Терморегуляторы с датчиком температуры воздуха: преимущества

Автор aquatic На чтение 6 мин. Просмотров 9.7k. Обновлено 21.06.2020

Современные устройства для обогрева обычно имеют терморегуляторы с датчиком температуры воздуха для поддержания комфортных условий в помещении. Они представляют собой особые контроллеры, предоставляющие возможность поддерживать заданный режим на протяжении длительного времени.

Комнатный прибор для регулировки температуры

Причины использования устройства

Терморегулятор обычно инсталлируется на радиаторах отопления, котлах и современных обогревателях. От него зависит режим их работы. Они могут периодически включаться и выключаться, увеличивать и снижать мощность выработки тепла, решая три основных задачи.

Ведется подключение терморегулятора для теплого пола

• Во-первых, приборы позволяют снизить затраты, которые уходят на оплату энергоносителя. Они контролируют температуру внутри жилища или на улице, обеспечивая тем самым оптимальный режим функционирования.
• Во-вторых, устройства повышают уровень безопасности при эксплуатации определенных установок. К примеру, при перегреве котла включается звуковая сигнализация. С ее помощью удается поставить хозяина в известность.
• В-третьих, регуляторы температуры дают возможность снизить человеческую деятельность при управлении отопительными приборами. Таким образом, обеспечиваются комфортные условия для проживания.

Термоголовка располагается рядом с радиатором отопления

Обратите внимание! Сам датчик может устанавливаться как на улице, так и дома. В первом случае удается быстрее реагировать на условия окружающей среды. Такой вариант отлично подходит для отопительных котлов.

Классификация по способу управления

Учитывая специфику управления, терморегуляторы с датчиком температуры воздуха могут быть разделены на два типа – механические и электронные. Независимо от сделанного выбора в пользу того или иного приспособления, в жилище можно обеспечить высокий уровень комфорта.

Приспособление механического типа для конвектора

Механические изделия

Наиболее простым вариантом считается механический контроллер. Обычно такие модели управляются при помощи кнопок или поворотного механизма, а некоторые из них оснащаются световой индикацией. Устройство позволяет регулировать температуру без программирования работы в ходе эксплуатации.

Механический аналог для управления температурой теплого пола

Несмотря на простоту, изделия имеют ряд положительных качеств:

• стабильность работы в относительно сложных условиях;
• сравнительно невысокая стоимость;
• вполне понятное управление;
• разнообразие дизайнерских решений.

Примечание! Механические устройства способны стабильно функционировать даже на улице при отрицательных температурах, чего не скажешь о сенсорных изделиях, позволяющих осуществлять программирование.

Электронные аналоги

Полностью автоматизировать процесс управления позволяют электронные терморегуляторы с датчиком температуры воздуха. Для котлов отопления и других систем обогрева они подходят идеально. Для них характерна максимальная функциональность.

Продукция электронного типа установлена на радиаторе отопления

Устройства могут иметь открытую или закрытую логику. Первые из них являются полностью программируемыми, поэтому набор функций очень широк. С их помощью удается осуществлять тонкую настройку. Однако управление такими приборами требует определенных знаний.

Устройство со стильным дизайном для теплого пола

Контроллеры с закрытой логикой подразумевают наличие постоянного алгоритма работы, при этом последовательность действий достаточно ограничена. Производить изменения допускается только для некоторых параметров программы.

Полезная информация! Хотя открыта логика не получила широкого распространения в быту, со временем она  может стать незаменимой, так как позволяет существенно расширить функциональные возможности.

Электронная модель для управления температурным режимом

Терморегуляторы с датчиком температуры воздуха: особенности установки и расположения датчика

Каждое помещение имеет свои особенности, поэтому датчик, определяющий температуру воздуха, необходимо размещать с их учетом. Кроме того, установка самих приборов может существенно отличаться. В связи с этим следует рассмотреть технологию монтажа в подробностях.

Подключение контроллера к теплым полам

При подключении терморегулятора к теплому полу схема используется стандартная. Сам прибор обычно устанавливается на стене в легко доступном месте. Обычно на обратной стороне имеются обозначения для подсоединения конкретных проводов, поэтому процесс не вызывает сложностей.

Наглядная схема для правильного подсоединения проводов

Датчик должен располагаться в непосредственной близости от термостата, при этом рядом не должно быть мебели и других предметов. Для пленочных полов с инфракрасным излучением измерительный прибор укладывается с обратной стороны пленки, после чего подсоединяется к проводам, ведущим к терморегулятору.

Пример расположения датчика при устройстве теплого пола

Если осуществляется монтаж кабельных полов с последующей заливкой цементно-песчаной стяжки, то датчик размещается в гофрированной трубе. При необходимости его можно легко извлечь.

Особенности применения терморегулятора с датчиком температуры воздуха для погреба

В помещении для хранения продуктов температура распределяется не совсем равномерно, особенно если брать в расчет его высоту. При удалении от датчика оптимальный режим будет контролировать сложнее. В связи с этим измеритель следует устанавливать в подходящем месте:

• во-первых, датчик необходимо разместить на близком расстоянии от продуктов;
• во-вторых, от пола нужно отступить около 5 см;
• в-третьих, от нагревательного прибора датчик должен находиться на среднем расстоянии.

Пример изделия для установки в погребе

Важно! Применять в погребе отопительное устройство со слишком большой мощностью не рекомендуется, так как могут появляться существенные ошибки перерегулирования при длительных морозах.

Преимущества использования терморегуляторов с выносным датчиком температуры воздуха

Контроллеры со встроенными датчиками не всегда могут точно определять температурный режим. К примеру, если установить прибор рядом с отопительным оборудованием, то ошибка в показаниях будет очевидна. Чтобы избежать такой ситуации прибегают к выносным датчикам.

Пример устройства с удаленным датчиком

Преимущества подобных устройств очевидны:

• максимально точные показатели;
• возможность выноса в смежное помещение и даже на улицу;
• измерение температурного режима под любыми поверхностями.

Расстояние от прибора до датчика может существенно варьироваться

Полезная информация! Когда используется схема с подключением терморегулятора к инфракрасному обогревателю, рекомендуется выносной датчик располагать в зоне, которая не подвергается тепловому излучению.

Расценки на некоторые модели

Перед тем как купить терморегулятор с датчиком температуры воздуха, рекомендуется ознакомиться с ценовыми категориями. В зависимости от сферы использования стоимость может слегка варьироваться.

Недорогая модель для радиатора отопления

Сенсорное изделие для теплого пола с возможностью программирования

Подведение итогов

Без терморегуляторов с датчиком температуры воздуха обеспечить комфортную работу отопительной системы или отдельных обогревательных приборов в современном мире достаточно сложно. Если есть возможность упростить процесс управления, то этим нужно пользоваться.

Терморегулятор для теплого пола, обзор и настройка (видео)

Терморегулятор с датчиком температуры воздуха: назначение, подключение

Развитие технических средств позволило человеку повсеместно улучшать качество своей жизни. Поэтому сегодня каждый может нажать на кнопку  и установить нужный диапазон температур в помещении. При этом уже не требуется постоянно управлять подачей топлива при помощи переключателя, так как эту функцию выполняет терморегулятор с датчиком температуры воздуха. Что это за устройство и как оно работает мы рассмотрим в данной статье.

Назначение и функции

Терморегулятор с датчиком температуры предназначен для автоматического поддержания температуры во время принудительного нагрева или охлаждения в заданных пределах. К примеру, современные котлы отопления будут усиливать или ослаблять нагрев, в зависимости от температуры в определенной комнате или на какой-то поверхности.  На практике они применяются для:

• холодильных установок;
• систем бытового и промышленного отопления;

Рис. 1. Терморегулятор для системы бытового отопления

• как розеточный вход для подключения обогревательного оборудования;
• терморегулятор для теплого пола;
• приспособление для контроля температуры в парных, саунах и банях;

При установке терморегулятора с датчиком температуры стараются задействовать одну или несколько основных функций. Всего выделяют три полезные функции:

• Экономия энергоресурсов – благодаря контролю нагревания или охлаждения система отключится до того, как наступит существенное превышение температуры. Соответственно, израсходованная энергия будет потрачена впустую, если для нормализации микроклимата вы откроете окна на проветривание.
• Автоматизация климат контроля – ранее каждый самостоятельно подкручивал ручку регулятора, ориентируясь по ощущениям или показателям комнатного термометра. Сейчас температура подстраивается автоматически, что позволяет сократить затраты даже на содержание определенной категории персонала небольших котельных.
• Безопасность – за счет контроля температуры воздуха можно избежать превышения рабочих характеристик нагревательной установки. Как результат, снижается вероятность взрыва или пожара. Некоторые модели терморегуляторов с датчиком температуры оснащаются звуковым сигнализатором, который оповестит, если нагреватель не отключиться при достижении порогового значения.

Принцип действия

В соответствии с ГОСТ 30815-2019 терморегулятор представляет собой такую трубопроводную арматуру, которая изменяет количество теплоносителя, перемещающегося через его клапан. Датчиком температуры, как правило, выступает сильфон, который в соответствии с п.3.1.1. ГОСТ Р 55019-2012 представляет собой гофрированную оболочку, способную к герметичной упругой деформации под воздействием температурных растяжений.

Рис. 2. Принцип действия терморегулятора с датчиком температуры

Принцип действия данного устройства заключается в следующем:

• Полость сильфона, как чувствительного элемента датчика, наполняется парафином или газом с большим коэффициентом температурного расширения.
• В случае повышения температуры окружающей среды парафин или газ внутри датчика начнет расширяться и приведет в движение поршень.
• В зависимости от пройденного поршнем пути, в логический блок передается информация об изменении температуры.
• При установке терморегулятора в определенное положение логический блок начинает сравнивать температуру в помещении и температуру нагрева теплоносителя.
• После достижения установленного верхнего предела терморегулятор перекрывает клапан подачи теплоносителя в систему отопления и, тем самым, останавливает дальнейшее нагревание пространства.
• Сокращение количества теплоносителя в системе приводит к охлаждению воздуха в окружающем пространстве. Благодаря чему чувствительная среда в сильфоне датчика начинает сужаться и возвращает шток в исходное положение.
• После того, как температура в комнате опуститься менее нижнего предела, шток отпустит клапан терморегулятора и восстановит нормальное движение теплоносителя по системе. Начнется следующий этап нагрева воздуха в помещении, пока температура не достигнет установленного в терморегуляторе значения.
• В данном примере используется две зоны отопления, которые контролируют степень нагрева воздуха независимо друг от друга. Поэтому каждая комната может поддерживать разный температурный режим.  

На практике, терморегулятор в качестве датчика может использовать и другие элементы. Поэтому существует разделение устройств контроля нагрева или охлаждения воздуха по типам.

Типы терморегуляторов с датчиком температуры

В зависимости от способа установки все приборы условно подразделяются на стационарные и переносные. Первый вариант терморегулятора с датчиком температуры необходимо монтировать в определенной точке.

А второй, можно устанавливать в любую позицию, в зависимости от текущих потребностей.

В зависимости от расположения термодатчика, подразделяются на терморегуляторы со встроенным сенсором и с выносным. Встроенный датчик находится непосредственно в самом устройстве, а выносной можно расположить на каком-то удалении, в зависимости от длины кабеля.

По принципу действия разделяют электронные и механические модели. Первый вариант более современный, так как операции производятся за счет полупроводниковых приборов и микросхем. Второй приводит в действие рабочий орган за счет механического усилия.

По способу управления могут подразделяться на:

• Механические;
• Электромеханические;
• Цифровые;
• Дистанционные.

Рис. 3. Цифровой и электромеханический терморегулятор

В зависимости от способа установки различают настенные модели, корпусные и монтируемые на DIN-рейку. Каждый вид применяется в зависимости от параметров комнаты и требований заказчика.

В отношении параметров окружающей среды выделяют терморегуляторы с датчиком температуры внутренней и наружной установки. Первые из них предназначены исключительно для размещения внутри помещений. Вторые, могут устанавливаться и на улице, такие терморегуляторы имеют достаточную степень защиты от воздействия атмосферных факторов.

Схемы подключения

На практике существует достаточно большой ассортимент схем подключения терморегуляторов с датчиком температуры воздуха. Основные отличия обуславливаются не только типом прибора, но и особенностями отопительного оборудования. Так, наиболее простой схемой подключения считается схема прямого включения в цепь 230 В.

Рис. 4. Подключение терморегулятора напрямую

В таком случае питание подается напрямую от фазного и нейтрального проводника либо от контактов розетки, в зависимости от конструкции устройства. Такая схема подходит для маломощных обогревателей, где угроза от аварийного режима относительно мала. В остальных случаях более практично использовать схему с установкой отдельного автомата для питания котла обогрева или  холодильного агрегата.

Рис. 5. Схема подключения терморегулятора через автоматический выключатель

Как видите на схеме, к распределительному щитку подводится фазный и нейтральный проводник, которые подключаются к устройству дифференциального тока УДТ. Затем нейтральный проводник N  напрямую выводится к клемме терморегулятора 4, а фазный L через автомат АВ к выводу 5 – это цепь питания. С выводов 3 и 6 терморегулятора подается питание на электрический нагревательный элемент. А к клеммам 1 и 2 подключается датчик температуры воздуха.

Для питания силовых промышленных приборов отопления следует использовать схему питания с контактором:

Рис. 6. Схема подключения терморегулятора через контактор

Как и в предыдущем варианте, питание терморегулятора осуществляется через автоматический выключатель АВ и УДТ к клеммам 5 и 6. Но выводы питания нагрузки 3 и 4 подключаются к цепи управления контактором А1 и А2. Сам же нагревательный элемент питается от сети через выводы контактора 2 и 4 в обход терморегулятора.

Такая схема рекомендуется для всех случаев питания нагрузки, превышающей на 2/3 от паспортного значения терморегулятора.

Как выбрать?

При выборе терморегулятора с датчиком температуры воздуха для решения конкретной задачи, необходимо подобрать модель максимально соответствующую параметрам вашей системы.

Для этого обратите внимание на следующие рекомендации:

• Подберите мощность терморегулятора таким образом, чтобы она на 20 – 30% превышала планируемый ток нагрузки в режиме эксплуатации.
• Учтите диапазон регулируемой температуры, так как в разных моделях он может находиться в пределах от – 30 °С до +40 °С или от 0 °С до +100 °С.
• Любой прибор имеет степень защиты от проникновения пыли и влаги, обозначаемый индексом IP и двумя цифрами. Этот параметр особенно важен для помещений с повышенной влажностью, где датчик может испортиться от попадания воды.

Рис. 7. Степень пыле-влагозащищенности

• Если вы хотите, чтобы датчик не только отслеживал температурные колебания, но и включался в заданное время или от команды через мобильное приложение, выбирайте устройства с соответствующим функционалом.

Рис. 8. Управление терморегулятором через мобильное приложение

• Обратите внимание, что в продаже имеются модели датчиков, отслеживающих температуру самого обогревателя, а не воздуха в квартире.

Список использованных источников

• Крупнов Б.А., Шарафадинов Н.С. «Руководство по проектированию систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха» 2004
• Виглеб Г «Датчики» 1989
• Дж. Фрайден «Современные датчики. Справочник» 2005
• Олейник Б.Н. «Приборы и методы температурных измерений» 1987

Терморегуляторы. Виды и принцип действия. Применение

Для сохранения требующегося уровня температуры в нагревательных системах применяются электрические устройства, называемые терморегуляторы. Все приборы, имеющие в составе электронагревательные элементы, оборудованы электрическими терморегуляторами.

Необходимость и особенности терморегуляторов

Терморегулятор представляет собой электрическое устройство необходимое для автоматического регулирования температуры в охлаждающем и отопительном оборудовании. Они монтируются в системах обогрева, искусственного климата, охлаждающих либо морозильных системах. Широко используются в домашнем хозяйстве в обустройстве теплиц.

Цель работы терморегулятора определяется включением либо выключением нагревательных элементов какого-либо прибора при показателях температуры ниже или выше указанных соответственно. Благодаря работе терморегулирующих устройств, воздух в помещении, вода, поверхности приборов и т.п. имею стабильную температуру.

Работают все терморегуляторы, в каком бы приборе они не находились, по единому принципу. Автоматический регулятор получает данные о температуре из окружающей его среды, благодаря тому, что оснащается встроенным или выносным термодатчиком. Опираясь на полученную информацию, терморегулятор определяет, когда нужно включаться и отключаться. Чтобы исключить сбои в работе устройства, термодатчик надлежит устанавливать в помещении подальше от прямого влияния различного нагревательного оборудования, в противном случае, может возникнуть искажение показателей и, естественно, регулятор будет работать ошибочно.

Классификация терморегуляторов

Принцип работы всех устройств, регулирующих температуру одинаковый, но видов терморегуляторов очень много, и они отличаются по:

• Назначению:
  — комнатные;
  — погодные.
• Способу монтажа:
  — стенные;
  — настенные;
  — крепящиеся на DIN рейку.
• Функциональным возможностям:
  — центральное регулирование;
  — беспроводное регулирование.
• Способу управления:
  — механические;
  — электромеханические;
  — цифровые (электронные).

Также терморегуляторы отличаются техническими свойствами:

• Диапазон измерений температуры. Разные модели терморегуляторов в зависимости от модификации поддерживают температуру от -60 до 1200 °С.
• Количество каналов:
  — одноканальные. Применяются для автоматической регулировки и сохранения температуры объекта на указанном уровне. Отличаются меньшими размерами и весом от многоканальных приборов;
  — многоканальные. Выпускаются для фиксирования температуры серии стандартных термодатчиков. Их используют на производствах, лабораториях, а также в народном хозяйстве.
• Габаритные размеры:
  — компактные;
  — большие;
  — крупные.

Применение регуляторов и датчиков температуры

Терморегуляторы могут устанавливаться в жилых и промышленных помещениях. В целом можно выделить учитывающие:

• И контролирующие температуру воздуха в конкретной зоне помещения. Эти приборы относятся к категории комнатных регуляторов. Бывают аналоговые и цифровые.
• И поддерживающие температуру определённых предметов – это регуляторы для полового отопления.
• Температуру воздуха снаружи – погодные термостаты.

Регуляторы, которые эксплуатируются в промышленных помещениях, бывают двух видов:

• Индустриальные пространственные. К этим приборам относятся аналоговые стенные регуляторы, имеющие повышенную защиту.
• Индустриальные с отдельными датчиками. Это аналоговые приборы с внешними датчиками, которые могут быть настенными или устанавливаться на специальную рейку.
  Датчики могут устанавливаться на стены или в полу дома, в зависимости от их типа и назначения. Встроенные приборы монтируются в монтажную коробку прямо в стену, а приборы накладного типа просто прикрепляют на стену.

Выделяют также несколько видов датчиков по назначению:

• Датчик температуры пола.
• Датчик температуры воздуха.
• Инфракрасный датчик для пола и воздуха.

Датчик, измеряющий температуру воздуха, часто размещают на корпусе терморегулятора. Терморегуляторы с инфракрасными датчиками можно применять для контроля всей системы отопления. Эти датчики отлично подходят для установки в ванные комнаты, душевые, сауны и прочие помещения с повышенной влажностью. Сам регулятор температуры надлежит размещать обязательно в сухом месте, от переизбытка влаги он может повредиться. Правда есть модели, с повышенной герметичностью, и их монтаж в ванную ничем не опасен для них.

Регуляторы для тёплых полов отличаются своим внутренним устройством, это:

• Цифровые.
• Аналоговые.

Цифровые устройства имеют хорошую стойкость к разным типам помех, поэтому исключают искажение данных и гарантируют большую точность, чем аналоговые.

Особенности функциональных возможностей электрических регуляторов температуры:

• Беспроводное регулирование (дистанционное). Рекомендовано применять при дополнительной инсталляции греющих элементов и проведении реконструкций, когда выполнять классическую регулировку невозможно или довольно трудно. Дистанционное управление исключает дополнительные строительно-ремонтные работы при электроинсталляции (к примеру, монтаже кабельной проводки).
• Устройства программирования. Центральное (классическое) устройство позволяет производить регулирование температуры целого крупного объекта с одной точки. Для программирования регулятора используют компьютер или устройства управления. Также контроль осуществляется с помощью телефонного модема.

Принцип действия, плюсы и минусы

Механический регулятор температур считается простым и практичным устройством. Применяется в нагревательных и охладительных целях. Чаще всего представляет внешнее электроустановочное изделие, предназначенное для внутренней установки в жилые помещения в системы отопления. Внешний вид подобен стандартному запорному крану.

Специфичностью механических терморегуляторов является отсутствие электрической составляющей. Работает аппарат по особому принципу, заключающемуся в свойствах некоторых веществ и материалов менять свои механические качества от изменения температуры.

При изменении температуры до конкретно указанной, происходит разрыв или замыкание электрической цепи, что обуславливает выключение либо включение приборов для нагрева. Требуемый показатель температуры выбирается на шкале прибора путём вращения специального колесика.

Положительные моменты механических термостатов:

• Надёжность.
• Устойчивость к перепадам напряжения.
• Не подвластны сбоям электроники.
• Работают при отрицательных температурах.
• Можно эксплуатировать в условиях резких изменений температуры.
• Простое управление.
• Длительный срок службы.

Недостатки:

• Наличие погрешности.
• Вероятность появления небольших щелчков при подаче напряжения на инфракрасные нагреватели.
• Низкая функциональность.

Независимо от недостатков, они являются самыми распространёнными и встречаются в организации обогревательных систем чаще других термостатов, благодаря простому управлению и невысокой стоимости.

Эксплуатация электромеханических термостатов

Электромеханические регуляторы температуры используется в различных бытовых электроприборах. Эти изделия бывают двух модификаций:

• С биметаллической пластиной и группой контактов. Пластина, нагреваясь до определённой температуры, изгибается и размыкает контакты, из-за чего прекращается подача электротока на нагревательную спираль или ТЭН прибора. После остывания пластина прогибается обратно в своё исходное положение, контакты при этом замыкаются, возвращается подача электричества и прибор нагревается. Приборами с этими регуляторами пользуется в повседневной жизни практически каждый человек – это утюги, электроплиты, электрочайники и т.п.
• С капиллярной трубкой. Изделие состоит из трубки, наполненной газом и помещённой в ёмкость с водой, а также контактов. Принцип действия базируется на особенностях материалов расширяться при определённых температурах. Вещество, находящееся в полой трубке, начинает расширяться при разогреве воды, из-за чего возникает замыкание контакта. После охлаждения воды, контакты размыкаются, а электроприбор начинает разогреваться. Подобными регуляторами чаще всего оснащаются водонагреватели, масляные обогреватели, бойлеры.

Электромеханические терморегуляторы зарекомендовали себя как неприхотливые устройства:

• Автоматическое включение обогрева.
• Герметичность.
• Невысокая цена.

Минусы этих приборов:

• Низкая функциональность.
• Сложность добиться высокой точности регулирования.

Специфика электронных терморегуляторов

Электронные устройства очень распространены, они эксплуатируются с многими электрообогревателями. Обычно ими оборудуют общие отопительные системы и кондиционирования, а также тёплые полы.

Главные составляющие части:

• Выносной термодатчик.
• Контроллер — устройство, устанавливающее конкретный уровень температуры в доме, а также создающее команды включения и отключения нагревателя.
• Электронный ключ – контактная группа.

Датчик прибора отправляет данные о температуре контроллеру, который обрабатывает полученный сигнал и решает, требуется снижать или повышать температуру.

Виды электронных термостатов:

• Обычные терморегуляторы. В этих приборах можно выставлять желаемые пределы температуры либо точную температуру, которая будет сохраняться. Устройства оборудованы электронным дисплеем.
• Цифровые терморегуляторы:
  — С закрытой логикой. Устройства имеют неизменный алгоритм работы. Регулирование выполняется при помощи передачи команд по указанным параметрам конкретным приборам, которые были установлены заранее. Параметры задаются заранее в зависимости от нужд используемых приборов для определённой температуры. Корректировка программы этих регуляторов практически неосуществима, можно только менять основные параметры. Но именно эти термостаты наиболее часто применяют в быту.
  — С открытой логикой. Эти аппараты контролируют точный процесс обогрева помещений. Имеют расширенные настройки, благодаря чему можно поменять их алгоритм работы. Управляются кнопками или сенсорной панелью. Путём этих устройств можно включать либо отключать обогревательные системы в строго заданное время. Но их перепрограммированием должны заниматься специалисты. Эти регуляторы применяют чаще на производстве и в промышленности, чем в быту.

Программируемые термостаты удобно эксплуатировать, они открывают широкие возможности для тонкой настройки приборов на нужные температурные показатели, зависящие от требований отдельных зон помещений.

Достоинства:

• Широкий диапазон регулировок.
• Разнообразие дизайнерских решений.
• Экономия электроэнергии.
• Высокая точность.
• Эффективность.
• Безопасность при эксплуатации.

Также терморегуляторы просты в управлении и имеют не высокую стоимость, только эти два плюса не касаются регуляторов с открытой логикой. Электронные регуляторы нередко являются составной частью системы умного дома.

Похожие темы:

Терморегуляторы для теплых полов: механические и сенсорные регуляторы температуры, программируемые и двухзонные термостаты

Полезная информация

Для управления работой системы «теплый пол» используется специальный терморегулятор. С его помощью устанавливается температура нагрева и осуществляется ее поддержание. Для более точной работы многие изделия комплектуются датчиками температуры пола – это исключает излишние затраты энергии на обогрев.

Механические устройства

Простейший терморегулятор для теплого пола имеет панель с ручным управлением. Как правило, это поворотный регулятор с нанесенной по кругу температурной шкалой. Для включения/выключения устройства предусмотрена клавиша. У большинства моделей на панели есть светодиодные индикаторы, которые сигнализируют о процессе нагрева. Для управления работой теплого пола по часам у некоторых изделий имеется механический таймер.

Электронные терморегуляторы

Такие устройства имеют кнопочное или сенсорное управление, что гораздо удобнее, чем механический регулятор. У всех моделей есть дисплей, который показывает значение температуры. За счет функции программирования  терморегулятор для пола можно настроить на работу в автоматическом режиме в определенные часы или дни. Такая возможность избавит вас от необходимости вручную включать устройство, а также поможет значительно снизить энергозатраты.

Параметры выбора

• Температурный диапазон – показывает, в каких пределах осуществляется регулировка температуры. Например, у большинства моделей значение рабочей температуры находится в пределах от  +5 до +35 °C или от 0 до +60 °C. Многофункциональные терморегуляторы, которые  используются для подогрева крыш и других наружных элементов конструкций, имеют шкалу от -10 до +50 °C. Если же требуется подогрев высокотемпературных систем, например, трубопровода, следует  купить терморегулятор с рабочим диапазоном от +60 до +160 °C.
• Значение гистерезиса – характеризует температурный предел включения/отключения режима обогрева. Например, данный показатель составляет 2,5 °C, значит, при установке температуры на 18 °C (значение, при котором должен включаться обогрев) система будет работать на обогрев до достижения значения в 20,5 °C (18+2,5). Такой функцией оснащены не все устройства, а только программируемые терморегуляторы для теплого пола. Причем у многих гистерезис можно менять, например, в пределах от 0,2 до 6 °C.
• Степень электрозащиты – определяет место установки устройства в зависимости от условий эксплуатации. Например, для жилых комнат подойдут модели класса IP30 (отсутствует защита от влаги). Для кухни или ванной комнаты, где есть вероятность случайного попадания капель воды на корпус, лучше использовать пылевлагозащитные устройства класса IP21 или IP44.

В нашем интернет-магазине вы сможете подобрать подходящий для ваших задач терморегулятор: цена, подробное описание и характеристики каждой модели находятся в карточках товаров. Оформляйте заказ через сайт или позвоните менеджеру по телефону 8-800-333-83-28.

Мы предлагаем терморегуляторы для теплых полов по всей России: Москва, Санкт-Петербург, Екатеринбург, Челябинск, Нижний Новгород и многие другие города с доставкой и гарантией, звоните! Узнать подробную информацию об условиях и стоимости доставки Вы можете у наших менеджеров.

Регулятор температуры -25 до +130С, контакт 1 замыкающий, на DIN-рейке, выносной датчик F&F RT-820m

Терморегулятор RT-820M от  -25 до +130°С, 16А, 230В/50Гц, 1НО (нормально открытый), температурный датчик в комплекте; Производитель: Евроавтоматика F&F

• Два режима работы «нагревание» и «охлаждение»
• Температурный датчик 2,5 метра в комплекте 
• Максимальная мощность нагревателя 2000Вт

Модульный термостат предназначен для контроля и поддержания заданного температурного режима в помещениях, овощехранилищах, системах водяного отопления и т.п. путем включения/выключения нагревательной или охлаждающей установки по сигналам выносного температурного датчика. 

Особенности:

• выбор режима работы: нагревание или охлаждение
• коррекция показаниц счетчика 9оС
• аварийная индикация повышения температуры 5оС выше установленной
• возможность отключения аварийной индикации
• контроль исправности датчика 
• индикация кода ошибки на табло

Схема подключения

Технические параметры

• Параметры сети: 230В 50Гц
• Максимальный ток: 16А
• Макс. ток катушки контактора: 3А
• Макс. мощность электронагревательной установки (ТЭН, радиатор и пр.): 2000Вт
• Контакт: 1Z
• Диапазон контроллируемых температур: -20…+130^оС 
• Гистерезис регулируемый, °С: от 1 до 30
• Точность установки, °С: 1
• Температурная коррекция, °С ±5
• Диапазон рабочих температур, от -25 до +50^оС
• Потребляемая мощность: 1,1Вт
• Габариты (ШхВхГ): 35х90х65мм
• Производитель: Евроавтоматика F&F

Габаритные размеры:

Евроавтоматика F&F — известный белорусский производитель релейной защитной автоматики. Продукция завода Евроавтоматика F&F популярна в России и странах СНГ.  Производство осуществляется по технологии и лицензии польской компании F&F.

Продукция F&F известна европейским потребителям с 1992 года. Компания Евроавтоматика F&F имеет собственные конструкторские и производственные подразделения, тесно сотрудничает с проектными и эксплуатационными организациями. Ассортимент оборудования Евроавтоматика F&F постоянно дополняется новыми, удобными и качественными устройствами, позволяющими решать множество важных задач. Жесткий контроль на всех этапах производства является гарантией долгой и эффективной работы приборов торговой марки Евроавтоматика F&F

Видеообзор

Регулятор температуры -25 до +130С, контакт 1 замыкающий, на DIN-рейке, выносной датчик F&F
Изображения и характеристики данного товара, в том числе цвет, могут отличаться от реального внешнего вида. Комплектация и габариты товара могут быть изменены производителем без предварительного уведомления. Описание на данной странице не является публичной офертой.

Регулятор температуры -25 до +130С, контакт 1 замыкающий, на DIN-рейке, выносной датчик F&F — цена, фото, технические характеристики. Для того, чтобы купить Регулятор температуры -25 до +130С, контакт 1 замыкающий, на DIN-рейке, выносной датчик F&F в интернет-магазине prestig.ru, нажмите кнопку «В КОРЗИНУ» и оформите заказ, это займет не больше 3 минут. Для того чтобы купить Регулятор температуры -25 до +130С, контакт 1 замыкающий, на DIN-рейке, выносной датчик F&F оптом, свяжитесь с нашим оптовым отделом по телефону +7 (495) 664-64-28

Терморегуляторы с датчиками температуры воздуха: разновидности

Регулятор с датчиком температуры воздуха – незаменимый прибор для системы отопления. Именно он помогает регулировать температуру в доме в промозглый осенний вечер или тёплым днём. Каковы особенности прибора, где его устанавливают чаще всего, как сделать такой датчик своими руками, – будем разбираться вместе с экспертами интернет-портала для мастеровитых людей housechief.ru.

Температура воздуха может контролироваться в широком диапазоне

Читайте в статье

Что такое терморегуляторы с датчиком температуры воздуха

Терморегулятор – специальный контроллер, обеспечивающий управление обогревательным устройством. Гарантирует поддержание температуры теплоносителя в заданном диапазоне. Режим работы терморегулятора задаётся вручную, после чего он начинает автоматически регулировать работу отопительного оборудования.

Режим работы выставляется вручную

Основные функции термореле с регулировкой температуры

Функциональные возможности устройства позволяют:

1. Сократить эксплуатационные расходы за счёт экономии используемого топлива. Термореле с регулировкой температуры отключает оборудование после достижения максимального значения температуры и подключает после снижения до минимального.
2. Обезопасить потребителя. При перегреве котла или возникновении неисправности раздастся характерный звуковой сигнал.
3. Создать комфортные условия внутри дома, так как датчик температуры воздуха будет автоматически менять режим работы оборудования.

Термореле имеет широкие функциональные возможности

Принцип действия терморегулятора и датчика температуры

Регулировка температуры воздуха осуществляется следующим образом:

• на терморегулятор поступают данные о степени нагрева теплоносителя;
• датчики, находящиеся непосредственно в помещении, предоставляют данные о температуре воздуха;
• собранная информация поступает на блок управления;
• регулятор температуры воздуха в помещении сравнивает поступившие значения, а затем изменяет температуру теплоносителя в нужном направлении.

Температура теплоносителя зависит от поступившей на блок управления информации

Виды датчиков для измерения температуры

Датчик температуры воздуха в помещении может иметь различное конструктивное исполнение, определяющее порядок его работы, срок службы и стоимость. Прежде чем отдать предпочтение определённому варианту, стоит ознакомиться с существующими.

Датчики бывают разного вида

Выносные датчики температуры

Большинство терморегуляторов оснащается встроенными датчиками, позволяющими определить температуру воздуха непосредственно в той комнате, где установлено отопительное оборудование. Используя терморегуляторы с выносным датчиком температуры воздуха, можно определить температуру за пределами помещения, в котором находится блок управления. При этом прибор выполняет ту же функцию – принимает данные, чтобы отрегулировать степень нагрева воздуха.

Чаще всего терморегуляторы с выносными датчиками устанавливают непосредственно около котла, а для чувствительного элемента выбирают место в отапливаемой комнате. Возможна также установка за пределами дома, чтобы адаптировать системы отопления под внешние условия. В этом случае они выступают в качестве дополнительных индикаторов, а основными являются устройства, располагающиеся внутри.

Приборы с выносными датчиками позволяют измерить температуру воздуха на расстоянии

Электронные датчики температуры

Электронные приборы комплектуются полупроводниковыми деталями, с помощью которых измеряется изменение температуры. Позволяют автоматизировать процесс. Электронные датчики температуры устанавливаются на котлы и другое отопительное оборудование. Отличаются широкими функциональными возможностями.

Бывают с открытой и закрытой системой управления. Первый тип имеет большой набор функций. Такие устройства можно программировать, выполняя тонкую настройку. Однако сложное конструктивное исполнение предъявляет определённые требования к знаниям потребителя.

Датчики с закрытой системой работают по строго заданному алгоритму. Возможно изменение ограниченного числа программ и настроек. Благодаря простоте обслуживания их чаще всего приобретают для оснащения бытовых систем. Для питания датчиков необходим электрический ток. Их подключают к розетке, устанавливают на дин-рейку либо используют батарейки.

Внимание! Для работы большинства электронных датчиков необходимо напряжение в 24 Вольта.

Управление электронными моделями осуществляется за счёт использования специальных кнопок либо сенсорной панели. С их помощью пользователь может изменить температурные настройки. На мониторах дополнительно отражается дата и время.

Современные устройства способны работать в режиме дня/ночи, выходных дней/будней. Возможно наличие других функций, увеличивающих стоимость терморегулятора. Перед покупкой стоит сопоставить потребность в перечисленных возможностях с затратами на приобретение конкретной модели.

Электронные модели способны работать в различных режимах

Прочие

Термореле с выносным датчиком температуры принято делить на различные виды в зависимости от используемого при изготовлении материала, функционалу, особенностям монтажа. Способ контроля температуры позволяет разделить прибор на устройства:

• с контролем по датчику воздуха;
• с контролем по датчику пола;
• комбинированные. Учитывают данные от различных источников.

Первый тип получил наибольшее распространение, если требуется автоматизировать работу отопительного котла или батареи отопления. Второй актуален при устройстве системы «тёплый пол», что значительно сокращает возможную область использования.

В зависимости от используемого материала датчики могут быть:

• биметаллическими, при изготовлении которых используется упрочнённая пластмасса;
• электронными термисторами;
• электронными термопарами.

В качестве терморегулятора для отопительного оборудования используются два последних вида. Могут быть механическими и электронными. В основу работы механических приборов положен принцип изменения объёма биметаллических пластин с последующей передачей данных блоку управления.

Механические приборы обладают некоторой инертностью

Преимущества и недостатки использования терморегуляторов с выносным датчиком температуры воздуха

Прибор со встроенным датчиком может показывать некорректные данные. Особенно располагаясь около отопительного оборудования. Отдав предпочтение электронному термостату с выносным датчиком, можно значительно уменьшить ошибку измерения.

Терморегулятор демонстрирует высокую точность измерения

К преимуществам устройств данного типа стоит отнести:

• высокую точность измерения;
• возможность установки в любых комнатах, а также за пределами дома;
• контроль температурного режима под любой поверхностью.

Комментарий

Сергей Харитонов

Ведущий инженер по отоплению, вентиляции и кондиционированию воздуха ООО «ГК «Спецстрой»

Задать вопрос»Если терморегулятор подключается к инфракрасному обогревателю, выносной датчик следует расположить в месте, на которое не направлен тепловой поток.»

Основным недостатком является ограниченная длина провода. Исключение составляют беспроводные модели, у которых расстояние между приёмником и передатчиком может достигать 300 м.

Беспроводные модели способны принимать сигнал на большом расстоянии

Область применения терморегуляторов с датчиком

Терморегуляторы с датчиком температуры являются универсальными приборами. Их можно использовать при монтаже системы отопления в любом помещении с возможностью установки на различных поверхностях. Предлагаем ознакомиться с областью использования термостатов.

Терморегуляторы имеют широкую область использования

Статья по теме:

Терморегулятор для радиатора отопления. В статье подробно рассмотрим конструкцию, современные модификации, особенности применения, параметры устройств для радиатора, обзор современных моделей и секреты правильной установки регулятора самостоятельно без ошибок.

Датчик температуры воздуха для котла отопления

Система отопления нуждается в постоянном контроле. Используя специальный датчик температуры воздуха для котла отопления, можно отслеживать увеличение объёмов воды и текущую информацию. При отклонении от нормативных требований можно будет принять меры по восстановлению работоспособности системы.

Такие устройства позволяют отслеживать степень нагрева теплоносителя на определённых участках. С их помощью можно автоматизировать работу системы отопления. Для этого на этапе проектирования подбирается правильная модель теплового датчика с учётом конструктивных особенностей и характеристик отопительного оборудования.

Могут устанавливаться в различных местах, подключаясь непосредственно к элементам отопительной системы, или располагаться на некотором расстоянии. Последний тип монтируется совместно с комнатными термостатами. Достаточно популярны беспроводные датчики, позволяющие собирать информацию с использованием вспомогательной электроники. Обладая большой погрешностью, они допускают установку в любом месте, до которого может доходить сигнал. Проводные для передачи сигнала используют провода. Это значительно повышает точность измерения.

Для каждого котла выбирается своя модель

Статья по теме:

Терморегулятор для котла отопления. В публикации мы рассмотрим для чего нужен терморегулятор, разновидности техники и критерии выбора, обзор популярных моделей и производителей, средние цены, как правильно подключить устройство к котлу.

Терморегулятор в розетку для бытовых обогревателей

Мобильный термостат, допускающий установку на любую розетку. Благодаря конструктивным особенностям является переходником между розеткой и обогревателем. Терморегулятор в розетку для бытовых обогревателей актуален для оборудования любого вида. Он подходит для масляных, спиральных и кварцевых приборов.

Внимание! При выборе терморегулятора следует ориентироваться на мощность прибора.

Установка терморегулятора должна быть выполнена по определённым правилам:

• блок должен располагаться на расстоянии минимум 0,4 м от поверхности пола. Лучше − 1,5 м, если в помещении есть такая розетка;
• расстояние между обогревателем и термостатом выбирается таким образом, чтобы исключить перегрев блока;
• следует исключить прямое попадание солнечных лучей;
• стоит предусмотреть защиту от внешнего воздействия. Особенно если в семье есть маленькие дети.

Внимание! Если планируется для обогрева дома использовать электрическую систему, ещё на этапе проектирования следует определиться с месторасположением розеток для терморегуляторов.

Терморегулятор предотвратит чрезмерный нагрев обогревателя

Терморегуляторы для «тёплого пола»

Существует стандартная схема для монтажа терморегуляторов для «тёплого пола». Для установки выбирается легкодоступное место. Подключение прибора производится по схеме, рекомендованной производителем и указанной на обратной стороне.

Датчик монтируют вблизи термостата, но вдали от мебели и каких-либо других предметов. При монтаже плёночного пола с инфракрасным излучением для датчика предусматривается место на обратной стороне плёнки. После установки измерительный прибор подключают с помощью проводов к терморегулятору. При устройстве кабельного пола, предполагающего заливку цементно-песчаной стяжки, датчик помещают в гофрированную трубу, чтобы при необходимости его можно было извлечь.

Датчик может быть подобран для конкретного интерьера

Терморегуляторы для инфракрасных обогревателей

Для контроля инфракрасных обогревателей используются приборы специального типа. Они могут быть механическими и программируемыми. Механические терморегуляторы для инфракрасных обогревателей чаще всего монтируются на стену. Они компактны, способны контролировать температуру в широком диапазоне. Для задания нужного режима поворачивается специальная ручка. Включение/отключение производится с помощью кнопки.

Поворотом ручки задаётся требуемый режим

Программируемые или цифровые модели обеспечивают комфортные условия проживания. Имеют более широкий диапазон регулировки. Позволяют выбрать для отопительной системы сложную программу с последовательной сменой температуры в помещении. Чаще всего программируемыми терморегуляторами оснащается система «умный дом».

Статья по теме:

Инфракрасные обогреватели с терморегулятором для дачи. Принцип работы, виды устройств, калькулятор расчета необходимой мощности приборов, средние цены, обзор моделей и производителей, рекомендации специалистов — читайте в нашей публикации.

Для сауны и бани

С его помощью можно контролировать температуру воздуха. Учитывая сложные условия эксплуатации, следует выбирать модель, способную сохранить работоспособность в условиях повышенной влажности. Выбор модели зависит от особенностей используемого отопительного оборудования. Для бани и сауны также актуальны терморегуляторы с датчиком температуры воды, позволяющие снизить затраты на эксплуатацию водонагревателей. Такой устройство может быть:

• стержневым (биметаллическим). Их работа основана на способности металлов к расширению;
• капиллярным, использующим способность к расширению газа, находящегося внутри специальной колбы. По мере увеличения температуры давление в колбе возрастает, передавая необходимое усилие на пневмореле, подсоединённое к электрическим контактам. Последние отключаются от сети;
• электронным. Самый дорогостоящий и надёжный вид.

Терморегулятор с датчиком для воды

Как сделать простой терморегулятор своими руками

Если готовое реле температуры воздуха с датчиком слишком дорого для семейного бюджета, стоит изготовить подобный прибор собственными силами. Сделать терморегулятор своими руками можно в следующей последовательности:

Сколько стоят и где купить такие терморегуляторы − обзор цен и популярных моделей

Если вариант самостоятельного изготовления даже не рассматривается, стоит купить терморегулятор с датчиком температуры воздуха, отдав предпочтение модели с наиболее подходящими характеристиками. Предлагаем ознакомиться со стоимостью некоторых популярных моделей:

Делитесь в комментариях, какой у вас регулятор температуры: механический или электронный? Какова его точность? Довольны ли вы сделанным выбором.

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? Поддержите нас и поделитесь с друзьями

Регулятор температуры RT-820 (от +4 до +30 град.C; с выносным датчиком в комплекте; 2 модуля; монтаж на DIN-рейке; 50-264В AC 16А 1NO/NC IP20) F&F EA07.001.001 Евроавтоматика ФиФ

Технические характеристики Регулятора температуры RT-820 F&F EA07.001.001

Номинальное напряжение с — 50 Вольт.
Номинальное напряжение по — 264 Вольт.
Номинальная частота с — 50 Гц.
Номинальная частота по — 50 Гц.
Количество каналов — 1.
Диапазон настройки понижения температуры с — 4 град.C.
Диапазон настройки понижения температуры по — 30 град.C.
Степень защиты IP — IP20.
Тип контакта — Переключающий контакт.
Руководство на дисплее — Нет.
Недельная программа — Нет.
Исполнение — Аналоговый.
Ширина в числах модульных расстояний — 2

• Ширина 0.064 м.
• Код товара Евроавтоматика ФиФ#ea07.001.001
• Высота 0.066 м.
• Глубина 0.104 м.
• Тип контакта Переключающий контакт
• Вес 0.1719 кг.
• Количество каналов 1
• Исполнение Аналоговый
• Степень защиты IP IP20
• Номинальное напряжение с 50 В
• Номинальное напряжение по 264 В
• Ширина в числах модульных расстояний 2
• Номинальная частота с 50 Гц
• Номинальная частота по 50 Гц
• Диапазон настройки понижения температуры с 4 град.C
• Диапазон настройки понижения температуры по 30 град.C

ПИД-регуляторы

— Регуляторы температуры

Какие бывают типы контроллеров и как они работают?

Существует три основных типа контроллеров: двухпозиционные, пропорциональные и ПИД-регуляторы. В зависимости от управляемой системы оператор сможет использовать тот или иной тип для управления процессом.

Управление включением / выключением

Двухпозиционный контроллер — это простейшая форма устройства контроля температуры.Выход из устройства либо включен, либо выключен, без среднего состояния. Двухпозиционный контроллер переключает выход только тогда, когда температура пересекает заданное значение. Для управления нагревом выход включен, когда температура ниже заданного значения, и выключен выше заданного значения. Поскольку температура пересекает заданное значение, чтобы изменить состояние выхода, температура процесса будет постоянно меняться, переходя от нижнего заданного значения к верхнему и обратно ниже. В случаях, когда этот цикл происходит быстро и для предотвращения повреждения контакторов и клапанов, к операциям контроллера добавляется дифференциал включения-выключения или «гистерезис».Этот дифференциал требует, чтобы температура превышала заданное значение на определенную величину, прежде чем выход выключится или снова включится. Дифференциал включения-выключения предотвращает «дребезг» на выходе или быстрое постоянное переключение, если циклическое переключение выше и ниже уставки происходит очень быстро. Двухпозиционное управление обычно используется там, где нет необходимости в точном управлении, в системах, которые не могут справиться с частым включением и выключением энергии, где масса системы настолько велика, что температура изменяется очень медленно, или для температурной сигнализации.Один особый тип двухпозиционного управления, используемый для сигнализации, — это ограничительный контроллер. В этом контроллере используется фиксирующее реле, которое необходимо вручную сбросить, и которое используется для остановки процесса при достижении определенной температуры.

Пропорциональный контроль

Пропорциональные регуляторы предназначены для исключения цикличности, связанной с двухпозиционным управлением. Пропорциональный контроллер снижает среднюю мощность, подаваемую на нагреватель, по мере приближения температуры к заданному значению.Это приводит к замедлению работы нагревателя, чтобы он не превышал заданное значение, но приближался к заданному значению и поддерживал стабильную температуру. Это действие дозирования может быть выполнено путем включения и выключения выхода на короткие промежутки времени. Это «пропорциональное время» изменяет отношение времени «включения» к времени «выключения» для контроля температуры. Действие дозирования происходит в «зоне пропорциональности» вокруг заданной температуры. За пределами этого диапазона контроллер функционирует как двухпозиционный блок, при этом выход либо полностью включен (ниже диапазона), либо полностью выключен (выше диапазона).Однако в пределах диапазона выход включается и выключается пропорционально разнице измерения от заданного значения. При заданном значении (средняя точка диапазона пропорциональности) соотношение включения / выключения выхода составляет 1: 1; то есть время включения и выключения равны. если температура дальше от заданного значения, время включения и выключения изменяется пропорционально разнице температур. Если температура ниже уставки, выход будет работать дольше; если температура будет слишком высокой, выход будет отключен дольше.

ПИД-регулирование

Третий тип регулятора обеспечивает пропорциональное с интегральным и производным регулированием или ПИД-регулирование. Этот контроллер сочетает в себе пропорциональное управление с двумя дополнительными регулировками, что помогает устройству автоматически компенсировать изменения в системе. Эти корректировки, интегральные и производные, выражаются в единицах измерения, основанных на времени; они также обозначаются их обратными значениями, СБРОС и СТАВКА, соответственно. Пропорциональные, интегральные и производные члены должны индивидуально корректироваться или «настраиваться» на конкретную систему методом проб и ошибок.Он обеспечивает наиболее точное и стабильное управление из трех типов контроллеров и лучше всего используется в системах с относительно небольшой массой, которые быстро реагируют на изменения энергии, добавляемой к процессу. Его рекомендуется использовать в системах, где нагрузка часто изменяется, и ожидается, что контроллер будет автоматически выполнять компенсацию из-за частых изменений уставки, количества доступной энергии или массы, которую необходимо контролировать. OMEGA предлагает ряд контроллеров, которые настраиваются автоматически.Они известны как контроллеры автонастройки.

Стандартные размеры

Поскольку регуляторы температуры обычно устанавливаются внутри приборной панели, панель необходимо обрезать, чтобы приспособить регулятор температуры. Чтобы обеспечить взаимозаменяемость между контроллерами температуры, большинство контроллеров температуры разработаны в соответствии со стандартными размерами DIN. Наиболее распространенные размеры DIN показаны ниже.

Что такое промышленные регуляторы температуры? Типы контроллеров процесса

Как следует из названия, контроллер температуры — это прибор, используемый для управления температурой, в основном без значительного участия оператора.Контроллер в системе контроля температуры принимает датчик температуры, такой как термопара или RTD, в качестве входного сигнала и сравнивает фактическую температуру с желаемой контрольной температурой или уставкой. Затем он предоставит вывод для элемента управления.

Хорошим примером может служить приложение, в котором контроллер принимает входной сигнал от датчика температуры и имеет выход, подключенный к элементу управления, например, нагревателю или вентилятору. Контроллер обычно является лишь частью системы контроля температуры, и вся система должна быть проанализирована и рассмотрена при выборе подходящего контроллера.

Подробнее о цифровых контроллерах

Какие существуют типы контроллеров процесса или температуры и как они работают?
Существует три основных типа контроллеров процесса: двухпозиционные, пропорциональные и ПИД-регуляторы. В зависимости от управляемой системы оператор сможет использовать тот или иной тип для управления процессом.

Двухпозиционный регулятор температуры
Двухпозиционный регулятор температуры — это простейшая форма устройства управления.Выход из устройства либо включен, либо выключен, без среднего состояния. Двухпозиционный контроллер переключает выход только тогда, когда температура пересекает заданное значение. Для управления нагревом выход включен, когда температура ниже заданного значения, и выключен выше заданного значения.

Поскольку температура пересекает заданное значение для изменения состояния выхода, температура процесса будет непрерывно меняться, переходя от нижнего заданного значения к верхнему и обратно ниже. В случаях, когда этот цикл происходит быстро и для предотвращения повреждения контакторов и клапанов, к операциям контроллера добавляется дифференциал включения-выключения или «гистерезис».

Этот дифференциал требует, чтобы температура превышала заданное значение на определенную величину, прежде чем выход выключится или снова включится. Дифференциал включения-выключения предотвращает «дребезг» на выходе или быстрое постоянное переключение, если циклическое переключение выше и ниже уставки происходит очень быстро. Двухпозиционное управление обычно используется там, где нет необходимости в точном управлении, в системах, которые не могут справиться с частым включением и выключением энергии, где масса системы настолько велика, что температура изменяется очень медленно, или для температурной сигнализации.Один особый тип двухпозиционного управления, используемый для сигнализации, — это ограничительный контроллер. В этом контроллере используется фиксирующее реле, которое необходимо вручную сбросить, и которое используется для остановки процесса при достижении определенной температуры.

Пропорциональное управление
Пропорциональное управление предназначено для исключения цикличности, связанной с двухпозиционным управлением. Пропорциональный контроллер снижает среднюю мощность, подаваемую на нагреватель, по мере приближения температуры к заданному значению.

Это замедляет работу нагревателя, чтобы он не превышал заданное значение, но приближался к заданному значению и поддерживал стабильную температуру.Это действие дозирования может быть выполнено путем включения и выключения выхода на короткие промежутки времени. Это «пропорциональное время» изменяет отношение времени «включения» к времени «выключения» для контроля температуры. Действие дозирования происходит в «зоне пропорциональности» вокруг заданной температуры.

За пределами этого диапазона регулятор температуры функционирует как двухпозиционный блок, при этом выход либо полностью включен (ниже диапазона), либо полностью выключен (выше диапазона). Однако в пределах диапазона выход включается и выключается пропорционально разнице измерения от заданного значения.При заданном значении (средняя точка диапазона пропорциональности) соотношение включения / выключения выхода составляет 1: 1; то есть время включения и выключения равны. Если температура дальше от заданного значения, время включения и выключения изменяется пропорционально разнице температур. Если температура ниже уставки, выход будет работать дольше; если температура будет слишком высокой, выход будет отключен дольше.

ПИД-регулирование
Третий тип регулятора обеспечивает пропорциональное с интегральным и производным регулированием или ПИД-регулирование.Этот контроллер сочетает в себе пропорциональное управление с двумя дополнительными регулировками, что помогает устройству автоматически компенсировать изменения в системе.

Эти корректировки, интегральные и производные, выражены в единицах измерения, основанных на времени; они также обозначаются их обратными значениями, СБРОС и СТАВКА, соответственно. Пропорциональные, интегральные и производные члены должны индивидуально корректироваться или «настраиваться» на конкретную систему методом проб и ошибок. Он обеспечивает наиболее точное и стабильное управление из трех типов контроллеров и лучше всего используется в системах с относительно небольшой массой, которые быстро реагируют на изменения энергии, добавляемой к процессу.

В этой другой статье более подробно рассматривается настройка ПИД-регулятора.

Рекомендуется в системах, где нагрузка часто меняется, и ожидается, что контроллер будет выполнять автоматическую компенсацию из-за частых изменений уставки, количества доступной энергии или массы, которую необходимо контролировать. OMEGA предлагает ряд контроллеров, которые настраиваются автоматически. Они известны как контроллеры автонастройки.

Стандартные размеры
Поскольку регуляторы температуры обычно монтируются внутри приборной панели, панель необходимо обрезать для размещения регулятора температуры.Чтобы обеспечить взаимозаменяемость между контроллерами температуры, большинство контроллеров температуры разработаны в соответствии со стандартными размерами DIN. Наиболее распространенные размеры DIN показаны ниже.

Выберите регулятор температуры для вашего приложения

Двухпозиционные контроллеры Двухпозиционные контроллеры процесса
— это простейший тип контроллеров с функцией двухпозиционного управления, предназначенный для обеспечения функциональности ПИД-контроллеров общего назначения, но по цене, подходящей для двухпозиционных приложений.

Выучить больше

ПИД-регуляторы с автонастройкой ПИД-регуляторы
обеспечивают очень жесткий контроль, но алгоритм ПИД-регулирования требует настройки. Контроллеры автонастройки обеспечивают эту функцию.

Выучить больше

Многоконтурные контроллеры
Каждый контур управления обычно состоит из одного входа и как минимум одного выхода. OMEGA предлагает множество контроллеров с несколькими контурами, которые могут обрабатывать более одного контура управления. OMEGA CS8DPT может обрабатывать до 6 контуров управления.

Выучить больше

Контроллеры пределов безопасности
Контроллеры предельных значений безопасности — это выключенный контроллер с выходом с фиксацией. Когда выход меняет состояние, для его возврата требуется ручной сброс. Контроллеры предельных значений безопасности обычно используются в качестве резервных контроллеров для остановки процесса при достижении нежелательных пределов.

Выучить больше

Реле температуры
Регулируемое реле температуры подходит для применений, требующих экономичного решения для регулирования температуры.Реле температуры обычно менее сложны и проще в настройке, чем более сложные электронные элементы управления.

Выучить больше

Часто задаваемые вопросы

Как выбрать контроллер процесса или температуры?
Контроллер является частью всей системы управления, и для выбора подходящего контроллера необходимо проанализировать всю систему. При выборе контроллера следует учитывать следующие моменты:

1. Тип входного датчика (термопара, RTD) и диапазон температур
2.Тип необходимого выхода (электромеханическое реле, SSR, аналоговый выход)
3. Необходимый алгоритм управления (вкл. / Выкл., Пропорциональный, ПИД-регулятор)
4. Количество и тип выходов (нагрев, охлаждение, аварийный сигнал, предел)

Техническое обучение Техническое обучение Просмотреть эту страницу на другом языке или в другом регионе Цифровой контроллер температуры

Датчик температуры, реле управления термостатом Новое — SainSmart.com

Торговая марка: SainSmart

[Снято с производства] Реле управления термостатом датчика температуры цифрового контроллера температуры

Артикул: 101-70-203 UPC: 69586642 Артикул: 11091799700 ID варианта: 32546530558031

15 долларов.99

ОСНОВЫ РЕГУЛЯТОРА ТЕМПЕРАТУРЫ — Электроника длины волны

Источник тока регулятора температуры: Одной из ключевых частей регулятора температуры является регулируемый двунаправленный источник тока.Его также можно назвать выходным каскадом. Эта секция реагирует на секцию системы управления, направляя ток на исполнительный механизм температуры (термоэлектрический или резистивный нагреватель). Направление тока имеет решающее значение для термоэлектриков. На блок-схеме термоэлектрический элемент подключен между двумя выводами на контроллере. Для резистивного нагревателя может потребоваться специальная проводка, чтобы ограничить ток через резистивный нагреватель только в одном направлении.

Система управления : Пользовательские входы включают в себя предельную уставку (в терминах максимального тока, разрешенного для термоэлектрического или резистивного нагревателя) и рабочую уставку.Кроме того, если требуется удаленная уставка, обычно доступен вход удаленной уставки.

• Уставка : это аналоговое напряжение в системе. Его можно создать путем сочетания встроенной регулировки подстроечного резистора и ввода удаленной уставки. В некоторых случаях эти входы суммируются. Некоторые действуют самостоятельно.
• Прецизионный источник тока смещения датчика: Этот источник тока управляет датчиком температуры на известном уровне, делая фактическое напряжение датчика стабильным и точным.Напряжение на датчике определяется законом Ома: V = I * R, где V — напряжение, I — ток, а R — сопротивление датчика. Напряжение ограничено максимумом и минимумом (указанным в таблице данных контроллера температуры). Следует использовать минимально возможный ток, чтобы свести к минимуму эффекты самонагрева. Термистор нагревается при более высоких уровнях тока и ложно сообщает о более высокой температуре.
• Генерация ошибки : Чтобы узнать, как работает система, фактическая температура сравнивается с заданной температурой.Эти два напряжения вычитаются, и результат называется «Ошибка». Выходной сигнал регулируемого источника тока будет изменяться, чтобы сигнал обратной связи по температуре оставался неизменным.
• Система ПИД-управления : Преобразует сигнал ошибки в сигнал управления для регулируемого источника тока. Более подробное обсуждение ПИД-регулирования можно найти в Техническом примечании TN-TC01
.
• Ограничительная цепь: Один из способов повредить термоэлектрик — пропустить через него слишком большой ток.В каждом техническом описании привода указывается максимальный рабочий ток. Превышение этого тока приведет к повреждению устройства. Чтобы этого избежать, в терморегулятор включен ограничительный контур. Пользователь определяет максимальную настройку, и выходной ток не должен превышать этот уровень. Большинство цепей ограничения ограничивают ток на максимальном уровне и продолжают работать.
• Функции безопасности : Термоэлектрики и резистивные нагреватели чувствительны к избыточной мощности, но они устойчивы к быстрым изменениям тока или напряжения.Функции безопасности могут включать индикатор состояния «теплового разгона». Температурные пределы — как высокие, так и низкие — также могут быть доступны для включения индикаторов или отключения выходного тока.

Питание : питание должно подаваться на управляющую электронику и источник тока. Это может быть источник питания постоянного тока (некоторые драйверы используют входы с одним источником питания, другие используют два источника питания) или входной разъем переменного тока и кабель. В некоторых случаях, когда требуется более высокое напряжение для термоэлектрического или резистивного нагревателя, могут быть доступны отдельные входы источника питания постоянного тока для питания управляющей электроники от источника низкого напряжения +5 В и термоэлектрического элемента от источника более высокого напряжения.

В чем разница между инструментом, модулем и компонентом?

Обычно цена, набор функций и размер. Прибор обычно имеет переднюю панель с ручками и кнопками для регулировки, а также какой-либо дисплей для отслеживания датчика. Все они могут быть автоматизированы с помощью компьютерного управления через USB, RS-232, RS-485 или GPIB. Инструмент обычно питается от сети переменного тока, а не от источника постоянного тока. По нашему определению, модуль не включает в себя дисплей или источник питания и имеет минимально необходимые настройки.Для контроля состояния вольтметр измеряет напряжение, а в таблице данных модуля предусмотрена передаточная функция для преобразования напряжения в фактическое сопротивление датчика. В паспорте датчика сопротивление датчика преобразуется в температуру. Некоторые устройства выделяют память для калибровки отклика датчика. Компонент дополнительно урезан, без движущихся частей. Внешние резисторы или конденсаторы задают рабочие параметры. Функции безопасности являются общими для всех трех форм. Обычно модули можно разместить на столе или интегрировать в систему с помощью кабелей.Компоненты монтируются непосредственно на печатную плату (PCB) с помощью выводов для сквозного монтажа или поверхностного монтажа (SMT). Два ряда контактов называются DIP-упаковкой (двойной ряд), а один ряд выводов называется упаковкой SIP (одинарный ряд).

Разнообразные стандартные контроллеры доступны как в приборной, так и в OEM-упаковке. Некоторые производители стирают границы, например, предлагая USB-управление компонентами в качестве мини-инструментов.

Упаковка компонентов и модулей включает надлежащий теплоотвод элементов схемы (или инструкции о том, как устройство должно быть теплоотводом) и обычно включает соответствующие кабели для термоэлектрического элемента, датчика и источника питания.Инструменты включают шнур питания, и доступ пользователя внутрь корпуса не требуется.

Типовая терминология:

Термоэлектрик: Это устройство, состоящее из двух керамических пластин, которые скрепляют металлические соединения двух разнородных металлов. Если ток протекает через соединение разнородных металлов, тепло генерируется с одной стороны, а поглощается с другой. Пропуская ток через термоэлектрик, тепло передается от одной керамической пластины к другой.Направление тока определяет, какая пластина станет «горячей», а какая — «холодной» относительно друг друга. Изменение направления тока немедленно меняет эффект. Контроллер температуры работает, оптимально контролируя величину и направление тока через переход, чтобы поддерживать фиксированную температуру устройства, подключенного к «холодной» стороне. Термоэлектрики можно накладывать друг на друга, чтобы создать более широкий температурный перепад. Их называют многоступенчатыми или каскадными термоэлектриками. Термоэлектрик также может преобразовывать перепад температур в электричество.Это называется эффектом Зеебека. Термоэлектрик также известен как термоэлектрический охладитель, устройство Пельтье или твердотельный тепловой насос.

Q MAX: Спецификация термоэлектрика. Это максимальная мощность, которую он может поглотить холодной пластиной.

Delta T MAX: Спецификация термоэлектрика. Это максимальный перепад температур, который может создать термоэлектрик между своими пластинами. Он указан в IMAX и VMAX и для определенной температуры «горячей» пластины.

I MAX и V MAX: Максимальный ток и напряжение термоэлектрика, соответственно. Не превышайте эти условия эксплуатации.

Резистивный нагреватель: Обычно эти нагреватели гибкие, с резистивным элементом, зажатым между двумя изоляторами. Материалы резистивного элемента и изоляторов сильно различаются в зависимости от области применения. Некоторым требуется питание переменного тока, а не постоянного тока, который вырабатывает типичный регулятор температуры. В резистивном нагревателе при протекании тока в любом направлении выделяется тепло; следовательно, активная функция охлаждения отсутствует.Охлаждение достигается за счет снижения тока до нуля и рассеивания тепла в окружающую среду. Стабильность обычно не так хороша, как та, которая достигается с помощью термоэлектрика, если только рабочая температура не превышает температуру окружающей среды.

Температура окружающей среды: Обычно это температура воздуха / условий окружающей среды вокруг нагрузки.

Отключить: Когда выходной ток отключен, все механизмы безопасности обычно устанавливаются на начальное состояние включения, и на термоэлектрический элемент подается только остаточный ток утечки.

DVM: Цифровой вольтметр, измеритель напряжения.

Амперметр: Измеритель, контролирующий ток.

ESD: Электростатический разряд. «Взрыв», который возникает при переходе по ковру и прикосновении к металлической ручке двери, является наиболее распространенным примером электростатического разряда. Лазерные диоды чувствительны к электростатическому разряду. «Взрыва», которого не чувствует человек, по-прежнему достаточно, чтобы повредить лазерный диод. При обращении с лазерным диодом или другим чувствительным к электростатическому разряду электронным оборудованием следует соблюдать соответствующие меры предосторожности.

Внутреннее рассеивание мощности: При использовании линейного источника тока часть мощности, передаваемой источником питания, поступает на термоэлектрический или резистивный нагреватель, а часть используется в контроллере температуры. Максимальное внутреннее рассеивание мощности контроллера — это предел, при превышении которого возможно тепловое повреждение внутренних электронных компонентов. Проектирование системы контроля температуры включает выбор напряжения питания. Если для управления термоэлектриком с напряжением 6 В выбрано питание 28 В, на выходном каскаде регулятора температуры (или источнике тока) будет падать 22 В.Если драйвер работает на 1 А, внутренне рассеиваемая мощность будет V * I или 22 * ​​1 = 22 Вт. Если внутренняя мощность рассеивания составляет 9 Вт, компоненты источника тока будут перегреваться и необратимо повредятся. Wavelength предоставляет онлайн-калькуляторы безопасной рабочей зоны для всех компонентов и модулей, чтобы упростить выбор конструкции.

Соответствие напряжению: Источник тока имеет соответствующее падение напряжения на нем. Соответствующее напряжение — это напряжение источника питания за вычетом этого внутреннего падения напряжения.Это максимальное напряжение, которое может подаваться на термоэлектрический или резистивный нагреватель. Обычно указывается при полном токе.

Предел тока: В технических характеристиках термоэлектрического или резистивного нагревателя максимальный ток указывается при температуре окружающей среды. Выше этого тока устройство может выйти из строя. При более высоких температурах это максимальное значение будет уменьшаться. Current Limit — это максимальный ток, который будет подавать источник тока. Предел тока можно установить ниже максимального термоэлектрического тока и использовать в качестве инструмента для минимизации внутреннего рассеивания мощности терморегулятора.При более высоком пределе тока термоэлектрик будет быстрее передавать больше тепла, поэтому время достижения температуры может быть уменьшено (если система управления оптимизирована, чтобы избежать перерегулирования и звона).

Нагрузка: Для регулятора температуры нагрузка состоит из регулятора температуры (термоэлектрического или резистивного нагревателя) и датчика температуры.

ACTUAL TEMP MON: Это аналоговое напряжение, пропорциональное сопротивлению датчика температуры. Функции перехода к сопротивлению представлены в отдельных таблицах данных на контроллеры.Для преобразования сопротивления в температуру используются передаточные функции из таблицы данных датчика. Его также можно назвать монитором ACT T или монитором температуры.

VSET: Это общий термин, используемый для обозначения входного сигнала удаленной уставки. V указывает на сигнал напряжения, в то время как SET указывает его цель: заданное значение системы управления. Его также можно назвать MOD, MOD IN или ANALOG IN.

Каковы типичные спецификации и как их интерпретировать для моего приложения?

В настоящее время каждый поставщик проводит собственное тестирование, и стандарта для измерения не существует.После того, как вы определите решение для своего приложения, критически важно протестировать продукт в своем приложении, чтобы проверить его работу. Вот некоторые из определений, которые использует длина волны, и способы интерпретации спецификаций в вашем дизайне.

Входное сопротивление: Указывается для аналоговых входов напряжения, таких как VSET или MOD IN. Он используется для расчета силы тока, которую должен выдавать внешний генератор сигналов. Например, если VSET управляется цифро-аналоговым преобразователем с максимальным напряжением 5 В и входным сопротивлением 20 кОм, цифро-аналоговый преобразователь должен выдавать не менее 5 В / 20000 Ом или 0 Ом.25 мА.

Стабильность: Для регулятора температуры, насколько стабильной может быть система, обычно является критическим параметром. Испытания на длину волны с использованием термисторов, поскольку они обеспечивают наибольшее изменение сопротивления на градус C. Испытательная нагрузка также хорошо спроектирована: датчик находится рядом с управляемым устройством, а термоэлектрический датчик, радиатор надлежащего размера и компоненты, соединенные с помощью высококачественной термопасты, минимизировать тепловое сопротивление между ними. Стабильность указывается в градусах Кельвина или Цельсия.Типичная стабильность может достигать 0,001 ° C. Более подробное техническое примечание TN-TC02, описывающее тестирование, доступно в Интернете.

Диапазон рабочих температур: Электроника разработана для правильной работы в указанном диапазоне температур. За пределами минимальной и максимальной температуры может произойти повреждение или измениться поведение. Рабочий диапазон, который указывает длина волны, связан со спецификацией максимального внутреннего рассеивания мощности. Выше определенной температуры окружающей среды (обычно 35 ° C или 50 ° C) максимальное внутреннее рассеивание мощности снижается до нуля при максимальной рабочей температуре.

Диапазон рабочего напряжения: В некоторых регуляторах температуры можно использовать два напряжения питания — одно для питания управляющей электроники (VDD), а второе для обеспечения более высокого напряжения согласования с термоэлектрическим или резистивным нагревателем (VS). Обычно управляющая электроника работает при более низких напряжениях: от 3,3 до 5,5 В. Превышение этого напряжения может повредить элементы в секциях управления или питания. Источник тока (или выходной каскад) разработан для более высоких напряжений (например, 30 В для контроллеров температуры семейства PTC).Эту спецификацию необходимо рассматривать в сочетании с приводным током и мощностью, подаваемой на нагрузку, чтобы гарантировать, что конструкция не превышает спецификацию максимального внутреннего рассеивания мощности. Например, PTC5K-CH рассчитан на работу до 5 А и может принимать входное напряжение 30 В. Максимальная внутренняя рассеиваемая мощность составляет 60 Вт. Если 28 В используется для питания термоэлектрика, который падает на 4 В, 24 В будет падать на PTC5K-CH. При 24 В максимальный ток в пределах безопасного рабочего диапазона составляет менее 60/24 или 2.5 ампер. Использование большего значения тока приведет к перегреву компонентов выходного каскада и необратимому повреждению контроллера. Максимальные характеристики тока и напряжения связаны, а не достижимы независимо.

Монитор в сравнении с фактической погрешностью: Сигнал ACT T MON представляет собой аналоговое напряжение, пропорциональное сопротивлению датчика. Точность фактического сопротивления по отношению к измеренным значениям указана в отдельных технических паспортах драйвера. Для обеспечения этой точности в длине волны используется откалиброванное оборудование, отслеживаемое NIST.

Отдельное заземление монитора и питания: Одно заземление высокой мощности предназначено для подключения к источнику питания на любом контроллере температуры. Несколько слаботочных заземлений расположены среди сигналов монитора, чтобы минимизировать смещения и неточности. Несмотря на то, что заземления с высоким и низким током связаны внутри, для достижения наилучших результатов используйте заземление с низким током с любым монитором.

Линейные или импульсные источники питания для компонентов и модулей: Линейные источники питания относительно неэффективны и имеют большие размеры по сравнению с импульсными источниками питания.Однако они малошумные. Если шум критичен для вашей системы, вы можете попробовать импульсный источник питания, чтобы увидеть, влияет ли частота переключения на производительность в любом месте системы.

Thermal Runaway: Если термоэлектрик отводит тепло от устройства (охлаждает его до температуры ниже окружающей), это тепло должно отводиться из системы. Дополнительное тепло из-за неэффективности термоэлектрика также должно рассеиваться. Если конструкция радиатора подходящая, удаляется достаточно тепла, чтобы устройство могло работать при температуре ниже окружающей среды.Однако, если конструкция является предельной, тепло остается в нагрузке, а температура датчика повышается вместо того, чтобы оставаться на желаемой температуре. Система управления реагирует, пропуская больше охлаждающего тока через термоэлектрический элемент. Это приводит к увеличению количества тепла, выделяемого нагрузкой, и продолжающемуся повышению температуры датчика. Это называется «тепловым разгоном». Температура системы не контролируется, но определяется недостаточным отводом тепла в окружающую среду.

Wavelength разрабатывает регуляторы температуры и производит их на предприятии в Бозмане, штат Монтана, США.Чтобы просмотреть список текущих вариантов регуляторов температуры, щелкните здесь.

Полезных сайтов:

Что такое термоэлектрик?

Что такое термистор?

Внешние ссылки предназначены для справочных целей. Wavelength Electronics не несет ответственности за содержание внешних сайтов.

Руководство по основам работы с контроллером температуры

| Instrumart

Предоставлено Danaher Industrial Controls Group — автоматизация процессов, измерения и датчики
Просмотреть все контроллеры Danaher’s Partlow и West

Зачем нужны терморегуляторы?

Регуляторы температуры необходимы в любой ситуации, когда необходимо поддерживать стабильную заданную температуру.Это может быть в ситуации, когда объект требуется нагревать, охлаждать или и то, и другое, и поддерживать заданную температуру (заданное значение), независимо от изменения окружающая среда вокруг него. Есть два основных типа контроля температуры; разомкнутый и замкнутый контур управления. Открытый цикл — это наиболее простая форма и применяет непрерывный нагрев / охлаждение без учета фактической выходной температуры. Это аналог система внутреннего отопления в автомобиле. В холодный день вам может потребоваться включить огонь на полную, чтобы прогреть машину до 75 °.Однако, в теплую погоду при той же настройке температура в салоне автомобиля будет намного выше желаемых 75 °.

Блок-схема управления без обратной связи

Управление по замкнутому циклу намного сложнее, чем по разомкнутому. В приложении с замкнутым контуром выходная температура постоянно измеряется и регулируется для поддержания постоянной выходной мощности при желаемой температуре. При управлении с обратной связью всегда учитывается выходной сигнал и передаст его обратно в процесс управления.Замкнутый контур управления аналогичен автомобилю с внутренним климатом. контроль. Если выставить температуру в машине 75 °, климат-контроль автоматически отрегулирует обогрев (в холодные дни). или охлаждение (в теплые дни) по мере необходимости для поддержания целевой температуры 75 °.

Блок-схема управления с обратной связью

Введение в регуляторы температуры

Контроллер температуры — это устройство, используемое для поддержания заданной температуры на заданном уровне.

Самый простой пример терморегулятора — обычный термостат, который можно найти в домах. Например, водонагреватель. использует термостат для контроля температуры воды и поддержания ее на определенном заданном уровне. Температура контроллеры также используются в духовках. Когда для духовки установлена ​​температура, контроллер контролирует фактическую температуру внутри. духовки. Если она упадет ниже установленной температуры, он отправит сигнал, чтобы активировать нагреватель, чтобы поднять температуру обратно до уставка.Термостаты также используются в холодильниках. Поэтому, если температура становится слишком высокой, контроллер инициирует действие, чтобы понижение температуры.

Общие приложения контроллера

Регуляторы температуры в промышленности работают примерно так же, как и в обычных бытовых применениях. Базовая температура Контроллер обеспечивает управление промышленными или лабораторными процессами нагрева и охлаждения. В типичном приложении датчики измеряют фактическая температура.Эта измеренная температура постоянно сравнивается с пользовательской уставкой. Когда фактическая температура отклоняется от заданного значения контроллер генерирует выходной сигнал для активации других устройств регулирования температуры, таких как нагрев элементы или компоненты холодильного оборудования, чтобы вернуть температуру к заданному значению.

Распространенное использование в промышленности

Контроллеры температуры используются в самых разных отраслях промышленности для управления производственными процессами или операциями.Некоторые Обычно регуляторы температуры используются в промышленности, включая машины для экструзии и литья пластмасс под давлением, а также термоформование. машины, упаковочные машины, пищевая промышленность, хранение продуктов питания и банки крови. Ниже приводится краткий обзор некоторых распространенных приложения для контроля температуры в промышленности:

• Термообработка / Духовка

  Контроллеры температуры используются в печах и при термообработке в печах, печах для обжига керамики, котлах и т. Д. теплообменники.

• Упаковка

  В мире упаковки оборудование, оснащенное сварочными планками, аппликаторами клея, функциями клея-расплава, туннелями для термоусадочной пленки или этикетками. аппликаторы должны работать при определенных температурах и продолжительности процесса. Контроллеры температуры точно регулируют эти операции для обеспечения выпуска продукции высокого качества.

• Пластмассы

  Контроль температуры в пластмассовой промышленности является обычным для переносных чиллеров, бункеров и сушилок, а также для формования и экструзии. оборудование.В экструзионном оборудовании контроллеры температуры используются для точного мониторинга и контроля температуры при разные критические точки при производстве пластика.

• Здравоохранение

  Контроллеры температуры используются в отрасли здравоохранения для повышения точности контроля температуры. Обычное оборудование, использующее контроллеры температуры включают лабораторное и испытательное оборудование, автоклавы, инкубаторы, холодильное оборудование и камеры для выращивания кристаллизации и испытательные камеры, в которых должны храниться образцы или испытания должны проводиться в определенных условиях. температурные параметры.

• Еда и напитки

  Общие области применения в пищевой промышленности, включающие регуляторы температуры, включают пивоварение, смешивание, стерилизацию и варочные и пекарские печи. Контроллеры регулируют температуру и / или время процесса для обеспечения оптимальной производительности.

Детали регулятора температуры

Все контроллеры имеют несколько общих частей. Во-первых, у контроллеров есть входы. Входные данные используются для измерения переменной в контролируемый процесс.В случае терморегулятора измеряемой переменной является температура.

Входы

Контроллеры температуры могут иметь несколько типов входов. Тип входного датчика и необходимый сигнал могут различаться в зависимости от от типа управляемого процесса. Типичные входные датчики включают термопары и резистивные тепловые устройства (RTD), а также линейные входы, такие как мВ и мА. Типичные стандартизованные типы термопар включают, среди прочего, типы J, K, T, R, S, B и L.

Контроллеры

также могут быть настроены на прием RTD в качестве входа для измерения температуры. Типичный RTD — это платиновый датчик на 100 Ом.

В качестве альтернативы, контроллеры могут быть настроены на прием сигналов напряжения или тока в диапазоне милливольт, вольт или миллиампер от других типов датчики, такие как датчики давления, уровня или потока. Типичные сигналы входного напряжения включают от 0 до 5 В постоянного тока, от 1 до 5 В постоянного тока, от 0 до 10 В постоянного тока и от 2 до 5 В постоянного тока. 10 В постоянного тока. Контроллеры также могут быть настроены на прием милливольтных сигналов от датчиков, которые включают от 0 до 50 мВ постоянного тока и от 10 до 50 мВ постоянного тока.Контроллеры также могут принимать миллиамперные сигналы, например, от 0 до 20 мА или от 4 до 20 мА.

Контроллер обычно включает функцию обнаружения неисправности или отсутствия входного датчика. Это называется датчиком. обнаружение перерыва. Необнаруженная эта неисправность может привести к значительному повреждению управляемого оборудования. Эта особенность позволяет контроллеру немедленно остановить процесс при обнаружении неисправности датчика.

Выходы

Помимо входов, у каждого контроллера есть выход.Каждый выход можно использовать для нескольких вещей, включая управление процесса (например, включение источника нагрева или охлаждения), инициировать аварийный сигнал или повторно передать значение процесса в программируемый логический контроллер (ПЛК) или регистратор.

Типичные выходы, снабженные контроллерами температуры, включают релейные выходы, драйверы твердотельных реле (SSR), симистор и линейные выходы. аналоговые выходы. Релейный выход обычно представляет собой однополюсное двухпозиционное реле с катушкой постоянного напряжения.Контроллер возбуждает катушку реле, обеспечивая изоляцию контактов. Это позволяет контактам управлять внешним источником напряжения для запитать катушку гораздо большего нагревательного контактора. Важно отметить, что номинальный ток контактов реле составляет обычно меньше 2А. Контакты могут управлять нагревательным контактором с номиналом 10–20 А, используемым нагревательными лентами или нагревательными элементами.

Другой тип вывода — это драйвер SSR. Выходы драйвера SSR — это логические выходы, которые включают или выключают твердотельное реле.Наиболее твердотельным реле требуется от 3 до 32 В постоянного тока для включения. Типичный сигнал включения драйвера SSR 10 В может управлять тремя твердотельными реле.

Симистор обеспечивает функцию реле без каких-либо движущихся частей. Это твердотельное устройство, контролирующее токи до 1 А. Симистор Выходы могут допускать небольшое количество утечки тока, обычно менее 50 мА. Этот ток утечки не влияет на нагрев цепи контактора, но это может быть проблемой, если выход используется для подключения к другой твердотельной цепи, такой как вход ПЛК.Если это вызывает беспокойство, лучше выбрать стандартный релейный контакт. Он обеспечивает абсолютный нулевой ток, когда на выходе обесточен и контакты разомкнуты.

На некоторых контроллерах имеются аналоговые выходы, которые выдают сигнал 0–10 В или сигнал 4–20 мА. Эти сигналы откалиброван так, чтобы сигнал изменялся в процентах от выходного сигнала. Например, если контроллер отправляет сигнал 0%, аналоговый выход будет 0 В или 4 мА. Когда контроллер отправляет сигнал 50%, на выходе будет 5 В или 12 мА.Когда Контроллер отправляет 100% сигнал, на выходе будет 10 В или 20 мА.

Другие параметры

Сравнение аварийных сигналов контроллера

У регуляторов температуры есть несколько других параметров, один из которых является уставкой. По сути, уставка — это набор целевых значений. оператором, которого контроллер стремится поддерживать устойчивым. Например, заданная температура 30 ° C означает, что Контроллер будет стремиться поддерживать температуру на этом значении.

Другой параметр — это значение срабатывания сигнализации. Это используется, чтобы указать, когда процесс достиг некоторого заданного состояния. Есть несколько вариаций по типам будильников. Например, аварийный сигнал высокого уровня может указывать на то, что температура стала выше, чем некоторые установить значение. Точно так же низкий сигнал тревоги указывает на то, что температура упала ниже некоторого установленного значения.

Например, в системе контроля температуры фиксированный высокий сигнал тревоги предотвращает повреждение оборудования источником тепла путем обесточивание источника, если температура превышает некоторое заданное значение.С другой стороны, низкий фиксированный сигнал тревоги может быть установите, если низкая температура может повредить оборудование в результате замерзания.

Контроллер также может проверить наличие неисправного выходного устройства, такого как открытый нагревательный элемент, путем проверки количества выходного сигнала. сигнал и сравнивая его с величиной обнаруженного изменения входного сигнала. Например, если выходной сигнал равен 100% и входной датчик не обнаруживает никаких изменений температуры по прошествии определенного периода времени, контроллер определит, что контур исправен. сломанный.Эта функция известна как Loop Alarm.

Другой тип сигнала тревоги — сигнал отклонения. Устанавливается на некоторое положительное или отрицательное значение от уставки. Сигнал отклонения контролирует заданное значение процесса. Оператор получает уведомление, когда процесс начинает изменять некоторую заранее запрограммированную величину от уставка. Разновидностью сигнала отклонения является сигнализация диапазона. Этот сигнал тревоги сработает либо внутри, либо за пределами назначенного температурный диапазон. Обычно точки срабатывания сигнализации наполовину выше и наполовину ниже уставки контроллера.

Например, если заданное значение составляет 150 °, а аварийные сигналы отклонения установлены на ± 10 °, аварийные сигналы будут активированы. когда температура достигла 160 ° на верхнем конце или 140 ° на нижнем. Если уставка изменена на 170 °, сигнализация высокого уровня активируется при 180 °, а сигнализация низкого уровня — при 160 °. Другой распространенный набор параметров контроллера — это ПИД-регулятор. параметры. PID, что означает пропорциональный, интегральный, производный, представляет собой расширенную функцию управления, которая использует обратную связь от контролируемый процесс, чтобы определить, как лучше всего контролировать этот процесс.

Как это работает

Все контроллеры, от базовых до самых сложных, работают примерно одинаково. Контроллеры контролируют или удерживают некоторую переменную или параметр на заданное значение. Контроллеру требуются две переменные; фактический входной сигнал и желаемое заданное значение. Входной сигнал также известен как значение процесса. Вход в контроллер дискретизируется много раз в секунду, в зависимости от на контроллере.

Затем это входное или технологическое значение сравнивается со значением уставки.Если фактическое значение не соответствует уставке, Контроллер генерирует изменение выходного сигнала в зависимости от разницы между заданным значением и значением процесса, а также от того, или значение процесса не приближается к заданному значению или отклоняется дальше от заданного значения. Этот выходной сигнал затем инициирует некоторые тип реакции для корректировки фактического значения, чтобы оно соответствовало уставке. Обычно алгоритм управления обновляет вывод значение мощности, которое затем применяется к выходу.

Принимаемое управляющее воздействие зависит от типа контроллера. Например, если контроллер является управлением ВКЛ / ВЫКЛ, контроллер решает, нужно ли включить выход, выключить или оставить в его текущем состоянии.

Управление ВКЛ / ВЫКЛ — один из самых простых в реализации типов управления. Он работает путем установки диапазона гистерезиса. Например, регулятор температуры может быть установлен для контроля температуры внутри помещения. Если заданное значение составляет 68 °, а фактическое значение температура упадет до 67 °, сигнал ошибки покажет разницу в –1 °.Затем контроллер отправит сигнал на увеличьте прикладываемое тепло, чтобы снова поднять температуру до заданного значения 68 °. Как только температура достигнет 68 °, обогреватель отключается. При температуре от 68 ° до 67 ° контроллер не выполняет никаких действий, и нагреватель остается выключенным. Однако, как только температура достигнет 67 °, нагреватель снова включится.

В отличие от управления ВКЛ / ВЫКЛ, ПИД-регулирование определяет точное выходное значение, необходимое для поддержания желаемой температуры.Выход мощность может варьироваться от 0 до 100%. Когда используется тип аналогового выхода, выходной сигнал пропорционален значению выходной мощности. Однако, если выход представляет собой тип двоичного выхода, такой как реле, драйвер SSR или симистор, тогда выход должен быть пропорциональным по времени получить аналоговое представление.

Система с пропорциональным временным распределением использует время цикла для пропорционального распределения выходного значения. Если время цикла установлено на 8 секунд, система вызывает при 50% мощности выход будет включен на 4 секунды и выключен на 4 секунды.Пока значение мощности не меняется, время ценности не изменились бы. Со временем мощность усредняется до заданного значения 50%, при половинном включении и половинном выключении. Если выходная мощность должно быть 25%, тогда в течение того же времени цикла 8 секунд выход будет включен на 2 секунды и выключен на 6 секунд.

Пример дозирования выходного времени

При прочих равных условиях желательно более короткое время цикла, потому что контроллер может быстрее реагировать и изменять состояние вывод для заданных изменений в процессе.Из-за механики реле более короткое время цикла может сократить срок службы реле и не рекомендуется быть меньше 8 секунд. Для твердотельных переключающих устройств, таких как драйвер SSR или симистор, время переключения сокращается. лучше. Более длительное время переключения, независимо от типа выхода, допускает большие колебания технологического значения. Общее правило таково: ТОЛЬКО, если процесс позволяет это, когда используется релейный выход, желательно более длительное время цикла.

Дополнительные функции

Контроллеры также могут иметь ряд дополнительных дополнительных функций.Одно из них — коммуникационные возможности. Общение link позволяет контроллеру связываться с ПЛК или компьютером. Это позволяет обмениваться данными между контроллером и хостом. Примером типичного обмена данными может быть хост-компьютер или ПЛК, считывающий значение процесса.

Второй вариант — удаленная уставка. Эта функция позволяет удаленному устройству, например ПЛК или компьютеру, изменять контроллер. уставка. Однако, в отличие от возможностей связи, упомянутых выше, вход удаленного задания уставки использует линейный аналоговый вход. сигнал, который пропорционален заданному значению.Это дает оператору дополнительную гибкость, поскольку он может изменять заданное значение с удаленное место. Типичный сигнал может быть 4–20 мА или 0–10 В постоянного тока.

Другой распространенной функцией, поставляемой с контроллерами, является возможность их настройки с помощью специального программного обеспечения на ПК, подключенном через канал связи. Это позволяет быстро и легко конфигурировать контроллер, а также дает возможность сохранять конфигурации для использования в будущем.

Еще одна общая черта — цифровой вход.Цифровой вход может работать вместе с удаленной уставкой для выбора локального или удаленного уставка для контроллера. Его также можно использовать для выбора между уставкой 1 и уставкой 2, как запрограммировано в контроллере. Цифровой входы также могут удаленно сбросить предельное устройство, если оно перешло в предельное состояние.

Другие дополнительные функции включают источник питания преобразователя, используемый для питания датчика 4–20 мА. Этот блок питания используется для питания Питание 24 В постоянного тока при максимальном токе 40 мА.

В некоторых приложениях двухцветный дисплей также может быть желательной функцией, позволяющей легко идентифицировать различные состояния контроллера. Некоторые продукты также имеют дисплеи, которые могут менять цвет с красного на зеленый или наоборот в зависимости от предварительно запрограммированных условий, например как указание на состояние тревоги. В этом случае зеленый дисплей может не отображать тревогу, но если тревога присутствует, дисплей станет красным.

Типы контроллеров

Контроллеры температуры бывают разных стилей с широким спектром функций и возможностей.Также есть много способы категоризации контроллеров в соответствии с их функциональными возможностями. Как правило, регуляторы температуры бывают одноконтурными. или многопетлевой. Контроллеры с одним контуром имеют один вход и один или несколько выходов для управления тепловой системой. С другой стороны, Многоконтурные контроллеры имеют несколько входов и выходов и могут управлять несколькими контурами в процессе. Больше контроля петли позволяют управлять большим количеством функций технологической системы.

Диапазон надежных одноконтурных контроллеров — от базовых устройств, требующих однократного изменения уставки вручную, до сложных профилировщиков. который может автоматически выполнять до восьми изменений уставок в течение заданного периода времени.

Аналог

Самый простой и базовый тип контроллера — аналоговый. Аналоговые контроллеры — это недорогие простые контроллеры, которые Достаточно универсален для жесткого и надежного управления технологическим процессом в суровых промышленных условиях, в том числе со значительными электрическими шум. Дисплей контроллера обычно представляет собой ручку управления.

Базовые аналоговые контроллеры используются в основном в некритичных или простых тепловых системах для обеспечения простой температуры включения-выключения. управление для приложений прямого или обратного действия.Базовые контроллеры принимают входы термопар или RTD и предлагают дополнительный процент режим управления мощностью для систем без датчиков температуры. Их основной недостаток — отсутствие читабельности дисплея и отсутствия сложность для более сложных задач управления. Кроме того, отсутствие каких-либо коммуникационных возможностей ограничивает их использование простыми приложениями. например, включение / выключение нагревательных элементов или охлаждающих устройств.

Предел

Эти контроллеры обеспечивают безопасный контроль температуры процесса.У них нет возможности самостоятельно контролировать температуру. Проще говоря, контроллеры предельных значений — это независимые устройства безопасности, которые можно использовать вместе с существующим контуром управления. Они способны прием термопар, RTD или технологических входов с ограничениями, установленными для высокой или низкой температуры, как обычный контроллер. Ограничение контроля является блокирующим и является частью резервной схемы управления для принудительного отключения тепловой системы в случае превышения предела. В выход предела фиксации должен быть сброшен оператором; он не будет сброшен сам по себе, если условие ограничения не существует.Типичный пример будет отключением безопасности для печи. Если температура в печи превысит некоторую заданную температуру, ограничительное устройство отключит систему. Это сделано для предотвращения повреждения печи и, возможно, любого продукта, который может быть поврежден чрезмерными температурами.

Регуляторы температуры общего назначения

Регуляторы температуры общего назначения используются для управления большинством типичных промышленных процессов. Обычно они бывают разных Размеры DIN, имеют несколько выходов и программируемые функции вывода.Эти контроллеры также могут выполнять ПИД-регулирование для отличного общие контрольные ситуации. Они традиционно размещаются на передней панели с дисплеем для облегчения доступа оператора.

Большинство современных цифровых регуляторов температуры могут автоматически рассчитывать параметры ПИД для оптимальной работы тепловой системы. используя свои встроенные алгоритмы автонастройки. Эти контроллеры имеют функцию предварительной настройки для первоначального расчета параметров PID для процесс и функция непрерывной настройки для постоянного уточнения параметров ПИД-регулятора.Это позволяет быстро настроить, сэкономить время и сократить количество отходов.

Привод электродвигателя клапана

Особым типом универсального контроллера является контроллер привода клапана (VMD). Эти контроллеры специально разработаны для двигатели регулирующих клапанов, используемые в производственных приложениях, таких как управление газовыми горелками на производственной линии. Специальные алгоритмы настройки обеспечивают точное управление и быструю реакцию на выходе без необходимости обратной связи по скользящей схеме или чрезмерного знания трехчленного ПИД-регулятора алгоритмы настройки.Контроллеры VMD управляют положением клапана в диапазоне от 0% до 100% открытия, в зависимости от энергии. потребности процесса в любой момент времени.

Профиль

Контроллеры профилирования, также называемые контроллерами линейного замачивания, позволяют операторам программировать количество заданных значений и время сидения на каждом из них. уставка. Программирование изменения уставки называется рампой, а время нахождения на каждой уставке называется выдержкой или выдержкой. Один пандус или одна выдержка считается одним сегментом.Профайлер предлагает возможность ввести несколько сегментов, чтобы разрешить сложную температуру. профили. Оператор может называть профили рецептами. Большинство профилировщиков позволяют хранить несколько рецептов для последующего использования. Меньше Профилировщики могут допускать четыре рецепта с шестнадцатью сегментами каждый с более продвинутыми профилировщиками, позволяющими создавать больше рецептов и сегментов.

Контроллеры профилей могут выполнять профили нарастания и выдержки, такие как изменения температуры с течением времени, наряду с выдержкой и выдержкой / циклом продолжительности без присмотра оператора.

Типичные области применения контроллеров профиля включают термообработку, отжиг, климатические камеры и сложные технологические печи.

Многоконтурный

Помимо одноконтурных контроллеров, которые могут управлять только одним контуром процесса, многоконтурные контроллеры могут управлять более чем одним контуром, это означает, что они могут принимать более одной входной переменной.

Вообще говоря, многоконтурный контроллер можно рассматривать как устройство с множеством отдельных контроллеров температуры внутри одиночное шасси.Обычно они устанавливаются за панелью, а не перед панелью, как в универсальных одиночных шлейфовые контроллеры. Программирование любого из контуров аналогично программированию терморегулятора, установленного на панели. Однако, Многоконтурные системы, как правило, не имеют традиционного физического пользовательского интерфейса (без дисплея или переключателей), а вместо этого используют специальный канал связи.

Многоконтурные контроллеры необходимо настраивать с помощью специальной программы на ПК, которая может загружать конфигурацию в контроллер с помощью специального интерфейса связи.

Информацию можно получить через интерфейс связи. Общие поддерживаемые интерфейсы связи включают: DeviceNet, Profibus, MODBUS / RTU, CanOPEN, Ethernet / IP и MODBUS / TCP.

Многоконтурные контроллеры представляют собой компактную модульную систему, которая может работать как в автономной системе, так и в ПЛК. окружающая обстановка. В качестве замены регуляторов температуры в ПЛК они обеспечивают быстрое ПИД-регулирование и разгружают большую часть математических вычислений. интенсивная работа процессора ПЛК, что позволяет увеличить скорость сканирования ПЛК.В качестве замены нескольких контроллеров DIN они обеспечить единую точку программного доступа ко всем контурам управления. Стоимость установки снижается за счет устранения большого количества проводки, вырезы в панелях и экономия места на панели.

Многоконтурные контроллеры предоставляют некоторые дополнительные функции, недоступные в традиционных контроллерах, устанавливаемых на панели. Например, Многоконтурные контроллеры имеют более высокую плотность контуров для данного пространства. Некоторые многоконтурные системы контроля температуры могут иметь до 32 контуров управления в корпусе, устанавливаемом на DIN-рейку длиной не более 8 дюймов.Они также сокращают количество проводов за счет наличия общего точка подключения для питания и интерфейсов связи.

Многоконтурные регуляторы температуры также имеют улучшенные функции безопасности, одной из которых является отсутствие кнопок, на которых любой может изменить важные настройки. Имея полный контроль над информацией, считываемой или записываемой в контроллер, производитель машин может ограничить информацию, которую любой оператор может прочитать или изменить, предотвращая нежелательные условия от возникновения, например, установка слишком высокой уставки до диапазона, который может привести к повреждению продукта или машины.Кроме того, контроллер модули могут быть заменены в горячем режиме. Это позволяет заменять модуль контроллера без отключения питания системы. Модули также может автоматически настраиваться после горячей замены.

Другие характеристики регулятора температуры

Напряжение питания

Обычно существует два варианта напряжения питания, когда речь идет о контроллерах температуры: низкое напряжение (24 В переменного / постоянного тока) и высокое напряжение (110–230 В переменного тока).

Размер

Контроллеры бывают нескольких стандартных размеров, которые обозначаются номерами DIN, такими как 1/4 DIN, 1/8 DIN, 1/16 DIN и 1/32 DIN.DIN — это сокращение от примерно переведенного Deutsche Institut fur Normung, немецкой организации по стандартам и измерениям. Для наших целей DIN просто означает, что устройство соответствует общепринятому стандарту размеров панелей.

Сравнение размеров DIN

Размер DIN	1/4	1/8	1/16	1/32
Размер в мм	92 х 92	92 х 45	45 х 45	49 х 25
Размер в дюймах	3.62 х 3,62	3,62 х 1,77	1,77 x 1,77	1,93 х 0,98

Наименьший размер — это 1/32 DIN, который составляет 24 мм × 48 мм, с соответствующим вырезом в панели 22,5 мм × 45 мм. Следующий размер вверху находится 1/16 DIN, размер которого составляет 48 мм × 48 мм с размером выреза в панели 45 мм × 45 мм. 1/8 DIN составляет 48 мм × 96 мм с вырез в панели 45 мм × 92 мм. Наконец, самый большой размер — это 1/4 DIN размером 96 мм × 96 мм с вырезом в панели 92 мм × 92 мм.

Важно отметить, что стандарты DIN не определяют, насколько глубоко контроллер может находиться за панелью. Стандарты учитывайте только размеры передней панели и размеры выреза в панели.

Одобрения агентств

Желательно, чтобы терморегулятор имел какое-либо одобрение агентства, чтобы гарантировать, что контроллер соответствует требованиям. минимальный набор норм безопасности. Тип разрешения зависит от страны, в которой будет использоваться контроллер.В Наиболее распространенное одобрение, регистрация UL и cUL, применяется ко всем контроллерам, используемым в США и Канаде. Обычно бывает один сертификация требуется для каждой страны.

Для контроллеров, которые используются в странах Европейского Союза, требуется одобрение CE.

Третий тип сертификата — FM. Это относится только к ограничивающим устройствам и контроллерам в США и Канаде.

Класс защиты передней панели

Важной характеристикой контроллера является степень защиты передней панели.Эти рейтинги могут быть в форме рейтинга IP или Рейтинг NEMA. Классы IP (защиты от проникновения) применяются ко всем контроллерам и обычно составляют IP65 или выше. Это означает, что из только на передней панели, контроллер полностью защищен от пыли и струй воды под низким давлением со всех сторон с помощью разрешено только ограниченное проникновение. Рейтинги IP используются в США, Канаде и Европе.

Рейтинг контроллера NEMA (Национальная ассоциация производителей электрооборудования) параллелен рейтингу IP.Большинство контроллеров имеют Рейтинг NEMA 4 или 4X, что означает, что они могут использоваться в приложениях, требующих только промывки водой (не маслами или растворителями). В «X» в рейтинге NEMA 4X означает, что передняя панель не подвержена коррозии. Рейтинги NEMA используются в основном в США и Канаде.

Что такое ПИД-регулятор температуры?

ПИД-регулирование температуры — это функция контура управления, которая имеется в большинстве контроллеров процесса и предназначена для повышения точности процесса.ПИД-регуляторы температуры работают с использованием формулы для расчета разницы между желаемой уставкой температуры и текущей температурой процесса, а затем прогнозируют, сколько энергии нужно использовать в последующих циклах процесса, чтобы гарантировать, что температура процесса остается как можно ближе к уставке, исключая влияние изменения технологической среды.

ПИД-регуляторы температуры отличаются от регуляторов температуры включения / выключения, в которых 100% мощности подается до тех пор, пока не будет достигнуто заданное значение, после чего мощность снижается до 0%, пока температура процесса снова не упадет ниже заданного значения.Это приводит к регулярным перерегулированиям и задержкам, которые могут повлиять на общее качество продукта.

Регуляторы температуры с ПИД-регулятором более эффективны при устранении нарушений технологического процесса, которые могут казаться столь же безобидными, как открытие дверцы духовки, но изменение температуры может затем повлиять на качество конечного продукта. Если ПИД-регулятор температуры настроен правильно, он компенсирует возмущение и вернет температуру технологического процесса к заданному значению, но снизит мощность по мере приближения температуры к заданному значению, чтобы не допустить превышения и риска повреждения продукта слишком большим нагревом.

P, I & D

ПИД-регулирование относится к «оптимальной» категории теории управления, которая определяет, что определенная переменная процесса достигается оптимальным образом. Для ПИД-регулятора температуры оптимальной переменной является поддержание температуры процесса на заданном уровне в течение желаемого периода времени, избегая каких-либо серьезных изменений в результате запаздывания, перерегулирования или возмущений.

Три элемента алгоритма PID — это пропорциональный, интегральный и производный.Каждый из этих элементов относится к отклонению температуры процесса от заданного значения за период времени.

• Пропорционально — разница между заданным значением и текущей температурой процесса
• Integral — предыдущее отклонение от уставки
• Производная — прогнозируемая будущая дисперсия на основе предыдущей и текущей дисперсии

Эти отклонения во времени затем рассчитываются с использованием формулы ПИД, вручную инженером или автоматически контроллером температуры, и в результате получается, сколько мощности необходимо приложить к процессу, чтобы поддерживать температуру на заданном уровне.

История ПИД-регуляторов температуры

Механические устройства обратной связи используются с конца 18 ^{-х годов} века в виде регуляторов. Они были ограничены только одним или двумя элементами из пропорционального, интегрального или производного и изначально предназначались для поддержания постоянной рабочей скорости в паровых двигателях, которые использовались для привода заводского оборудования.

Первый полный ПИД-регулятор был разработан в 1911 году Элмером Сперри для ВМС США для автоматизации управления кораблем.Сперри разработал свою систему, чтобы подражать поведению рулевых, которые были способны компенсировать постоянную дисперсию, а также предвидеть, как дисперсия изменится в будущем.

Впоследствии, в 1922 году, инженер Николас Минорский опубликовал первый теоретический анализ ПИД-регулирования, аналогично основанный на наблюдениях за способностью рулевого адаптироваться к меняющимся условиям. Минорский передал способность рулевого адаптироваться к изменяющимся условиям в виде математической формулы, которая легла в основу современного ПИД-регулирования.

Ссылка: Разработка ПИД-регулятора — Стюарт Беннетт

Различные методы настройки для ПИД-регуляторов

Существует два основных способа настройки регулятора температуры с помощью значений ПИД.

1. Инженер вручную определяет переменные P, I и D и уровень мощности, необходимый в процессе для поддержания заданного значения.
2. Путем ввода целевых значений и использования функции самонастройки контроллер температуры автоматически вычисляет PID для непосредственного управления процессом.

В любом случае формула ПИД обеспечивает уровень мощности, применяемый в процессе для поддержания заданного значения, которое либо вводится инженером, либо устанавливается самим ПИД-регулятором.

Чтобы узнать больше о настройке ПИД-регулятора температуры, прочитайте запись в нашем блоге «Что такое настройка ПИД-регулятора и как она работает?».

Какой ПИД-регулятор температуры?

Настройка контура ПИД-регулирования используется в различных контроллерах температуры и для различного количества контуров.Самая простая настройка — один регулятор температуры для расчета ПИД-регулирования и управления одним процессом.

В медицинском чистящем оборудовании часто используется одноконтурный ПИД-регулятор температуры, чтобы гарантировать, что процесс протекает при нужной температуре достаточно долго для правильной стерилизации инструментов. Датчик температуры будет измерять температуру внутри стерилизационного резервуара, которую затем интерпретирует ПИД-регулятор температуры и использует для увеличения или уменьшения мощности, подаваемой на нагревательный элемент.

Более сложная настройка ПИД-регулятора температуры представляет собой многопоточную схему, в которой один регулятор температуры управляет несколькими процессами одновременно. Однако каждый процесс является дискретным и поэтому работает в отдельных циклах, поэтому нарушение одного процесса не повлияет на другой. Например, в пекарне может быть несколько печей, работающих с одним и тем же заданным значением, но не влияющих друг на друга, которые будут управляться многопоточным ПИД-регулятором температуры.

ПИД-регуляторы с контурами каскадного управления

Некоторые ПИД-регуляторы температуры имеют расширенные возможности, которые позволяют им управлять несколькими контурами, которые связаны друг с другом, вместо того, чтобы каждый контур работал незаметно под центральным управлением.

Каскадное управление — это когда два контура управления работают по отношению друг к другу в форме первичного и вторичного контура. Первичный контур управляет основным элементом нагреваемого процесса, однако у него нет прямого нагревательного элемента, работающего на нем. Вместо этого есть вторичный элемент, который часто представляет собой рубашку вокруг первого и управляется нагревательным элементом. ПИД-регулятор измеряет как первичный, так и вторичный контуры и регулирует уровень мощности, влияющий на тепло вторичного элемента, так что он, в свою очередь, нагревает первичный элемент до заданного значения.

Настройка ПИД-регулятора в каскадных контурах важна, поскольку в противном случае может произойти чрезмерное перерегулирование, ожидающее, пока первичный элемент достигнет уставки. ПИД-регулятор снижает мощность, когда температура приближается к заданному значению, чтобы соответствовать, а затем поддерживать заданное значение. Знакомый пример этого — плавление шоколада, когда шоколад подвергается прямому воздействию тепла, он может гореть, но его можно растопить в миске над горячей водой. Шоколад является первичным контуром, нежным веществом, которое в конечном итоге необходимо нагреть, а чаша с водой — вторичным контуром, промежуточным звеном между подачей тепла и первичным контуром.Каскадные петли работают по тому же принципу, но в гораздо большем масштабе и с точным контролем температуры.

T o Чтобы узнать больше о каскадном регулировании и ПИД-регуляторах температуры, прочтите нашу запись в блоге «Как работает каскадное регулирование?» и наш бесплатный технический документ «Повышение качества процесса с помощью каскадного управления»

ПИД-регулирование температуры в нескольких зонах

Многоконтурные ПИД-регуляторы температуры

также полезны для управления многозонными процессами, в которых необходимо управлять одним процессом, но нагревательный элемент настолько велик, что могут возникать расхождения температур между одной областью и другой.

Например, в промышленной духовке с шестью различными нагревательными элементами температура должна быть одинаковой по всей духовке, но разные элементы могут привести к тому, что одни области будут более горячими, чем другие. Поскольку для процесса требуется однородная температура, решение состоит в использовании многопетлевого ПИД-регулятора температуры для управления всеми шестью нагревательными элементами, так что фактически одновременно работают шесть контуров управления. Затем ПИД-регулятор может регулировать мощность каждого нагревательного элемента индивидуально, чтобы поддерживать заданное значение во всех зонах нагрева в духовке.

West Control Solutions предлагает широкий ассортимент ПИД-регуляторов температуры различных уровней, устанавливаемых на DIN-панель, для удовлетворения любых требований промышленного процесса, см. Наш полный ассортимент цифровых ПИД-регуляторов.

Контроллер температуры

Регулятор температуры

Регуляторы температуры доступны в следующих версиях:

SCN-RT6REG.01	Регулятор температуры 6-ти кратный	2СУ МДРК
SCN-RT6AP.01	Регулятор температуры / датчик 6-кратный	Накладной монтаж, для датчиков PT1000 до 12 кабелей
SCN-RT2UP.01	Контроллер температуры / датчик 2-кратный	скрытый монтаж, для датчиков PT1000, кабель длиной до 12 м
SCN-RT4UP.01	Регулятор температуры / датчик 4-х кратный	скрытый монтаж, для датчиков PT1000, кабель длиной до 12 м
Принадлежности SCN-RTxAP / UP.01
SCN-PTST1.01	PT 1000 Стандартный датчик	Размеры 4 мм x 30 мм, длина кабеля 1 м
SCN-PTST3.01	PT 1000 Стандартный датчик	Размеры 6 мм x 50 мм, длина кабеля 3 м
SCN-PTAN3.01	PT 1000 Ремень датчика при установке	Размеры 8 мм x 40 мм, длина кабеля 3 м
SCN-PTDE0.01	PT 1000 Датчик потолочного монтажа	Диаметр выреза: 23 мм, глубина: 28 мм

Контроллер температуры MDT используется для всех целей регулирования температуры.Температура принимается как объект KNX или напрямую от подключенных датчиков температуры PT1000. (Только SCN-RT6AP.01, SCN-RT2UP.01 или SCN-RT4UP.01).

• Производство в Германии, сертифицировано по ISO 9001
• Выбираемый регулятор температуры (PI, двухпозиционный, PWM)
• Предельные значения мин. / Макс.
• Сигнализация защиты от замерзания / тепла
• Мин. / Макс. Память
• Программируемая циклическая отправка состояния контакта
• Работа день / ночь / защита от замерзания / тепла, функция охлаждения
• Обратная связь по статусу от объектов статуса HVAC и RHCC
• Режим работы может быть установлен с помощью битовых / байтовых объектов
• Заданное значение через визуализацию, e.g.MDT VisuControl
• Встроенный шинный соединитель
• Гарантия 3 года

.