كيفية تكوين وتوصيل وحدة تحكم تعريف المعلمات.

ويتضمن هذا الدليل معلومات عن أسلاك أجهزة الاستشعار، وأجهزة التحكم في المُشغِّلات، وتوصيلات الطاقة، وضبط أجهزة تحديد الهوية الشخصية واختبارها لضبط درجة الحرارة.

1. المقدمة

ويستخدم جهاز التحكم في تعريف الهوية الشخصي خوارزمية لحساب التصحيح اللازم وتطبيقه على عنصر التحكم النهائي، مما يقلل من الخطأ. إنجهاز التحكم في درجة الحرارةيستخدم خوارزمية معقدة التي تجمع بين الإجراءات النسبية (P)، integeral (I) والاشتقاقية لحساب وتطبيق التصحيح باستمرار على عنصر التحكم. وهذا يقلل من الخطأ ويضمن الاستقرار. الخطوة الحاسمة الأولى لتعظيم قدرات وحدة تحكم معرِّف المعلمات هي توصيلها وتكوينها بشكل صحيح. يأخذك الدليل عبر العملية الكاملة لوصلات المستشعر وأدوات التحكم في المشغلات ومصادر الطاقة والتكوينات والاختبار واستكشاف الأخطاء وإصلاحها وهي تستند إلى مبادئ راسخة لضمان التنفيذ الناجح.

2. أساسيات التحكم في درجة حرارة PID

 هذا الاختلاف أو الخطأ هذا ما تسمونه.

الإجراء النسبي (P): المكون الذي يعدل الناتج وفقا لحجم الخطأ. يتم تعديل الناتج على أساس حجم الخطأ. يؤدي الخطأ الكبير إلى تعديل أكبر بينما يؤدي الخطأ الصغير إلى تعديل أصغر. التحكم النسبي يقلل من الخطأ بسرعة، ولكن يترك وراءه خطأ متبقي (التعويض).

الإجراء المتكامل (I): يأخذ الإجراء المتكامل في الاعتبار الخطأ التراكمي. يتم دفع المخرجات باستمرار لإزالة الخطأ المتبقي من الإجراء النسبي. ويتذكر هذا المكون الأخطاء السابقة، ويقوم بالتعديلات على المخرجات من أجل الوصول إلى النقطة المحددة.

الإجراء المشتق (D): الجزء الذي يتفاعل مع معدل التغير في الخطأ. يطبق الفعل المشتق قوة مناسبة على النظام إذا تغيرت درجة الحرارة بسرعة.

3. تأسيس مؤسسة التواصل

التخطيط هو مفتاح التواصل الناجح لا ينبغي الإسراع في هذه المرحلة لأنها يمكن أن تؤدي إلى أسلاك غير صحيحة والتكوين، أو تلف المعدات، أو مخاوف السلامة.

تحديد نظامك: تحديد العملية أو النظام الذي تتطلب درجة حرارته تحكمًا دقيقًا. ما هو مدى الحرارة الطبيعية؟ ما هي الدقة المطلوبة؟ ما هي الكتلة الحرارية المطلوبة وكم من الوقت يستغرق النظام للاستجابة؟ يتم تحديد مواصفات وحدة التحكم والمشغل من خلال هذه المعلومات.

اختر وحدة التحكم الصحيحة: لا يجب أن تكون جميع وحدات التحكم الخاصة بـ PID متساوية. تأخذ في الاعتبار عوامل من قبيل:

خوارزمية التحكم: هل لدى وحدة التحكم هذه معرِّف معلمات قياسي أو خوارزميات متقدمة؟ (أي خيارات مؤشر سميث والمرشح) أم أنها توفر حماية ضد إعادة الضبط.

أنواع المدخلات: التأكد من أن جهاز التحكم قادر على قبول إشارات الاستشعار التي تنوي استخدامها.

ما نوع الإخراج الذي ستختاره؟ وهناك العديد من الخيارات، بما في ذلك المرحلات الجامدة للمراوح أو السخانات، ومخرجات المرحلات التي تتحكم في الملفات اللولبية أو الموصلات، وتعديل عرض النبض (PWM)، والمخرجات المستخدمة للتحكم المباشر في سرعات المروحة، والجهد/التيار التناظري للواجهة مع الأجهزة أو أجهزة التحكم الأخرى.

الاتصالات: هل التطبيق الذي يتطلب الاتصال من أجل الرصد أو التسجيل أو التكامل مع نظام أكبر (مثل Modbus RTU/TCP/Profibus و Ethernet/IP وما إلى ذلك)؟

الواجهة والعرض: ما مستوى الواجهة الذي تحتاجه؟

المعايرة هي الاعتبار: قد تكون المعايرة الأولية مطلوبة اعتمادا على متطلبات التطبيق والحالة التي تم فيها تركيب جهاز الاستشعار/جهاز التحكم في البداية. وهذا من شأنه أن يضمن أن القراءات دقيقة والتحكم يمكن أن تعمل بشكل صحيح.

سد فجوة القياس: توصيل جهاز استشعار درجة الحرارة

مستشعرات درجة الحرارة هي لجهاز التحكم -يقيسون درجة الحرارة. المزدوجات الحرارية مثل النوع K أو E أو J أو KJ ومستشعرات درجة حرارة المقاومة Pt100 و Pt1000 هي مستشعرات صناعية شائعة.

تحديد أطراف إدخال المستشعر: حدد موقع أطراف الإدخال المعينة على لوحة وحدة التحكم في معرِّف المعلمات، والتي غالبًا ما تحمل العلامة

تحديد نوع جهاز الاستشعار: تأكد من تحديد نوع جهاز الاستشعار الذي تريده#39;re use. يجب تكوين هذا النوع من المستشعرات في جهاز التحكم.

راجع مخطط التوصيلات الكهربية: راجع دليل جهاز التحكم في معرِّف المعلمات وجدول التوصيلات الكهربية المصاحب وسيخبرك الرسم البياني بكيفية توصيل الأطراف ونوع الوصلة المطلوبة (على سبيل المثال، أربعة أسلاك لأجهزة التبريد الحرارية الحرارية أو ثلاثة للأزواج الحرارية المعيارية). كما أنه يظهر القطبية وأي معلومات أخرى مطلوبة.

ثنائي حراري سابق: يتم توصيلها عادة باستخدام موصلات محددة، مثل BNC أو DB9 أو أطراف لولبية. يوضح هذا الرسم البياني أي الأسلاك تتصل بكل محطة، وما إذا كان تعويض التوصيل البارد قد تم ضمه -في جهاز التحكم (الشائع مع أجهزة التحكم) أو يتطلب جهاز استشعار خارجي.

مثال على RTD: يمكن أن يتطلب ما يصل إلى أربعة أسلاك، اعتمادا على ما إذا كان عنصر المستشعر يستخدم وكيفية ذلك#39 متحمس. مخططات الأسلاك سوف تفصّل التوصيلات المناسبة لقياسات المقاومة الدقيقة.

تأمين الوصلة: تشذيب أسلاك الاستشعار وإدخالها في الأطراف. أحكم ربط المسامير لمنع حدوث دوائر قصر، تأكد من أن الوصلة آمنة ومعزولة جيدا. إذا كانت الكتل الطرفية متاحة، فاستخدمهم. تجنب وصلات المسمار المباشر لزيادة الموثوقية.

اختبار المعايرة (اختياري، ولكن موصى به): إجراء اختبار أساسي بعد الأسلاك إذا كنت قادرا على الوصول إلى مصدر درجة الحرارة المعروف و معايرة ميزان الحرارة. تحقق من درجة الحرارة التي يعرضها جهاز التحكم في مقابل المعايرة قد يكون من الممكن إجراء تعديلات طفيفة بناءً على قدرات المعايرة الخاصة بوحدة التحكم لديك

تنفيذ أمر التحكم: الاتصال بعنصر التحكم النهائي (المشغل).

إنه العضلات للنظام بأكمله. يقوم جهاز استقبال تعريف الهوية الشخصي بضبط درجة حرارة العملية بناءً على الإشارات الواردة من تعريف الهوية الشخصي.

تحديد المشغل: تحديد الجهاز الذي سيقوم بضبط درجة الحرارة. (على سبيل المثال، سخان يتم التحكم فيه بواسطة مرحل أو مروحة يتم التحكم فيها عن طريق PWM).

حدد مواقع أطراف الإخراج ابحث عن أطراف الإخراج الخاصة بالتحكم في معرِّف المعلمات، والتي غالبًا ما تكون مميزة أو "DA"(رقمي/ترحيل/تناظري) المخرجات.

تأكد من أن خرج وحدة التحكم يطابق ذلك من المشغل: تأكد من أن نوع الخرج هو نفس متطلبات الإدخال.

الإخراج التناظري (AO/DA).

الإخراج الرقمي/المرحل: يستخدم لتبديل الطاقة إلى أجهزة مثل الموصلات والمرحلات، التي تتحكم بعد ذلك في الأحمال الكبيرة. يجب إيلاء الاهتمام إلى تصنيفات الجهد (مثل منطق 5 فولت أو ملف التتابع 24 فولت)، وتشكيل الأسلاك (مثل فتح عادي (NO) مقابل إغلاق عادي (NC). من المهم ضبط خرج وحدة التحكم بشكل صحيح (على سبيل المثال طول النبض ودورة العمل).

أسلاك المشغل: تركيب المشغل وفقا لورقة البيانات الخاصة به. إذا كنت تستخدم مخرجات الترحيل لتبديل الأجهزة فتأكد من توصيل الجهاز بشكل صحيح بين أطراف رقم/رقم (أو NC/COM حسب التطبيق) للمخرج والطاقة المصدر قم بتوصيل سلك الإدخال الخاص بالمشغل التناظري بسلك الإشارة الصادر من وحدة التحكم

ضبط نطاق الإخراج والمقياس: افتح قائمة التهيئة الخاصة بوحدة التحكم (عادة عن طريق شاشة LCD أو الأزرار) انتقل إلى المخرجات واضبط المعلمات لتناسب المحرك الخاص بك. تعيين نطاق الخرج (على سبيل المثال 0-100%، 0-10 فولت)، والتأكد من أنه يتوافق مع نطاق تشغيل المشغل.

توصيل الطاقة إلى جهاز التحكم: تنشيط النظام

وهناك حاجة إلى إمداد ثابت بالطاقة لكي يعمل جهاز تعريف الهوية الشخصي. يمكن أن يؤدي التوصيل غير الصحيح إلى خطر جسيم.

حدد مكان أطراف دخل الطاقة ابحث عن الأطراف أو أي أطراف أخرى مشابهة موجودة على الجزء الخلفي أو الجانب من وحدة التحكم

قم بتوصيل أطراف جهاز التحكم بمصدر الطاقة (مباشر، محايد وأرضي). الرسم البياني للتوصيلات موجود في دليل المستخدم

صل مصدر الطاقة، الذي عادة ما يكون الكابل المنصهر من التيار المتردد الرئيسي.

السلامة والإضاءة ؛ القطبية: تحقق من جميع التوصيلات. قبل لمس أي أسلاك، تأكد من انقطاع الكهرباء. تحقق من مرحلة طاقة التيار المتردد (L1/L/N/G). يمكن أن تتلف وحدة التحكم بسبب القطبية غير الصحيحة عند استخدام طاقة التيار المستمر.

خوارزميات الضبط لمتحكم تعريف الهوية الشخصي

المراقب#ذكي 39 يأتي حيا أثناء التكوين. الاهتمام مطلوب في هذه الخطوة.

الوصول إلى وضع التهيئة: أدخل وضع البرمجة باستخدام لوحة المفاتيح أو الأزرار الموجودة على وحدة التحكم أو باستخدام برنامج واجهة الكمبيوتر الشخصي ويمكن الإشارة إلى ذلك بأنماط LED محددة، أو بتغيير في وضع العرض.

إعداد معلمات تعريف المعلمات الأولية (الضبط): غالبًا الجزء الأكثر تعقيدًا. وغالبًا ما يلزم تعديل المعلمات الأولية Autotune أو "Auto Tune"، وهي سمة من سمات العديد من وحدات التحكم، تقوم بإجراء اختبار تلقائي، والذي يتضمن تغييرًا في النقطة المحددة (غالبًا بخطوة صغيرة) لمراقبة كيفية استجابتها. ثم يحسب قيم P و I و D. راجع الموارد اليدوية لموالفة معرفات المعلمات (مثل طريقة زيغلر نيكولز) إذا كنت تفضل ذلك أو تحتاج إليه. قم بالتعديل تدريجيا، بدءا من القيم المحافظة. رصد استجابة العملية (الحد الأدنى من تجاوز الهدف والتسوية السريعة). من المهم ضبط نظام التحكم من أجل تحقيق عملية مستقرة ومستجيبة وخالية من التذبذبات.

مرشح الخرج والترطيب: لدى بعض أجهزة التحكم إعداد مرشح الخرج الذي يلين إشارات الضوضاء القادمة من أجهزة الاستشعار، مما يمنع الإجراءات غير المنتظمة. بعض وحدات التحكم لديها وظائف تثبيط التي يمكن أن تقلل من الصيد أو تجاوز الهدف (تذبذبات صغيرة بالقرب من النقطة المحددة).

الإرسال بدون نتوء: تكوين الإرسال بدون نتوء إذا كان جهاز التحكم قادرا على ذلك. هذا يسمح لك بتغيير المعلمات أو نقطة الضبط دون وجود إشارة القفز فجأة. يمكن أن يسبب تجاوز الهدف أو حتى تلف نظامك

حفظ الإعدادات و خروج: بعد التكوين، تأكد من تخزين الإعدادات في ذاكرة وحدة التحكم (راجع الدليل لمعرفة أمر الحفظ الدقيق). اخرج من وضع التشكيل

التحقق والاختبار: التحقق من الأداء

من المهم اختبار دقيق بعد التكوين المادي والاتصال من أجل ضمان الأداء الصحيح والتحقق من العملية.

الفحص البصري: فحص جميع الأسلاك من أجل العزل، والصلاحية والأمان.

تزويد الطاقة: استبدل المنصهر أو القاطع الموجود في مصدر الطاقة.

جهاز مراقبة الاستجابة الأولية: انظر إلى شاشة جهاز التحكم. هل تظهر درجة الحرارة المناسبة؟

حلقة التحكم المغلقة: تعديل نقطة Setpoint (SP). راقب ردة فعل النظام هل النظام قادر على الوصول إلى النقطة المحددة بدقة؟ هل هو دقيق؟ هل هناك أي تذبذبات زائدة أو زيادة حول النقطة المحددة؟ راقب معدل الإقتراب والثبات

الضبط النهائي: عند الضرورة، ضبط بارامترات تعريف المعلمات على أساس الأداء الأولي. للحصول على الأداء الأمثل، قد تكون هناك حاجة إلى تعديلات طفيفة. وهذا ينطبق بشكل خاص على العمل المتكامل للحد من أخطاء الحالة الثابتة والعمل الاشتقاقي لزيادة الاستقرار.

تسجيل البيانات (اختياري). إذا كانت وحدة التحكم لديك تتمتع بقدرات تسجيل البيانات يمكنك تمكين مسجل البيانات من تسجيل بيانات درجة الحرارة وبيانات التحكم في الإخراج ويمكن أن يثبت أنه لا يقدر بثمن في تحليل أداء النظام الخاص بك وفي استكشاف الأخطاء وإصلاحها.

المشاكل الشائعة وحل المشاكل: كيفية حلها

حتى مع التخطيط الدقيق، يمكن أن تنشأ المشاكل. وفيما يلي بعض الأعراض التي قد تحدث وأسبابها المحتملة.

درجة الحرارة لا تتغير/خرج جهاز التحكم غير نشط

التحقق من أن النقطة المحددة قد تم تعيينها بشكل صحيح وأنها ضمن نطاق العملية.

تحقق من أن تكوين الخرج متوافق مع متطلبات المشغل