ПИД регулатор температуре

Кс-Меритан производи ПИД регулаторе температуре који се користе у индустријским системима грејања и хлађења. Ови уређаји читају температурни сигнал са сензора, упоређују га са задатом тачком и подешавају излаз како би температура процеса била стабилна. Уобичајене примене укључују екструзију пластике, машине за паковање, лабораторијске пећи и линије за прераду хране.

Регулатор није самостални уређај за грејање. Обезбеђује контролни сигнал који покреће релеј, полупроводнички релеј (ССР) или аналогни излаз. Стварно грејање или хлађење обављају спољни елементи као што су кертриџ грејачи, грејачи трака или вентили за хлађење.

Како функционише ПИД контрола

ПИД је скраћеница за Пропорционални, Интегрални и Деривативни. Регулатор непрекидно мери разлику између задате и стварне температуре. Ова разлика се зове грешка.

Пропорционални члан производи излаз пропорционалан тренутној грешци. Интегрални термин акумулира грешке из прошлости и исправља помак у стабилном стању. Изводни термин одговара на стопу промене и помаже у смањењу прекорачења.

У пракси, корисник или функција аутоматског подешавања контролера поставља три параметра: пропорционални опсег, интегрално време и време деривације. Правилно подешавање је неопходно. Лоше подешена ПИД петља ће осцилирати или ће реаговати споро. ОН-ОФФ контрола је једноставнија и користи се тамо где процес толерише температурне промене.

Тецхницал Параметерс

Све спецификације су верификоване на финалном тесту. Сертификат о калибрацији може бити обезбеђен уз сваку јединицу.

Опције улаза и излаза

Регулатор мора одговарати сензору температуре и уређају за пребацивање оптерећења. Табела испод сумира уобичајене комбинације.

Неусклађеност између типа улаза и сензора узрокује погрешна очитавања. Неусклађеност између излаза и уређаја за пребацивање оптерећења узрокује неуспешну контролу или оштећење компоненте.

ПИД вс ОН-ОФФ контрола

ОН-ОФФ контрола укључује излаз у потпуности када температура падне испод задате вредности и потпуно се искључује када се подигне изнад задате вредности плус хистерезисни опсег. Овај метод је једноставан и ради за системе са великом топлотном масом где су температурне промене прихватљиве.

ПИД контрола модулира излаз континуирано или у брзим рафалима. Одржава температуру близу задате вредности уз минималне осцилације. ПИД је неопходан за процесе који захтевају строгу температурну толеранцију, као што су лабораторијски инкубатори, млазнице за бризгање и контрола температуре ласерске диоде.

Функција аутоматског подешавања у Кс-Меритан контролерима израчунава почетне ПИД параметре увођењем контролисаног поремећаја и мерењем одговора процеса. Након аутоматског подешавања, ручно фино подешавање је често и даље потребно за оптималне перформансе.

Разматрања о инсталацији и ожичењу

Неправилно ожичење је најчешћи узрок кварова на терену. Током инсталације треба проверити следеће тачке:

Улаз за термопар: Користите исправну продужетку термоелемента. Немојте користити бакарну жицу. Поларитет се мора подударати. Компензација хладног споја уграђена у контролер претпоставља да је терминални блок на познатој температури. Избегавајте постављање контролера у близини извора топлог ваздуха који изазивају температурни помак терминала.

РТД улаз: Користите трожичну или четворожичну везу да бисте поништили отпор проводника. Двожична веза доводи до грешке у мерењу, посебно код дугих каблова.

ССР излаз: ССР излаз контролера је нисконапонски ДЦ импулс. Мора бити повезан на контролни улаз екстерног ССР-а. Немојте га повезивати директно на грејни елемент.

Релејни излаз: Користите пригушно коло преко индуктивних оптерећења да бисте заштитили контакте релеја. Животни век релеја је оцењен за одређени број операција при датој струји. Често пребацивање при великој струји скраћује животни век.

Напајање: Широки напонски улаз прихвата већину индустријских мрежа. Али скокови напона из оближњих мотора или контактора могу оштетити контролер. Користите заштитник од пренапона или линијски филтер ако је струјна линија бучна.

Уземљење: Повежите терминал за уземљење на одговарајућу уземљење. Ово смањује електричну буку и побољшава безбедност.

Водич за одабир

Да бисте изабрали ПИД регулатор температуре, одговорите на ова питања:

1. Који тип сензора ће се користити?

Термопарови покривају широк температурни опсег и брзо реагују. РТД-ови су прецизнији и стабилнији на нижим температурама, али спорији. Аналогни улази се користе када температурни сигнал долази из предајника.

2. Који је потребан температурни опсег?

Опсег регулатора мора покрити очекивани радни опсег. Коришћење контролера са ширим опсегом него што је потребно смањује резолуцију. На пример, К термоелемент контролер са опсегом од 0-1370°Ц показује резолуцију од 1°Ц. Контролер са опсегом од 0-400°Ц може показати резолуцију од 0,1°Ц.

3. Шта је уређај за пребацивање оптерећења?

Ако користите ССР, изаберите излаз ССР погона. Ако користите механички контактор, релејни излаз је одговарајући. Ако је коначни контролни елемент пропорционални вентил или СЦР регулатор снаге, користите аналогни излаз.

4. Која је тачност потребна?

Спецификација тачности приказа је ±0,5% ФС или ±1 цифра. За опсег 0-400°Ц, то је ±2°Ц. Ако процес захтева контролу од ±0,5°Ц, сам контролер то не може постићи. Прецизност сензора, губитак топлоте и подешавање система такође доприносе коначној тачности контроле.

5. Да ли је потребна комуникација или аларм?

Алармни излази су корисни за заштиту од превисоке температуре. РС485 Модбус омогућава да се контролер надгледа и подешава са ПЛЦ-а или рачунара. Ове опције повећавају цену, па изаберите само оно што апликација захтева.

Типичне апликације

Машине за пластику и паковање

ПИД контролери регулишу температуру екструзионих буради, топловодних колектора и шипки за топлотно заптивање. Константна температура спречава деградацију материјала и обезбеђује квалитет заптивања.

Лабораторијска опрема

Муффле пећи, пећи за сушење и купатила са константном температуром ослањају се на ПИД контролере за поновљиве услове. Спор термички одговор ових система захтева пажљиво подешавање интегралног члана.

Прерада хране

Комерцијалне пећи, фритезе и пастеризатори користе ПИД контролере како би испунили стандарде безбедности и квалитета хране. Контролер често ради са ПТ100 сензором за прецизно мерење ниске температуре.

Производња полупроводника и електронике

Станице за лемљење, рефлов пећи и пећи за сушење захтевају чврсте температурне профиле. ПИД контролер ради са ССР излазима за брзо пребацивање и фину контролу.

Често постављана питања

П: Која је разлика између ПИД и ОН-ОФФ контроле у ​​пракси?

О: Контрола ОН-ОФФ пребацује излаз између потпуног укључења и потпуног искључења. Температура се креће око задате вредности. ПИД контрола континуирано прилагођава излаз како би одржавала температуру скоро константном. Користите ПИД када процес толерише само мало одступање.

П: Шта је аутоматско подешавање и када треба да га користим?

О: Ауто-туне је функција која аутоматски израчунава ПИД параметре. Ради тако што укључује и искључује излаз на контролисан начин и мери како систем реагује. Покрените аутоматско подешавање током почетног подешавања или када се топлотно оптерећење значајно промени. Након аутоматског подешавања, проверите перформансе и извршите ручна подешавања ако је потребно.

П: Зашто моја температура премашује задату вредност?

О: Прекорачење обично значи да је пропорционални опсег преузак или је интегрално време прекратко. Регулатор примењује превише излаза пре него што температура достигне задату вредност. Повећајте пропорционални опсег или смањите интегрално дејство. Аутоматско подешавање може помоћи у проналажењу почетне тачке.

П: Могу ли да користим исти контролер за грејање и хлађење?

О: Неки модели подржавају двоструки излаз за грејање/хлађење. Оне обезбеђују један излаз за грејање, а други за хлађење. Ово је корисно за системе који захтевају и једно и друго, као што су пластични екструдери са вентилаторима за хлађење ваздуха. Проверите спецификације модела да бисте потврдили доступност двоструког излаза.

П: Како да знам да ли је мој сензор компатибилан?

О: Тип улаза контролера мора одговарати сензору. За термопарове, слово типа (К, Ј, Т, итд.) мора да се подудара. За РТД, крива отпора (ПТ100 или ПТ1000) мора да се подудара. Коришћење погрешног подешавања ће довести до нетачних очитавања температуре. Већина контролера има конфигурациони параметар за избор типа улаза.

П: Колики је очекивани животни век ПИД контролера?

О: Уз правилну инсталацију и хлађење, електроника може радити дуги низ година. Релејни излаз је најчешћи хабајући елемент. Век трајања контакта релеја одређује произвођач и зависи од фреквенције укључивања и струје. ССР излази немају механичко хабање, али могу отказати због прегревања или пренапона.

П: Да ли пружате техничку подршку за подешавање?

О: Да. Наши инжењери могу помоћи при почетном подешавању и подешавању за специфичне апликације. Наведите детаље вашег термалног система, укључујући снагу грејача, тип сензора и карактеристике оптерећења. Одговарамо у року од једног радног дана.