PID контролер на температура

X-Meritan произведува контролори за температура PID кои се користат во индустриските системи за греење и ладење. Овие уреди читаат температурен сигнал од сензорот, го споредуваат со зададената точка и го прилагодуваат излезот за да ја одржуваат температурата на процесот стабилна. Вообичаени апликации вклучуваат истиснување на пластика, машини за пакување, лабораториски печки и линии за преработка на храна.

Контролорот не е самостоен уред за греење. Обезбедува контролен сигнал што придвижува реле, реле со цврста состојба (SSR) или аналоген излез. Вистинското загревање или ладење се врши од надворешни елементи како што се грејачи со касети, грејачи со бенд или вентили за ладење.

Како функционира PID контролата

PID значи пропорционален, интегрален и изведен. Контролорот постојано ја мери разликата помеѓу зададената точка и вистинската температура. Оваа разлика се нарекува грешка.

Пропорционалниот член произведува излез пропорционален на тековната грешка. Интегралниот термин ги акумулира грешките од минатото и го коригира поместувањето на стабилна состојба. Изводниот термин одговара на стапката на промена и помага да се намали пречекорувањето.

Во пракса, функцијата за автоматско прилагодување на корисникот или на контролорот поставува три параметри: пропорционален опсег, интегрално време и време на извод. Правилното подесување е од суштинско значење. Лошо подесената PID јамка ќе осцилира или ќе реагира бавно. Контролата на ВКЛУЧУВАЊЕ-ИСКЛУЧУВАЊЕ е поедноставна и се користи таму каде што процесот толерира температурни промени.

Технички параметри

Сите спецификации се потврдени на последниот тест. Со секоја единица може да се обезбеди сертификат за калибрација.

Опции за влез и излез

Контролорот мора да одговара на сензорот за температура и на уредот за префрлување на оптоварување. Табелата подолу ги сумира вообичаените комбинации.

Несовпаѓањето помеѓу типот на влез и сензорот предизвикува погрешни отчитувања. Неусогласеноста помеѓу излезниот и прекинувачкиот уред предизвикува неуспешна контрола или оштетување на компонентата.

Контрола PID vs ВКЛУЧЕНО-ИСКЛУЧЕНО

Контролата ВКЛУЧЕНО-ИСКЛУЧЕНО целосно го вклучува излезот кога температурата паѓа под зададената точка и целосно исклучува кога ќе се издигне над зададената точка плус лента за хистерезис. Овој метод е едноставен и работи за системи со голема топлинска маса каде температурните промени се прифатливи.

Контролата PID го модулира излезот континуирано или во брзи рафали. Ја одржува температурата блиску до поставената точка со минимални осцилации. PID е потребен за процеси на кои им е потребна строга толеранција на температурата, како што се лабораториски инкубатори, млазници за обликување со инјектирање и контрола на температурата со ласерски диоди.

Функцијата за автоматско прилагодување во контролерите X-Meritan ги пресметува почетните PID параметри со воведување контролирано нарушување и мерење на одговорот на процесот. По автоматското подесување, често се уште е потребно рачно дотерување за оптимални перформанси.

Размислувања за инсталација и поврзување

Неправилното поврзување со жици е најчеста причина за дефекти на теренот. Следниве точки треба да се проверат за време на инсталацијата:

Влез за термоспој: користете ја правилната продолжна жица за термоспој. Не користете бакарна жица. Поларитетот мора да одговара. Компензацијата на ладниот спој вграден во контролорот претпоставува дека терминалниот блок е на позната температура. Избегнувајте да го поставувате контролорот во близина на извори на топол воздух што предизвикуваат поместување на температурата на терминалот.

Влез за RTD: Користете трижична или четирижична врска за да го откажете отпорот на оловото. Двожичното поврзување воведува грешка при мерењето, особено при долги кабли.

Излез SSR: Излезот SSR на контролорот е нисконапонски DC пулс. Мора да биде поврзан со контролниот влез на надворешен SSR. Не поврзувајте го директно со грејниот елемент.

Излез на релето: Користете струјно коло преку индуктивните оптоварувања за да ги заштитите контактите на релето. Животниот век на релето е оценет за одреден број операции на дадена струја. Честото префрлување при висока струја го скратува животниот век.

Напојување: Влезот со широк напон ги прифаќа повеќето индустриски мрежи. Но, скоковите на напонот од блиските мотори или контактори може да го оштетат контролерот. Користете заштитник од пренапони или филтер за линија ако напојниот вод е бучен.

Заземјување: Поврзете го приклучокот за заземјување на соодветно заземјување. Ова го намалува електричниот шум и ја подобрува безбедноста.

Водич за избор

За да изберете PID контролер за температура, одговорете на овие прашања:

1. Каков тип на сензор ќе се користи?

Термопаровите покриваат широк опсег на температури и брзо реагираат. RTD се попрецизни и постабилни на пониски температури, но побавни. Аналогните влезови се користат кога температурниот сигнал доаѓа од предавател.

2. Кој е потребниот температурен опсег?

Опсегот на контролорот мора да го покрие очекуваниот работен опсег. Користењето контролер со поширок опсег од потребното ја намалува резолуцијата. На пример, контролер на термоспој K со опсег од 0-1370°C покажува резолуција од 1°C. Контролер со опсег од 0-400°C може да покаже резолуција од 0,1°C.

3. Што е уред за префрлување на оптоварување?

Ако користите SSR, изберете го излезот на погонот SSR. Ако користите механички контактор, излезот на релето е соодветен. Ако конечниот контролен елемент е пропорционален вентил или SCR контролер за напојување, користете аналоген излез.

4. Каква точност е потребна?

Спецификацијата за точност на екранот е ±0,5% FS или ±1 цифра. За опсег од 0-400°C, тоа е ±2°C. Ако процесот бара контрола ±0,5°C, контролорот сам не може да го постигне тоа. Точноста на сензорот, загубата на топлина и подесувањето на системот, исто така, придонесуваат за точноста на конечната контрола.

5. Дали е потребна комуникација или аларм?

Излезите за аларм се корисни за заштита од прекумерна температура. RS485 Modbus овозможува контролорот да се следи и прилагоди од PLC или компјутер. Овие опции додаваат цена, па изберете го само она што го бара апликацијата.

Типични апликации

Машини за пластика и пакување

Контролерите на PID ја регулираат температурата на бурињата за истиснување, колекторите за топла тркала и шипките за топлинско запечатување. Конзистентната температура спречува деградација на материјалот и обезбедува квалитет на заптивката.

Лабораториска опрема

Пригушувачките печки, печките за сушење и бањите со постојана температура се потпираат на PID контролери за повторливи услови. Бавниот термички одговор на овие системи бара внимателно подесување на интегралниот термин.

Преработка на храна

Комерцијалните печки, пржени и пастеризатори користат PID контролери за да ги исполнат стандардите за безбедност и квалитет на храната. Контролорот често работи со сензор PT100 за точно мерење на ниска температура.

Производство на полупроводници и електроника

На станиците за лемење, на рерните за преточување и на печките за лекување им требаат тесни температурни профили. PID контролерот работи со SSR излези за брзо префрлување и фина контрола.

Најчесто поставувани прашања

П: Која е разликата помеѓу PID и ON-OFF контролата во пракса?

О: Контролата ON-OFF го менува излезот помеѓу целосно вклучено и целосно исклучено. Температурата се менува околу зададената точка. Контролата PID постојано го прилагодува излезот за да ја одржува температурата речиси константна. Користете PID кога процесот толерира само мало отстапување.

П: Што е автоматско прилагодување и кога треба да го користам?

О: Автоматско прилагодување е карактеристика што автоматски ги пресметува параметрите на PID. Работи со вклучување и исклучување на излезот на контролиран начин и мерење како реагира системот. Вклучете автоматско прилагодување за време на почетното поставување или кога термичкото оптоварување значително се менува. По автоматското подесување, проверете ги перформансите и направете рачни прилагодувања доколку е потребно.

П: Зошто мојата температура ја надминува поставената точка?

О: Надминување обично значи дека пропорционалниот опсег е премногу тесен или интегралното време е прекратко. Контролорот применува премногу излез пред температурата да ја достигне поставената точка. Зголемете го пропорционалниот опсег или намалете го интегралното дејство. Автоматското прилагодување може да помогне да се најде почетна точка.

П: Може ли да го користам истиот контролер за греење и ладење?

О: Некои модели поддржуваат двоен излез за топлина/ладење. Тие обезбедуваат еден излез за греење и друг за ладење. Ова е корисно за системи кои бараат и двете, како што се пластични екструдери со вентилатори за воздушно ладење. Проверете ги спецификациите на моделот за да ја потврдите достапноста на двоен излез.

П: Како да знам дали мојот сензор е компатибилен?

О: Типот на влез на контролорот мора да одговара на сензорот. За термопарови, типот на буквата (K, J, T, итн.) мора да одговара. За RTD, кривата на отпор (PT100 или PT1000) мора да одговара. Користењето на погрешна поставка ќе резултира со погрешни отчитувања на температурата. Повеќето контролери имаат параметар за конфигурација за да го изберат типот на влез.

П: Кој е очекуваниот животен век на PID контролер?

О: Со правилна инсталација и ладење, електрониката може да работи многу години. Излезот на релето е најчестиот предмет за абење. Животот на контактот на релето е одреден од производителот и зависи од фреквенцијата и струјата на префрлување. SSR излезите немаат механичко абење, но може да откажат поради прегревање или пренапон.

П: Дали обезбедувате техничка поддршка за подесување?

О: Да. Нашите инженери можат да помогнат при почетното поставување и подесување за специфични апликации. Наведете детали за вашиот термички систем, вклучувајќи ја моќноста на грејачот, типот на сензорот и карактеристиките на оптоварување. Ние одговараме во рок од еден работен ден.