X-Meritan sản xuất Bộ điều khiển nhiệt độ PID dùng trong hệ thống sưởi và làm mát công nghiệp. Các thiết bị này đọc tín hiệu nhiệt độ từ cảm biến, so sánh nó với điểm đặt và điều chỉnh đầu ra để giữ nhiệt độ quy trình ổn định. Các ứng dụng phổ biến bao gồm ép đùn nhựa, máy đóng gói, lò thí nghiệm và dây chuyền chế biến thực phẩm.
Bộ điều khiển không phải là một thiết bị sưởi ấm độc lập. Nó cung cấp tín hiệu điều khiển điều khiển rơle, rơle trạng thái rắn (SSR) hoặc đầu ra analog. Việc sưởi ấm hoặc làm mát thực tế được thực hiện bởi các bộ phận bên ngoài như bộ làm nóng hộp mực, bộ làm nóng băng tần hoặc van làm mát.
PID là viết tắt của Tỷ lệ, tích phân và đạo hàm. Bộ điều khiển liên tục đo sự khác biệt giữa điểm đặt và nhiệt độ thực tế. Sự khác biệt này được gọi là lỗi.
Thuật ngữ tỷ lệ tạo ra đầu ra tỷ lệ với sai số hiện tại. Số hạng tích phân tích lũy các lỗi trong quá khứ và hiệu chỉnh độ lệch trạng thái ổn định. Số hạng đạo hàm phản ứng với tốc độ thay đổi và giúp giảm độ vọt lố.
Trong thực tế, chức năng tự động điều chỉnh của người dùng hoặc bộ điều khiển sẽ đặt ba tham số: dải tỷ lệ, thời gian tích phân và thời gian đạo hàm. Điều chỉnh đúng là điều cần thiết. Vòng lặp PID được điều chỉnh kém sẽ dao động hoặc phản hồi chậm. Điều khiển BẬT-TẮT đơn giản hơn và được sử dụng khi quy trình chịu được sự thay đổi nhiệt độ.
|
tham số |
Đặc điểm kỹ thuật |
Ghi chú |
|
Kiểu đầu vào |
Cặp nhiệt điện (K, J, E, T, N, R, S, B) / RTD (PT100, PT1000) / Analog (4-20 mA, 0-10 V, 0-5 V) |
Có thể lựa chọn theo mô hình |
|
Chế độ điều khiển |
PID, BẬT-TẮT, thủ công |
Tự động điều chỉnh có sẵn trên hầu hết các kiểu máy |
|
Loại đầu ra |
Rơ-le SPST (3 A/250 VAC), ổ SSR (12 VDC/30 mA), Analog (4-20 mA, 0-10 V) |
Một hoặc hai đầu ra tùy thuộc vào kiểu máy |
|
Hiển thị độ chính xác |
±0,5% FS hoặc ±1 chữ số |
FS có nghĩa là toàn bộ phạm vi đã chọn |
|
Thời gian lấy mẫu |
0,1 giây đến 0,5 giây |
Lấy mẫu nhanh hơn cho các hệ thống có khối lượng nhiệt thấp |
|
Phạm vi điểm đặt |
Phạm vi đầu vào đầy đủ |
Có thể cấu hình |
|
Nguồn điện |
85 VAC đến 265 VAC, 50/60 Hz |
Đầu vào điện áp rộng |
|
Nhiệt độ hoạt động |
0°C đến 50°C |
Môi trường xung quanh cao hơn yêu cầu giảm tải |
|
Độ ẩm hoạt động |
0% đến 85% RH, không ngưng tụ |
Ngưng tụ làm hỏng thiết bị điện tử |
|
Kích thước |
48×48 mm, 72×72 mm, 96×96 mm, 48×96 mm |
Kích thước tiêu chuẩn gắn bảng điều khiển |
|
Trưng bày |
Đèn LED kép hoặc LCD |
Giá trị xử lý và điểm đặt |
|
Giao tiếp |
RS485 Modbus RTU (tùy chọn) |
Để tích hợp SCADA hoặc PLC |
|
Đầu ra cảnh báo |
1 hoặc 2 đầu ra rơle |
Cảnh báo độ lệch cao/thấp, băng tần hoặc tuyệt đối |
Tất cả các thông số kỹ thuật được xác minh ở lần kiểm tra cuối cùng. Giấy chứng nhận hiệu chuẩn có thể được cung cấp kèm theo mỗi thiết bị.
Bộ điều khiển phải phù hợp với cảm biến nhiệt độ và thiết bị chuyển mạch tải. Bảng dưới đây tóm tắt các kết hợp phổ biến.
|
Ứng dụng |
Cảm biến điển hình |
Đầu ra được đề xuất |
Lý do |
|
Gia nhiệt thùng đùn nhựa |
cặp nhiệt điện K |
Ổ đĩa SSR |
Chuyển đổi nhanh, tuổi thọ cao |
|
Lò múp phòng thí nghiệm |
Cặp nhiệt điện S |
Ổ đĩa SSR hoặc rơle |
Phạm vi nhiệt độ cao |
|
Lò nướng thực phẩm |
PT100 |
Rơle hoặc analog |
Tần số chuyển đổi vừa phải |
|
Hệ thống keo nóng chảy |
cặp nhiệt điện K |
Rơle |
Đơn giản, chi phí thấp |
|
Thanh trùng sữa |
PT100 |
Tương tự (4-20 mA) |
Kiểm soát van tỷ lệ |
Sự không khớp giữa loại đầu vào và cảm biến gây ra kết quả sai. Sự không khớp giữa đầu ra và thiết bị chuyển mạch tải sẽ gây ra lỗi điều khiển hoặc hư hỏng linh kiện.
Điều khiển BẬT-TẮT bật hoàn toàn đầu ra khi nhiệt độ giảm xuống dưới điểm đặt và tắt hoàn toàn khi nhiệt độ tăng lên trên điểm đặt cộng với dải trễ. Phương pháp này đơn giản và phù hợp với các hệ thống có khối lượng nhiệt lớn, nơi có thể chấp nhận được sự dao động nhiệt độ.
Điều khiển PID điều chỉnh đầu ra liên tục hoặc theo từng đợt nhanh. Nó duy trì nhiệt độ gần với điểm đặt với độ dao động tối thiểu. PID cần thiết cho các quy trình cần khả năng chịu nhiệt độ chặt chẽ, chẳng hạn như tủ ấm trong phòng thí nghiệm, vòi phun ép phun và điều khiển nhiệt độ diode laser.
Chức năng tự động điều chỉnh trong bộ điều khiển X-Meritan tính toán các tham số PID ban đầu bằng cách đưa ra nhiễu có kiểm soát và đo phản ứng của quy trình. Sau khi tự động điều chỉnh, việc tinh chỉnh thủ công thường vẫn cần thiết để có hiệu suất tối ưu.
Hệ thống dây điện không chính xác là nguyên nhân phổ biến nhất gây ra lỗi hiện trường. Các điểm sau đây cần được kiểm tra trong quá trình cài đặt:
Đầu vào cặp nhiệt điện: Sử dụng dây nối dài cặp nhiệt điện chính xác. Không sử dụng dây đồng. Sự phân cực phải phù hợp. Việc bù điểm lạnh được tích hợp trong bộ điều khiển giả định khối đầu cuối ở nhiệt độ đã biết. Tránh đặt bộ điều khiển gần các nguồn không khí nóng gây ra hiện tượng lệch nhiệt độ đầu cuối.
Đầu vào RTD: Sử dụng kết nối ba dây hoặc bốn dây để triệt tiêu điện trở dây dẫn. Kết nối hai dây gây ra lỗi đo, đặc biệt khi chạy cáp dài.
Đầu ra SSR: Đầu ra SSR của bộ điều khiển là xung DC điện áp thấp. Nó phải được kết nối với đầu vào điều khiển của SSR bên ngoài. Không kết nối nó trực tiếp với bộ phận làm nóng.
Đầu ra rơle: Sử dụng mạch giảm chấn trên tải cảm ứng để bảo vệ các tiếp điểm rơle. Tuổi thọ của rơle được đánh giá cho một số hoạt động cụ thể ở dòng điện nhất định. Chuyển đổi thường xuyên ở dòng điện cao sẽ rút ngắn tuổi thọ.
Nguồn điện: Đầu vào điện áp rộng chấp nhận hầu hết các nguồn điện công nghiệp. Nhưng điện áp tăng vọt từ động cơ hoặc công tắc tơ gần đó có thể làm hỏng bộ điều khiển. Sử dụng thiết bị chống sét lan truyền hoặc bộ lọc đường dây nếu đường dây điện bị nhiễu.
Nối đất: Kết nối đầu nối đất với dây nối đất thích hợp. Điều này làm giảm tiếng ồn điện và cải thiện sự an toàn.
Để chọn Bộ điều khiển nhiệt độ PID, hãy trả lời những câu hỏi sau:
Cặp nhiệt điện bao phủ phạm vi nhiệt độ rộng và phản hồi nhanh chóng. RTD chính xác và ổn định hơn ở nhiệt độ thấp hơn nhưng chậm hơn. Đầu vào analog được sử dụng khi tín hiệu nhiệt độ đến từ máy phát.
Phạm vi điều khiển phải bao gồm phạm vi hoạt động dự kiến. Sử dụng bộ điều khiển có phạm vi rộng hơn mức cần thiết sẽ làm giảm độ phân giải. Ví dụ: bộ điều khiển cặp nhiệt điện K có phạm vi 0-1370°C hiển thị độ phân giải 1°C. Bộ điều khiển có phạm vi 0-400°C có thể hiển thị độ phân giải 0,1°C.
Nếu sử dụng SSR, hãy chọn đầu ra ổ đĩa SSR. Nếu sử dụng công tắc tơ cơ, đầu ra rơle là phù hợp. Nếu phần tử điều khiển cuối cùng là van tỷ lệ hoặc bộ điều khiển công suất SCR, hãy sử dụng đầu ra analog.
Thông số độ chính xác của màn hình là ±0,5% FS hoặc ±1 chữ số. Đối với phạm vi 0-400°C, tức là ±2°C. Nếu quy trình yêu cầu điều khiển ±0,5°C thì chỉ bộ điều khiển không thể đạt được điều đó. Độ chính xác của cảm biến, tổn thất nhiệt và điều chỉnh hệ thống cũng góp phần vào độ chính xác của điều khiển cuối cùng.
Đầu ra cảnh báo rất hữu ích cho việc bảo vệ quá nhiệt. RS485 Modbus cho phép bộ điều khiển được giám sát và điều chỉnh từ PLC hoặc máy tính. Các tùy chọn này sẽ tăng thêm chi phí nên chỉ chọn những gì ứng dụng yêu cầu.
Bộ điều khiển PID điều chỉnh nhiệt độ của thùng đùn, ống dẫn nước nóng và thanh hàn nhiệt. Nhiệt độ ổn định ngăn chặn sự xuống cấp của vật liệu và đảm bảo chất lượng con dấu.
Lò nung, lò sấy và bể nhiệt độ không đổi dựa vào bộ điều khiển PID để có các điều kiện lặp lại. Phản ứng nhiệt chậm của các hệ thống này đòi hỏi phải điều chỉnh cẩn thận số hạng tích phân.
Lò nướng, nồi chiên và máy thanh trùng thương mại sử dụng bộ điều khiển PID để đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng và an toàn thực phẩm. Bộ điều khiển thường hoạt động với cảm biến PT100 để đo nhiệt độ thấp chính xác.
Trạm hàn, lò nung lại và lò xử lý cần có nhiệt độ chặt chẽ. Bộ điều khiển PID hoạt động với đầu ra SSR để chuyển đổi nhanh và điều khiển tốt.
A: Điều khiển BẬT-TẮT chuyển đổi đầu ra giữa bật hoàn toàn và tắt hoàn toàn. Nhiệt độ dao động xung quanh điểm đặt. Điều khiển PID liên tục điều chỉnh đầu ra để giữ nhiệt độ gần như không đổi. Sử dụng PID khi quá trình chỉ cho phép một sai lệch nhỏ.
A: Auto-tune là tính năng tự động tính toán các thông số PID. Nó hoạt động bằng cách bật và tắt đầu ra một cách có kiểm soát và đo lường cách hệ thống phản hồi. Chạy tính năng tự động điều chỉnh trong quá trình thiết lập ban đầu hoặc khi tải nhiệt thay đổi đáng kể. Sau khi tự động điều chỉnh, hãy xác minh hiệu suất và thực hiện điều chỉnh thủ công nếu cần.
Đáp: Quá mức thường có nghĩa là dải tỷ lệ quá hẹp hoặc thời gian tích phân quá ngắn. Bộ điều khiển đang áp dụng quá nhiều đầu ra trước khi nhiệt độ đạt đến điểm đặt. Tăng dải tỷ lệ hoặc giảm hành động tích phân. Tự động điều chỉnh có thể giúp tìm điểm bắt đầu.
Trả lời: Một số model hỗ trợ đầu ra kép nhiệt/mát. Chúng cung cấp một đầu ra để sưởi ấm và một đầu ra khác để làm mát. Điều này hữu ích cho các hệ thống yêu cầu cả hai, chẳng hạn như máy đùn nhựa có quạt làm mát không khí. Kiểm tra thông số kỹ thuật của model để xác nhận tính khả dụng của đầu ra kép.
A: Loại đầu vào của bộ điều khiển phải phù hợp với cảm biến. Đối với cặp nhiệt điện, chữ cái loại (K, J, T, v.v.) phải khớp nhau. Đối với RTD, đường cong điện trở (PT100 hoặc PT1000) phải khớp. Sử dụng cài đặt sai sẽ dẫn đến kết quả đo nhiệt độ không chính xác. Hầu hết các bộ điều khiển đều có tham số cấu hình để chọn loại đầu vào.
Trả lời: Với việc lắp đặt và làm mát thích hợp, thiết bị điện tử có thể hoạt động trong nhiều năm. Đầu ra rơle là bộ phận bị hao mòn phổ biến nhất. Tuổi thọ của tiếp điểm rơle do nhà sản xuất quy định và phụ thuộc vào tần số chuyển mạch và dòng điện. Đầu ra SSR không bị hao mòn cơ học nhưng có thể bị hỏng do quá nhiệt hoặc quá điện áp.
Đ: Vâng. Các kỹ sư của chúng tôi có thể hỗ trợ thiết lập và điều chỉnh ban đầu cho các ứng dụng cụ thể. Cung cấp thông tin chi tiết về hệ thống nhiệt của bạn, bao gồm công suất bộ sưởi, loại cảm biến và đặc tính tải. Chúng tôi trả lời trong vòng một ngày làm việc.
Địa chỉ
Tòa nhà C2, Trung tâm R&F, Đường Shangpu, Quận Đài Giang, Thành phố Phúc Châu, Tỉnh Phúc Kiến, Trung Quốc
điện thoại
Bạn đã sẵn sàng bắt đầu dự án quản lý nhiệt tiếp theo hoặc yêu cầu báo giá cạnh tranh chưa? cácX-meritanĐội ngũ kỹ thuật và bán hàng luôn sẵn sàng phân tích các yêu cầu dự án của bạn, đề xuất các mẫu TEC tiêu chuẩn phù hợp hoặc thảo luận về các phương án sản xuất bộ làm mát nhiệt điện hoàn toàn tùy chỉnh.
Chỉ cần điền vào biểu mẫu yêu cầu các thông số vận hành của bạn—chẳng hạn như tải nhiệt, nhiệt độ môi trường, nhiệt độ phía lạnh mục tiêu, kích thước và khối lượng ước tính hàng năm.Các kỹ sư bán hàng kỹ thuật của chúng tôi sẽ xem xét các hạn chế về nhiệt của bạn và phản hồi bằng báo giá chi tiết cũng như đánh giá kỹ thuật trong vòng 24 giờ làm việc.
