Regulatory temperatury - regulacja temperatury i procesów

Regulacja, kontrola i sterowanie temperaturą oraz innymi wielkościami procesowymi jest jednym z podstawowych zadań podczas automatyzacji procesów przemysłowych

Do automatycznej regulacji i sterowania procesami przemysłowymi stosuje się najczęściej różnego rodzaju regulatory temperatury (termoregulatory), cyfrowe kontrolery i elektroniczne sterowniki temperatury i procesu. W naszej ofercie znajdziecie Państwo się klika rodzin przemysłowych regulatorów temperatury i procesu produkcji japońskiej firmy Shinko Technos LTD. Regulatory te różnią się między sobą przede wszystkim możliwościami, algorytmami regulacji, rozmiarami obudowy, a także sposobem montażu i przeznaczeniem. Wszystkie nasze regulatory wyposażone są w uniwersalne i wielozakresowe wejście pomiarowe, które obsługuje zarówno rezystancyjne czujniki temperatury (RTD: Pt100), termopary standardowe (J, K, E, N, T), wysokotemperaturowe termopary platynowe (S, R i B), a także sygnały analogowe (napięciowe i prądowe).

W zależności od modelu regulatora i potrzeb regulowanego procesu, możemy dostarczyć regulatory z wyjściami przekaźnikowymi, wyjściem napięciowym logicznym (do SSR), a także wyjściami liniowymi (prądowymi i napięciowymi). Ponadto regulatory mogą być wyposażone w wyjścia alarmowe i zdarzeń (np. alarm przepalenia grzałki lub przerwania pętli regulacji). Tryb pracy wyjść regulacyjnych i zdarzeń można programować, dzięki czemu próg działania jak i sposób pracy (np. grzanie/chłodzenie) można ustawić lokalne za pomocą klawiatury membranowej. Producent wyposażył swoje regulatory w szereg przydatnych funkcji i nowoczesnych algorytmów regulacji m.in. 2DOF PID, Fast-PID, Slow-PID, Gap-PID, PID, PD, PI, P lub ON/OFF (włącz/wyłącz z ustawianą histerezą). Wybór algorytmu regulacji zależy przede wszystkim do regulowanego procesu i przyjętego celu regulacji np.:

• Regulacja 2DOF PID (podwójny regulator PID): nie powoduje przeregulowań oraz szybko tłumi zakłócenia, jest jednym z podstawowych algorytmów regulacji.
• Regulacja Fast-PID: zalecana jest zwłaszcza dla regulacji stałowartościowej, celem tej metody regulacji jest szybkie dojście do wartości docelowej (zadanej) kosztem większego przeregulowania i wolniejszej odpowiedzi na zakłócenie (tradycyjny regulator PID).
• Regulacja Slow-PID: to rodzaj regulacji zalecany w procesach, które nie generują przeregulowań lub w procesach, w których wartość mierzona (PV) trudno opada, gdy przekroczy ustawioną wartość zadaną (SV).
• Regulacja Gap-PID: jest zalecana dla procesów szybkozmiennych, takich jak regulacja natężeniem przepływu oraz sterowanie zaworem.

Oprócz różnych algorytmów regulacji PID, niektóre nasze regulatory wyposażone są w funkcję regulacji programowej (tzw. regulatory programowalne). Funkcja ta umożliwia prowadzenie procesu według ustawionej krzywej programowej (tzw. rampa programowa). Zastosowanie takiego rozwiązania w niektórych naszych regulatorach programowalnych umożliwia stworzenie programu (krzywej programowej) składającego się z maksymalnie nawet 256 odcinków czasowych. Każdy odcinek programu składa się z ustawionej wartości zadanej temperatury, czasu dojścia (lub utrzymania) tej temperatury oraz funkcji oczekiwania na wartość zadaną. Tego typu regulatory programowalne znajdują zastosowanie przede wszystkim w przesyłowych piecach do obróbki cieplnej (np. hartowania), piecach do wypału ceramiki oraz piecach do kształtowania szła (fusingu), gdzie wymagany jest odpowiedni przebieg procesu w zależności od czasu jego trwania.

Wszystkie nasze modele regulatorów wyposażono w funkcję samo strojenia (auto-tuningu), dzięki której parametry regulatora PID mogą być dobierane w sposób automatyczny, bez udziału operatora. Takie rozwiązanie umożliwia stosowanie naszych regulatorów PID przez użytkowników, którzy mają małe doświadczenie związane obsługą procesu regulacji. W zależności od modelu oferowane urządzenia mogą wyć wyposażone w kolorowe wyświetlacze (LED lub LCD) i kontroli działania, a także klawiatury do lokalnej konfiguracji i sterowania pracą regulatora. Dzięki klawiaturze, użytkownik ma możliwość m. in. skalowania wejścia pomiarowego, ręcznego ustawienia wartości zadanej (SV), parametrów regulacji PID, konfiguracji wyjść alarmowych i zdarzeń, itp.

Firma Shinko Technos LTD produkuje zarówno regulatory tablicowe do montażu w panelach szaf i pulpitów sterowniczych, a także regulatory na szynę DIN. Ponadto produkowane są regulatory jednokanałowe i wielokanałowe. Regulatory wielokanałowe składają się z modułów regulacyjnych dwukanałowych lub czterokanałowych. Zastosowanie naszych wielokanałowych (wielopętlowych) modułów regulacji umożliwia stworzenie wielopętlowego systemu regulacji (np. temperatury) składającego się od 2 do 1024 niezależnych pętli regulacji.

Opcjonalnie regulatory PID mogą być wyposażone w interfejs komunikacji szeregowej RS232/RS485 (Modbus RTU/ASCII), który umożliwia zdalną konfigurację regulatora, a także monitoring regulowanego procesu. Dodatkowo regulatory mogą być wyposażone w wiele innych przydatnych modułów i funkcji: m. in. analogowe wyjście retransmisyjne, wejście zdalnego zadawania, wyjście cyfrowej transmisja wartości zadanej, wejścia binarne, itp., co umożliwia zastosowanie oferowanych regulatorów do regulacji np. kaskadowej lub regulacji wielostrefowej (regulacja strefami grzejnymi w piecu tunelowym, wtryskarce lub wytłaczarce). Dlatego uwzględniając wszystkie powyższe cech można stwierdzić, że obecnie produkowane regulatory temperatury to nie tylko regulatory temperatury, ale przede wszystkim zaawansowane regulatory procesowe, które umożliwiają regulacji, kontrolę, sterownie i monitoring prawie wszystkich procesów przemysłowych.

Współczesne regulatory temperatury ze względu na swoje funkcje i możliwości mogą znaleźć zastosowanie w różnych urządzeniach, aplikacjach przemysłowych, laboratoryjnych i nie tylko.

Przemysłowe regulatory procesowe znajdują zastosowane głównie w:

• Piece i wanny do obróbki cieplnej i cieplno-chemicznej (harowanie, wyżarzanie, odpuszczanie, odprężanie, itp.).
• Piece odlewnicze (do odlewania: żeliwa, stali, aluminium, mosiądzu, itp.).
• Autoklawy (np. do wytwarzania powłok kompozytowych).
• Suszarnie drewna, ceramiki, różnych materiałów, owoców i warzyw, itp.).
• Piece do wypału ceramiki.
• Piece i wanny do wytopu szkła.
• Piece do kształtowania szkła (stapiania, fusingu, itp.).
• Piece do obróbki cieplnej szkła (hartowania, odprężania).
• Wtryskarki i wytłaczarki do tworzyw i foli (termoformowane).
• Maszyny pakujące.
• Zgrzewarki foli i tworzyw.
• Piece laboratoryjne.
• Komory i inkubatory (do wylęgu np. drobiu).
• Inne instalacje przesyłowe w wielu gałęziach przemysłu.
• Ogrodnictwo (szklarnie).
• Wentylacja i klimatyzacja itp.