Controladores de temperatura

O que é um controlador de temperatura?

Os controladores de temperatura garantem que um processo atinja a temperatura desejada e seja então mantido nessa temperatura. Geralmente, eles são usados ​​para controle de malha fechada, onde o controlador de temperatura recebe uma entrada de uma sonda de temperatura (termopar, termômetro de resistência, transmissor de temperatura) e compara a temperatura real com o ponto de ajuste programado. Em seguida, ajusta o seu sinal de saída, conforme necessário, ao elemento de controle relevante (aquecedor elétrico, circuito de refrigeração, válvula de controle de vapor, etc.). Pode ser um simples controle ON/OFF (também conhecido como controle de 2 pontos, binário ou bang-bang), atuando como um termostato, ou uma saída variável, onde o sinal de saída para o processo está entre 0 e 100 %.

Como funciona um controlador de temperatura?

Para o controle ON/OFF, o circuito de aquecimento é ligado quando a temperatura está abaixo do ponto de ajuste e desligado acima dele. Também poderia haver um circuito de resfriamento, ligado acima do ponto de ajuste e desligado abaixo dele. Para controle variável, geralmente é realizado por um controlador PID (controlador de 3 termos). Este controlador utiliza um algoritmo refinado sobre o erro (a diferença entre o ponto de ajuste e o valor medido) que produz uma saída projetada para atingir e manter o ponto de ajuste com o mínimo de ultrapassagem e mantê-lo o mais estável possível.

O que é um controlador PID?

Controladores de 3 termos ou PID (proporcional-integral-derivativo) podem ser usados ​​apenas para controle proporcional (P), PI ou PID, dependendo dos requisitos do processo. O controle proporcional regula a saída proporcionalmente ao desvio do ponto de ajuste. Uma faixa proporcional é definida abaixo e/ou acima do ponto de ajuste. Fora desta faixa, a saída de aquecimento (abaixo) ou resfriamento (acima) é de 100 %. Dentro da banda reduz linearmente para 0 % no ponto de ajuste. Como isso pode levar a uma aproximação lenta ao ponto de ajuste, o termo Integral é então capaz de ajustar ainda mais a saída com base na taxa de variação do erro (atingindo o ponto de ajuste mais rapidamente). Isso pode levar à ultrapassagem do ponto de ajuste, de modo que o termo Derivativo estima o erro futuro e ajusta a saída antes que ocorra a ultrapassagem. Também funciona para eliminar rapidamente quaisquer desvios do estado estacionário. Os três termos (PID) podem ser ajustados individualmente (ou até mesmo ajustados automaticamente) para corresponder à natureza variada dos diferentes processos.

Quais são as aplicações mais comuns de controladores de temperatura industriais?

Os controladores digitais de temperatura são amplamente utilizados para exibir, controlar e monitorar temperaturas. Eles são utilizados em aplicações industriais em geral, na tecnologia de plásticos, na tecnologia de ventilação e ar condicionado, na engenharia de processos e na construção de máquinas. Os controladores PID são recomendados para sistemas de controle com mudanças frequentes de carga e onde é necessário um controle automático próximo, por exemplo, quando o ponto de ajuste está mudando constantemente (por exemplo, para um perfil de temperatura programado). As áreas comuns de aplicação dos controladores de temperatura PID são construção de instalações e fornos industriais, engenharia de processos, máquinas para plásticos e tecnologia de ventilação e ar condicionado.