­­کنترلر دما چیست؟

کنترلر دما وسیله ای است که برای نگه داشتن دمای مورد نظر در مقدار مشخص به کار می رود.  کنترلر دما یکی از اصلی ترین ابزارهایی است که در هر محیط صنعتی با آن سر و کار داریم. در اکثر پروسه‌های صنعتی و حتی در خانه و منازل مسکونی نیز، کنترل دما کاربرد دارد. این محصولات، دما را طوری کنترل می‌کنند که مقدار فرآیند با نقطه تنظیم یکسان باشد، اما به دلیل ویژگی‌های جسم کنترل‌شده و روش کنترل کنترل‌کننده دما، پاسخ متفاوت خواهد بود.

این تجهیز تفاوت بین نقطه تنظیم و دمای اندازه گیری شده را محاسبه می کند. کنترلر دما یک ورودی از یک سنسور دما می گیرد و یک خروجی دارد که به یک عنصر کنترلی مانند بخاری یا فن متصل است. در این سیستم، دمای خروجی یک سنسور نظیر ترموکوپل و یا RTD را دریافت نموده، و دمای واقعی سنسور را با دمای مورد نیاز مقایسه می کند و خروجی مناسب را به تجهیزات کنترلی نظیر فن و یا المنت می فرستد.

مشخصات فنی ­­کنترلر دما

کنترلر دما تنها یکی از اجزای سیستم کنترل دما است. بنابراین برای انتخاب کنترل کننده مناسب باید کل سیستم کنترل دما مورد تجزیه و تحلیل و بررسی قرار گیرد. این موارد را می توان در هنگام انتخاب یک کنترل کننده دما بررسی کرد و در نظر گرفت. محدوده اندازه گیری و دقت دستگاه، حداکثر دمای قابل تحمل، ابعاد دستگاه، تعداد پورت ها، تعداد و نوع خروجی و ورودی، شرایط محیط و سایر نکاتی که نیاز به کاملتر و جامع تر بودن دارد.

مشخصات فنی ­­یک کنترلر دمایی مناسب صنعت

• پدارای نمایشگر
• کنترل گرما
• دارای متدهای کنترلی P و ON/OFF
• دارای رنج ستینگ در بازه های زمانی مختلف از 0 تا 400 درجه سانتی گراد
• ورودی: ترموکوپل، RTD
• دارای SAMPLE زمانی: 100 میلی ثانیه
• دارای رنج تنظیم در بازه های زمانی مختلف: از 0 تا 400 درجه سانتی گراد
• دارای یک خروجی کنترلی در انواع: رله ایی، SSR، جریانی
• دارای خروجی OPTIONAL :ALARM
• تغذیه: 100-240 ولت AC

ابعاد

• 48×48 میلی متر
• 72×72 میلی متر
• 48×96 میلی متر

انواع ­­کنترلر دما

سه نوع اساسی کنترلر دما وجود دارد: روشن-خاموش (on-off)، تناسبی و PIDکه بسته به سیستمی که کنترل می‌شود، اپراتور می‌تواند یکی از این انواع را برای کنترل فرآیند استفاده کند.

1. کنترلر تدریجی یا I (اقدام کنترلی انتگرال)

اقدام I (یا اقدام کنترلی انتگرال) متغیر دستکاری‌شده را بسته به ابعاد و مدت انحراف، افزایش یا کاهش می‌دهد.

با اقدام تناسبی، دما در دمایی با اختلاف از ست‌پوینت ثابت و پایدار می‌شود (افست)، اما انحراف با گذر زمان کاهش پیدا می‌کند و با ترکیب کردن اقدامات تناسبی و انتگرال، مقدار فرآیند با ست‌پوینت یکسان می‌شود.

2. کنترلر اقدام P (اقدام کنترلی تناسبی)

از اقدام P (یا اقدام کنترلی تناسبی) استفاده می‌شود تا یک متغیر دستکاری‌شده را خروجی کند (متغیر خروجی کنترل) که متناسب با انحراف است، با این هدف که انحراف بین مقدار فرآیند و ست‌پوینت را کاهش دهد. یک باند متناسب تنظیم می‌شود که مرکز آن روی ست‌پوینت قرار دارد و خروجی بر اساس مقررات زیر تعیین می‌شود:

• یک متغیر دستکاری‌شده که متناسب با انحراف است خروجی می‌شود، وقتی که مقدار فرآیند، داخل باند متناسب باشد.
• یک متغیر 100 درصد دستکاری‌شده خروجی می‌شود، وقتی که مقدار فرآیند، کمتر از باند متناسب است.
• یک متغیر صفر درصد دستکاری‌شده خروجی می‌شود، وقتی که مقدار فرآیند، بیشتر از باند متناسب است.

3. کنترلر دما روشن/خاموش یا قطعی وصلی

    ساده ترین نوع کنترلر، نوع قطع و وصلی است. خروجی در این حالت تنها قطع و وصل است و مقدار مابین آن وجود ندارد. (on-off)

یک کنترلر دمای روشن-خاموش، ساده‌ترین شکل دستگاه کنترل است. خروجی از این دستگاه یا روشن (on) است، یا خاموش (off) و هیچ حالت دیگری ندارد. یک کنترلر روشن-خاموش، تنها زمانی خروجی را سوییچ می‌کند، که دما از ست پوینت (نقطه از پیش تعیین شده) بگذرد. برای کنترل حرارت‌دهی (هیتینگ)، خروجی زمانی روشن است که دما پایین‌تر از ست‌پوینت است و وقتی بالاتر از ست‌پوینت باشد، خروجی خاموش می‌شود.

از آنجایی که دما از ست‌پوینت عبور می‌کند تا وضعیت خروجی تغییر کند، دمای فرآیند به شکل پیوسته بالا پایین می‌شود، یعنی مدام از پایین ست‌پوینت به بالای آن می‌رود و دوباره پایین می‌آید. در مواردی که این تغییر کردن به شکل سریع انجام شود، برای جلوگیری از آسیب رسیدن به کنتاکتورها و شیرها، یک تفاضل روشن-خاموش که به آن «هیسترزیس» گفته می‌شود، به عملیات کنترلر اضافه می‌شود.

نحوه عملکرد ­­کنترلر دما

کنترلرها از نظر عملکردی به دو دسته ناپیوسته و پیوسته تقسیم می شوند. کنترلر های ناپیوته شامل کنترلر دووضعیتی(ON-OFF)، سه وضعیتی و چند وضعیتی می باشد.کنترلرهای پیوسته شامل کنترلر تناسبی(Proportional)،کنترلر انتگرالی (Integral) ، کنترلر تناسبی–انتگرالی (PI)، کنترلر تناسبی– مشتقی(PD)، کنترلرPID و کنترل فازی می باشند. کنترلر PID که از متداول ترین نوع کنترلر در صنایع است. از ترکیب موازی سه کنترلر تناسبی ،انتگرالی و مشتق گیر ایجاد می شود. این کنترلرهای قابل برنامه ریزی، معمولا برای کنترل و تنظیم پارامترهای صنعتی از جمله سرعت، دما ،جریان ، فشار و … استفاده می شود.

 دیگر عملکرد ها:

• کنترل دما به معنای تلاش در راستای ثابت نگه داشتن دما است با توجه به آنکه اگر دما بالاتر از میزان مورد نظر بود، دما را کاهش داده و
  اگر دما کمتر از مقدار مطلوب باشد، دما را افزایش دهیم. کنترلر دما وسیله ای است که فرمان دهی و نظارت بر کنترل دما را بر عهده دارد.
• نقش کنترلر دما، انجام تنظیمات لازم برای کاربردهای گرمایشی و سرمایشی است.
• کنترلر دما، تجهیزات گرمایشی و سرمایشی را کنترل کرده تا اختلاف بین مقدار تنظیم شده (SP) (set point) و مقدار فعلی (PV) (present value) را از بین ببرد.
• اقدامات زیر همواره در حال تکرار شدن بوده تا دما در نزدیکی مقدار مطلوب نگه داشته شود:
• ورودی سیستم (Input) دمای کوره را از طریق سنسور دما اندازه گیری می کند.
• کنترل کننده سیستم (Control) مقدار مطلوب را با مقدار تنظیم شده مقایسه کرده و تصمیم گیری می کند.
• خروجی سیستم (Output) هیتر را متناسب با تصمیمی که می گیرد، روشن یا خاموش می کند.

کاربرد های ­­کنترلر دما

  کنترلر دما برای بسیاری از کارها به خصوص موارد زیر، استفاده می‌شود:

• بهبود کارایی احتراق‌ها
• واکنش‌های شیمیایی
• تخمیر
• خشک کردن
• تبدیل به آهک کردن
• تقطیر
• اکستروژن
• تهویه‌ی مطبوع (HVAC)

نکات انتخاب ­­کنترلر دمای مناسب

عوامل موثر در انتخاب کنترلر به شرح زیر است:

• نوع سنسور دمای ورودی ) ترموکوپل یا( RTD و محدوده دما
• نوع خروجی مورد نیاز )رله الکترومکانیکی، SSR یا خروجی آنالوگ (
• الگوریتم کنترلی مورد نیاز on/off و PID
• تعداد و نوع خروجی های مورد نیاز ( گرمایش، سرمایش، آلارم، حد اخطار )

یک کنترلر دمای مناسب، کنترلی است که بتواند تمامی خصیصه های تجهیز مورد نظر مارا اندازه گیری کرده و مورد بررسی قرار دهد. به این ویژگی ها توجه کنید:

• خصیصه‌های استاتیک:  ویژگی های استاتیک، که نشان دهنده قابلیت گرمایش است ، با ظرفیت گرم کننده تغییر می کند.
• خصیصه‌های دینامیک: ویژگی های پویا ، که نشان دهنده ویژگی های راه اندازی (یعنی پاسخ شدید) گرمایش است ، با ظرفیت بخاری و کوره تغییر می کند که می تواند به شکلی پیچیده بر یکدیگر تأثیر بگذارند.
• ظرفیت گرمایی: ظرفیت گرمایی ، که نشان دهنده سهولت گرمایش است ، با ظرفیت کوره تغییر می کند است.
• اختلالات بیرونی: اختلالات خارجی باعث تغییر دما می شود. به عنوان مثال ، باز یا بسته شدن یک در روی مخزن با دمای ثابت می تواند باعث ایجاد اختلالات خارجی شود که تغییرات دما را ایجاد می کند.

خرید ­­کنترلر دما

بحث کنترل دما در اتوماسیون صنعتی و ابزار دقیق یکی از مهم ترین هاست و کیفیت تجهیزاتی که در پروژه های صنعتی به کار می رود بسیار مهم است.  مجموعه ما به عنوان نمایندگی فروش اکثر برندهای معتبر تجهیزات اتوماسیون صنعتی، همواره با بهترین قیمت و کیفیت و همچنین خدمات پس از فروش،‌پشتیبانی و تعمیرات، تمامی نیازهای صنعت گران را تحت پوشش قرار داده و خوشبختانه توانسته مشتریان خود را با رضایت کامل بدرقه کند.

دقت نکردن به بخش خرید یک سیستم عالی کنترلر دما و عدم انجام دهی کنترل دمای مناسب، می تواند مشکلاتی اساسی در زمینه ایمنی، کیفیت و بهره وری به همراه داشته باشد.

قیمت ­­کنترلر دما

بسته به نوع و مدل محصول مورد نیاز محیط شما، بازه قیمتی متفاوتی برای ترموستات ها و کنترلر های دما از 450 تومان الی 3 میلیون و نیم وجود دارد.

تایمردار بودن کنترلر نیز روی بحث قیمت اثرگذار است. شما می توانید محصولات مارا بصورت نقد و اقساط، حضوری و آنلاین مشاهده و انتخاب نمایید. لازم بذکر است تمامی محصولات ما دارای اصالت و گارانتی می باشد.

امروزه شاهد انواع مختلفی از کنترلرهای دما در اطراف، خصوصا منزل هستیم. مثلا یک بخاری آب گرم با استفاده از یک ترموستات دمای آب را کنترل می کند و آن را در یک درجه حرارت خاص کنترل می کند. از کنترل کننده های دما در کوره ها نیز استفاده می شود. هنگامی که درجه حرارت برای اجاق تنظیم می شود ، یک کنترل کننده درجه حرارت واقعی ،داخل فر را کنترل می کند. اگر به زیر دمای تنظیم شده برسد ، سیگنالی را برای فعال کردن بخاری ارسال می کند تا دما دوباره به نقطه تنظیم برسد. در یخچال ها از ترموستات نیز استفاده می شود. بنابراین اگر درجه حرارت بیش از حد زیاد شود ، یک کنترل کننده اقدام به کاهش دما می کند.