Daisy-chain（菊花链），最大节点数 16（Standard Bus）或 247（Modbus），最大传输距离 1200 米，末端设备需接 120Ω 终端电阻。
EtherNet/IP™/Modbus TCP（Slot B）：RJ-45 接口按 T568B 标准接线，引脚 E1（白橙， transmit +）、E2（橙， transmit -）、E3（白绿， receive +）、E6（绿， receive -），其他引脚未使用，需连接至 10/100Mbps 以太网交换机。
DeviceNet™（Slot B）：端子为 V+（电源 +）、CH（CAN_H）、SH（屏蔽）、CL（CAN_L）、V-（电源 -），需采用屏蔽双绞线，节点地址 0-63，波特率 125/250/500kbps，屏蔽层需单端接地。
Profibus DP（Slot B）：端子为 VP（+5Vdc）、B（T+/R+）、A（T-/R-）、DG（数字地）、trB（终端电阻 B）、trA（终端电阻 A），需采用 Profibus 专用电缆，末端设备需配置终端电阻（150Ω），地址 0-126，最大传输距离 1200 米。
接线注意事项：所有接线需遵循 NEC 或当地安全标准，断电操作；导线规格为 0.0507-3.30mm²（30-12 AWG）单股线，或两根 1.31mm²（16 AWG）线，端子扭矩 0.56 Nm（5.0 英寸 - 磅）；未使用的端子不得接线，防止短路；模拟输入、数字 I/O、开关直流输出、过程输出需保持电气隔离，防止接地环路；切换感性负载（如继电器线圈、电磁阀）时，需加装 RC 抑制器（Watlow 推荐型号 0804-0147-0000），避免电磁干扰损坏设备。
操作与配置指南
（一）页面导航与基本操作
页面切换
主页（Home Page）：默认显示过程值（PV）和限位状态（safE/faiL），可通过长按 Reset 键 2 秒从任意页面返回。
操作页（Operations Page）：从主页长按 Up+Down 键 3 秒进入，显示模拟输入值、限位状态、数字 I/O 状态、报警状态等可监控 / 修改的参数，通过 Up/Down 键切换菜单，Advance 键进入子菜单，Reset 键返回上一级或主页。
设置页（Setup Page）：从主页长按 Up+Down 键 6 秒进入（需持续按住直至显示 “SEt”），用于配置输入、输出、报警、通信、全局参数等，操作逻辑与操作页一致，部分参数修改后需重启生效。
工厂页（Factory Page）：从主页长按 Advance+Reset 键 6 秒进入，用于自定义主页、校准、安全设置（密码 / 锁存）、诊断等，需谨慎操作，部分功能（如校准）需专业人员执行。
按键功能
Up/Down 键：在主页修改可写参数值（如限位设定值），在菜单中切换参数 / 选项。
Advance 键：在主页切换显示参数（如低限位→高限位），在菜单中进入子菜单或确认选择。
Reset 键：复位限位（故障排除后）、清除报警（锁存报警）、返回上一级页面、长按 2 秒返回主页。
Function 键（Fn，仅 1/16 DIN）：可编程键，可在 “Setup Page-Function Key Menu” 中配置功能（如限位复位、报警静音、用户设置恢复等），支持电平触发或边沿触发。
（二）关键参数配置
主页自定义：进入 “Factory Page-Custom Menu（CuSt）”，可选择 20 个参数添加到主页（如模拟输入值、限位设定值、报警状态等），参数实例（如报警 1-4）需单独选择；通过 “Setup Page-Global Menu-d.prs（Display Pairs）” 设置显示对数量（1-10），“d.ti（Display Time）” 设置自动切换时间（0-60 秒，0 为不自动切换），自定义主页参数在原页面（操作页 / 设置页）修改后会同步更新，反之亦然。
模拟输入配置（Setup Page-Analog Input Menu）
传感器类型（sEn）：选择与接入设备匹配的类型（如热电偶 J 型、RTD 100Ω、0-20mA 等），“off” 表示禁用该输入。
线性化（Lin）：仅热电偶需设置，选择对应热电偶类型的线性化曲线（如 J、K、T 等）。
缩放与范围（s.Lo/s.hi、r.Lo/r.hi）：过程输入需设置，例如 4-20mA 对应 0-100℃，则 s.Lo=4.00mA、s.hi=20.00mA、r.Lo=0.0℃、r.hi=100.0℃；缩放值为输入信号范围，范围值为显示 / 控制范围，支持反向缩放（如 50psi 对应 4mA，10psi 对应 20mA）。
滤波（fiL）：设置滤波时间常数（0.0-60.0 秒，默认 0.5 秒），用于平滑输入信号，减少噪声干扰，滤波不影响限位传感器信号。
校准偏移（i.Ca）：用于补偿传感器误差或引线电阻，可在 “Operations Page-Analog Input Menu” 中修改（-1999.000-9999.000°F/°C），正偏移增大输入值，负偏移减小输入值。
限位配置（Setup Page-Limit Menu）
限位 Sides（L.sd）：选择 “high（高限位）”“LoФІ（低限位）” 或 “both（双限位）”，决定监测过程值的上限、下限或两者。
限位设定值（Lh.s/LL.s）：设置高 / 低限位触发值（-1999.000-9999.000°F/°C，默认 0.0°F 或 - 18.0°C），需根据工艺要求设定，例如加热设备高限位设为 200℃，低限位设为 50℃。
滞后值（L.hy）：设置限位复位所需的过程值偏差（0.001-9999.000°F/°C，默认 3.0°F 或 2.0°C），例如高限位 200℃、滞后 2℃，则过程值需降至 198℃以下才能复位限位。
复位源（sfn.a/si.a）：选择限位复位的触发源（如数字输入 5、Function 键）及对应实例，确保复位操作有效。
报警配置（Setup Page-Alarm Menu）
报警类型（a.ty）：选择 “off（禁用）” 或 “Pr.AL（过程报警）”，过程报警支持高 / 低报警（根据 a.sd 设置）。
报警源（sr.a/is.a）：选择报警监测的输入源（如模拟输入 1）及实例，确保与被控对象匹配。
报警设定值（a.hi/a.Lo）：设置高 / 低报警触发值（-1999.000-9999.000°F/°C，默认高报警 300.0°F 或 150.0°C，低报警 32.0°F 或 0.0°C），需根据工艺安全范围设定。
锁存与静音（a.La/a.si）：“a.La” 设为 “LAt（锁存）” 时，报警触发后需手动清除；“a.si” 设为 “on（启用）” 时，可通过 Reset 键或通信指令静音报警输出。
通信配置（Setup Page-Communications Menu）
协议（pCoL）：选择端口 1 的协议（Standard Bus 或 Modbus RTU），端口 2 根据型号支持 Modbus RTU、EtherNet/IP、DeviceNet、Profibus DP。
地址与波特率：Modbus 地址 1-247，Standard Bus 地址 1-16，DeviceNet 地址 0-63，Profibus 地址 0-126；波特率根据网络需求选择（如 Modbus RTU 9600bps，DeviceNet 250kbps），需所有网络设备一致。
IP 参数（仅 EtherNet/IP/Modbus TCP）：“iP.ЛЏ” 设为 “dhCP（自动获取）” 或 “F.Add（固定 IP）”，固定 IP 需设置 ip.f1-ip.f4（IP 地址）、ips1-ips4（子网掩码）、ipg1-ipg4（网关），修改后需重启控制器生效。
（三）校准操作
校准前提：需确认输入 / 输出读数超出精度范围（如模拟输入显示值与标准信号源偏差过大），校准前需准备精度高于设备的标准信号源（如高精度热电偶模拟器、直流电源）、高精度测量仪器（如 4 位半万用表），且控制器需处于稳定环境温度（25°C±3°C）。
模拟输入校准（Factory Page-Calibration Menu）
输入偏移（ELi.o）：接入低量程标准信号（如热电偶 0.000mV，电流 0.000mA），读取控制器显示值，若与标准值偏差，调整 “ELi.o” 使显示值等于标准值（范围 - 1999.000-9999.000）。
输入斜率（ELi.S）：接入高量程标准信号（如热电偶 50.000mV，电流 20.000mA），读取控制器显示值，若与标准值偏差，调整 “ELi.S” 使显示值等于标准值（范围 - 1999.000-9999.000），斜率校准影响整个量程的精度。
输出校准（Factory Page-Calibration Menu）
输出偏移（ELo.o）：配置输出为低量程值（如电压 0.0V，电流 4.0mA），用万用表测量实际输出值，调整 “ELo.o” 使实际值等于设定值（范围 - 1999.000-9999.000）。
输出斜率（ELo.S）：配置输出为高量程值（如电压 10.0V，电流 20.0mA），用万用表测量实际输出值，调整 “ELo.S” 使实际值等于设定值（范围 - 1999.000-9999.000）。
校准注意事项：校准参数需保存至 EEPROM（通过 “Setup Page-Global Menu-Usr.s”），避免断电丢失；校准后需验证多个中间点的精度，确保整个量程符合要求；非专业人员不建议执行校准操作，可联系 Watlow 技术支持。
