Обзор регуляторов температуры | Промышленная автоматизация OMRON
Ведущий контент
Эти контроллеры получают сигналы датчиков и управляют нагревателями или другими устройствами для поддержания заданной температуры. Их также можно использовать для контроля влажности, давления и расхода. OMRON также предлагает датчики температуры и влажности.
Основное содержание
Что такое регулятор температуры?
Контроллер температуры — это устройство, которое используется для управления нагревателем или другим оборудованием путем сравнения сигнала датчика с заданным значением и выполнения расчетов в соответствии с отклонением между этими значениями. Устройства, которые могут обрабатывать сигналы датчиков, отличные от температуры, такие как влажность, давление и скорость потока, называются контроллерами. Электронные контроллеры специально называются цифровыми контроллерами.
- Верх страницы
Контроль температуры
Контроллеры температуры контролируют температуру таким образом, чтобы значение процесса было таким же, как уставка, но реакция будет отличаться из-за характеристик контролируемого объекта и метода управления контроллером температуры. Как правило, от регулятора температуры требуется реакция, показанная на рис. (2), при которой уставка достигается как можно быстрее без перерегулирования. Существуют также случаи, такие как показанный на рисунке (1), где реакция быстро увеличивает температуру, даже если требуется ее превышение, и случай, показанный на рисунке (3), где требуется реакция на медленное увеличение температуры.
(1) Реакция, при которой значение процесса стабилизируется на заданном значении, при этом постоянно выходит за пределы допустимого диапазона
(2) Правильная реакция
(3) Реакция, при которой значение процесса медленно достигает заданного значения
- Верх страницы
Пример конфигурации контроля температуры
В следующем примере описывается базовая конфигурация для контроля температуры.
- Верх страницы
Принцип работы регулятора температуры
На следующем рисунке показан пример системы управления с обратной связью, используемой для регулирования температуры.
Основные части системы управления с обратной связью встроены в контроллер температуры. Можно построить систему управления с обратной связью и контролировать температуру, комбинируя контроллер температуры с контроллером и датчиком температуры, которые подходят для контролируемого объекта.
Конфигурация системы управления с обратной связью
- Верх страницы
Перед выбором регулятора температуры или датчика температуры необходимо понять тепловые характеристики контролируемого объекта для правильного контроля температуры.
- Верх страницы
Методы управления
[Действие управления ВКЛ/ВЫКЛ]
Как показано на графике ниже, если значение процесса ниже уставки, выход будет включен, и на нагреватель будет подаваться питание.
Если технологическое значение выше уставки, выход будет отключен, и питание нагревателя будет отключено. Этот метод управления, при котором выход включается и выключается в зависимости от уставки для поддержания постоянной температуры, называется действием управления ВКЛ/ВЫКЛ. При этом действии температура регулируется двумя значениями (т. е. 0 % и 100 % заданного значения). Поэтому операцию еще называют двухпозиционным регулирующим действием.
[Действие P (Пропорциональное управление)]
Р-действие (или действие пропорционального управления) используется для вывода управляемой переменной (выходной управляющей переменной), которая пропорциональна отклонению, чтобы уменьшить отклонение между значением процесса и заданным значением. Зона пропорциональности устанавливается в центре уставки, а выход определяется по следующим правилам.
Управляемая переменная, пропорциональная отклонению, выводится, когда значение процесса находится в пределах пропорционального диапазона.
100% управляющая переменная выводится, когда значение процесса ниже зоны пропорциональности.
Регулируемая переменная 0% выводится, когда значение процесса выше пропорционального диапазона.
Более плавное управление, чем управление ВКЛ/ВЫКЛ, возможно, поскольку выход постепенно изменяется вблизи заданного значения в соответствии с отклонением. Однако, если температура регулируется только пропорциональным действием, она стабилизируется на температуре, которая отличается от уставки (смещения).
Примечание. Если регулятор температуры с диапазоном температур от 0°C до 400°C имеет зону пропорциональности 5%, ширина зоны пропорциональности будет преобразована в диапазон температур 20°C. В этом случае полный выход остается включенным до тех пор, пока значение процесса не достигнет 90°C, и выход периодически выключается, когда значение процесса превышает 90°C, при условии, что уставка равна 100°C. Когда значение процесса равно 100°C, не будет разницы во времени между периодом ВКЛ и периодом ВЫКЛ (т.
[И-действие (интегральное управляющее действие)]
Действие I (или интегральное действие) увеличивает или уменьшает регулируемую переменную в зависимости от размера и продолжительности отклонения.
Температура стабилизируется на уровне температуры, отличной от уставки (смещения) только за счет пропорционального действия, но отклонение с течением времени будет уменьшаться, а значение процесса будет таким же, как уставка, за счет сочетания пропорционального и целостные действия.
[Действие D (Действие производного управления)]
D-действие (или производное действие) обеспечивает управляемую переменную в ответ на резкие изменения значения процесса из-за таких факторов, как внешнее возмущение, так что управление быстро возвращается к исходному состоянию. Пропорциональное и интегральное действия корректируют результаты контроля, поэтому реакция на резкие изменения задерживается.
[ПИД-регулятор]
ПИД-регулирование представляет собой комбинацию пропорционального, интегрального и дифференциального регулирования. Здесь температура регулируется плавно за счет пропорционального регулирования без скачков, автоматическая регулировка смещения осуществляется за счет интегрального управления, а быстрая реакция на внешнее возмущение становится возможной за счет дифференциального управления.
Обычное ПИД-регулирование использует один блок управления для управления реакцией контроллера температуры на заданное значение и на внешние помехи. Следовательно, реакция на уставку будет колебаться из-за перерегулирования, если большое значение придается реагированию на внешние возмущения с параметрами P и I, установленными на малые значения, и параметром D, установленным на большое значение в блоке управления.
С другой стороны, контроллер температуры не сможет быстро реагировать на внешние возмущения, если большое значение придается реагированию на уставку (т. е. параметры P и I установлены на большие значения). Это делает невозможным удовлетворение обоих типов ответа в данном случае.
ПИД-регулятор
(1)
Реакция на уставку будет медленной, если реакция на внешнее возмущение улучшена.
(2)
Реакция на внешнее возмущение будет медленной, если реакция на уставку улучшена.
Два ПИД-регулятора
(3)
Управляет как уставкой, так и реакцией на внешнее возмущение.
- Верх страницы
Что такое датчик температуры?
Датчик температуры измеряет температуру в месте, где требуется контроль температуры.
Он преобразует температуру в физическую величину напряжения или сопротивления и выводит ее.
- Верх страницы
Категории измерения температуры
Существует две категории измерения температуры, как описано ниже.
- Верх страницы
Термопара
Принцип
Термопара представляет собой датчик температуры, в котором используется явление (т. е. эффект Зеебека), создающее термоэлектродвижущую силу в соответствии с разницей температур между соединенным концом и открытым концом различных типов металлов, соединенных друг с другом на одном конце . Сочетание металлов с высокой и стабильной термоэлектродвижущей силой называется термопарой.
Термопары широко используются в промышленности.
Закон промежуточных температур и закон промежуточных металлов
Величина разности потенциалов определяется двумя разными материалами металлических проводов и разницей температур между спаем термопары (т.
е. горячим спаем) и эталонным спаем (т. е. холодным спаем). Любая разница в температуре между ними не имеет значения (закон промежуточных температур). Также не будет эффекта, если между ними будут разные типы металлов, если нет разницы в температуре (Закон промежуточных металлов).
Типы термопар
Среди термопар типы K, E, J и T используют неблагородные металлы, а типы B, R и S используют благородные металлы.
Тип термопары выбирается в зависимости от температуры измерения, окружающей среды и точности. Однако обычно используются типы K, J и R.
Характеристики разности потенциалов термопары
Компенсационный провод
Если провод датчика температуры термопары не достигает контроллера температуры, а кабель между датчиком и контроллером температуры удлиняется медным проводом, возникает большая ошибка температуры.
Подводящие провода датчика температуры термопары должны быть дополнены компенсационными проводниками.
Компенсирующий проводник представляет собой кабель, который создает почти такую же термоэлектродвижущую силу, что и термопара. Существуют кабели общего назначения (от -20 до 90°C) и термостойкие кабели (от 0 до 150°C), в зависимости от рабочей температуры окружающей среды. Характеристики этих кабелей определяются JIS. Компенсационные проводники доступны для каждого типа термопары. Необходимо использовать компенсирующий проводник, подходящий для термопары.
- Верх страницы
Платиновый термометр сопротивления
Термометр сопротивления
В этом устройстве используется постоянная зависимость сопротивления металла от температуры.
Условия, необходимые для материала металлической проволоки:
(1) Высокий температурный коэффициент электрического сопротивления и хорошая линейность
(2) Стабильность
(3) Возможность использования в широком диапазоне температур
Материал, который лучше всего соответствует этим условия — платина.
JIS предписывает только платиновый термометр сопротивления.
Платиновый термометр сопротивления
В этом устройстве используется характеристика платины (Pt), которая вызывает увеличение ее электрического сопротивления пропорционально температуре.
В соответствии с редакцией стандартов JIS 1989 г. платиновые термометры сопротивления, которые соответствовали предыдущим стандартам, назывались JPt, а те, которые соответствовали стандартам 1989 г. и более поздним, назывались Pt, но JPt был отменен в редакции 1997 г. Однако все еще существуют системы, использующие JPt, поэтому контроллеры температуры также поддерживают JPt. Характеристики Pt и JPt разные, поэтому необходимо правильно настроить тип входа терморегулятора.
Типы компенсационных выводов
Сопротивление платинового термометра сопротивления Pt 100 составляет 100 Ом при 0°C, а стандартное отношение сопротивлений (значение R100/R0) 1,3851 низкое, поэтому на него сильно влияет сопротивление компенсирующего подводящего провода.
Как правило, проводка с трехпроводным термометром сопротивления используется для устранения влияния сопротивления компенсирующего провода.
Трехпроводной термометр сопротивления
Один провод сопротивления соединяется с двумя проводами, а другой — с другим проводом, чтобы исключить влияние сопротивления при удлинении подводящих проводов. Все трехпроводные платиновые термометры сопротивления OMRON имеют такую конфигурацию.
Подключение трехпроводных платиновых термометров сопротивления
- Скачать PDF (5362 КБ)
Локальная навигация
- Компоненты управления
- Таймеры
- Регуляторы температуры
- Счетчики
- Кулачковые позиционеры
- Индикаторы цифровой панели
- Преобразователи сигналов
- Часто задаваемые вопросы
- Техническое руководство
- Модели с сертификацией стандартов
- Библиотека СИСТЕМА
- Электронное обучение
- Глоссарий по промышленной автоматизации
Контроллеры температуры и процессов | Уотлоу
Начать
Поиск товара
Уже знаете, какой продукт вам нужен? Введите номер детали ниже.
Настройка продукта
Создайте продукт и получите доступ к мгновенной информации о времени выполнения заказа, сводке характеристик продукта и т. д.
Используйте Watlow SELECT® VISUAL DESIGNER™Обзор продуктов
Просмотрите весь каталог продукции Watlow.
ПерейтиПоиск товара
Уже знаете, какой продукт вам нужен? Введите номер детали ниже.
Настройка продукта
Создайте продукт и получите доступ к мгновенной информации о времени выполнения заказа, сводке характеристик продукта и т. д.
Используйте Watlow SELECT® VISUAL DESIGNER™Обзор продуктов
Просмотрите весь каталог продуктов Watlow.
ПерейтиНужна помощь?
Найдите офис продаж или авторизованного дистрибьютора Увеличьте срок службы вашего нагревателяWatlow с помощью ASPYRE® .
Узнать больше
Обзор продуктов
Нужна помощь?
Свяжитесь с намиУвеличьте срок службы вашего нагревателя
Watlow с помощью ASPYRE®
Узнать больше
Отрасли, которые мы обслуживаем
Watlow предлагает отраслевые тепловые решения для различных рынков.
Ресурсы и поддержка
Руководства пользователя, спецификации, чертежи САПР и многое другое. Воспользуйтесь растущим набором калькуляторов, уравнений, справочных данных и многого другого от Watlow, чтобы помочь спроектировать свою тепловую систему.
Карьерные возможности
О Уотлоу
- Дом
- Обзор продуктов
- Контроллеры
Показать результаты для
Все продукты
- Контроллеры
- Евротерм®
- Контроллеры температуры и процессов
- Контроллеры питания
- Регистраторы данных
- Панели управления WATCONNECT®
- Модули EZ-ZONE® RM
- Гибкие модули F4T
- Индикаторы
- Интегрированные многофункциональные контроллеры
- Лимиты и сканеры
- Мобильные приложения
- Интерфейсы оператора
- Программное обеспечение
- Обогреватели
- Датчики
Уточнить по
Уотлоу SELECT®
Доставка большинства товаров занимает пять дней или меньше.
Форм-фактор
Монтаж на панели 1/16 DIN 5
Монтаж на панель 1/8 DIN 4
Квадратный монтаж на панель 1/8 DIN 4
Монтаж на панель 1/4 DIN 6
Монтаж на панели 1/32 DIN 2
Монтаж на DIN-рейку 2
Количество контуров управления
1 петля 11
2 петли 6
4 петли 2
До 152 циклов 1
Режим управления
ПИД 10
Вкл выкл 7
Дисплей
ЖК-дисплей с клавиатурой SMOOTH-TOUCH™ 2
Сенсорный экран 2
Двойной светодиод 4
Дополнительный ОИТ 1
Один светодиод 2
Передача данных
Мобильное приложение Bluetooth® 4
Modbus® RTU 4
Modbus® TCP 4
Этернет/IP™ 8
DeviceNet™ 4
PROFIBUS 4
CAN-шина SAE J1939 1
ОВОС 485 5
Особенности
Расширенный контроль 5
Рампинг и профилирование 10
Интегрированный предельный контроль 6
Регистрация данных 3
Математическая функция 3
Соответствие
RoHS 1
Предельные зоны
Единая зона 1
Передача данных
ОВОС-485 1
Тип
Ограничение 1
Статус
Снято с производства 1
(Показаны от 1 до 15 из 15 результатов)
ПИД-регулятор PM PLUS™ и встроенный контроллер предельных значений
Теперь доступно в размерах 1/8 DIN для горизонтальной и вертикальной упаковки
Настроить
Регистратор/контроллер Eurotherm® nanodac™
Максимальная графическая запись в сочетании с ПИД-регулятором и программами заданных значений — непревзойденная простота использования и элегантный пользовательский интерфейс с сенсорным экраном, а также возможность индивидуальной настройки конфигураций для удовлетворения потребностей в масштабировании широкого спектра приложений и оборудования
Настроить
Контроллер PM LEGACY™ для монтажа на панель
Ведущий в отрасли ПИД-регулятор, обеспечивающий оптимальную производительность за счет простого управления и функций меню без сложных функций.
Он идеально подходит для базовых приложений и уровней использования.
Настроить
Eurotherm® 3200 Контроллер температуры/процесса
3204, 3216, 3208, 32h8 Контроллеры температуры/процесса
Контроллер EZ-ZONE® RM, монтируемый на рейку
Интегрированный контроллер EZ-ZONE® RM поддерживает до 152 контуров управления и может быть сконфигурирован как встроенный двухпозиционный или ПИД-регулятор, контроллер ограничения температуры, контроллер высокой плотности и другие функции. функции контроллера.
Настроить
Модуль удаленного доступа RMA PLUS
EZ-ZONE Пользователям RMA пришлось потратить больше времени, чем хотелось бы, на подключение всей системы. Теперь RMA PLUS предлагает стандартные современные возможности подключения устройства ко всей системе. Связь в режиме реального времени возможна через встроенный коммутатор Ethernet или USB.
