وحدة قياس درجة الحرارة القابلة للبرمجة

التحكم الدقيق في درجة الحرارة أمر أساسي في مجموعة واسعة من الصناعات. من التصنيع إلى البحوث المختبرية، وأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء وحتى معالجة الأغذية. وغالبا ما يتم تحقيق هذه الدقة من خلال آليات التغذية الراجعة المعقدة التي تسمى المتحكمات. من بين الأكثر فعالية هي المتحكم التناسبي التكاملي المشتق (PID)، ولكن ليس كل خلقت متساوية. ويوفر التحكم في درجة حرارة تعريف المنتج القابل للبرمجة ميزة مهمة. تسمح لك بتخصيص سلوكها ليتناسب مع تطبيقك من خلال الضبط والتهيئة. في هذه المقالة، سنناقش ما الذي يجعل المرء عاقلاجهاز التحكم في درجة الحرارةقابلة للبرمجة. We' سأناقش أيضًا كيفية تكوين الجهاز بفعالية ولماذا المرونة مهمة لتنظيم درجة الحرارة بدقة وموثوقية. يمكن للمهندسين والفنيين تحقيق أقصى أداء من خلال فهم هذه الوحدات.

ما هو جهاز التحكم في درجة حرارة تعريف المعلمات القابل للبرمجة؟

(الفرع: التعريف والفوائد الأساسية)

(مايو _2013) التحكم في درجة حرارة PID (بالإنجليزية: PID temperature controller)، والمعروف أيضًا باسم التحكم القابل للبرمجة في درجة الحرارة، هو جهاز إلكتروني يحافظ تلقائيًا على معلمة العملية (عادة درجة الحرارة) داخل نقطة محددة عن طريق تغيير إشارة الخرج الخاصة بها وفقًا للخطأ بين متغير العملية المقاس (PV متغير العملية) والنقطة المحددة. تختلف وحدة التحكم في تعريف الهوية الشخصية عن وحدات التحكم البسيطة للتشغيل/إيقاف التشغيل التي تقوم بتشغيل/إيقاف تشغيل النظام. تستخدم ثلاثة مكونات للتحكم في خوارزميتها.

نسبي: الاستجابة للخطأ الحالي. ويتغير خرج جهاز التحكم بالتناسب مع خطأ الحجم. ومع ذلك، يؤدي ارتفاع المكاسب النسبية (Kp) إلى تصحيحات أقوى. غير أن كثرة العدد يمكن أن تؤدي إلى عدم الاستقرار.

متكامل: يتفاعل مع الخطأ التراكمي. الغرض من هذه الوظيفة هو إزالة أي خطأ متبقي في الحالة الثابتة ("offset") عن طريق دمج إشارات الخطأ. الوقت المتكامل (Ti) هو عامل يحدد السرعة التي يتراكم بها هذا الخطأ ويؤثر على الإخراج. أصغر Ti القيم تعني تصحيح أسرع من الأخطاء المستمرة.

المشتق (D): يتفاعل مع معدل التغير الخطأ. هذا المؤشر يتنبأ بالمستقبل ويخمد التذبذبات لتحسين الاستقرار. معامل الوقت المشتق (Td)، يتحكم في كمية ' العمل المستقبلي#39 ؛ المتوقع بناءاً على معدل الخطأ.

قدرات التهيئة هي الفرق الرئيسي بين وحدات التحكم القابلة للبرمجة وواجهة المستخدم (UI). يمكن للمستخدمين عادة:

اضبط درجة حرارتك المستهدفة

يمكنك ضبط البارامترات P و I و D

اختر وضع التحكم (أو أو) الذي ترغب في استخدامه

الحد SP: تعيين الحد الأعلى أو الأدنى للعملية المتغيرة.

لضبط مخرجات المنبه والإعدادات

ضبط وحدات العرض (على سبيل المثال، الدرجة المئوية/الفهرنهايت).

بعض الوحدات قادرة على تخصيص نقاط محددة أو تغيير الجدول الزمني.

يمكن لوحدة التحكم تكييف استراتيجية التحكم لتتناسب مع ديناميكية العملية التي يديرها. وهذا يؤدي إلى دقة واستقرار واستجابة أفضل من وحدات تحكم المعلمات الثابتة.

الخصائص والمكونات الرئيسية لجهاز تحكم تعريف المنتج القابل للبرمجة

(قسم أجهزة التشريح)

كل من الأجهزة والبرمجيات مطلوبة لتشغيل متحكم درجة الحرارة المبرمجة.

المتحكم الدقيق/المعالج: The ' العقل#39 ؛ يقوم بتنفيذ خوارزمية تعريف المنتج، ويعالج قراءات أجهزة الاستشعار، ويعالج مدخلات المستخدم.

واجهة العرض: شاشة LCD أو شاشة LED التي تعرض نقطة التحول، العملية المتغيرة وغيرها من المعلمات. يتم إجراء الملاحة والدخول باستخدام الأزرار أو المقابض الدوارة.

أطراف الإدخال هي: موصلات

مدخلات جهاز الاستشعار: يستقبل إشارات درجة الحرارة مثل المزدوجات الحرارية، أو كاشفات درجة حرارة المقاومة، أو Pt100، أو ثرمستور. يمكن استخدام بعض المدخلات مع أي نوع من أنواع أجهزة الاستشعار، في حين أن البعض الآخر محدد لأنواع معينة. يمكنك توصيل مدخلات الجهد (0-5 فولت أو 0-10 فولت) ومدخلات التيار (4-20 مللي أمبير).

طاقة الإدخال: يتصل هذا الإدخال بمصدر طاقة (على سبيل المثال 12 فولت، 24 فولت، أو التيار المتردد اعتمادًا على الطراز).

المحطات الطرفية للمخرجات هي: مدرجة في القائمة هي:

التحكم في الخرج: عادة ما يكون مرحل الحالة الصلبة (SSR)، أو مرحل الخرج الميكانيكي. وتتحكم إشارة الخرج، التي غالبًا ما يتم تحويلها بواسطة مرحل، في المشغل في النهاية (السخان أو المبرد).

الإخراج التناظري: النماذج الأقل شيوعا لها إشارة جهد أو تيار متردد يمثل النسبة المئوية للإخراج.

إنذار الخرج: تستخدم اتصالات الترحيل المنفصلة لتنبيه درجات الحرارة المرتفعة/المنخفضة.

الذاكرة الداخلية: تخزين المعلمات المبرمجة و إعدادات المستخدم المسبقة وكذلك بيانات المعايرة.

معلمات التكوين: فيما يلي بعض الخيارات التي يمكن للمستخدمين ضبطها

Setpoint (SP)،

أو ربح نسبي

Time Integral (باللغة الإنجليزية).

وقت الاشتقاق (Td)

الحدود الدنيا/العليا

الحدود الدنيا/العليا للإنذار

وضع الخرج (على سبيل المثال التحكم في التدفئة والتحكم في التبريد)

الضبط المسبق للمستخدم

كيفية برمجة وتكوين وحدة تحكم تعريفية معلمة قابلة للبرمجة

للوصول إلى وضع التهيئة، يجب الضغط على أزرار محددة بشكل متكرر (على سبيل المثال، الضغط على#39; القائمة عدة مرات ثم 'Enter") أو أمسك بمفتاح أثناء بدء التشغيل. من الشائع أن يتم تغيير العرض وإظهاره أو أي نص آخر.

التكوين الأساسي

نقطة الوصول: أدخل درجة الحرارة المطلوبة.

يمكن ضبط معلمات تعريف المعلمات

الموالفة التلقائية يمكن للمستخدم تغيير قيم

الفرقة النسبية هي يمكن تكوين هذه الفرقة بسهولة أكبر من Gain (Kp). يشير انخفاض ضغط الدم إلى استجابة تناسبية أقوى. نقطة البداية المشتركة ل PB هي 100/(الحساسية المطلوبة).

الوقت المتكامل (Ti). أدخل وقتك بالدقائق أو الثواني قيم Ti أكبر من 1 تشير إلى عمل متكامل أبطأ. ويمكن أن تتراوح القيم النموذجية بين ثوانٍ ومئات الدقائق اعتمادًا على مدى سرعة العملية.

حساب زمن المشتقة (Td). ادخلوا وقتكم بالثواني هذا يخمد التذبذبات. ابدأ مع قيمة صغيرة (على سبيل المثال 0)، ثم زيادة إذا لزم الأمر.

المرجع: يمكن أن تكون مصادر مثل التحكم في المقالات الهندسية حول الضبط اليدوي مفيدة.

الموالفة التلقائية: تحتوي معظم وحدات التحكم الحديثة على وظيفة الموالفة التلقائية أو الموالفة التلقائية. وتتضمن العملية عادة ما يلي:

ابدأ تشغيل وضع التوليف التلقائي

يقوم جهاز التحكم بإجراء تغيير طفيف في العملية، غالبًا عن طريق زيادة الإخراج لفترة وجيزة.

المرجع: المصنع#عادة ما تقدم وثائق 39; تعليمات مفصلة حول كيفية استخدام وظيفة الضبط التلقائي.

ضبط الحدود والإنذارات

تعيين درجة الحرارة القصوى أو الدنيا التي لا يمكن أن يتجاوزها متغير العملية. يمكن لوحدة التحكم بعد ذلك إيقاف تشغيل المشغل، على سبيل المثال إيقاف تشغيل السخان أو تنشيط خرج الإنذار.

اضبط عمل منبه الخرج

تكوين الإدخال

حدد نطاق مخرجاتك، على سبيل المثال 0-100 ٪.

إستعمل ' ؛ رنين عاري#39 ؛ الميزات، إذا كانت متوفرة. تسمح لك هذه بتغيير المعلمات أو النقطة المحددة دون تغيير إشارة الخرج بشكل مفاجئ (منع عدم الاستقرار أو تجاوز الحد).

إعدادات المستخدم المسبقة المتقدمة: تخزين مجموعات معلمات تعريف المعلمات المختلفة للوصفات المختلفة وأوضاع التشغيل للسماح بالتبديل السريع.

(H2 العنوان)

التطبيقات الشائعة لمتحكمات درجة حرارة PID

التدفئة الصناعية: الأفران (السيراميك، الطلاء، تجهيز الأغذية)، الأفران، الأفران، معدات المعالجة الحرارية.

معدات المختبرات حمامات المياه والحاضنات وآلات تفاعل البوليميراز المتسلسل والمجففات.

نظم التدفئة والتهوية وتكييف الهواء نظم التحكم في المناخ المتقدمة، منظمات الحرارة التي تتطلب نقاط ضبط دقيقة.

الغذاء والمأكولات ؛ المشروبات: أجهزة التخمير والمبردات وخزانات منع التسرب.

عمليات الإنتاج الكيميائي: ضبط درجة الحرارة في المفاعلات وأعمدة التقطير وعمليات الدفعات.

(الاستنتاج)

تمثل أجهزة التحكم في درجة حرارة PID القابلة للبرمجة تقدمًا كبيرًا مقارنة بأجهزة التحكم البسيطة. توفر قدرة أجهزة التحكم هذه على الضبط والتهيئة مرونة لا مثيل لها للتحكم الثابت في درجة الحرارة في مجموعة متنوعة من التطبيقات. وسيتيح فهم عناصر تعريف الهوية الشخصية وعملية التشكيل وأفضل الممارسات للمستعملين تسخير قوتها وتحسين كفاءة العمليات وجودتها وموثوقيتها. ولإطلاق العنان لإمكانات هذه الأدوات، يجب أن تكونوا مجتهدين في عملية الاختيار وأن تختاروا بعناية. ارجع إلى جهازك المحدد#39;s مستخدم دليل لمزيد من المعلومات.