Regolatore PID di temperatura da quadro

Un regolatore PID di temperatura da quadro legge un sensore di temperatura, confronta la lettura con una consigna e pilota un’uscita di riscaldamento o di raffreddamento per chiudere la differenza. È lo strumento che tiene un processo in temperatura, ed è per questo che compare sugli estrusori, sulle macchine per stampaggio, sulle linee di confezionamento, nei forni, nei bagni e nelle camere ambientali, e non solo sui banchi di prova.

I regolatori di questa pagina coprono quattro formati a quadro da 48×48 a 96×96 mm. Gli ingressi coprono dieci tipi di termocoppia e RTD più 4-20 mA e 0-10 V, scelti nel menu dello strumento e non fissati all’ordine. Le uscite coprono contatti a relè, pilotaggio SSR, un’uscita PID in corrente o in tensione e un’uscita a trasmissione lineare, e alcune di esse si combinano dove il formato lo consente.

La configurazione è ordinata come un codice costruito su cinque posizioni. Il codice di dimensione fissa il foro del pannello, il codice di uscita fissa la forma di commutazione, il codice di allarme fissa uno o due canali di allarme e una lettera in coda aggiunge RS-485. Poiché la posizione di uscita è una cifra in alcune opzioni e due in altre, la lunghezza del codice cambia con la configurazione.

Come funziona un regolatore PID di temperatura

Il regolatore esegue un ciclo di regolazione e non un termostato. Un regolatore a solo relè inserisce il riscaldamento completamente fino al raggiungimento della consigna e poi lo disinserisce del tutto, con un superamento e poi un arretramento attorno al valore. Un ciclo PID misura quanto il processo è lontano dalla consigna, da quanto tempo ne è lontano e quanto velocemente si sta muovendo, e regola l’uscita in modo proporzionale e non a gradini. Sulla stessa resistenza, il ciclo PID si stabilizza più vicino alla consigna e la mantiene.

La forma dell’uscita decide come quella regolazione raggiunge il carico. Un’uscita a relè può solo commutare, quindi il ciclo lavora variando per quanto tempo il relè resta chiuso dentro un ciclo. Un pilotaggio SSR commuta allo stato solido, il che consente la stessa proporzionatura con un ciclo molto più corto. Un’uscita lineare 4-20 mA o 0-10 V pilota un regolatore di potenza o una valvola invece di commutare il carico direttamente, ed è la forma che si addice a un carico troppo grande per un contatto.

Il tipo di ingresso è un’impostazione di menu e non una scelta di hardware. Un regolatore impostato per una termocoppia di tipo K leggerà un valore plausibile e sbagliato da un PT100 sugli stessi morsetti, perché lo strumento sta linearizzando il segnale contro la curva sbagliata. Il tipo di ingresso fa quindi parte della messa in servizio, e non solo dell’ordine.

Come scegliere il regolatore giusto

Si parta dal foro del pannello. Di solito è già fissato dall’involucro, e su questa serie decide anche cosa è disponibile: il formato 48×48 porta o un pilotaggio SSR o un relè, non entrambi, quindi una macchina che chiede insieme un’uscita a trasmissione lineare e un contatto non può usare quel formato.

Poi si definisca l’uscita a partire dal carico. Un contattore o un’elettrovalvola si addice a un’uscita a relè. Un relè statico o un’unità a tiristori si addice a un pilotaggio SSR, che commuta più in fretta e non ha un contatto da consumare. Un regolatore di potenza o una valvola di regolazione si addice a un’uscita lineare, e un carico che deve anche essere registrato o portato a un PLC si addice a un’uscita a trasmissione lineare accanto a quella di commutazione.

Poi il sensore e gli allarmi. Dieci tipi di termocoppia e RTD sono coperti, più 4-20 mA e 0-10 V per un sensore già condizionato. Due canali di allarme sono disponibili con il codice di allarme più alto. Dove l’allarme serve a intercettare una resistenza guasta e non una lettura alta, il tipo di rottura della resistenza è quello da specificare, e ha bisogno che i suoi due parametri siano impostati sul processo prima di potervi contare.

Indichi il foro, il tipo di sensore, la forma dell’uscita, il numero di canali di allarme e se serve RS-485, e il codice ne discende.

Limiti e punti da confermare

Questo strumento è un regolatore e non un trasmettitore. Non fornisce una ritrasmissione isolata del valore misurato se non è ordinata l’uscita a trasmissione lineare, e non registra. Un processo che deve avere una documentazione della temperatura ha bisogno anche di un registratore di dati o di un registratore.

La portata del relè pubblicata qui è una portata di contatto di 250 VAC a 3 A o 5 A, data come valore unico senza essere legata a un formato particolare o a un codice di uscita. Una portata di contatto non è una portata di carico: un carico induttivo come un’elettrovalvola o un motore assorbe uno spunto all’interruzione che un carico resistivo della stessa corrente nominale non ha, e la pratica usuale è commutare un tale carico attraverso un relè di interposizione e non direttamente dal regolatore.

Diversi valori che una specifica spesso chiede non sono affatto nel materiale fornito, e sono elencati su questa pagina come informazione richiesta invece che stimati: grado di protezione, temperatura e umidità di esercizio, accuratezza di misura, periodo di acquisizione e rigidità dielettrica. La tabella degli allarmi nel disegno fornito omette inoltre i valori di impostazione 9 e 10, quindi quei due sono pubblicati come sconosciuti.

Infine, il regolatore mostrato nella foto porta un riferimento diverso dal codice di serie indicato nel documento fornito. Finché la questione non è risolta, tratti l’identificazione come aperta e quoti la configurazione che le serve invece di un codice, così che i due possano essere confrontati prima che l’ordine sia effettuato.