Överväganden för temperaturregulatorjoner
Styrbarhet av elvärme
Regulatorns grundläggande funktion är att jämföra den faktiska temperaturen med börvärdet och generera en utgång som bibehåller börvärdet.
Regulatorn är en del av det övergripande styrsystemet och hela systemet bör analyseras vid val av lämplig regulator. Följande bör beaktas när du väljer en styrenhet:
1. Typ av ingångssensor (termoelement, RTD, kassett och temperaturområde)
2. Sensorarrangemang
3. Nödvändig kontrollalgoritm (på/av, proportionell, PID, automatisk justering av PID)
4. Typ av utgångshårdvara som krävs (elektromekaniskt relä, SSR, analog utsignal)
5. Ytterligare utgångar eller systemkrav (nödvändiga temperatur- och/eller börvärdesvisningar, kyleffekter, larm, gränser, datorkommunikation, etc.)
Ingångstyp
Typen av ingångsgivare beror på önskat temperaturområde, önskad mätupplösning och noggrannhet samt hur och var givaren är monterad.
Sensorarrangemang
Korrekt placering av avkänningselementet i förhållande till arbetsposition och värmekälla är avgörande för god kontroll. Om de tre kan arrangeras nära varandra, blir det lättare att få hög noggrannhet och till och med nå gränsnoggrannheten för styrenheten. Men om värmekällan är längre bort från arbetsplatsen kan placering av avkänningselementet på en annan plats mellan värmaren och arbetsplatsen göra stor skillnad i den uppnådda noggrannheten.
Innan du väljer platsen för avkänningselementet, avgör om värmebehovet är väsentligen konstant eller förändras. Om värmebehovet är relativt konstant, håller en placering av avkänningselementet nära värmekällan temperaturförändringarna på arbetsplatsen till ett minimum.
Och när värmebehovet ändras, kan avkänningselementet placeras nära arbetsplatsen att det kan känna av förändringar i värmebehovet snabbare. På grund av den ökade termiska hysteresen mellan värmaren och avkänningselementet uppstår dock större över- och undersvängningar, vilket resulterar i en större spridning mellan max- och lägsta temperaturer. Denna spridning kan minskas genom att välja en PID-regulator.
Kontrollalgoritm (läge)
Metoden med vilken regulatorn försöker återställa systemtemperaturen till önskad nivå. De två vanligaste metoderna är binär (på-av) kontroll och proportionell (gas) kontroll.
On-off kontroll
På-av-styrning har det enklaste styrläget. Den har ett dödband (skillnad) uttryckt som en procentandel av ingångsintervallet. Börvärdet är vanligtvis i mitten av dödbandet. Så om ingången är 0 till 1000°F, dödbandet är 1% och börvärdet är 500°F, när temperaturen är 495°F eller lägre, kommer utgången att vara full på tills temperaturen når 505°F, detta utgången kommer att vara helt avstängd. Den förblir helt avstängd tills temperaturen sjunker till 495°F.
Om responsen för processen är snabb, kommer cykling mellan 495°F och 505°F att vara snabb. Ju snabbare reaktionshastigheten för processen är, desto större mängd över- och underslag, och desto snabbare cykler kontaktorn när den används som det sista kontrollelementet.
On-off-styrning används vanligtvis där exakt styrning inte krävs, till exempel i system där energi inte kan slås på och av ofta, när temperaturen ändras mycket långsamt på grund av för mycket systemmassa, eller som ett temperaturlarm.
En speciell typ av till/från-kontroll som används som larm är gränskontroll. Denna styrenhet använder ett låsrelä som måste återställas manuellt för att stänga av processen när en viss temperatur uppnås.
