کنترلر دما TAL-B4RK4C
کنترلر های دمای سری TA شرکت آتونیکس کنترل دمای ساده و دقیق را با استفاده واریابل آنالوگ ارائه می دهد. این کنترلر دارای قابلیت اتوتیونینگ PID کنترل دما و کنترل ON/OFF می باشد که با استفاده از سوییچ های خارجی تنظیم می شوند. نشانگر LED انحراف و نشانگر خروجی کنترلی دید کاملی از وضعیت پروسه ارائه می دهند.
کنترلر دما چیست؟
کنترلر دما (ترموستات) وسیلهای است که تنظیم و نظارت بر کنترل دما را انجام می دهد. کنترل دما نیز به معنای ثابت نگه داشتن دما می باشد، به این صورت که اگر دما بالاتر از میزان مورد نظر بود، دما را کاهش داده و در صورتیکه دما کمتر از مقدار مطلوب باشد، دما را افزایش می دهد. وظیفه کنترلر دما و یا به عبارت دیگر ترموستات، انجام تنظیمات لازم برای کاربردهای گرمایشی و سرمایشی است. کنترلر دما، تجهیزات گرمایشی و سرمایشی را کنترل می نماید تا اختلاف بین مقدار تنظیم شده و مقدار فعلی را از بین ببرد. دقت نکردن به ثابت نگه داشتن دما و عدم تنظیم دمای مناسب، میتواند مشکلات اساسی در زمینه ایمنی، کیفیت و بهره وری به همراه داشته باشد.
کاربرد کنترلر دما
در کارخانه ها، و سایر واحد های تولیدی و آزمایشگاهی، کنترل دما در بسیاری از امور به خصوص مواردی که در لیست زیر ذکر میشود، بسیار ضروری است.
- صنایع تولید مواد غذایی
- صنایع شیرینی پزی
- صنایع فولاد
- یخچال و سیستم سرمایش
- بهبود کارایی احتراقها
- واکنشهای شیمیایی
- تخمیر
- خشک کردن
- تبدیل به آهک کردن
- تقطیر
- اکستروژن
- تهویه مطبوع
الزاما یک کنترل کننده دما برای ثابت نگه داشتن دما در دماهای بالا استفاده نمی شود. همانطور که در لیست بالا هم مشاهده می شود یکی از کاربرد های کنترلر دما برای یخچالها و فریزرها می باشد. بنابراین وظیفه یک کنترلر دما برای این کاربرد ها کنترل دما در دماهای پایین مانند منفی 20 درجه است.
پارامتر های مهم در تنظیم کنترلر دما
(Set point) SP : دمایی که می خواهیم به آن دست یابیم.
(Present Value) PV : دمای کنونی که با استفاده از سنسور ها اندازه گیری می شود.
(Out put) OP : مقدار خروجی که به عنوان خروجی از کنترلر دما در نظر گرفته شده تا تجهیزات خروجی مانند هیتر را روشن یا خاموش کنیم.
انواع کنترلر دما و چگونگی عملکرد آن
- کنترلر دما ON/OFF
کنترلر ON/OFF یکی از ساده ترین نوع کنترلر دما می باشد. خروجی این دستگاه یا ON و یا OFF است و حالت میانه ایی ندارد. کنترلر ON/OFF تنها در صورتی خروجی می دهد که دمای ورودی از عدد پیش تنظیم شده (Set point) دستگاه عبور کند. برای این نوع کنترل دما، در صورتیکه دما زیر عدد SP باشد خروجی ON می شود (یعنی دستور برای روشن شدن هیتر صادر می شود) و هنگامیکه دما بیشتر از عدد SP باشد، خروجی OFF می شود (یعنی دستور برای خاموش شدن هیتر و یا احتمالا روشن شدن فن صادر می شود).
زمانیکه دما از ست پوینت عبور می کند تا وضعیت خروجی را تغییر دهد دمای پروسه به صورت سیکل وار ادامه پیدا می کند که از دمای زیر ست پوینت بالا برود و یا برعکس. در برخی کاربرد ها این سیکل سریع اتفاق می افتد، بنابراین برای جلوگیری از خرابی کنتاکتورها، پارامتر “هیسترزیس”، به عملکرد های کنترلر دما اضافه می شود. در حقیقت اگر هیسترزیس نباشد سیستم به احتمال زیاد به حالت ناپایدار خواهد رسید.
کنترلر دما از نوع ON/OFF هنگامی کاربرد دارد که به کنترل خیلی دقیق نیاز نباشد، از این روش می توان در تجهیزاتی که مقدار و حجم سیستم بسیار زیاد است و دما بسیار کند تغییر می کند و یا برای آلارم استفاده کرد.
- کنترلر دما تناسبی Proportional Control
کنترلر دما های تناسبی برای حذف سیکل های ON/OFF، طراحی شده اند. هنگامیکه دما به SP می رسد، یک کنترلر تناسبی میانگین پاور اعمال شده به هیتر را کاهش می دهد. تاثیر آن کاهش سرعت هیتر است که باعث می شود دما از عدد SP تجاوز نکند، در نتیجه دما به عدد SP می رسد و در همان نقطه ثابت باقی می ماند. این عملکرد تناسبی، با خاموش و روشن کردن خروجی در فواصل زمانی کوتاه، قابل پیاده سازی است. در این نوع عملکرد، نسبت زمان ON و OFF جهت کنترل دما تغییر می کند. این عملکرد، در بازه اطراف SP اتفاق می افتد. در خارج این بازه، کنترلر شبیه یک کنترل ON/OFF ساده عمل می کند. هر چند درون آن بازه، خروجی به نسبت اختلاف اندازه گیری شده از ست پوینت، ON و OFF می شود.
- کنترلر دما PID
کنترلر دما Proportional- Integral-Derivative controller) PID) روشی حلقه بسته (فیدبک دار) برای کنترل یک پارامتر است. اساس کار این کنترلر، انتگرال و مشتق است. در این روش با تغییر ضرایب P ، I و D می توان پاسخ های مختلفی برای نمودار آن پارامتر ایجاد کرد. سرعت پایداری، دقت پایداری و میزان اورشوت (overshoot) توسط این ضرایب تعیین میگردند. این مدل کنترل دقیق ترین و پایدارترین نوع کنترل است و برای سیستم هایی که حجم کمی دارند و نسبت به تغییرات انرژی اعمال شده به سیستم، سریع واکنش نشان می دهند مناسب می باشند.
انواع خروجی کنترلر دما
- خروجی رله
خروجی رله در کنترلر دما فقط دارای دو حالت قطع و وصل می باشد. در این نوع از کنترلر، زمانی که دما از مقدار از پیش تعیین شده بگذرد، فرمان قطع یا وصل صادر میشود. به دلیل نوسانات دمایی و عملکرد صفر و یک بودن این ترموستات، دستگاه باید عمل قطع و وصل را به طور مداوم انجام دهد. در برخی موارد این مسئله سبب استهلاک و کاهش عمر هیتر میشود.
- خروجی SSR
خروجی این کنترلر ها به صورت ولتاژ است که می تواند به یک SSR با تحریک DC فرمان دهد. در این حالت نیز خروجی یا قطع است یا وصل.
- خروجی آنالوگ
خروجی در این حالت به صورت آنالوگ میباشد که معمولا رنج 0 الی 10 ولت یا 4 الی 20 میلی آمپر است. در ترموستات هایی که خروجی آنها رله است، به دلیل قطع و وصل مکرر باعث ایجاد تنش در هیتر شده در نتیجه موجب آسیب به هیتر میگردد. برای جلوگیری از ایجاد تنش در هیتر می توان از کنترلر دما با خروجی آنالوگ یا دستگاه کنترلر توان تریستوری استفاده کرد. بدین ترتیب به جای خاموش و روشن شدن هیتر، توان هیتر کم و زیاد شده تا دما میزان مورد نظر باقی بماند.
- خروجی چندگانه
در برخی از کنترلر های دما علاوه بر رله خروجی اصلی که بر اساس PID کنترلر است، یک یا دو رله دیگر وجود دارند که برای آلارم استفاده میشوند. همچنین برخی ترموستات ها دارای پورت ارتیاطی RS485 برای ارسال اطلاعات به کامپیوتر نیز هستند.
انواع سنسور ورودی در کنترلر دما
- سنسور RTD
Resistance Temperature Detector که به اختصار RTD نامیده میشود نوعی حسگر دمایی است که با تغییرات دما مقدار مقاومت آن نیز تغییر خواهد کرد. در واقع میزان دما بر اساس مقاومت سنسور تعیین میگردد. جنس RTD ها ممکن است از فلزات مختلفی باشد. از مهمترین فلزاتی که برای ساخت RTD ها استفاده میشود پلاتین، نیکل و مس است. پلاتین بهترین فلز برای استفاده در RTD است. فلز مورد استفاده در RTD باید در مقابل خوردگی مقاوم باشد و همچنین نقطه ذوب بالایی نیز داشته باشد.
- ترموکوپل
ترموکوپل (Thermocouple) از اتصال یک طرفه دو فلز غیر همجنس تولید میشود. با تغییر دما طول یکی از فلزها تغییر بیشتری نسبت به دیگری پیدا می کند که این اختلاف منجر به تولید ولتاژ بسیار ضعیفی در حد میلی ولت در طرف آزاد دو فلز میشود. بسته به نوع فلزهای به کار رفته میتوان انواع مختلفی از ترموکوپل را در دسترس داشت. ترموکوپل ها از نظر دقت، بازه اندازهگیری دما، حساسیت و… با هم تفاوت دارند.
پارامتر های مهم انتخاب کنترلر دما
کنترلر دما تنها بخشی از یک سیستم کنترلی است و جهت انتخاب آن باید کل سیستم به طور کامل بررسی شود. موارد زیر از جمله پارامتر هایی است که باید در انتخاب یک کنترلر دما مورد توجه قرار گیرد.
- نوع سنسور ورودی (ترموکوپل یا RTD)
- تعداد و نوع خروجی (کنتاکت رله، رله SSR، خروجی آنالوگ)
- نوع کنترل (ON/OFF، تناسبی، PID)
- متد کنترل (گرمایش، سرمایش)
- ابعاد و اندازه کنترلر دما و نوع نصب (نصب روی درب تابلو، ریلی)
- ولتاژ تغذیه کنترلر دما
برای آگاهی بیشتر با کنترلر های دما مقالات زیر پیشنهاد می شود
نقد و بررسیها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.