كيف يعمل جهاز التحكم في درجة الحرارة

وأعتقد أنه عندما يستخدم الجميع منظم الحرارة في حياتهم اليومية، فإنهم يقلقون دائما من هذه المشاكل المتعددة. تأثير التحكم في درجة الحرارة غير طبيعي، التشغيل/التكيف المزعج، ضعف الاستقرار/التحمل، والأخطاء المتكررة

1. نقاط المسائل

ترتفع درجة الحرارة لأعلى مما ينبغي أو تنخفض لأسفل مما ينبغي (مع تجاوز حاد للنقطة

تقل درجة الحرارة قليلاً عن الهدف (مع انحراف ثابت)

درجة الحرارة تتقلب بشكل متكرر

إيتد#39 ؛ مزعج جداً#39 ؛ لا تكون مركبة/غير متوافقة

يتعذر التوصيل بالجهاز (المستشعر/المشغل غير متوافق

عرض عقدة العملية الغير مفهومة

قضايا الاستقرار والمتانة: "It does#39 ؛ تستمر لفترة طويلة وتعطل بشكل متكرر.

2. في بيئتنا المنزلية، لا يألِف المسنون منظمات الحرارة المعقدة. قد تكون درجة الحرارة مرتفعة للغاية أو منخفضة للغاية (مع تجاوز شديد)، مما يفشل في تحقيق التأثير المطلوب. شاشة العرض غير واضحة، مثل شحم المطبخ الذي يغطي الثرموستات مما يجعل من الصعب الرؤية. هناك أيضا حالات مثل الفرن الكهربائي يحترق، فضلا عن سلسلة من المشاكل التي تواجه في البيئات الصناعية

على سبيل المثال، ما نراه في كثير من الأحيان هو ضبط درجة حرارة مقياس التحكم في درجة الحرارة عند 20℃، ولكن درجة الحرارة الفعلية تظل مستقرة عند 18℃، لا تصل أبدا إلى الهدف ودائما فقط أقل قليلا منه (الوصول إلى منخفضة جدا)، أو وضعه عند 50 ℃، ولكن تتوقف فقط عندما تصل درجة الحرارة الفعلية إلى 55 ℃(الوصول إلى عالية جدا).

وهناك قضية أخرى هي أن درجة الحرارة تتقلب ذهابا وإيابا في نطاق معين، وتتقلب باستمرار في نطاق القيمة المستهدفة، وتفشل في تحقيقها 

التأثير المطلوب

3. بعض الناس يجدون صعوبة في تثبيت جهاز التحكم في درجة الحرارة عند استخدامه بسبب عدم التوافق، أو يمكنهم ذلك#39 ؛ و ذلك يسبب لهم الكثير من المشاكل و لا يفعلون#39 ؛ أعرف ماذا أفعل

4. قضية أخرى هي أن صفحة العرض يصعب فهمها -شياوباي، أتساءل عما إذا واجهتم أي مشاكل هنا

فلماذا تحدث هذه المشكلة؟

حسنا. أولا وقبل كل شيء، ليتر#39 ؛ نلقي نظرة فاحصة على مبدأ التحكم في درجة الحرارة

مبدأ معرفة الهوية الشخصية، المعروف أيضا باسم خوارزمية معرفة الهوية الشخصية، يشار إليه مجتمعة باسم: اكتساب الإشارة → حساب الخوارزمية → التنفيذ والمخرجات

PID، نسبة، تكامل، تفاضلي --------التحكم في تعريف المعلمات

الهدف الأساسي ل PID: لمعالجة انحرافات درجة الحرارة

الخطوات الثلاث لمعرِّف المعلمات: التناسب والتكامل والتفاضل -يتم تمثيل الحروف المطابقة على النحو التالي: التناسب (P) والتكامل (I) والتفاضل (D)

1. نسبة P: تعديل الناتج على أساس حجم الانحراف الحالي: كلما زاد الانحراف، كانت قوة التعديل أقوى ؛ وعلى العكس من ذلك، كلما كان الانحراف أصغر، كلما كانت قوة التكيف أضعف

على سبيل المثال، خذ " ضبط صنبور " كمثال: إذا كانت درجة حرارة الماء بعيدة عن الهدف (على سبيل المثال، الهدف هو 30℃ولكن درجة الحرارة الفعلية هي 10℃)، افتح صمام الماء الساخن إلى أقصى حد. عند الاقتراب من الهدف (درجة الحرارة الفعلية هي 28℃)، أغلق الصمام قليلاً. التحكم في الانحراف هو دور "P" -الاستجابة السريعة

2. ويعدل التكامل i-integral الناتج على أساس الكمية التراكمية للانحرافات الماضية. على سبيل المثال، إذا كانت درجة الحرارة الفعلية دائمًا أقل من الهدف بمقدار 3℃، فسيستمر التكامل " شدة التعديل حتى يقل الانحراف تدريجيًا ويختفي. (تماما كما لو كانت درجة حرارة الماء دائما أقل 2℃ من الهدف، يتم فتح الصمام تدريجيا أوسع قليلا حتى تلبي درجة حرارة الماء المعيار.) لتجنب الانحراف المتبقي، هذا ما نطلق عليه في حياتنا اليومية.

3. D تفاضلي: نسميه عادة " الكبح التنبؤي ". في حياتنا اليومية، عندما نقود السيارة، نتوقف عند الأضواء الحمراء ونذهب إلى الأضواء الخضراء. وقبل الاقتراب تماما، نضغط برفق على المكابح مقدما. وتتبع العملية التفاضلية نفس المنطق -التنبؤ بالاتجاه المستقبلي " للانحراف والتدخل مقدماً. على سبيل المثال، إذا كان الانحراف يزيد بسرعة (مثل انخفاض مفاجئ في درجة الحرارة)، زيادة شدة التعديل مقدما. إذا كان الانحراف ينخفض بسرعة (درجة الحرارة تتجاوز الهدف بسرعة)، خفض القوة في المقدمة.

هذه هي وظيفة PID، التناسب، التكامل والتفاضل

لذا، ما هي المكونات اللازمة لاستخدام جهاز التحكم في درجة الحرارة؟

جهاز استشعار درجة الحرارة/المشغل/وحدة الطاقة/سلك التوصيل

ما هي الأدوار التي يلعبونها على التوالي؟ ----قياس درجة الحرارة -التحكم في درجة الحرارة -التنفيذ

1. جهاز استشعار درجة الحرارة والغرض من ذلك هو جمع درجة حرارة البيئة المستهدفة/الكائن وإعادتها إلى جهاز التحكم -عادة ما يستخدم سلك واحد لجمع الإشارة. وتشمل الأنواع الشائعة K و E و J الأسلاك الأسلاك والمقاومات الحرارية (PT100 CU50)، مثل نوع K/نوع J، والتي هي مقاومة للحرارة نسبيا ومناسبةللاستخدام في الأفران الصناعية والأفران، في حين أن PT100 لديه دقة عالية ومناسبةللاستخدام في سيناريوهات درجة الحرارة العادية

2. ويتلقى التعليمات من جهاز التحكم وينفذ " التدفئة/التبريد/التشغيل/الإخراج ". عندما يكتشف جهاز التحكم أن درجة الحرارة الحالية أقل من درجة الحرارة المستهدفة، فإنه يرسل بسرعة تعليمات التسخين بالطاقة إلى المشغل. بعد تشغيل المحرك، فإنه يسخن ويطلق الحرارة حتى تصل درجة الحرارة إلى القيمة المستهدفة. ثم، يرسل المحرك تعليمات أخرى لوقف إطلاق الحرارة، تماما مثل سخان المياه المنزلية. تحتاج إلى ضبط درجة حرارة الماء لمستوى معين.

الإدراك والحكم -توجيه الإرسال -تنفيذ التدفئة -توقف عن التدفئة

3. وحدة الطاقة: توفر طاقة مستقرة لأجهزة التحكم، وأجهزة الاستشعار، والمشغلات. تتطلب معظم أجهزة التحكم الصناعية DC24V (مع مصدر طاقة التحويل، مثل 24V/2A)، في حين أن أجهزة التحكم المنزلية تستخدم بشكل مباشر في الغالبتيار متردد 220 فولت.

4. توصيل الأسلاك: إرسال الطاقة وإشارات درجة الحرارة وإشارات التحكم. سلك الطاقة هو المسؤول عن توصيل الطاقة لتشغيل المعدات. أسلاك الإشارة هي المسؤولة عن إرسال بيانات درجة الحرارة (إشارات الاستشعار) وتعليمات التحكم (إشارات القرار).

باختصار، عندما يكون الانحراف كبيرًا، قم بإجراء تعديل مفاجئ (P) ؛ عندما يتراكم الانحراف، عوضه (I) ؛ عندما يكون التغيير سريعا، اضغط على المكابح أولا (D) -الثلاثة يعملون بالتنسيق لتحقيق -بسرعة ودقة وعزم.