Tuning Guide & Troubleshooting (باللغة الإنجليزية)

دليلنا الشامل سيساعدك في إعداد وضبط جهاز التحكم الخاص بك. تثبيت وتكوين وضبط تعريف المعلمات وتعلم كيفية استكشاف المشاكل الشائعة وإصلاحها للتحكم الدقيق في درجة الحرارة.

1. مقدمة: فهمجهاز التحكم في درجة الحرارة

التحكم الدقيق في درجة الحرارة ضروري في العديد من التطبيقات. وتتراوح هذه من العمليات الصناعية والعلمية، إلى هوايات مثل الإلكترونيات والطهي. ومن بين الطرق الأكثر فعالية لتحقيق هذا المستوى من التحكم هو المتحكم في درجة الحرارة النسبية المتكاملة (PID). يستخدم الجهاز خوارزمية تحكم معقدة تحافظ على درجة الحرارة المطلوبة مع دقة مذهلة وثبات. تقوم أجهزة التحكم في درجة حرارة PID باستمرار بقياس فرق درجة الحرارة بين التيار ودرجات الحرارة المستهدفة، ثم تنظم ناتج الحرارة وفقًا لذلك. ويقدم الدليل إجراءً شاملاً متدرجاً خطوة بخطوة لإنشاء وحدة تحكم في تعريف المعلمات. وهو يغطي المكونات المطلوبة، وإجراءات التثبيت، والتكوين، والضبط، واستكشاف الأخطاء وإصلاحها الأساسي، والضبط الحاسم. هذه المقالة للمهندسين والهواة على حد سواء. سيعطيك المعلومات التي تحتاجها لتطبيق التحكم في درجة الحرارة بنجاح. لتسخير الطاقة الكاملة لمعرِّف الهوية المسبق للتحكم في درجة الحرارة، من المهم فهم المبادئ الأساسية.

2. المكونات الأساسية

يعتمد نجاح نظام تحديد الهوية الشخصية على شيه تونغ، أو التآزر (التنسيق) بين عدة مكونات. قبل البدء في الإعداد أو التكوين الفعلي، من المهم فهم كل مكون. باعتباره العنصر المركزي، مراقب تعريف الهوية الشخصي، هو الدماغ وراء النظام. وعادة ما يكون الجهاز عبارة عن متحكم دقيق يعالج إشارات الإدخال ويدير خوارزمية تعريف المنتج وينتج إشارات الخرج. توفر أجهزة الاستشعار حلقة التغذية الراجعة، من خلال قياس وإرسال البيانات من وحدة التحكم. المزدوجات الحرارية وكاشفات المقاومة الحرارية (RTDs) هما مجسات درجة الحرارة الشائعة. ولكل منها خصائصها الخاصة، وهي مناسبة لدرجات الحرارة المختلفة واحتياجات الدقة. يتم توجيه مخرجات المراقب إلى عنصر التسخين أو السخان، الذي يغير درجة الحرارة في العملية. من المهم فهم الخصائص الحرارية للنظام أو المادة التي يجري تسخينها، وكذلك طبيعتها. دور المكونات المساعدة مثل إمدادات الطاقة والعزل والمواد المساعدة الأخرى هو أيضا مهم في أداء وموثوقية النظام. وهذه الألفة ستساعدك على القيام بالخطوات التالية في الإعداد.

3.  متطلبات التركيب

يتطلب تركيب أجهزة التحكم في تعريف الهوية الشخصية التحضير والالتزام ببروتوكول السلامة. وسيؤدي إعداد جميع المواد والأدوات اللازمة مسبقا إلى تبسيط التأخيرات والحد منها. السلامة الكهربائية ضرورية عند العمل مع عناصر التدفئة والكهرباء. من المهم فهم وصلات الأسلاك واستخدام العزل المناسب. كما ينبغي ان تنتبهوا الى المخاطر المحتملة المرتبطة بمصادر الحرارة والطاقة. المفكات القياسية، مقلعات الأسلاك وربما اللحام أو الثني الحديد مطلوبة اعتمادا على جهاز التحكم في تعريف المعلمات الخاص بك#وصلات وأسلاك 39. وتشمل المواد الأساسية مجس درجة الحرارة المزدوج الحراري (أو RTD)، أو الجهاز أو عنصر التسخين الذي سيتم التحكم فيه بواسطة جهاز التحكم في PID (مثل مرحل الحالة الصلبة أو مدفأة المقاومة)، وأخيراً الحمل. ومن المهم أيضًا أن يكون لديك مصدر طاقة مناسب يمكنه تشغيل كل من وحدة السخان ووحدة التحكم في تعريف المعلمات. قبل تركيب النظام، يجب أولا جمع المواد والأدوات اللازمة.

4. تركيب المكونات المادية

خلال مرحلة التركيب المادي، يتم توصيل الأجهزة وفقا لتصميمها. ومن المهم إيلاء الاهتمام لكل التفاصيل لضمان السلامة والعمل السليم خلال هذه المرحلة. ابدأ بوضع وحدة تعريف الهوية الشخصية في موقع مناسب ومستقر. يجب أن يكون في موقع يسهل الوصول إليه للمراقبة والتهيئة، ولكنه محمي من الصدمات المادية أو الشمس المباشرة أو العوامل البيئية الأخرى التي يمكن أن تؤثر على قراءات أجهزة الاستشعار. الخطوة التالية هي توصيل مستشعر درجة الحرارة. وصل مسبار مستشعر درجة الحرارة أو العنصر عند النقطة التي تكون الدقة فيها أكثر أهمية. وقد يكون من الضروري إدخال وحدة تسخين حراري أو تأمين مزدوجة حرارية. قم بتوصيل أسلاك المستشعر بأطراف الإدخال الخاصة بجهاز التحكم في تعريف المعلمات تأكد من الانتباه إلى الرسم التوضيحي الموجود في دليل وحدة التحكم قد تؤدي التوصيلات غير الصحيحة إلى قراءات غير صحيحة، أو حتى تلف الجهاز. أوصلي جهاز التحكم أو جهاز التدفئة في آن واحد وهذا عادة ما ينطوي على توصيل السخان، أو واجهات الإخراج (مثل مرحل أو مرحل SSR)، إلى أطراف الإخراج الصحيحة من التحكم في تعريف المعلمات. يجب أن يتم توصيل مصدر الطاقة الذي يزود المدفأة بالطاقة بشكل منفصل إلى وحدة التحكم في تعريف المعلمات. من المهم فحص التوصيلات مقابل مخطط الأسلاك قبل تشغيلها.

5. التكوين الأولي في برنامج/واجهة تعريف المنتج

الخطوة التالية هي تكوين برمجيات وحدة تحكم تعريف المنتج أو واجهة المستخدم. وسوف تكون وحدة التحكم قادرة على تفسير بيانات المستشعر بشكل صحيح والعمل ضمن المعلمات المطلوبة بعد هذا الإعداد الأولي. وحدة تعريف الهوية الشخصية يجب أن تكون قيد التشغيل تسمح لك قوائم معظم الأجهزة بإجراء التكوين الأولي باستخدام الأزرار أو واجهات شاشة اللمس. في حالة توفر خيارات متعددة، قد تضطر إلى اختيار إعدادات اللغة الافتراضية أو تغيير إعدادات العرض. اختيار المستشعر الصحيح هو الخطوة الأولى الأساسية. العديد من أجهزة التحكم الحديثة تتطلب منك أن تذكر صراحة ما إذا كان نوع من المزدوجات الحرارية متصلا (مثل النوع J أو النوع K أو T). RTDs (مثل Pt100)، التي لديها معالجة إشارة مختلفة، هي أيضا متصلة. وقد تطلب وحدات التحكم المتقدمة حتى نوع RTD أو المزدوجة الحرارية. من المهم تكوين هذه المعلمة بدقة من أجل الحصول على قراءات موثوقة. اضبط وحدات الحرارة التي تريدها للعرض والتحكم. وهذا المبلغ عادة ما يكون سلزيوس، أو الفهرنهايت، تبعاً للتطبيق وتفضيلاتك. بمجرد الانتهاء من خطوات التكوين هذه، ستكون وحدة التحكم جاهزة لتفسير بيانات المستشعر وتوليد إشارات التحكم.

6. هذه أهم خطوة في ضبط كشف الهوية الخاص بك

إعدادات وحدة التحكم في تعريف الهوية الشخصية هي فقط الخطوة الأولى. وهذا من شأنه أن يضمن التشغيل المستقر والحد الأدنى من تجاوز الحد ووقت الاستقرار السريع. من المهم فهم هذه المعلمات: النسبية (P) مصطلح يعمل على الخطأ، وهو الفرق بين درجة حرارة نقطة setpoint ودرجة الحرارة المقاسة. تؤدي قيم P الأعلى إلى استجابات أقوى للأخطاء، ولكنها يمكن أن تؤدي أيضًا إلى التذبذب أو عدم الاستقرار. عن طريق تجميع الأخطاء السابقة، المصطلح المتكامل I يزيل الخطأ في حالة الثبات مع مرور الوقت. فالافراط في الاستعمال يمكن ان يبطئ الاستجابة. يمكن أن يساعد مصطلح المشتقة (D)، الذي يتنبأ بالأخطاء في المستقبل على أساس مقدار الخطأ الذي تغير، على تخفيف التذبذبات مع تحسين الاستقرار. ومع ذلك، فإنه حساس للضوضاء. تتراوح أساليب الضبط من طريقة زيغلر نيكولز التي هي أكثر تعقيدًا وتتطلب إيجاد الكسب، الفترة، وما إلى ذلك إلى الطريقة اليدوية أو التقنية التكرارية، المناسبة خصوصًا للمبتدئين. الضبط اليدوي ينطوي على اختيار قيمة P التي هي أقل من التذبذب، وزيادة القيمة حتى تصل إلى التذبذب المطلوب. ثم، يمكن اختيار قيمة P قليلا أقل من نقطة التذبذب. ثم يتم إضافة تكامل ويزداد ببطء حتى يتم التخلص من الخطأ في الحالة الثابتة. ويمكن إضافة كمية صغيرة من الفعل المشتق في النهاية للحد من أي تذبذبات. نموذج المتحكم#(39) موارد محددة يمكن أن تقدم نصائح قيمة مصممة خصيصا لها.

7. الاختبار والتحقق

بعد التوليف، يجب عليك اختبار تكوين تعريف المعلمات الخاص بك للتأكد من استقرارها وأدائها. المتحكم بي آي دي#تسمح لك واجهة 39 بضبط درجة الحرارة التي تريدها. امنح النظام الوقت الكافي ليستقر عند هذه الحرارة ويصل إليه شاهد عرض درجة الحرارة على الشاشة أو جهاز التحكم. التحقق من السمات الرئيسية التالية: أولا، تحديد ما إذا كان النظام يصل بدقة إلى نقطة ضبط درجة الحرارة دون تجاوز -انحراف مفرط فوق الهدف قبل الاستقرار. التحقق من خطأ حالة الاستقرار -أي الفرق بين درجة الحرارة المحددة ودرجة الحرارة الفعلية بعد استقرار النظام. والأمثل أن يكون هذا الخطأ صغيراً قدر الإمكان. ثالثا، التحقق من استقرار درجة الحرارة. هل هو ثابت أم أنه يتذبذب (الصيد؟) حول النقطة المحددة بشكل مفرط؟ وسيكون ملامح درجة الحرارة لمعرِّفات الحرارة الأولية المضبوطة جيداً ثابتاً مع أدنى انحراف. وينبغي إعادة النظر في بارامترات الضبط إذا كان الأداء الذي تمت ملاحظته غير مرض. حتى التعديلات الطفيفة يمكن أن تحسن سلوك النظام. المتحكم بي آي دي#يتم تأكيد قدرة 39;s على التحكم في درجة حرارة الحمل من خلال مرحلة الاختبار هذه.

8. حل المشكلات الشائعة

حتى مع الضبط والتوليف الدقيقين، قد يكون لأنظمة التحكم في درجة الحرارة مشاكل تشغيلية في بعض الأحيان. ومن المهم تحديد القضايا المشتركة والأسباب المحتملة. وهذا من شأنه أن يسمح لك بحل هذه المشاكل بسرعة وفعالية، وضمان استمرار نظامك في الأداء بشكل موثوق. درجة الحرارة لا تصل إلى النقطة المحددة هي مشكلة شائعة. قد لا تصل درجة الحرارة إلى النقطة المحددة المطلوبة بسبب جهاز استشعار غير معاير أو منفصل، أسلاك غير صحيحة (وخاصة توصيلات السخان)، ومعلمات ضبط معتدلة للغاية (قيمة P أقل)، وعناصر سخان معيبة أو ناقصة الطاقة. يمكن إعاقة التسخين بسبب نقص الكتلة الحرارية، أو عدم كفاية عزل الحمل. وهناك قضية شائعة هي التذبذب، أو عدم الاستقرار. يحدث هذا عندما تتقلب درجة الحرارة بشكل متكرر بين النقطة المحددة والمنطقة المحيطة. وعادة ما تكون علامة على التوليف المفرط (قيم P أعلى) أو الضوضاء. تقليل قيمة P أو زيادة قيمة I ببطء شديد (إذا كان هناك أخطاء حالة ثابتة موجودة). يمكنك أيضًا ضبط قيمة لتقليل التذبذبات إذا كان المدفأة تعمل وتتوقف بسرعة، مع تغييرات كبيرة في درجة الحرارة، ثم قيمة P قد تكون عالية جدا أو يمكن أن يكون حجم النظام بشكل غير صحيح للحمل. تتطلب مشكلات قراءة المستشعر، مثل قيم الانجراف أو الأرقام غير الصحيحة، فحص توصيلات المستشعر وحالة المعايرة ودقة الموضع والعمر. تحقق من أن وحدة التعريف الشخصي تحصل على الطاقة المناسبة وجميع التوصيلات مؤمنة

9. خاتمة

وللنجاح في إعداد وتشغيل وحدة تحكم في معرِّف المعلمات، فإنك تحتاج إلى الجمع بين التخطيط الدقيق والتركيب المادي الدقيق والتهيئة الأولية الصحيحة والضبط الدقيق. ويجمل الدليل الشامل الخطوات المطلوبة في كل خطوة من العملية. من فهم المكونات الرئيسية والمتطلبات الأساسية، إلى إجراء الضبط وإجراء الاختبارات الشاملة على الرغم من ذلك، فإن المبادئ الأساسية هي نفسها. للحصول على معلومات وقدرات خاصة بالنموذج، نشجع قرائنا على الرجوع إلى الدليل المرفق مع وحدة التحكم الخاصة بهم. لإتقان التحكم في تعريف الهوية الشخصي، من المهم مواصلة التعلم. كما أن الرجوع إلى مصادر تقنية موثوق بها وعملية مستمرة من التعليم الذاتي أمر ذو قيمة. وبوسعكم أن تصمموا نظاماً قوياً وفعالاً لتحديد الهوية الشخصية من خلال اتباع هذه المبادئ التوجيهية، والحفاظ على منهج منتبه ومنهجي.