Controllori di temperatura

Che cos'è un regolatore di temperatura?

I regolatori di temperatura assicurano che un processo raggiunga la temperatura desiderata e la mantenga a quella temperatura. In genere, vengono utilizzati per il controllo ad anello chiuso, dove il termoregolatore riceve un input da una sonda di temperatura (termocoppia, termoresistenza, trasmettitore di temperatura) e confronta la temperatura effettiva con il set point programmato. Quindi regola il segnale di uscita, come richiesto, all'elemento di controllo pertinente (riscaldatore elettrico, circuito di raffreddamento, valvola di controllo del vapore, ecc.). Può essere un semplice controllo ON/OFF (noto anche come controllo a 2 punti, binario o bang-bang), che agisce come un termostato, o un'uscita variabile, in cui il segnale di uscita al processo è compreso tra 0 e 100%.

Come funziona un regolatore di temperatura?

Per il controllo ON/OFF, il circuito di riscaldamento si accende quando la temperatura è inferiore al set point e si spegne quando è superiore. Potrebbe essere presente anche un circuito di raffreddamento, che si accende al di sopra del set point e si spegne al di sotto di esso. La regolazione variabile è spesso effettuata da un regolatore PID (regolatore a 3 azioni). Questo regolatore utilizza un raffinato algoritmo sull'errore (la differenza tra il set point e il valore misurato) che produce un'uscita progettata per raggiungere e mantenere il set point con minimo superamento del valore impostato e per mantenerlo il più stabile possibile.

Che cos'è un regolatore PID?

I regolatori a 3 azioni o PID (proporzionale-integrale-derivativo) possono essere utilizzati per il controllo solo proporzionale (P), PI o PID, a seconda dei requisiti del processo. Il controllo proporzionale regola l'uscita in proporzione alla deviazione dal set point. Una banda proporzionale è definita al di sotto e/o al di sopra del set point. Al di fuori di questa banda, l'uscita di riscaldamento (sotto) o raffreddamento (sopra) è pari al 100%. All'interno della banda, si riduce linearmente fino a raggiungere lo 0% al punto di regolazione. Poiché questo può portare a un lento avvicinamento al set point, il termine integrale è in grado di regolare ulteriormente l'uscita in base alla velocità di variazione dell'errore (raggiungendo più rapidamente il set point). Questo può portare a un superamento del set point, quindi il termine Derivativo stima l'errore futuro e regola l'uscita prima che si verifichi il superamento. Inoltre, si adopera per eliminare rapidamente qualsiasi deviazione dallo stato stazionario. I tre termini (PID) possono essere regolati individualmente (o anche autoregolati) per adattarsi alla natura variegata dei diversi processi.

Quali sono le applicazioni più comuni dei regolatori di temperatura industriali?

I regolatori di temperatura digitali sono ampiamente utilizzati per visualizzare, controllare e monitorare le temperature. Sono utilizzati in applicazioni industriali generiche, nella tecnologia delle materie plastiche, nella tecnologia della ventilazione e del condizionamento dell'aria, nell'ingegneria di processo e nel settore dei costruttori di macchine. I regolatori di temperatura PID sono consigliati per i sistemi di controllo con frequenti variazioni di carico e dove è richiesto un controllo stretto e automatico, ad esempio quando il set point cambia costantemente (ad esempio per un profilo di temperatura programmato). Le aree di applicazione più comuni dei regolatori di temperatura PID sono la costruzione di impianti e forni industriali, l'ingegneria di processo, le macchine per la plastica e la tecnologia di ventilazione e condizionamento dell’aria.