パネル取付 PID 温度調節計

パネル取付の PID 温度調節計は、温度センサを読み、その読みを設定値と比較し、差を埋めるように加熱または冷却の出力を駆動します。プロセスを温度に保つ計器であり、試験台だけでなく、押出機、射出成形機、包装ライン、乾燥器、恒温槽、環境チャンバに現れるのはそのためです。

このページの調節計は、48×48 から 96×96 mm までの 4 つのパネルサイズをカバーします。入力は熱電対と測温抵抗体の 10 種に加え、4-20 mA と 0-10 V をカバーし、注文時に固定されるのではなく計器のメニューで選びます。出力はリレー接点、SSR 駆動、PID の電流または電圧出力、線形伝送の出力をカバーし、パネルサイズが許す範囲で組み合わせられます。

構成は 5 つの位置から組み立てるコードとして注文します。サイズコードがパネルの取付穴を定め、出力コードが開閉の形式を定め、警報コードが 1 つまたは 2 つの警報チャンネルを定め、末尾の英字が RS-485 を加えます。出力の位置が一部のオプションでは 1 桁、別では 2 桁になるため、コードの長さは構成によって変わります。

PID 温度調節計の仕組み

調節計はサーモスタットではなく制御ループを回します。リレーだけの調節計は、設定値に達するまでヒータを全開にし、それから全閉にするため、設定値を行き過ぎてから戻ります。PID ループは、プロセスが設定値からどれだけ離れているか、どれだけの間離れているか、どれだけの速さで動いているかを測り、出力を段階ではなく比例的に調節します。同じヒータでも、PID ループは設定値のより近くで落ち着き、そこに留まります。

出力形式は、その調節が負荷にどう届くかを決めます。リレー出力は開閉しかできないため、ループは周期の中でリレーが閉じている時間の長さを変えて働きます。SSR 駆動は無接点で開閉し、はるかに短い周期で同じ比例制御を可能にします。線形の 4-20 mA または 0-10 V の出力は、負荷を直接開閉するのではなく、電力調整器や弁を駆動し、接点で扱うには大きすぎる負荷に向く形式です。

入力種別は、ハードウェアの選択ではなくメニューの設定です。K 型熱電対用に設定した調節計は、同じ端子につないだ PT100 から、もっともらしく誤った値を読みます。計器が信号を間違った曲線で線形化するためです。したがって入力種別は、注文だけの問題ではなく、試運転の一部です。

正しい調節計の選定

パネルの取付穴から始めます。それは通常、筐体側で既に固定されており、このシリーズでは何が使えるかまで決めます。48×48 のサイズは SSR 駆動かリレーのいずれかを載せ、両方は載せられないため、線形伝送の出力と接点を同時に必要とする機械は、そのサイズを使えません。

次に、負荷から出力を決めます。マグネットスイッチや電磁弁はリレー出力に向きます。半導体リレーやサイリスタユニットは SSR 駆動に向き、より速く開閉し、摩耗する接点がありません。電力調整器や調節弁は線形出力に向き、記録したり PLC へ送ったりもする必要がある負荷は、開閉用の出力と並ぶ線形伝送の出力に向きます。

次にセンサと警報です。熱電対と測温抵抗体の 10 種に加え、既に信号が整えられたセンサ用の 4-20 mA と 0-10 V をカバーします。警報チャンネルは、上位の警報コードで 2 つ使えます。警報が高い読みではなく故障したヒータを捕まえるためのものである場合は、ヒータ断線タイプを指定し、それを頼りにする前に、プロセスに合うように 2 つのパラメータを設定する必要があります。

取付穴、センサ種別、出力形式、警報チャンネルの数、RS-485 の要否を述べてください。コードはそれらから決まります。

限界と確認事項

この計器は調節計で、トランスミッタではありません。線形伝送の出力を注文しない限り、測定値の絶縁された再伝送を提供せず、記録もしません。温度の記録を文書で残す必要があるプロセスは、データロガーや記録計を追加で必要とします。

ここに公表したリレーの定格は、250 VAC で 3 A または 5 A の接点定格で、特定のパネルサイズや出力コードに結び付けずに、1 つの数値として与えられています。接点定格は負荷定格ではありません。電磁弁やモータのような誘導性負荷は、切るときに、同じ公称電流の抵抗性負荷が生まないサージを引きます。そのような負荷は、調節計から直接ではなく、中継リレーを介して開閉するのが通例です。

仕様がしばしば求める数値のいくつかは、同梱の資料には全くなく、このページでは推測せずに必要情報として挙げています。保護等級、動作温度と湿度、測定精度、サンプリング周期、絶縁耐力です。同梱の図の警報表も設定値 9 と 10 を欠いているため、その 2 つは資料に記載なしとして公開しています。

最後に、写真に示した調節計は、同梱の文書が与えるシリーズコードとは異なる参照を載せています。それが解決するまで、識別は未確定として扱い、コードではなく必要な構成を述べてください。注文の前に両者を突き合わせられるようにするためです。