Regulatory temperatury

Co to jest regulator temperatury?

Regulatory temperatury zapewniają, że proces osiąga pożądaną temperaturę, której wartość pozostaje utrzymana. Są one używane do sterowania w pętli zamkniętej, gdzie regulator temperatury pobiera dane wejściowe z sondy temperatury (termopary, termometru oporowego, przetwornika temperatury) i porównuje rzeczywistą temperaturę z zaprogramowaną wartością zadaną. Następnie dostosowuje swój sygnał wyjściowy, zgodnie z wymaganiami, do odpowiedniego elementu sterującego (nagrzewnicy elektrycznej, obwodu chłodzenia, zaworu sterującego parą itp.) Może to być proste sterowanie ON/OFF (znane również jako sterowanie 2-punktowe, binarne lub bang-bang), działające jak termostat lub wyjście zmienne, w którym sygnał wyjściowy do procesu wynosi od 0 do 100 %.

Jak działa regulator temperatury?

W przypadku sterowania ON/OFF, obieg grzewczy jest włączany, gdy temperatura jest niższa od nastawy, a wyłączany, gdy temperatura jest wyższa od nastawy. Może również istnieć obwód chłodzenia, włączony powyżej punktu nastawy i wyłączony poniżej niego. W przypadku sterowania zmiennego, jest ono często realizowane przez regulator PID (regulator trójterminowy). Sterownik ten wykorzystuje wyrafinowany algorytm błędu (różnicy między wartością zadaną a wartością zmierzoną), który generuje wyjście zaprojektowane tak, aby osiągnąć i utrzymać wartość zadaną z minimalnym przeregulowaniem i utrzymać ją tak stabilnie, jak to możliwe.

Co to jest regulator PID?

Regulatory 3-terminowe lub PID (proporcjonalno-całkująco-różniczkujące) mogą być używane tylko do sterowania proporcjonalnego (P), PI lub PID, w zależności od wymagań procesu. Sterowanie proporcjonalne reguluje wyjście proporcjonalnie do odchylenia od wartości zadanej. Pasmo proporcjonalności jest zdefiniowane poniżej i/lub powyżej wartości zadanej. Poza tym zakresem wydajność ogrzewania (poniżej) lub chłodzenia (powyżej) wynosi 100 %. Wewnątrz pasma zmniejsza się liniowo do 0 % w punkcie nastawy. Ponieważ może to prowadzić do powolnego zbliżania się do punktu nastawy, człon całkujący jest w stanie dalej regulować moc wyjściową w oparciu o tempo zmian błędu (szybsze osiągnięcie punktu nastawy). Może to prowadzić do przekroczenia wartości zadanej, zatem człon pochodny szacuje przyszły błąd i dostosowuje moc wyjściową przed wystąpieniem przekroczenia. Działa również w celu szybkiego wyeliminowania wszelkich odchyleń od stanu ustalonego. Trzy warunki (PID) mogą być indywidualnie dostrojone (lub nawet automatycznie dostrojone), aby dopasować się do zróżnicowanego charakteru różnych procesów.

Jakie są najczęstsze zastosowania przemysłowych regulatorów temperatury?

Cyfrowe regulatory temperatury są szeroko stosowane do wyświetlania, kontrolowania i monitorowania temperatury. Są one wykorzystywane w ogólnych zastosowaniach przemysłowych, w technologii tworzyw sztucznych, w technologii wentylacji i klimatyzacji, w inżynierii procesowej i budowie maszyn. Regulatory PID są zalecane do systemów sterowania z częstymi zmianami obciążenia i tam, gdzie wymagana jest ścisła, automatyczna kontrola, na przykład gdy wartość zadana stale się zmienia (np. dla zaprogramowanego profilu temperatury). Typowe obszary zastosowań regulatorów temperatury PID to budowa instalacji i pieców przemysłowych, inżynieria procesowa, maszyny do tworzyw sztucznych oraz technologia wentylacji i klimatyzacji.