کنترلر حرارتی چیست؟

دما چیست؟

همه ما گرما یا سرما را احساس می کنیم. بنابراین باید بدانیم دما چیست؟
قبل از صحبت در مورد کنترل دما ، بیایید ابتدا در مورد مقدار فیزیکی دما صحبت کنیم.
دما با اندازه گیری کمی حالت گرما بدست می آید که یک شیمی ذاتی است.
برای واحدها ، درجه سانتیگراد °C (درجه سلسیوس) واحد استاندارد بین المللی است که در بسیاری از کشورهای جهان مانند اروپا ، ژاپن ، کانادا و مکزیک استفاده می شود. در برخی از کشورها مانند ایالات متحده ، °F (درجه فارنهایت) استفاده می شود.
معادله سانتیگراد و فارنهایت برای تبدیل بصورت زیر می باشد:
°F = 1.8 ×t °C + 32
t ° C) دمای سانتیگراد برای تبدیل است.)

blank

اطلاعات بیشتر:
0°C = 32°F / 100°C = 212°F/0°F=-17.78°C/100°F = 37.78°C

چرا کنترل دما مورد نیاز است؟

دراین مقاله ، با انواع کاربردهای کنترل دما آشنا می شویم در کارخانه ها ، بسیاری از کنترلر ها برنامه های آنالوگ مانند دما ، فشار و میزان جریان را کنترل می کنند. کنترل دما برای برنامه های زیر و بسیاری از برنامه های دیگر بسیار مهم است.
• واکنشهای شیمیایی
• تخمیر
• خشك كردن
• تقطیر
• اکستروژن
• سیستم تهویه مطبوع
“کنترل دما” به معنای حفظ دمای مطلوب تا حد ممکن می باشد، یعنی کاهش دما هنگامیکه دما زیاد است و افزایش دما هنگامیکه دما کم است.

blank

کنترلر حرارتی چیست ؟

کنترلر ( کنترل کننده) دما دستگاهی است که یک پروسه ( فرآیند) حرارتی را تحت کنترل خود قرار می دهد. نقش کنترل کننده دما فرمان عملکرد گرمایش ( (heating و یا عملکرد سرمایش (cooling)است .
یک کنترل کننده حرارتی دیوایسهای سرمایشی و دیوایسهای گرمایشی را برای از بین بردن تفاوت بین مقدار فعلی (present value) و نقطه تنظیم شده ( set value) تحت کنترل خود قرار می دهد.
اگر پروسه کنترل دما به درستی انجام نشود می تواند باعث مشکلات عمده ( ایمنی) کیفیت و بهره وری شود.
در این بخش ما می فهمیم که چگونه دما را بطور مناسب کنترل کنیم.
قبل از هر چیزی باید اصطلاحات مربوط به پروسه کنترل دما را که در زیر آمده است بخاطر بسپارید.

blank

 

توضیح سمبل اصطلاح
دمائی که بعنوان مقدار هدف در نظر گرفته می شود SP نقطه هدف
تمامی مقادیری که تنظیم می شوند شامل sp SV مقدار تنظیم
دمای فعلی (مقدار فرایند) که توسط سنسور اندازه گیری می شود PV مقدار فعلی
مقدار خروجی که از کنترل کننده دما به منظور عملکرد دیوایسهای خروجی از قبیل Heater خارج می شود MV مقدار عملیات

 

دیوایسهای گرمایشی(Heating) /دیوایسهای سرمایشی(Cooling)

دستگاههای گرمایشی ( از قبیل هیتر) و دستگاههای سرمایشی ( از قبیل کولر ) از دیوایسهای خروجی برای کاهش یا افزایش حرارت هستند.

نمونه هایی از برنامه های روزمره با استفاده از سرمایش و گرمایش شامل :

  • هیترهای الکتریکی و گازی
  • آون های الکتریکی و گازی
  • سیستم گرمایش خانه
  • تهویه هوا (مطبوع ) و غیره

با استفاده از روشن و خاموش (ON/OFF) شدن دستگاههای خروجی توسط خروجی کنترل ، کنترل کننده دما ، حرارت را کنترل خواهد شد و مقدار فعلی (pv) در مقدار تنظیم شده( sv) نگه داشته خواهد شد.

کنترل ترتیبی(  Sequential Control) و کنترل فیدبک(Feedback Control)

بطور معمول تقریبا دو نوع کنترل اتوماتیک به شرح زیر وجود دارد . بیایید با هم تفاوت بین دو نوع کنترل را با چند مثال بررسی کنیم و فکر کنیم ببینیم که برای کنترل کردن در زمان کنترل اتوماتیک کدام نوع از کنترل مناسب تر است.

1- کنترل متوالی (ترتیبی)

فرآیندهای مطابق با ترتیب از پیش تعیین شده مانند ماشین لباسشویی

blank

2- کنترل فیدبک

همیشه با تغییر شرایط سازگار می شود مانند سیستم تهویه هوا (مطبوع )

blank

کنترل حرارت

کنترل فیدبک در اکثر کنترل کننده های حرارت مورد تایید قرار گرفته است حالا بیایید چگونگی کنترل حرارت را با استفاده از دیاگرام زیر بررسی کنیم:

blank

سنسور دما :

حرارت کوره ای که باید کنترل شود را اندازه گیری می کند .

کنترل کننده دما:

حرارت کوره ای را که توسط سنسور دما اندازه گیری می شود( pv ) را بازیابی می کند و سپس آنرا با دمای تنظیم شده ( نقطه تنظیم ) sv مقایسه می کند و هنگامیکه مقدار فعلی کمتر از مقدار تنظیم شده ( sv) باشد هیتر را روشن ( ON) می کند وهنگامیکه مقدار فعلی بیشتر از مقدار تنظیم شده ( SV ) باشد کنترل کننده دما هیتر را خاموش (OFF ) می کند و سپس سنسور دما دوباره نتیجه را اندازه گیری و چرخه تکرار می شود.

اقدامات 1 تا 3 برای حفظ و نگهداشتن درجه حرارت همیشه تکرار می شود.

1- ورودی: دمای کوره را توسط سنسورها اندازه گیری می کند.

2-کنترل فرایند: با مقایسه مقدار فعلی با مقدار تنظیم شده فرمان کنترل را صادر می کند.

3-خروجی: متغیر را روشن و خاموش می کند.

روش (متد) کنترل

روشهای کنترل دما با استفاده از کنترل کننده دما به دو دسته زیر طبقه بندی می شود:

blank

 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.