متحكّم PID لدرجة الحرارة للوحة

يقرأ متحكّم PID لدرجة الحرارة المُركَّب في اللوحة حسّاسَ حرارة، ويقارن القراءة بقيمة مطلوبة، ويقود خرج تسخين أو تبريد ليسدّ الفارق. وهو الجهاز الذي يُبقي العملية على حرارة، ولهذا يظهر على آلات البثق وآلات حقن البلاستيك وخطوط التعبئة والأفران والحَمّامات وغرف البيئة، لا على مناضد الاختبار وحدها.

وتغطّي المتحكّمات في هذه الصفحة أربعة مقاسات لوحة من 48×48 إلى 96×96 mm. وتغطّي المداخل عشرة أنواع من الأزواج الحرارية وRTD إضافة إلى 4-20 mA و0-10 V، تُختار في قائمة جهاز القياس لا أن تُثبَّت عند الطلب. وتشمل المخارج ملامس المرحل وتشغيل SSR وخرج تيّار أو جهد PID وخرج إرسال خطّي، وتركّب بعضُها مع بعض حيث يسمح مقاس اللوحة.

ويُطلب التكوين رمزًا مبنيًّا من خمسة مواضع: رمز المقاس يحدّد فتحة التركيب في اللوحة، ورمز الخرج يحدّد شكل التبديل، ورمز الإنذار يحدّد قناة أو قناتَين، وحرف في آخر الرمز يضيف RS-485. ولأنّ موضع الخرج رقم واحد في بعض الخيارات واثنان في أخرى، يطول الرمز أو يقصر بحسب التكوين.

كيف يعمل متحكّم PID لدرجة الحرارة

لا يشغّل المتحكّم منظّم حرارة فحسب بل حلقة تحكّم. فمتحكّم المرحل وحده يُشغّل السخّان كاملًا حتى تبلغ القيمة المطلوبة ثم يُطفئه كاملًا، فيجاوز الحدّ ثم ينقص حوله. أمّا حلقة PID فيقيس كم بعدت العملية عن القيمة المطلوبة، وكم مدت بعيدة عنها، وبأي سرعة تتحرّك، ثم يعدّل الخرج بالتناسب لا بالتدرّج. وعلى السخّان نفسه تستقرّ حلقة PID قرب القيمة المطلوبة وتثبت هناك.

ويحدّد شكل الخرج كيف يبلغ ذلك التعديل الحمل. فخرج المرحل لا يفعل سوى التبديل، فتعمل الحلقة بتغيير كم يبقى المرحل مغلقًا داخل الدورة. وتشغيل SSR يبدّل بالحالة الصمّة، بما يتيح التنسيق نفسه بدورة أقصر بكثير. والخرج الخطّي 4-20 mA أو 0-10 V يقود متحكّم قدرة أو صمّامًا لا أن يبدّل الحمل مباشرة، وهو الشكل الذي يناسب حملًا أضخم من أن يحتمله ملامس.

ونوع المدخل إعداد في القائمة لا خيار عتاد. فالمتحكّم المضبوط على زوج حراري من النوع K سيقرأ قيمة معقولًا وخاطئة من PT100 على الأطراف نفسها، لأنّ الجهاز يُخطّط الإشارة مقابل المنحنى الخطأ. لذلك يدخل نوع المدخل في التشغيل التجريبي، لا في الطلب وحده.

كيف تختار المتحكّم المناسب

ابدأ من فتحة التركيب في اللوحة. فهي غالبًا محسومة سلفًا بالغلاف، وعلى هذه السلسلة هي تحدّد أيضًا المتاح: فمقاس 48×48 يحمل إمّا تشغيل SSR أو المرحل، لا الاثنين، فلا تستخدمه آلة تحتاج إرسالًا خطّيًا وملامس معًا.

ثمّ احسم الخرج من الحمل. فيتّصل الملقم أو الصمّام الكهرومغناطيسي بخرج المرحل. والمرحل الحالة الصمّة أو وحدة الثايرستور بتشغيل SSR، وهو أسرع تبديلًا ولا ملامس فيه لتتآكل. ومتحكّم القدرة أو صمّام التحكّم بالخرج الخطّي، والحمل الذي يجب أيضًا تسجيله أو نقله إلى PLC بالإرسال الخطّي إلى جانب خرج التبديل.

ثمّ الحسّاس والإنذارات. تُغطّى عشرة أنواع من الأزواج الحرارية وRTD، إضافة إلى 4-20 mA و0-10 V لحسّاس مُكيَّف سلفًا. وتتوفّر قناتا إنذار على رمز الإنذار الأعلى. وحيث يكون الإنذار لالتقاط سخّان فاشل لا لقراءة عالية، فنوع انقطاع السخّان هو المطلوب، ويحتاج وسيطيه مضبوطين ليلائما العملية قبل أن يُركَن إليه.

واذكر فتحة التركيب، ونوع الحسّاس، وشكل الخرج، وعدد قنوات الإنذار، وهل RS-485 مطلوب، فيتبعها الرمز.

الحدود والنقاط المطلوب تأكيدها

هذا الجهاز متحكّم لا مُرسِل. فلا يعيد بثّ القيمة المقاسة معزولًا إلّا إذا طُلب الإرسال الخطّي، ولا يسجّل. والعملية التي تحتاج سجلّ حرارة موثَّقًا تحتاج مسجّل بيانات أو مسجّلًا إضافة إليه.

وتصنيف المرحل المنشور هنا تصنيف ملامس عند 250 VAC و3 A أو 5 A، رقمًا واحدًا من غير ربطه بمقاس لوحة معيّن أو رمز خرج. وتصنيف الملامس ليس تصنيف حمل: فالحمل المحاثّ كملقّم أو محرّك يسحب دفعة عند الفتح لا يسحبها حمل مقاوم بالتيّار الاسمي نفسه، والعادة أن تُبدَّل مثل هذه الأحمال عبر مرحل فاصل لا من المتحكّم مباشرة.

وبعض الأرقام التي تطلبها المواصفة كثيرًا غائبة عن المادة المورَّدة بالكلّية، وقد جُمعت في هذه الصفحة تحت معلومات مطلوبة لا تحت تقديرات: الحماية من الدخول، ودرجة حرارة التشغيل والرطوبة، ودقة القياس، وفترة أخذ العيّنات، وقوة العزل. وجدول الإنذار في الرسم المورَّد يسقط أيضًا قيمتَي الضبط 9 و10، فنُشرتا على أنّهما مجهولتان.

وأمّا أخيرًا، فالمتحكّم في الصورة يحمل مرجعًا غير رمز السلسلة في المستند المورَّد. وإلى أن يُحسم هذا، تعامل الهويّة على أنّها مفتوحة واقتبس التكوين الذي تحتاجه لا رمزًا، فيُطابق بينهما قبل إتمام الطلب.