إعداد جهاز تحكم في درجة حرارة معرِّف المعلمات للتحكم الدقيق

1. مقدمة: فهمجهاز التحكم في درجة الحرارة

وفي العديد من التطبيقات ــ من التجارب العلمية، إلى العمليات الصناعية التي تتطلب التحكم الدقيق في درجات الحرارة والمنتجات اليومية مثل الحاضنات والطابعات الثلاثية الأبعاد ــ تشكل القدرة على تنظيم درجات الحرارة بدقة ضرورة أساسية. ولتحقيق درجة حرارة دقيقة والحفاظ عليها، يلزم وجود نظام متطور. ومن بين أكثر المنهجيات المتاحة فعالية، تبرز المكافحة النسبية المتكاملة -المشتقة. يتم تنفيذ خوارزمية تعريف الهوية الشخصية في وحدة تحكم تسمح بتنظيم أكثر صرامة لدرجة الحرارة عن طريق معالجة عناصر التدفئة والتبريد. يقوم جهاز التحكم في تعريف المنتج (PID) باستمرار بحساب فرق درجة الحرارة بين النقطة المحددة ودرجة الحرارة الفعلية. ثم يقوم بتغيير طاقة الخرج إلى المحرك. أجزائه الثلاثة، التكاملية النسبية والمشتقة تعمل معا لتحسين خطأ درجة الحرارة هذا. وكل من يريد أتمتة درجة الحرارة بطريقة جديرة بالثقة فلابد وأن يتعرف على كيفية إعداد ومعايرة جهاز تحكم في تعريف الهوية الشخصية. يرشدك هذا الدليل عبر جميع الخطوات اللازمة لإنشاء نظام تعريف شخصي فعال وهو يغطي اختيار المكونات والتثبيت والتكوين والضبط.

2. المكونات الأساسية

يعتمد نجاح نظام تعريف الهوية الشخصية على سي تونغ، أو التآزر (بين عدة مكونات). كل عنصر يلعب دورا هاما في ضمان عمل النظام بشكل صحيح. جهاز التحكم هو الدماغ المركزي للنظام يتراوح جهاز التحكم الحديث من الوحدات التناظرية الأساسية مع المقابض والشاشات إلى الأجهزة الرقمية التي تقدم وظائف قابلة للبرمجة، واتصال USB و Ethernet، والواجهات الرسومية. وحدة التحكم، بغض النظر عن نوعها، يستقبل بيانات درجة الحرارة ويعالجها مع خوارزمية PID لتوليد إشارة الخرج. ويكون الناتج عادة مرحل الحالة الصلبة أو المرحل الذي يقوم بتشغيل/إيقاف الطاقة بشكل مادي. ويمكن أيضا أن يكون جهد تناظري أو مرحل حالة صلبة. المشغل أو عنصر التسخين/التبريد هو ما يتحكم به جهاز التحكم. ومن الأمثلة على ذلك شرائط التسخين الكهربائية، ووحدات بلتيير (التي تسمى أيضًا المبردات الكهربائية الحرارية)، ومراوح الهواء القسري، وصمامات الملف اللولبي التي تتحكم في السائل الساخن أو البارد. من المهم اختيار مشغل له معدل الطاقة الصحيح وخصائص التشغيل المناسبة لنظامك. الخطوة الأولى لتكوين تعريف الهوية المسبق الناجح هي فهم وظائف وتفاعلات المكونات الأساسية.

3. الإعداد قبل التثبيت المادي

لضمان السلامة والكفاءة وتسهيل الإعداد، يتم إجراء جميع التحضيرات بدقة قبل البدء بالتجميع المادي. عند التعامل مع التحكم في درجة الحرارة والأنظمة الكهربائية، يجب أن تكون السلامة أولوية. ابدأ من خلال فهم كل من احتياجات الطاقة من وحدة التحكم والمشغل. تحقق من تطابق جهد مصدر الطاقة والتيار والسعة مع المواصفات الموجودة بكلا دليلي المشغل ووحدة التحكم كما أن التأريض الصحيح للمعدات الكهربائية أمر بالغ الأهمية لضمان التشغيل الآمن ومنع التلف. راجع إرشادات ومعايير السلامة ذات الصلة المطبقة على منطقتك وتطبيقك ضع قائمة كاملة بالمواد والأدوات التي ستحتاجها. وعادة ما يتم تضمين وحدة التحكم في تعريف المنتج (PID)، ومستشعر درجة الحرارة المختار، ومحرك التدفئة/التبريد. أيضا، أي كابلات مطلوبة (كابلات الطاقة وأسلاك الاستشعار وكذلك كابلات التحكم في الخرج)، وجميع الموصلات وأدوات التركيب المحددة مثل المفك، ومقصات الأسلاك والكماشة. من المهم أن يكون كل شيء جاهزا قبل بدء التركيب. وهذا سيمنع التأخير والأخطاء. ومن المهم فهم التطبيق#متطلبات 39. تأملوا في درجة الحرارة التي يجب المحافظة عليها وخصائص حمولكم. كيف ستتغير درجة الحرارة بسرعة؟ ما هي العملية#39 ؛ الحساسية للتقلبات الصغيرة؟ ما هو القصور الذاتي الحراري؟ هذه الأسئلة تساعد على توقع المشاكل المحتملة واختيار استراتيجيات الضبط المناسبة.

4. تركيب النظام المادي والأسلاك

الخطوة التالية هي تثبيت المكونات. ابدأ باختيار موقع مناسب 0n لتركيب التحكم في تعريف المعلمات. وينبغي أن يكون جهاز التحكم متاحّا للمراقبة والضبط، ولكن مع حمايته من التغيّرات الشديدة في درجات الحرارة والغبار والرطوبة التي قد تؤثّر على القراءات أو العملية. استخدم جهاز التثبيت الذي يأتي مع جهاز التحكم. أوصل مجس درجة الحرارة بمجرد تركيبه. قم بتوصيل جهاز الاستشعار بأطراف الإدخال لجهاز التحكم وفقًا لتعليمات الشركة المصنعة قم بتركيب جهاز الاستشعار في نفس الوقت في موضعه المثالي. في كثير من الحالات، من الضروري وضع جهاز الاستشعار في اتصال أو بالقرب من جسم أو وسط يحتاج إلى تنظيم درجة الحرارة. وهذا سيضمن أنه يمثل بدقة درجة الحرارة في المنطقة المطلوبة. ولمنع حدوث دائرة قصر أو قطع عرضي للوصلة، ينبغي أن تكون الوصلة معزولة وآمنة. قم بتوصيل أطراف الخرج الخاصة بوحدة التحكم بالمشغل#39;s (عنصر التسخين/التبريد). قدرة الخرج من وحدة التحكم (المرحلات أو SSRs) سوف تحدد ما نوع الاتصال الذي تستخدمه. متطلبات المُشغل. التأكد من اتباع جميع بروتوكولات السلامة الكهربائية عند توصيل المحرك بمصدر الطاقة الخاص به. يولون انتباها شديدا للقطبية عند الاقتضاء. تحقق من جميع الاتصالات بعد إكمالها. افحص كل سلك باستخدام مخطط الأسلاك في دليل التشغيل وجهاز التحكم للتأكد من توصيله بإحكام تحقق من الأسلاك المرتخية أو الموصلات المكشوفة أو القطبية الخاطئة قم بتوصيل مصدر الطاقة بوحدة التحكم بمجرد التأكد من أن الأسلاك في حالة جيدة خلال هذا التكوين الأولي والاختبار، يجب تشغيل وحدة التحكم.

5. التكوين الأولي في برنامج/واجهة وحدة التحكم

الخطوة الأولى في عملية الإعداد هي واجهة البرنامج أو وحدة التحكم. بمجرد الانتهاء من التركيب وتشغيل النظام، (قد يتعين في البداية أن يتم فصل المشغل لأسباب تتعلق بالسلامة خلال التكوين)، يمكنك بدء الإعداد الأولي الفعلي. تحتوي وحدات التحكم الحديثة على قوائم سهلة وشاشة عرض رسومية، في حين أن وحدات التحكم التناظرية القديمة قد تحتاج إلى ضبط يدوي. ضع المعايير الأساسية أولاً قرر ما إذا كنت تريد استخدام الفهرنهايت أو المئوية كوحدات درجة الحرارة الخاصة بك. ثم يجب على جهاز التحكم تحديد أي نوع من أجهزة الاستشعار موصول. يمكن اختيار هذا من خلال قائمة، على سبيل المثال، المزدوجة الحرارية من نوع أو "RTD Pt100" (باللغة الإنجليزية). من المهم التعرف بشكل صحيح على نوع المستشعر لجهاز التحكم حتى يتمكن من تفسير إشارات المستشعر. بعد الانتهاء من هذه الإعدادات أدخل درجة الحرارة المستهدفة في وحدة التحكم ويهدف النظام إلى الحفاظ على درجة الحرارة هذه بمجرد اكتمال عملية التوليف. بعد حفظ الإعداد يمكنك إجراء الملاحظات الأولية عن طريق مشاهدة عرض وحدة التحكم أثناء معالجتها لإدخال المستشعر قد يحاول النظام الوصول إلى نقطة ضعفه. وهذا مؤشر جيد على ذلك#39 يعمل. ضبط معلمات معرفة الهوية الشخصية هي الخطوة التالية.