Российский производитель и эксклюзивный представитель известных мировых брендов КИПиА
Российский производитель и эксклюзивный представитель известных мировых брендов КИПиА
Как следует из названия, электронный контроллер температуры — это прибор, используемый для управления температурой, в основном без участия оператора. Контроллер температуры в системе управления температурой принимает на вход датчик температуры, такой как термопара или термопреобразователь сопротивления, и сравнивает фактическую температуру с желаемой температурой управления, или уставкой. Затем он подает выходной сигнал на управляющий элемент.
Цифровые контроллеры температуры используются в различных областях, начиная от промышленных процессов и заканчивая потребительскими товарами. Например, в таких промышленных областях, как системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, пищевая и химическая промышленность, часто требуется точный контроль температуры для обеспечения качества и безопасности. С другой стороны, потребительские товары, такие как холодильники, кондиционеры и водонагреватели, также полагаются на контроллеры температуры для поддержания комфортных условий.
Содержание
Контроллеры температуры необходимы для обеспечения оптимальной производительности и безопасности как промышленного оборудования, так и потребительских товаров. Они необходимы в любой области применения, где требуется стабильная температура процесса. Например, в пищевой промышленности контроллеры температуры имеют решающее значение для сохранения стандартов безопасности продуктов питания, поскольку они помогают поддерживать постоянный и безопасный температурный режим в холодильном оборудовании, предотвращая порчу и загрязнение продуктов.
Существует два типа контроллеров температуры: с открытым и закрытым контуром.
Разомкнутый контур управления — это тип системы управления, в которой выход системы не контролируется и не возвращается на вход. Это означает, что система не является саморегулируемой и склонна к ошибкам с течением времени. С другой стороны, замкнутый цикл управления — это тип системы управления, в которой выход контролируется и возвращается на вход. Это позволяет системе вносить необходимые коррективы, чтобы поддерживать выходной сигнал в заданном диапазоне. Таким образом, система становится саморегулирующейся и гораздо меньше подвержена ошибкам.
Контроллеры включения/выключения (или реле) — это тип системы управления, в которой выход системы либо полностью включен, либо полностью выключен — без промежуточного состояния. Этот тип базового контроллера температуры обычно используется в приложениях, где требуется двоичная реакция; выход либо полностью активирован, либо полностью деактивирован. В системах этого типа управляющий выход представляет собой либо дискретное значение (включено/выключено), либо непрерывное значение (открыто/закрыто). Системы управления On/Off полезны для регулирования температуры, давления и расхода в промышленных условиях. Управление включением/выключением обычно используется там, где нет необходимости в точном контроле, в системах, которые не могут выдержать частого включения и выключения энергии, где масса системы настолько велика, что температура меняется очень медленно, или для сигнализации температуры. Одним из особых типов регуляторов включения/выключения, используемых для сигнализации, является предельный регулятор. Этот тип контроллера использует реле с фиксацией, которое должно быть сброшено вручную, и используется для остановки процесса при достижении определенной температуры.
Пропорциональное управление — это тип системы управления с обратной связью, которая используется для поддержания заданного значения путем корректировки выходного сигнала в зависимости от ошибки между заданным значением и фактическим выходным сигналом. Этот тип управления широко используется, поскольку он прост в реализации и обладает высокой точностью и отзывчивостью. В системе пропорционального регулирования выход пропорционален ошибке, то есть чем ближе система к заданному значению, тем меньше будет выход. Этот тип системы также используется для уменьшения перегрузки и колебаний, которые могут возникать в других типах систем управления.
Третий тип контроллера обеспечивает пропорциональное, интегральное и производное управление, или PID-контроллер температуры. Этот регулятор сочетает пропорциональное управление с двумя дополнительными регулировками, что помогает устройству автоматически компенсировать изменения в системе.
Эти регулировки, интегральная и производная, выражаются в единицах времени; они также обозначаются своими обратными величинами, RESET и RATE, соответственно. Пропорциональный, интегральный и производный коэффициенты должны быть индивидуально отрегулированы или «настроены» на конкретную систему методом проб и ошибок. Он обеспечивает наиболее точное и стабильное управление из трех типов контроллеров и лучше всего подходит для систем с относительно небольшой массой, которые быстро реагируют на изменения в энергии, добавляемой к процессу.
Более подробно о том, как настраивать ПИД-контроллер, рассказывается в другой статье.
ПИД-регулятор температуры рекомендуется использовать в системах, где нагрузка часто меняется и от регулятора ожидается автоматическая компенсация в связи с частыми изменениями уставки, количества доступной энергии или регулируемой массы. ОЛИЛ предлагает ряд контроллеров, которые автоматически настраиваются. Они известны как контроллеры с автонастройкой.
Поскольку контроллеры температуры обычно устанавливаются внутри приборной панели, панель должна быть вырезана для размещения контроллера температуры. Для обеспечения взаимозаменяемости контроллеров температуры большинство контроллеров температуры разработаны в соответствии со стандартными размерами DIN. Наиболее распространенные размеры DIN приведены ниже.
Цифровые контроллеры температуры — это важные компоненты, используемые в различных промышленных приложениях и предназначенные для регулирования и контроля температуры в системе. Эти устройства предназначены для поддержания требуемого уровня точности и аккуратности и часто используются в таких процессах, как сварка, пайка, литье под давлением и производство продуктов питания.
Электронные контроллеры температуры часто используются в промышленности:
