Strumento di controllo della temperatura per il trattamento termico

Chengchi è specializzata nella fornitura di apparecchiature per il trattamento termico, forni elettrici e strumenti di controllo della temperatura per forni industriali. I marchi includono Fuji FuJi, Yudian e Eurofins, RKC, Omron, Shengang, Island Electric, Shanwu, WEST， Conduzione, conducibilità, proprietà fisiche e chimiche, Fanda, Yangming, Taiyi, Delta Honywell， Hongrun, Yatai, Yuyao, ecc.

Gli strumenti di controllo della temperatura, abbreviati come termometri o termostati, sono una serie di componenti di controllo automatico che subiscono deformazioni fisiche all'interno dell'interruttore in base alle variazioni della temperatura dell'ambiente di lavoro, con conseguenti effetti speciali e causando azioni di conduzione o disconnessione.

Il controllo ideale della temperatura è quello di monitorare fedelmente la temperatura controllata quando la temperatura target cambia (cambiando il valore impostato, a partire da quando l'alimentazione è accesa). In realtà, a causa di ritardi di tempo nell'oggetto di controllo, nella parte di rilevamento della temperatura, nella parte di funzionamento, ecc., la parte di controllo adotta azioni correttive sulla temperatura di ritorno ritardata. Pertanto, c'è un fenomeno di "corsa verso l'alto" e "corsa verso il basso". Se il guadagno (reattività) dell'azione di controllo viene ridotto per ottenere buoni risultati di controllo, il tempo per raggiungere la temperatura target diventerà più lungo, o l'oscillazione non diminuirà, o addirittura aumenterà.

Tipi di azioni di controllo

● Azione a due posizioni (azione di commutazione)

Il controllo della temperatura dei riscaldatori elettrici o dei ferri da stiro è il controllo dell'interruttore, il che significa che se la temperatura effettiva è superiore al valore impostato, l'alimentazione del cavo del forno elettrico è spenta (OFF) e se è inferiore al valore impostato, l'alimentazione del cavo del forno elettrico è accesa (ON). Per impostare la temperatura, il controllo OFF/ON basato sulla temperatura misurata è chiamato azione a due posizioni o azione di interruttore (OFF/ON).

Controllo semplice, lo svantaggio è la generazione di oscillazioni.

Azione proporzionale (azione P)

Produrre una quantità di operazione proporzionale alla deviazione tra il valore impostato e il valore misurato per il controllo.

Impostare la banda proporzionale intorno al valore impostato e una volta che la temperatura misurata entra nella banda proporzionale, ridurre gradualmente la quantità di operazione.

La temperatura tende a stabilizzarsi nel punto di equilibrio all'interno della banda proporzionale, ma i valori misurati raramente sono coerenti con i valori impostati.

La deviazione tra la temperatura impostata e la temperatura stabile è chiamata deviazione residua.

● Azione integrale (I azione)

Il controllo con azioni proporzionali comporterà una deviazione residua. Utilizzare l'azione integrale (azione I) per eliminare la deviazione residua.

L'azione integrale è l'area racchiusa dalla grandezza della deviazione in uscita (la differenza tra il valore impostato e il valore misurato) e dal momento in cui si è verificata la deviazione, che è proporzionale alla grandezza del valore integrale.

In considerazione di ciò, finché vi è una deviazione, l'azione di integrazione lavora per eliminare la deviazione e quindi eliminare la deviazione residua.

La forza dell'azione integrale è rappresentata dal tempo integrale. Il tempo trascorso quando l'output (importo dell'operazione) generato dall'azione integrale è uguale all'output (importo dell'operazione) del prodotto dell'azione proporzionale è chiamato tempo integrale.

Più breve è il tempo di integrazione, più forte è l'effetto di integrazione. Più lungo è il tempo di integrazione, più debole è l'effetto di integrazione.

Se l'effetto di integrazione è troppo forte, è soggetto a oscillazioni e instabilità.

Azione differenziale (azione D)

L'azione di controllo della quantità di operazione proporzionale alla velocità alla quale si verifica la deviazione (differenza tra il valore impostato e il valore misurato) per evitare che la deviazione diventi maggiore del previsto è chiamata azione differenziale (azione D).

La forza delle azioni differenziali è rappresentata dal tempo differenziale. Il tempo differenziale si riferisce al tempo trascorso quando l'output (operando) generato da un'azione differenziale è uguale all'output (operando) generato da un'azione proporzionale.

Più lungo è il tempo di differenziazione, più forte è l'effetto di differenziazione. Più breve è il tempo di differenziazione, più debole è l'effetto di differenziazione.

Se l'effetto differenziale è troppo forte, anche se il cambiamento di deviazione è piccolo, ci saranno grandi cambiamenti di uscita, oscillazioni e instabilità.

● Azione PID

L'azione PID è una combinazione di azione proporzionale, azione integrale e azione derivata.

Utilizzando azioni proporzionali è possibile ottenere risultati di controllo stabili senza oscillazioni, utilizzando azioni integrali per eliminare deviazioni residue e utilizzando azioni differenziali per migliorare l'impatto dei disturbi esterni.

Adatto a situazioni in cui il tempo inefficace supera la regolazione (overshoot).

Tipi di azioni di controllo

● Movimenti avanti e indietro

L'azione positiva consiste nell'aumentare la quantità di funzionamento quando la temperatura effettiva è superiore al valore impostato.

L'azione positiva è applicata al controllo del raffreddamento.

L'azione inversa consiste nell'aumentare la quantità di funzionamento quando la temperatura effettiva è inferiore al valore impostato.

Il movimento inverso è utilizzato per il controllo del riscaldamento.

Controllo del riscaldamento e del raffreddamento

Il controllo è diviso in controllo di riscaldamento e raffreddamento.

Utilizzando un regolatore di temperatura, è possibile produrre due tipi di quantità operative: riscaldamento e raffreddamento.

● Controllo del rapporto di posizione

Nel controllo dell'utilizzo di motori controllabili, inserire il grado di apertura del motore controllabile (posizione del righello di resistenza) ed emettere il segnale di controllo. C'è anche un corrispondente regolatore di temperatura del motore controllabile "non c'è bisogno di righello di resistenza".

● Controllo a cascata

Efficace per oggetti con ritardo significativo tra l'area di controllo della temperatura e la fonte di calore.

Utilizzare l'uscita di controllo del controller primario (master) come ingresso di impostazione remota per il controller secondario (slave).

Il regolatore secondario regola il valore di regolazione della temperatura mentre controlla la temperatura della sorgente di calore utilizzando l'uscita di controllo del regolatore primario.

● Controllo manuale

Non è controllato automaticamente tramite un controller, ma controllato manualmente cambiando l'uscita dell'operazione.

Utilizzato per il controllo del processo durante l'avvio, l'operazione di prova, ecc.

Bias FV

Aggiungere il valore impostato con polarizzazione PV all'input di misura per correggere l'input di misura.

Utilizzato per correggere la deviazione irregolare di vari sensori o la deviazione dai valori misurati di altri strumenti.

Esempio: Quando si misura la temperatura dello stesso punto con due regolatori di temperatura, il valore di misura visualizzato è

Regolatore di temperatura A: 200 ℃

Regolatore di temperatura B: 198 ℃

Se il bias PV è impostato su +2 ℃ nel regolatore di temperatura B, il valore visualizzato è:

Valore di visualizzazione = valore misurato + valore di offset PV

=198 ℃+2 ℃=200 ℃.

● Filtrazione digitale

Utilizzato per ridurre l'interferenza dell'ingombro in ingresso. Equivalente a un filtro passa basso CR con un ritardo.

La costante di tempo del filtro è impostata in base alle caratteristiche dell'oggetto controllato e al livello di rumore, che può sopprimere l'influenza del rumore in ingresso.

Se la costante di tempo è troppo piccola, l'effetto filtrante non può essere ottenuto. Se la costante di tempo è troppo grande, la reattività si deteriorerà.

Circuito di compensazione della temperatura di giunzione fredda

Le termocoppie generano potenziali termoelettrici corrispondenti in base alla differenza di temperatura tra i terminali dello strumento e i punti di misura.

La temperatura al terminale è la temperatura interna dello strumento, quindi viene generato solo un potenziale termoelettrico equivalente alla differenza di temperatura tra il terminale dello strumento e il punto di misura.

Il circuito di compensazione della temperatura della giunzione fredda rileva la temperatura ambiente e la compensa aggiungendo il potenziale termoelettrico della porzione di temperatura ambiente, rendendolo il potenziale termoelettrico corrispondente al punto di misurazione della temperatura.

● Algoritmo radice quadrata

Per misurare la portata, utilizzando un misuratore di portata a pressione differenziale, i segnali di uscita Δ, P (pressione differenziale) e la portata (Q) sono generalmente correlati come segue:

Q=∝√ Δ P

Pertanto, i segnali di uscita Δ e P dal misuratore di portata possono essere squadrati per ottenere la portata (Q).

● Tagliare l'ingresso basso PV

Nel caso di calcoli di radice quadrata, anche se l'ampiezza del cambiamento di pressione differenziale è piccola quando l'ingresso è piccolo, può portare a cambiamenti significativi nella portata misurata o instabilità causata dal rumore in ingresso. Per evitare il fenomeno di cui sopra, la funzione di contare la parte misurata sotto Δ P1 come zero.

● Imposta limitatore

La funzione di limitare l'intervallo di impostazione del valore impostato.

● Impostare il limite di velocità di cambiamento

La funzione di impostare la quantità di variazione nel valore impostato per unità di tempo quando il valore impostato viene modificato.

Utilizzato in situazioni in cui il valore impostato è stato modificato e non vi è alcun desiderio di produrre cambiamenti drammatici, o in situazioni in cui è richiesto un semplice controllo del programma.

● Funzione multi area di archiviazione

La funzione di pre-registrazione di vari gruppi di parametri come valori impostati (SV), costanti PID, valori set di allarme, bande proporzionali (P), tempo di integrazione (I), tempo di differenziazione (D), ecc. su più memorie.

Il numero di gruppi di parametri che possono essere loggati è chiamato numero di memorie, e la situazione in cui 8 gruppi possono essere loggati è chiamata 8 memorie.

Recuperare la memoria corrispondente (area) come necessario per il controllo.

Può semplificare i noiosi cambiamenti di impostazione.

● Impostazione remota

Impostare il valore impostato (SV) utilizzando un segnale analogico esterno.

·Ingrandimento RS

Per la funzione di moltiplicare i valori impostati a distanza per ingrandimento.

·Valore di bias RS

Il valore ottenuto aggiungendo (sottraendo) il bias RS per l'impostazione remota è il valore impostato.

Per quanto riguarda il controllo

Controllo PID agile

Il controllo PID è ampiamente usato per ottenere risultati di controllo stabili impostando costanti per P (banda proporzionale), tempo di integrazione (I) e tempo di differenziazione (D). Tuttavia, gli svantaggi di questo controllo PID sono:

Se le costanti PID sono impostate per migliorare la risposta alle impostazioni corrispondenti, la risposta ai disturbi esterni si deteriorerà; Al contrario, se le costanti PID sono impostate per migliorare la risposta ai disturbi esterni, la risposta ai disturbi esterni si deteriorerà.

Il controllo PID agile, basato sui parametri PID impostati per ottenere una buona risposta ai disturbi esterni, può scegliere tra tre forme di "risposta alle impostazioni corrispondenti": Fast, Medium e Slow.

Queste tre forme di risposta sono chiamate parametri di risposta di controllo. Se ti concentri sulla velocità di risposta, scegli "Veloce"; se vuoi evitare il superamento, scegli "Lento".

● Calcolo automatico (AT)

Il calcolo automatico (AT) è la funzione di calcolare e impostare automaticamente la costante PID ottimale per una temperatura impostata.

Il calcolo automatico può iniziare da qualsiasi stato durante l'aumento della temperatura e il controllo stabile dopo l'accensione.

● Bias AT

La polarizzazione AT è impostata nei calcoli automatici in cui il valore misurato (PV) non supera il valore impostato (SV).

Se il bias AT è impostato, il valore impostato (SV) per il calcolo automatico, cioè [AT point], può essere modificato.

● Calcolo automatico del tipo di giudizio dello stato di controllo

Quando il controllo del giudizio viene interrotto, entra in gioco la funzione di auto calcolo.

Nel controllo normale, l'auto calcolo non viene implementato e la temperatura e la stabilità di fiducia sono considerate.

Limitatore RFB (Reset Feed Back)

Quando la deviazione tra il valore misurato (PV) e il valore impostato (SV) persiste a lungo, il risultato del calcolo PID supererà l'intervallo effettivo della quantità operativa (0-100%). Soprattutto quando il valore di uscita dell'integrale (I) supera il valore richiesto, anche se la deviazione diminuisce, l'attuazione delle azioni correttive è lenta.

Il limitatore RFB è un'azione di correzione intrapresa quando il risultato del calcolo PID supera il punto limite (100%), al fine di feedback frequentemente la parte in eccesso come valore integrale all'interno dell'intervallo effettivo del risultato del calcolo PID e mantenere il risultato del calcolo al punto limite.

● arw (Windup anti ripristino)

Nel caso del controllo PID, se l'azione integrale (I) viene attivata dall'inizio dell'oggetto controllato, si verificherà un superamento significativo.

ARW è una funzione che sopprime l'overshoot limitando la gamma effettiva dell'azione integrale (I). L'azione integrale funziona solo quando si elimina la deviazione residua, in modo da ridurre l'intervallo dell'azione integrale all'interno della banda proporzionale può ridurre al minimo il superamento.

Per quanto riguarda gli allarmi

● Allarme di deviazione

Quando la deviazione [valore misurato (PV) - valore impostato (SV)] raggiunge l'impostazione di allarme, si trova in uno stato di allarme.

Il movimento del valore impostato dell'allarme cambia con il valore impostato.

● Allarme valore di ingresso

Quando il valore misurato (PV) raggiunge l'impostazione di allarme, si trova in uno stato di allarme.

● Imposta allarme valore

Quando il valore impostato (SV) raggiunge l'impostazione di allarme, si trova in uno stato di allarme.

● Intervallo di azione dell'allarme

Quando il valore misurato (PV) è vicino al valore impostato dell'allarme, a volte la deriva del valore in ingresso può causare l'accensione ripetuta dell'uscita dell'allarme OFF。 L'impostazione dello spazio di azione dell'allarme può impedire l'accensione ripetuta OFF。

● Azione di attesa dell'allarme

La cosiddetta azione standby si riferisce all'azione di disattivazione della funzione di allarme quando l'alimentazione è accesa, o quando la modalità di funzionamento è commutata da STOP a RUN, o quando il valore impostato è cambiato, anche se il valore misurato (PV) è nell'area di allarme, fino a quando il valore misurato (PV) lascia l'area di allarme.

Si prega di notare che alcuni strumenti sono chiamati azione standby, che si riferisce a situazioni in cui l'azione standby include la modifica del valore impostato (SV). L'azione standby non include l'azione standby di modificare il valore impostato (SV).

● Tempistica del ritardo dell'allarme

La temporizzazione del ritardo di allarme si riferisce alla funzione in cui il valore misurato (PV), anche se entra nell'area di allarme, deve passare attraverso il tempo impostato della temporizzazione del ritardo di allarme prima che diventi uno stato di allarme.

● Blocco allarme

Il blocco allarme si riferisce alla funzione di mantenere uno stato di allarme anche se il valore misurato (PV) lascia nuovamente l'area di allarme una volta entrato nell'area di allarme.

La serratura dell'allarme può essere rilasciata utilizzando i pulsanti di comando anteriori o contatti esterni.

● Eccitazione/non eccitazione degli allarmi

· Allarme di eccitazione: Quando in uno stato di allarme, i contatti del relè si chiudono.

· Allarme di non eccitazione: Quando in uno stato di allarme, i contatti del relè sono scollegati.

Per quanto riguarda il controllo

Allarme di rottura del cavo di riscaldamento (HBA)

L'allarme di disconnessione del riscaldatore è una funzione che utilizza un rivelatore di corrente (CT) per rilevare la corrente che passa attraverso il riscaldatore elettrico, confronta il valore rilevato con il valore impostato dell'allarme di disconnessione del riscaldatore elettrico (HBA) e si trova in uno stato di allarme nelle seguenti situazioni.

① Quando l'uscita di controllo è ON, il valore in ingresso di CT è inferiore al valore impostato dell'allarme di disconnessione del riscaldatore elettrico

Motivo: riscaldatore elettrico scollegato, operatore anormale, ecc.

② Quando l'uscita di controllo è OFF, il valore in ingresso di CT è inferiore al valore impostato dell'allarme di disconnessione del riscaldatore elettrico

Motivo: Saldatura dei contatti del relè, ecc.

● Allarme di disconnessione del circuito di controllo (LBA)

L'allarme di disconnessione del circuito di controllo inizia quando l'uscita di controllo supera il 100% (o il limite superiore del limitatore di uscita) o inferiore allo 0% (o il limite inferiore del limitatore di uscita), e rileva la variazione del valore di misura (PV) ogni unità di tempo impostata LBA e determina se c'è un'anomalia nel circuito di controllo in base al suo cambiamento.

Le seguenti situazioni sono in stato di allarme:

① Quando l'uscita di controllo è superiore al 100% (o il limite superiore del limitatore di uscita)

Nel caso di azione positiva: entro il tempo stabilito di LBA, la diminuzione del valore misurato (PV) è inferiore alla variazione di giudizio LBA (2 ℃).

Nel caso di azione inversa: entro il tempo impostato LBA, l'aumento del valore misurato (PV) è inferiore al cambiamento di giudizio LBA (2 ℃).

② Quando l'uscita di controllo è superiore allo 0% (o il limite inferiore del limitatore di uscita)

Nel caso di azione positiva: entro il tempo impostato LBA, l'aumento del valore misurato (PV) è inferiore al cambiamento di giudizio LBA (2 ℃).

Nel caso di azione inversa: entro il tempo stabilito di LBA, la diminuzione del valore misurato (PV) è inferiore alla variazione di giudizio LBA (2 ℃).

ragione

Oggetti di controllo anormali: scollegamento del riscaldatore, mancanza di alimentazione di carico, errori di cablaggio, ecc.

Anomalia del sensore: distacco del sensore, cortocircuito, ecc.

Anomalia dell'operatore: fusione dei contatti del relè, ecc.

Anomalie interne dello strumento: fusione dei contatti dei relè all'interno dello strumento.

L'allarme di disconnessione del circuito di controllo rileva anomalie all'interno del circuito di controllo, ma non può identificare la posizione dell'anomalia e richiede la conferma del sistema di controllo.

·LBA non sensibile al nastro

A causa di disturbi esterni (come l'influenza di altre fonti di calore), anche se il sistema di controllo non è anormale, può comunque diventare uno stato di allarme (allarme di disconnessione del circuito di controllo). In questa situazione, impostando la banda LBA non sensing (LBD), è possibile distinguere tra non diventare uno stato di allarme.

Per quanto riguarda la produzione

● Limitatore di uscita

La funzione di limitare (limite superiore, limite inferiore) l'intervallo di controllo dell'uscita. Se controllare l'uscita al 100% avrà effetti negativi sul dispositivo, impostare il limitatore di uscita.

● Limitatore di velocità di uscita

La funzione di impostare il cambiamento in uscita di controllo per unità di tempo.

Un dispositivo utilizzato per prevenire drastici cambiamenti in uscita.

● Uscita analogica (uscita convertita)

Uscite il valore misurato (PV), il valore impostato (SV), il valore di uscita di controllo (MV), il valore di deviazione tra il valore misurato e il valore impostato (DEV) e il valore di ingresso di apertura sotto forma di tensione e corrente CC.

Può essere utilizzato come input per registratori e altri dispositivi.

Per quanto riguarda l'input del contatto

● Ingresso elemento (ingresso contatto esterno)

I segnali esterni possono essere utilizzati per controllare arresto / avvio, commutazione remota / locale, commutazione area di stoccaggio, scala (commutazione SV1 / SV2), commutazione modello di programma, ecc.