Considerazioni sugli ioni del controller di temperatura
Controllabilità del riscaldamento elettrico
La funzione di base del controller è confrontare la temperatura effettiva con il setpoint e generare un'uscita che mantenga il setpoint.
Il controller fa parte del sistema di controllo generale e l'intero sistema deve essere analizzato quando si seleziona un controller adatto. Quando si seleziona un controller, è necessario considerare quanto segue:
1. Tipo di sensore di ingresso (termocoppia, RTD, cassetta e campo di temperatura)
2. Disposizione del sensore
3. Algoritmo di controllo richiesto (on/off, proporzionale, PID, autotuning PID)
4. Tipo di hardware di uscita richiesto (relè elettromeccanico, SSR, segnale di uscita analogico)
5. Uscite aggiuntive o requisiti di sistema (visualizzazioni della temperatura e/o del setpoint richieste, uscite di raffreddamento, allarmi, limiti, comunicazioni del computer, ecc.)
IOtipo di ingresso
Il tipo di sensore di ingresso dipende dall'intervallo di temperatura desiderato, dalla risoluzione e precisione di misurazione desiderate e da come e dove è montato il sensore.
Disposizione dei sensori
Il corretto posizionamento dell'elemento sensibile rispetto alla posizione di lavoro e alla fonte di calore è fondamentale per un buon controllo. Se i tre possono essere disposti in stretta vicinanza, sarà più facile ottenere un'elevata precisione e persino raggiungere la precisione limite del controller. Tuttavia, se la fonte di calore è più lontana dal luogo di lavoro, il posizionamento dell'elemento sensibile in una posizione diversa tra il riscaldatore e il luogo di lavoro può fare una grande differenza nella precisione raggiunta.
Prima di selezionare la posizione dell'elemento sensibile, determinare se la richiesta di calore è sostanzialmente costante o variabile. Se la richiesta di calore è relativamente costante, posizionare l'elemento sensibile vicino alla fonte di calore riduce al minimo le variazioni di temperatura nel luogo di lavoro.
E quando la richiesta di calore cambia, posizionare l'elemento sensibile vicino al luogo di lavoro consentirà di rilevare più rapidamente i cambiamenti nella richiesta di calore. Tuttavia, a causa dell'aumentata isteresi termica tra il riscaldatore e l'elemento sensibile, si verifica una maggiore sovraelongazione e sottoelongazione, determinando una maggiore differenza tra le temperature massima e minima. Questa dispersione può essere ridotta scegliendo un controllore PID.
Algoritmo di controllo (modalità)
Il metodo con cui il controller tenta di ripristinare la temperatura del sistema al livello desiderato. I due metodi più comuni sono il controllo binario (on-off) e il controllo proporzionale (acceleratore).
Controllo on-off
Il controllo on-off ha la modalità di controllo più semplice. Ha una banda morta (differenza) espressa come percentuale dell'intervallo di input. Il setpoint è solitamente al centro della banda morta. Quindi, se l'ingresso è compreso tra 0 e 1000 °F, la banda morta è 1% e il setpoint è 500 °F, quando la temperatura è pari o inferiore a 495 °F, l'uscita sarà completamente attiva finché la temperatura non raggiunge i 505 °F, questo l'uscita sarà completamente disattivata. Rimarrà completamente spento finché la temperatura non scenderà a 495°F.
Se il tasso di risposta del processo è veloce, il ciclo tra 495°F e 505°F sarà veloce. Maggiore è la velocità di risposta del processo, maggiore è la quantità di overshoot e undershoot e più veloci sono i cicli del contattore quando viene utilizzato come elemento di controllo finale.
Il controllo on-off viene tipicamente utilizzato dove non è richiesto un controllo preciso, come nei sistemi in cui l'energia non può essere inserita e disinserita frequentemente, quando la temperatura cambia molto lentamente a causa di una massa eccessiva del sistema o come allarme di temperatura.
Un tipo speciale di controllo on-off utilizzato come allarme è il controller di limite. Questo controller utilizza un relè di ritenuta che deve essere ripristinato manualmente per arrestare il processo quando viene raggiunta una determinata temperatura.
