Что такое устройство контроля температуры. Как работает система контроля температуры. Для чего используются датчики температуры в промышленности. Какие существуют типы регуляторов температуры. Как выбрать оптимальный контроллер температуры.
Назначение и область применения устройств контроля температуры
Устройство контроля температуры (УКТ) предназначено для непрерывного дистанционного мониторинга температуры различных объектов и поверхностей. Основная задача таких устройств — своевременное обнаружение перегревов и предотвращение аварийных ситуаций.
Где применяются УКТ:
- На электрических подстанциях для контроля температуры контактных соединений
- В распределительных устройствах электростанций
- На промышленных предприятиях для мониторинга температуры оборудования
- В нефтегазовом комплексе
- На объектах транспортной инфраструктуры
- В других сферах, где требуется контроль температуры
Принцип работы системы контроля температуры
Система контроля температуры обычно состоит из следующих основных элементов:
- Датчики температуры
- Устройство сбора и обработки данных
- Блок индикации и сигнализации
- Каналы передачи данных
Принцип работы УКТ заключается в следующем:
- Датчики измеряют температуру контролируемых объектов
- Данные от датчиков передаются на устройство обработки
- Устройство анализирует полученные значения
- При превышении пороговых значений формируется сигнал тревоги
- Информация выводится на дисплей и передается в системы верхнего уровня
Ключевые особенности современных УКТ
Современные устройства контроля температуры обладают рядом важных функций:
- Возможность задания нескольких уровней уставок температуры
- Интеграция в системы сигнализации и диспетчеризации объекта
- Ведение архива измерений и превышений уставок
- Передача данных по стандартным промышленным протоколам
- Возможность удаленного доступа и настройки
- Самодиагностика и контроль исправности датчиков
Типы датчиков температуры в промышленных системах
В системах контроля температуры промышленного оборудования применяются различные типы датчиков:
Термопары
Термопары — это простые и надежные датчики, работающие на эффекте Зеебека. Они состоят из двух разнородных металлов и генерируют термоЭДС, пропорциональную измеряемой температуре.
Термометры сопротивления
Принцип действия термометров сопротивления основан на зависимости электрического сопротивления металлов от температуры. Наиболее распространены платиновые термометры сопротивления.
Инфракрасные датчики
Бесконтактные ИК-датчики позволяют измерять температуру поверхности объектов дистанционно. Они незаменимы там, где невозможно или нежелательно прямое соприкосновение с контролируемым объектом.
Основные типы регуляторов температуры
Для управления температурой в автоматических системах применяются различные типы регуляторов:
Двухпозиционные регуляторы
Простейший тип регуляторов с релейным выходом. Обеспечивают включение/выключение нагревателя при достижении заданных пороговых значений температуры. Имеют зону гистерезиса для предотвращения частых переключений.
Пропорциональные регуляторы
Обеспечивают плавное изменение мощности нагрева/охлаждения пропорционально отклонению температуры от уставки. Позволяют уменьшить колебания температуры по сравнению с двухпозиционными регуляторами.
ПИД-регуляторы
Наиболее совершенный тип регуляторов, обеспечивающий высокую точность поддержания температуры. Помимо пропорциональной составляющей, используют интегральную и дифференциальную компоненты для компенсации возмущающих воздействий.
Как выбрать оптимальный контроллер температуры
При выборе контроллера температуры следует учитывать несколько ключевых факторов:
- Тип и диапазон используемых датчиков температуры
- Требуемая точность поддержания температуры
- Динамические характеристики объекта управления
- Наличие возмущающих воздействий
- Необходимость интеграции в системы верхнего уровня
- Условия эксплуатации (температура, влажность, вибрации)
Для простых объектов с малой тепловой инерцией часто достаточно двухпозиционного регулирования. Для прецизионного поддержания температуры в сложных системах оптимальным выбором будут ПИД-регуляторы с функцией автонастройки.
Преимущества использования современных УКТ
Внедрение современных устройств контроля температуры дает ряд важных преимуществ:
- Повышение надежности и безопасности эксплуатации оборудования
- Увеличение срока службы контролируемого оборудования
- Снижение эксплуатационных расходов
- Оптимизация технологических процессов
- Повышение энергоэффективности производства
Таким образом, применение УКТ позволяет значительно повысить эффективность и безопасность работы промышленных и энергетических объектов. При грамотном подборе и настройке эти устройства обеспечивают надежный контроль температуры в самых различных условиях эксплуатации.
Устройство контроля температуры | Электронное производство | Продукция
Назначение
Устройство контроля температуры контактных соединений в КРУ (УКТ) предназначено для работы в распределительных устройствах внутренней и наружной установки напряжением 6 кВ и выше с целью непрерывного, дистанционного контроля температуры поверхностей электрических контактных соединений и сигнализации при превышении пороговых значений.
Областью применения УКТ являются электрические подстанции энергетических компаний, распределительные устройства гидроэлектростанций, теплоэлектростанций, подстанции промышленных предприятий, предприятий нефтегазового комплекса, транспорта, а также другие объекты электроснабжения.
Устройство соответствует требованиям технических условий ТУ 26.51.66-027-33226280-2019.
Устройство сертифицировано Сертификат серия RU № 0132200 № ЕАЭС RU C-RU.АЕ56.В.00125/19.
Состав устройства:
В состав УКТ входят следующие блоки:
- Датчик температуры ДТ-01.
05 или ДТ-01.10; - Устройство индикации температуры УИТ;
- Лазерный указатель (поставляется по требованию Заказчика).
05 или ДТ-01.10;Общие сведения:
Адаптация к различным конструкциям распределительных устройств.
Возможность задания уставок температуры (2 порога).
Сигнализация о превышении порогового значения температуры.
Возможность интеграции в цепи сигнализации объекта.
Функция ведения архива измеренных температур.
Функция ведения архива превышений пороговых значений температуры.
Отображение температуры контролируемых точек на дисплее и передача этой информации в АСУ ТП объекта.
Принцип работы:
Принцип работы УКТ основан на определении значений теплового излучения в контролируемых точках.
Для контроля значений температуры используются датчики ДТ-01, устанавливаемые в зоне прямой видимости от контролируемых контактных соединений.
ДТ-01 в фоновом режиме производит непрерывный контроль температуры контактного соединения и передает информацию на УИТ.
УИТ, получив информацию от ДТ-01, производит индикацию значений температуры по присвоенным ДТ-01 порядковым номерам, сохраняет ее в энергонезависимой памяти, обрабатывает и определяет, не произошло ли превышение порогового значения температуры заданным значениям, а также передает информацию в АСУ ТП верхнего уровня.
В случае фиксации порогового значения, УИТ выдает сигнал на цепи сигнализации РУ через выходные порты, а также начинает мерцать экран устройства.
Основные технические характеристики УКТ
Наименование | Значение | |
| Питание | ||
| Диапазон входных напряжений: | ||
| – сеть постоянного тока, В | от 100 до 375 | |
| – сеть переменного тока, В | от 90 до 264 | |
| Потребляемый ток при полной нагрузке, А, не более | 0,55 | |
| Характеристики выходных портов (для подключения промежуточных реле): | ||
| количество | 3 | |
| тип | открытый коллектор | |
| коммутируемое напряжение, В | ||
| коммутируемый ток, А, не более | 0,1 | |
| Периодичность опроса датчиков, с | от 1 до 10 | |
| Степень защиты по ГОСТ 14254: | ||
| УИТ | IP20* | |
| ДТ-01 | IP41 | |
| Лазерный указатель | IP20 | |
| Интерфейс для связи ДТ-01 – УИТ | I2C | |
| Интерфейсы для связи УИТ – АСУ ТП | RS-485, Ethernet | |
| Кабель для подключения интерфейсов: | ||
| экранированный симметричный кабель витая пара с волновым
сопротивлением, Ом | 120 | |
| максимальная длина, м | 20 | |
| Сечение кабеля питания, не менее, мм2 | 0,75 | |
| Сечение кабеля передачи дискретных сигналов, не менее, мм2 | 0,35 | |
| Протоколы обмена данными с АСУ ТП | МЭК 60870-5-103 Modbus | |
| Режим работы | фоновый, постоянный | |
| Технический ресурс, ч, не менее | 125 000 | |
| Срок службы, лет, не менее | 25 | |
* блоки устанавливаются в шкаф или отсек КРУ со степенью защиты IP 54. | ||
Руководство по эксплуатации УКТ
847.03 kb · 28.07.2021
847.03 kb 28.07.2021
Устройства контроля температуры
- Главная
- Устройства контроля температуры
Адаптер переносной АП-301 предназначен для подключения к персональному компьютеру (ПК) семейства IBM PC датчиков температуры ДТ-303-РТ-00 ÷ ДТ-303-РТ-09, ДТ-303-РТ-28, ДТ-303-РТ-29 и реле температуры РТК-303, РТК-303-1, и контроля с помощью установленной на ПК специальной программы текущего и заданного значений температуры, а также, перенастройки параметров вышеуказанных датчиков и реле.
Блок контроля температуры БКТ-301 предназначен для контроля текущего и заданного значения температуры и перенастройки параметров датчиков температуры ДТ-303-РТ-00 ÷ ДТ-303-РТ-09, ДТ-303-РТ-28, ДТ-303-РТ-29 и реле температуры РТК-303, РТК-303-1.
Датчики температуры предназначены для преобразования диапазона изменения температуры контролируемых объектов, а также газообразных или жидких сред в стандартный электрический сигнал 4-20 мА.
Датчики могут работать в комплекте с любыми приборами, воспринимающими входной унифицированной сигнал 4-20 мА.
Датчики температуры предназначены для сигнализации о достижении в технологических точках промышленных объектов заданного фиксированного значения температуры (уставки).
Датчики могут работать в комплекте с любыми приборами, регистрирующими скачок (> 3,5 мА) или падение (< 1,8 мА) тока во входной цепи.
Преобразователи термометра сопротивления предназначены для преобразования диапазона изменения сопротивлений термометров типа ТСМ, ТСП в унифицированный токовый сигнал 4-20 мА.
Преобразователи могут работать в комплекте с любыми приборами, воспринимающими входной унифицированной сигнал 4-20 мА.
Реле предназначено для коммутации (замыкания или размыкания) электрических цепей при достижении температурой контролируемого объекта или среды заданного значения (уставки).
Реле предназначено для коммутации (замыкания или размыкания) электрических цепей при достижении температурой контролируемого объекта или среды заданного значения (уставки).
Реле предназначено для коммутации (замыкания) электрических цепей при достижении температурой контролируемой среды заданного значения (уставки), а также для преобразования диапазона изменения температуры контролируемой среды в электрический выходной сигнал 0,4 ÷ 2 В.
Реле предназначено для коммутации (замыкания или размыкания) электрических цепей при достижении температурой контролируемой среды заданного значения (уставки).
Реле температуры предназначено для сигнализации о достижении в технологических точках промышленных объектов заданного фиксированного значения температуры (уставки).
Реле может работать в комплекте с любыми приборами, регистрирующими скачок (> 3,5 мА) или падение (< 1,8 мА) тока во входной цепи.
Система контроля температуры СКТ-301-16 предназначена для контроля технического состояния оборудования и объектов по температуре и может быть использована:
- в системах противоаварийной защиты (ПАЗ) и сигнализации насосов, компрессоров и другого технологического оборудования;
- для контроля температуры в химической, нефтехимической, пищевой, медицинской и других отраслях промышленности при нормальных и взрывоопасных условиях эксплуатации;
Система предназначена для контроля температуры по 16 каналам.
Система СКТ-301-16 состоит из блока управления, индикации и регистрации БУИР-301-16 и 1 ÷ 16 датчиков температуры ДТ-303-АТ-1 или ДТ-303-АТ-2.
Торговые площадки
Что такое регуляторы температуры? Типы контроллеров процесса
Как следует из названия, контроллер температуры представляет собой прибор, используемый для контроля температуры, в основном без участия оператора.
Контроллер в системе контроля температуры принимает датчик температуры, такой как термопара или RTD, в качестве входных данных и сравнивает фактическую температуру с желаемой контрольной температурой или заданным значением. Затем он предоставит вывод элементу управления.
Хорошим примером может служить приложение, в котором контроллер получает входные данные от датчика температуры и имеет выход, подключенный к элементу управления, такому как нагреватель или вентилятор. Контроллер обычно является лишь частью системы контроля температуры, и при выборе подходящего контроллера следует анализировать и учитывать всю систему.
Узнайте больше о цифровых контроллерах
Какие существуют типы регуляторов процесса или температуры и как они работают?
Существует три основных типа регуляторов процесса: двухпозиционный, пропорциональный и ПИД-регулятор. В зависимости от управляемой системы оператор сможет использовать тот или иной тип для управления процессом.
Двухпозиционный регулятор температуры
Двухпозиционный регулятор температуры представляет собой простейшее устройство управления. Выход устройства либо включен, либо выключен, без промежуточного состояния. Двухпозиционный контроллер переключает выход только тогда, когда температура пересекает заданное значение. Для управления обогревом выход включается, когда температура ниже уставки, и выключается выше уставки.
Поскольку температура пересекает заданное значение, чтобы изменить состояние выхода, температура процесса будет постоянно циклически изменяться, переходя от значения ниже заданного значения к значению выше и обратно. В тех случаях, когда это циклирование происходит быстро, и для предотвращения повреждения контакторов и клапанов, к операциям контроллера добавляется дифференциал включения-выключения или «гистерезис».
Этот дифференциал требует, чтобы температура превышала уставку на определенную величину, прежде чем выход выключится или снова включится.
Дифференциал включения-выключения предотвращает «дребезжание» выхода или быстрые непрерывные переключения, если циклическое переключение выше и ниже уставки происходит очень быстро. Двухпозиционное управление обычно используется там, где нет необходимости в точном контроле, в системах, которые не могут справиться с частым включением и выключением энергии, когда масса системы настолько велика, что температура изменяется очень медленно, или для температурной сигнализации. Одним из специальных типов управления включением-выключением, используемым для аварийной сигнализации, является контроллер предельных значений. В этом контроллере используется реле с фиксацией, которое необходимо сбросить вручную, и оно используется для отключения процесса при достижении определенной температуры.
Пропорциональное управление
Пропорциональное управление предназначено для устранения циклов, связанных с двухпозиционным регулированием. Пропорциональный регулятор уменьшает среднюю мощность, подаваемую на нагреватель, когда температура приближается к заданному значению.
Это приводит к замедлению работы нагревателя, чтобы он не превышал заданное значение, а приближался к заданному значению и поддерживал стабильную температуру. Это пропорциональное действие может быть выполнено путем включения и выключения выхода на короткие промежутки времени. Это «пропорциональное распределение времени» изменяет отношение времени «включено» к времени «выключено» для контроля температуры. Пропорциональное действие происходит в «зоне пропорциональности» вокруг заданной температуры.
Вне этого диапазона регулятор температуры работает как двухпозиционный блок с выходом либо полностью включенным (ниже диапазона), либо полностью выключенным (выше диапазона). Однако внутри диапазона выход включается и выключается пропорционально разнице измерения от уставки. В заданном значении (средняя точка пропорционального диапазона) коэффициент включения/выключения выхода составляет 1:1; то есть время включения и время выключения равны. Если температура отличается от уставки, время включения и выключения изменяется пропорционально разнице температур.
Если температура ниже заданного значения, выход будет активен дольше; если температура слишком высока, выход будет выключен дольше.
ПИД-регулятор
Третий тип регулятора обеспечивает пропорционально-интегральное и дифференциальное регулирование или ПИД-регулятор. Этот контроллер сочетает в себе пропорциональное управление с двумя дополнительными регулировками, что помогает блоку автоматически компенсировать изменения в системе.
Эти корректировки, интегральные и производные, выражаются в единицах времени; на них также ссылаются их обратные значения RESET и RATE соответственно. Пропорциональные, интегральные и производные члены должны быть индивидуально скорректированы или «настроены» на конкретную систему методом проб и ошибок. Он обеспечивает наиболее точное и стабильное управление из трех типов регуляторов и лучше всего используется в системах с относительно небольшой массой, которые быстро реагируют на изменения энергии, подводимой к процессу.
В этой другой статье более подробно описано, как настроить ПИД-регулятор.
Рекомендуется в системах, где нагрузка часто меняется, и ожидается, что контроллер будет автоматически компенсировать частые изменения уставки, количества доступной энергии или управляемой массы. OMEGA предлагает ряд контроллеров, которые автоматически настраиваются. Они известны как контроллеры автонастройки.
Стандартные размеры
Поскольку регуляторы температуры обычно устанавливаются внутри приборной панели, панель необходимо разрезать для размещения регулятора температуры. Чтобы обеспечить взаимозаменяемость между контроллерами температуры, большинство контроллеров температуры разработаны в соответствии со стандартными размерами DIN. Наиболее распространенные размеры DIN показаны ниже.
Выберите регулятор температуры для вашего применения
Двухпозиционные контроллеры Двухпозиционные контроллеры процессов
представляют собой простейший тип контроллеров с двухпозиционным управлением, предназначенный для обеспечения функциональности ПИД-регуляторов общего назначения, но по цене, подходящей для двухпозиционных приложений.
Автонастройка ПИД-регуляторов
ПИД-регуляторы обеспечивают очень точное управление, но алгоритм ПИД требует настройки. Контроллеры автонастройки обеспечивают эту функцию.
Многоконтурные контроллеры
Каждый контур управления обычно состоит из одного входа и как минимум одного выхода. OMEGA предлагает множество многоконтурных контроллеров, которые могут управлять более чем одним контуром управления. CS8DPT от OMEGA поддерживает до 6 контуров управления.
Контроллеры ограничения безопасности
Контроллер ограничения безопасности представляет собой двухпозиционный контроллер с фиксирующим выходом. Когда состояние выхода изменяется, требуется ручной сброс, чтобы вернуть его обратно. Контроллеры пределов безопасности обычно используются в качестве резервных контроллеров для остановки процесса при достижении нежелательных пределов.
Реле температуры
Регулируемое реле температуры подходит для применений, требующих экономичного решения для контроля температуры.
Температурные переключатели обычно менее сложны и проще в настройке, чем более сложные электронные элементы управления.
Часто задаваемые вопросы
Как выбрать контроллер процесса или температуры?
Контроллер является частью всей системы управления, и при выборе подходящего контроллера необходимо проанализировать всю систему. При выборе контроллера следует учитывать следующие моменты:
1. Тип входного датчика (термопара, RTD) и диапазон температур
2. Требуемый тип выхода (электромеханическое реле, твердотельное реле, аналоговый выход)
3. Необходимый алгоритм управления (вкл/выкл, пропорциональный, ПИД)
4. Количество и тип выходов (нагрев, охлаждение, тревога, ограничение)
Если меню не загружается, то
пожалуйста, нажмите здесь
Для этого он сначала измеряет температуру ( переменная процесса ), а затем сравнивает ее с требуемым значением ().0003 установить значение ). Разница между этими значениями называется ошибкой (отклонением). Контроллеры температуры используют эту ошибку, чтобы решить, сколько нагрева или охлаждения требуется, чтобы вернуть температуру процесса к желаемому значению. Как только этот расчет завершен, контроллер выдает выходной сигнал, который вызывает требуемое изменение. Этот выходной сигнал известен как ( управляемое значение) и обычно подключается к нагревателю, регулирующему клапану, вентилятору или какому-либо другому «конечному элементу управления», который фактически вводит или отводит тепло из процесса.
Контроллер
