Введение. Регулятор/контролер температуры промышленный.

Как следует из названия, регулятор температуры является инструментом, используемым для контроля температуры, в основном без участия оператора. В системе контроля регулятор выступает управляющим устройством, на вход которого подается информация о текущей температуре от датчика, например от термопары или RTD, для дальнейшего сравнения с требуемой , заданной температурой или уставкой. Затем регулятор выдаст выходной сигнал элементу управления.

Хорошим примером может служить задача, в которой контроллер принимает входной сигнал от датчика температуры и имеет выход, который соединен с элементом управления, таким как нагреватель или вентилятор. Регулятор обычно является лишь частью системы контроля температуры, и вся система должна анализироваться и учитываться при его выборе.

Частые вопросы, которые будут рассмотрены:

    • Типы температурных контроллеров
    • Как работают температурные контроллеры?
    • Контроллеры On-Off
    • Автонастройки ПИД-регуляторов
    • Многопроцессорные контроллеры
    • Контроллеры безопасности
    • Температурные переключатели
    • Как выбрать контроллер процесса?
    • Популярные регуляторы температуры

Содержание

    • Различия типов контроллеров температуры и как они работают

      Существует три основных типа контроллеров: on-off, пропорциональный и PID. В зависимости от системы, которую нужно контролировать, оператор может использовать один или несколько типов для управления процессом.

      Управление Вкл. / Выкл. (on-off)

      вкл-выкл регуляторКонтроллер включения-выключения — это простейшая форма устройства управления температурой. Выходной сигнал регулятора в состоянии «включен» или «выключен», без промежуточного состояния. Регулятор включения-выключения переключает состояние выходного сигнала только тогда, когда температура пересекает заданное значение.

      Для управления нагревом:

      • выходной сигнал «вкл», когда температура ниже заданного значения
      • выходной сигнал «выкл», когда температура выше заданного значения.

      Когда температура пересекает заданное значение состояния выхода меняется на противоположное, таким образом температурный процесс будет иметь циклический характер, переходя из состояния охлаждения к нагреву и наоборот. В тех случаях, когда это циклический процесс происходит быстро, для предотвращения повреждения контакторов и клапанов, к операциям контроллера добавляется дифференциал включения или выключения — это «гистерезис».

      Установленный гистерезис требует, чтобы для изменения состояния выхода температура превысила заданное значение на определенную величину. Гистерезис включения-выключения предотвращает «болтанку» смены выходного сигнала или делает переключения более медленными, если цикл on-off происходит очень быстро.

      Регулятор вкл-выкл обычно используется там, где точное управление не требуется, в системах, которые не требуют регулировать частоту включения и выключения энергии, когда масса системы настолько велика, что температуры изменяются чрезвычайно медленно. Также режим on-off примени для аварийного сигнала, т. е. Используется для сигнализации, является ограничителем температуры. Такие контроллеры используют реле блокировки, которое должно быть сброшено вручную, и применяются для отключения процесса при достижении предельных температур.

      Пропорциональный контроль

      Пропорциональный контроллер температурыПропорциональные элементы управления предназначены для устранения цикличности, связанной с контролем включения-выключения. Пропорциональный контроллер уменьшает среднюю мощность, подаваемую на нагреватель, когда температура приближается к уставки, заданной температуре. Это приводит к замедлению нагрева, таким образом температура не будет превышать заданное значение, но будет приближаться к этому пороговому значению и поддерживать стабильную температуру.

      Режим пропорционального контроля может быть достигнут путем включения и выключения выходного сигнала на коротких временных интервалах. Это «пропорциональное время» изменяет отношение времени «вкл» к времени «выкл» для регулирования температуры. Подобное дозирования происходит в пределах «пропорциональной полосы» вокруг заданного значения температуры. Вне этой полосы регулятор функционирует как блок On-Off, причем выход полностью включен (ниже порогового значения) или полностью выключен (выше порогового значения). Однако в пределах полосы выход включается и выключается в соотношении разности измерений от заданного значения.

      В заданной точке (в средней полосе пропорционального диапазона) отношение состояния вкл-выкл соответствует 1: 1, то есть время включения и выключения равны. Когда температура удаляется от заданного значения, время включения и выключения изменяется пропорционально разности температур. Если температура ниже заданного значения — выход будет работать дольше; если температура слишком высокая, выход будет дольше отключен.

      ПИД-регулирование

      ПИД-регуляторТретий тип контроллера обеспечивает Пропорционально-интегрально-дифференцирующее (ПИД) управление или PID. ПИД-регулятор сочетает пропорциональное управление с двумя дополнительными настройками, что помогает устройству автоматически компенсировать изменения в системе. Эти корректировки, как интегральные, так и дифференциальные, выражаются во временных единицах; они также называются RESET и RATE, соответственно. Пропорциональные, интегральные и дифференциальные значения должны индивидуально настраиваться на конкретную систему с использованием проб и ошибок.

      PID регулятор обеспечивает наиболее точный и стабильный контроль из всех типов контроллеров и лучше всего используется в системах с относительно небольшой массой, которые быстро реагируют на изменения при подаче энергии. ПИД-контроллер рекомендуется в системах, где часто меняется нагрузка, и предполагается, что контроллер будет автоматически настраиваться из-за частых изменений порогового значения, количества энергии или массы, подлежащей контролю.

      Популярные ПИД-регуляторы:

      1. ПИД-контроллер PMA KS90

      2. Регулятор температуры Autonics TCN

      3. Ограничитель температуры TB 40-1

      Прочие регуляторы PMA, Autonics, Honeywell, West.

      Компания Силаинтех предлагает различные типы контроллеров, в том числе с функцией автонастройки.

      Формат контроллера, габариты регулятора температуры.

      Поскольку контроллеры температуры обычно устанавливаются внутри приборной панели, панель должна быть разрезана для размещения регулятора температуры. Для обеспечения взаимозаменяемости между контроллерами температуры большинство контроллеров температуры рассчитаны на стандартные размеры DIN. Наиболее распространенные размеры DIN приведены на картинке.

Цена промышленного регулятора температуры. Покупайте только необходимые опции.

Цена регуляторов температуры варьируется в достаточно больших пределах, диапазон цен от нескольких тысяч до 100-150 тысяч рублей. Стоимость сильно зависит количества входов и выходов, цифровых интерфейсов (RS422/RS232, Modbus, Profibus, CANopen), коммутирующей способностью (т.е. мощностью релейных выходов), точностью управления, временем измерения, универсальностью входов и прочих опций. Так же на стоимость может влиять и комплект поставки, ведь для работы вам может потребоваться кабель для подключения к ПК (например USB кабель), программное обеспечение, преобразователь интерфейсов, дополнительные управляющие модули.

Как выбрать регулятор температуры?

Контроллер является одной частью всей системы управления, и вся система должна анализироваться при выборе надлежащего контроллера. При выборе контроллера следует учитывать следующие элементы:

      1. Тип входного датчика (термопары, RTD) и диапазон температур
      2. Тип требуемого выхода (электромеханическое реле, SSR, аналоговый выход)
      3. Необходимый алгоритм управления (вкл. / выкл., пропорциональный, ПИД)
      4. Количество и тип выходов (тепло, холод, сигнализация, предел)

Наши менеджеры помогут вам выбрать и купить регулятор температуры. Выбор осуществляется с учетом доступной цены и наличия.  на складе.

 

Наглядные примеры использования промышленного регулятора температуры (ПИД-регулятора)

С этой страницей часто просматривают