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 intervallo di temperatura)
2. Disposizione del sensore
3. Algoritmo di controllo richiesto (on/off, proporzionale, PID, PID con regolazione automatica)
4. Tipo di hardware di uscita richiesto (relè elettromeccanico, SSR, segnale di uscita analogico)
5. Uscite aggiuntive o requisiti di sistema (visualizzazione della temperatura richiesta e/o del setpoint, uscite di raffreddamento, allarmi, limiti, comunicazioni con il computer, ecc.)
Tipo 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 uno accanto all'altro, 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, posizionando l'elemento sensibile vicino alla fonte di calore si riducono al minimo le variazioni di temperatura nel luogo di lavoro.
E quando la domanda di calore cambia, posizionare l'elemento sensibile vicino al luogo di lavoro gli consentirà di rilevare più rapidamente i cambiamenti nella domanda di calore. Tuttavia, a causa della maggiore isteresi termica tra il riscaldatore e l'elemento sensibile, si verificano maggiori superamenti e sottoelongazioni, con conseguente maggiore differenza tra la temperatura massima e quella minima. Questa dispersione può essere ridotta scegliendo un controller 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 ingresso. Il setpoint è solitamente al centro della zona 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 495°F o inferiore, l'uscita sarà completamente attiva finché la temperatura non raggiunge 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. Quanto più veloce è la velocità di risposta del processo, tanto maggiore sarà la quantità di superamento e sottoelongazione e più veloce sarà il ciclo del contattore quando utilizzato come elemento di controllo finale.
Il controllo on-off viene generalmente utilizzato laddove non è richiesto un controllo preciso, ad esempio nei sistemi in cui l'energia non può essere accesa e spenta frequentemente, quando la temperatura cambia molto lentamente a causa della 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 bistabile che deve essere ripristinato manualmente per arrestare il processo quando viene raggiunta una determinata temperatura.
