Содержание
рейтинг топ-6 по версии КП
Автоматическая регулировка температуры в жилых и рабочих помещениях — современное и действенное средство сбережения энергоресурсов и экономии средств на отопление. Использование обогревателей и терморегуляторов для них особенно актуально для владельцев частных домов в зимний период, ведь поддерживать определенную температуру в помещении постоянно выгоднее, чем прогревать помещение тогда, когда в нем минусовая температура. Рассказываем о лучших моделях терморегуляторов для обогревателей, а также о том, как их выбрать.
Топ-6 лучших терморегуляторов для обогревателей в 2022 году по мнению КП
1. Terneo RZ
Terneo RZ. Фото: Terneo
Электронный терморегулятор предназначен для поддержания заданной температуры в помещении при помощи электрических конвекторов, инфракрасных панелей или кондиционеров. Вилка устройства включается в стандартную розетку с заземлением, рассчитанную на силу тока не менее 16 А. Датчик температуры внешний, текущая и заданная температура показывается на цифровом дисплее.
Есть встроенная блокировка кнопок и защита от слишком частых переключений силового реле. Место установки должно быть защищено от брызг воды и сырости. Настройки сохраняется и при отключении сетевого напряжения.
Технические характеристики
| Диапазон рабочих температур | от 0°С до 30°С |
| Максимальная мощность | 3 кВт |
| Максимальный ток управляющей цепи | 16 А |
| Степень защиты | IP20 |
Плюсы и минусы
Простота использования
Короткий кабель датчика температуры
Советы по выбору
2. Grand Meyer HW500
Grand Meyer HW500. Фото: Grand Meyer
Терморегулятор предназначен для регулировки температуры воздуха в помещении посредством управления электрическим теплым полом или обогревателями. Устанавливается методом скрытого монтажа в гнезде для розетки, укомплектован двумя выносными датчиками температуры воздуха и пола. Их можно использовать одновременно или поодиночке.
Возможно расширение пределов регулирования до +90 °C. Работа программируется кнопками на передней панели и контролируется по цифровому дисплею. Предусмотрена защита от детей. Настройки сохраняются и при отключении от сети.
Технические характеристики
| Диапазон рабочих температур | от 5°С до 35°С |
| Максимальная нагрузка | 3,6 кВт |
| Максимальный ток коммутации | 16 А |
| Степень защиты | IP20 |
Плюсы и минусы
Блокировка от детей
Сложное меню настроек
3. BixtonHeat V1 WiFi
BixtonHeat V1 WiFi. Фото: yandex.market.ru
Терморегулятор с жидкокристаллическим дисплеем предназначен для оптимального управления элементами теплого пола с целью повышения эффективности и экономии электроэнергии. Установленные настройки сохраняются в случае отключения питания и восстанавливаются после включения.
Можно установить шесть циклов запрограммированного контроля температуры.
Контроль осуществляется двумя датчиками, один встроен в корпус прибора, другой — внешний с длиной кабеля до 6 метров. Прибор справляется с управлением любой электрической системой отопления. Это может быть греющий кабель, нагревательный мат, инфракрасная пленка.
Плюсы и минусы
Сохранение предустановок при отключении питания, восстановление после включения
Короткий кабель датчика, невозможно управление водяным теплым полом
4. Almac IMA-1.0
Almac IMA-1.0. Фото: Almac
Прибор способен контролировать нагрев и охлаждение помещений. К нему можно подключать вентиляторы, кондиционеры, любых нагревательные приборы, в том числе инфракрасные обогреватели. Можно подключить выносной датчик и применить для управления нагревом теплого пола. Помимо установки температуры есть возможность регулировки гистерезиса (разница между точкой включения и точкой выключения) и задержки времени включения обогревателя, что исключает случайные срабатывания, например, от внезапно открывшейся двери.
Есть сигнализация о выходе из строя температурного датчика.
Технические характеристики
| Диапазон рабочих температур | от — 50°С до 110°С |
| Максимальная нагрузка | 3,5 кВт |
| Максимальный ток коммутации | 16 А |
| Степень защиты | IP20 |
Плюсы и минусы
Шаг регулировки 1 °C, много настроек
Датчик требует регулярной корректировки, недостаточная яркость дисплея
5. Ballu BMT-1
Ballu BMT-1. Фото: Ballu
Прибор предназначен для управления инфракрасными однофазными обогревателями Ballu серий BIH-AP и BIH-T. Установка температуры механическим переключателем, дисплея для вывода текущей температуры нет. Работа устройства индицируется светодиодом. В комплект продажи входят крепежные элементы.
Технические характеристики
| Диапазон рабочих температур | от 10°С до 30°С |
| Максимальная нагрузка | 2 кВт |
| Максимальный ток коммутации | 16 А |
| Степень защиты | IP40 |
Плюсы и минусы
Простота подключения и эксплуатации
Погрешность измерения температуры 3-5 °C
6.
REDMOND SkyFloor RSF-171S
REDMOND SkyFloor RSF-171S. Фото: REDMOND
Умный терморегулятор обеспечивает удобное управление электрическим и водяным отоплением помещений. Регулировка работы теплых полов, радиаторов и нагревательных котлов производится с помощью смартфона, подключенного к системе умного дома SkyCenter 11S через интернет или Bluetooth v4.0. Приложение Ready for Sky реализовано для операционных систем iOS 9.0. и выше, а также Android 4.3 и выше. Возможно голосовое управление через «Алису».
Ручное управление осуществляется через сенсорную панель. На ЖК-дисплее отображаются установленные значения температуры, расписание температурных режимов для времени суток и дней недели. Панель управления блокируется для защиты от детей и случайных срабатываний.
Технические характеристики
| Диапазон рабочих температур | от 0°С до 45°С |
| Максимальная нагрузка | 3,6 кВт |
| Максимальный ток коммутации | 16 А |
Плюсы и минусы
Управление через смартфон, стильный дизайн
Малый угол обзора экрана, приложение требует доработки
Как выбрать терморегулятор для обогревателя
Терморегулятор – довольно простой прибор, однако для и в его выборе есть целый ряд нюансов.
На вопросы читателей «Комсомольской правды» отвечает Максим Соколов, эксперт онлайн-магазина «ВсеИнструменты.ру».
Популярные вопросы и ответы
Как подключить терморегулятор к обогревателю?
Терморегулятор чаще всего уже установлен на обогревателе, если мы говорим про масляные или конвекционные приборы. Однако ряд моделей поставляется в нулевой комплектации, без регулятора – чаще всего это конвекторы. Производитель предлагает к ним терморегуляторы на выбор – с электронным или механическим управлением. Поэтому к таким приборам подключить терморегулятор можно.
Для удобства у многих приборов блок управления крепится на корпус и соединяется с контактами обогревателя.
В случае выносного регулятора кабель питания подключают к его клеммной колодке – фазу, ноль и заземление. Но иногда можно обойтись и без заземления. К этой же колодке подключаем провода кабеля питания.
Можно ли использовать терморегулятор с водяными обогревателями?
Если речь идет про работу комнатного радиатора или теплого пола, работающих от индивидуального котла, то да.
Регулятор может управлять клапаном подачи теплоносителя. Для этого в комнате вы устанавливаете термостат, который будет контролировать температуру воздуха, подавая сигнал на сервопривод с трехходовым клапаном. В зависимости от необходимости нагрева клапан будет регулировать поток воды.
Можно ли использовать терморегулятор с полотенцесушителями?
Да. К электрическим маслонаполненным полотенцесушителям регулятор подключают через ТЭН, совмещая его контакты с контактами блока управления. Но нужно убедиться, что производителем такая возможность предусмотрена. Наличие терморегулятора позволит изменять температуру нагрева теплоносителя внутри трубок, подстраиваясь под ваши предпочтения и сезонность. Например, если летом сильный обогрев не нужен, температуру выставляют минимальную. В холодное время года, когда нужно просушить сырые полотенца, температуру прибавляют.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Терморегуляторы для теплого пола
Терморегулятори для інфрачервоних панелей та інших систем опалення
Терморегуляторы для снеготаяния
Терморегуляторы для систем охлаждения и вентиляции
Терморегуляторы для электрических котлов
Терморегуляторы для высоких температур
Монтажные элементы
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
..45 °С
..40 °С
..+99 °С
..30 °С
..35 °С
..+125 °СКомнатные терморегуляторы Gira
Загрузить брошюру о продукции
Подробнее о нашей продукции
Скачать брошюру
Инструкции по технике безопасности
Внимание: электрические устройства могут устанавливаться и подключаться только квалифицированными электриками.
Вы хотите, чтобы ваш дом был теплым и уютным или свежим и прохладным, при этом тратя как можно меньше энергии? Новые комнатные терморегуляторы Gira готовы принять вызов – четыре различных варианта для установок на 230 В или 24 В. Найдите подходящий комнатный терморегулятор для своего дома и получите больше комфорта при меньших затратах — в неустаревающем современном дизайне.
Цветовые варианты
Кремовый белый глянцевый
Чистый белый глянцевый
Чистый белый матовый
Цвет алюминия
Антрацит
Черный матовый
Особенности продукта
Управление отоплением
Продукт для регулировки комнатной температуры.
Выбор рамы
Различные варианты рамок доступны в различных формах и цветах.
Модернизируемый
Этот продукт подходит для модернизации.
Обзор всех функций
Комнатный терморегулятор 230 В~ с размыкающим или нормально разомкнутым контактом, 1-позиционным переключателем и контрольной лампой
Комнатный терморегулятор 230 В с размыкающим контактом
Комнатный терморегулятор 24 В~ с размыкающим или нормально разомкнутым контактом, 1-позиционным переключателем и контрольной лампой
5 230 В~/10 А с открывателем, контрольной лампой и датчиком для электрического обогрева пола
№
В зависимости от варианта комнатные терморегуляторы Gira предлагают ряд функций для интуитивно понятного и эффективного управления вашей системой отопления.
Сюда входят:
В зависимости от варианта комнатные терморегуляторы Gira предлагают ряд функций для интуитивно понятного и эффективного управления вашей системой отопления. Сюда входят:
Вневременной и гибкий дизайн: верхние блоки совместимы с многочисленными линиями дизайна Gira из Gira System 55. Это позволяет настроить установку в соответствии с вашим личным стилем.
Нагрев и охлаждение в одном устройстве: встроенные датчики регистрируют отклонения от заданной температуры и впоследствии включают систему нагрева или охлаждения. В зависимости от текущего режима светодиоды будут гореть либо красным (обогрев), либо синим (охлаждение).
Функция защиты от замерзания: когда наружная температура падает ниже 5 °C, автоматически включается обогрев для защиты пола (и трубопровода, проложенного под ним).
Обнаружение нисходящей тяги : как только контроллер регистрирует внезапное падение температуры (например, из-за открытого окна), заданная температура изменяется на «температура защиты от замерзания».
Простой контроль температуры: благодаря широтно-импульсной модуляции вы можете точно настроить желаемую температуру и, таким образом, сделать отопление еще более эффективным.
Экономия энергии за счет ночных отключений: в ночное время температура автоматически снижается, чтобы вы не нагревали жилое помещение без необходимости.
Интуитивное управление: особенно плоская поворотная ручка гарантирует, что вы не измените настройки случайно.
Защита клапана: клапаны комнатных терморегуляторов открываются автоматически раз в неделю, чтобы обеспечить их подвижность в то время, когда они не используются (например, летом).
Функции нагрева и охлаждения в одном устройстве
Функция защиты от замерзания
Обнаружение понижений
Легкая температура (благодаря модуляции ширины импульса)
Экономия энергии за счет ночных подразделений
Интуитивная операция с плоской ротацией
.
Крышка в цвете алюминий для регулятора комнатной температуры 230 В~ с размыкающим или нормально разомкнутым контактом, 1-позиционным переключателем и контрольной лампой.
Классический и гибкий дизайн
Функция защиты от замерзания
Простой контроль температуры (благодаря широтно-импульсной модуляции)
Интуитивное управление с помощью плоской поворотной ручки
8
Комнатный терморегулятор Gira с черной рамкой из линии дизайна Gira Studio.
Классический и гибкий дизайн
Функция защиты от замерзания
Интуитивное управление плоской поворотной ручкой
Управление электрическим подогревом пола
Крышка черного матового цвета для регулятора комнатной температуры 230 В~/10 А с нормально разомкнутым контактом, контрольной лампочкой и датчиком электрического обогрева пола.
Классический и гибкий дизайн
Функция защиты от замерзания
Обнаружение нисходящей тяги
Простое регулирование температуры (благодаря широтно-импульсной модуляции)
Экономия энергии за счет ночных отключений
Интуитивное управление с помощью плоской поворотной ручки
Защита клапана
8
8
Термическая обработка/духовка
Регуляторы температуры используются в печах и при термообработке в печах, печах для обжига керамики, котлах и теплообменниках.
Упаковка
В мире упаковки оборудование, оснащенное запаивающими планками, аппликаторами клея, функциями горячего расплава, туннелями для термоусадочной пленки или аппликаторами этикеток, должно работать при заданных температурах и длительности процесса. Контроллеры температуры точно регулируют эти операции для обеспечения выпуска продукции высокого качества.
Пластик
Температурный контроль в пластмассовой промышленности является обычным явлением в портативных охладителях, бункерах и сушилках, а также в формовочном и экструзионном оборудовании.
В экструдерном оборудовании регуляторы температуры используются для точного контроля и регулирования температуры в различных критических точках при производстве пластика.Здравоохранение
Контроллеры температуры используются в сфере здравоохранения для повышения точности контроля температуры. Обычное оборудование, использующее регуляторы температуры, включает лабораторное и испытательное оборудование, автоклавы, инкубаторы, холодильное оборудование, камеры выращивания кристаллов и испытательные камеры, в которых необходимо хранить образцы или проводить испытания при определенных температурных параметрах.
Еда и напитки
Общие приложения для обработки пищевых продуктов, в которых используются контроллеры температуры, включают пивоварение, смешивание, стерилизацию, а также печи для приготовления и выпечки. Контроллеры регулируют температуру и/или время процесса для обеспечения оптимальной производительности.
8
8
Комнатный терморегулятор Gira с серой рамкой из линии дизайна Gira E3.
Гира E2
Неподвластная времени и оригинальная линия дизайна Gira E2 с обтекаемой минималистской эстетикой является идеальным дополнением к различным стилям интерьера. Выбирайте из ударопрочного, стойкого к ультрафиолетовому излучению пластика в чисто-белом матовом, чисто-белом глянцевом, черном матовом, алюминии (лакированном) и антраците или из нержавеющей стали.
Гира Е3
Закругленные углы снаружи, прямые линии внутри, дополненные матовой шелковистой или глянцевой поверхностью: линия дизайна Gira E3 станет элегантным и удобным дополнением любого дома. Широкая гамма цветов рамки крышки оставляет простор для творчества — от минималистского глянцевого чисто-белого до теплых серых тонов и нежных коричневых тонов.
Гира Стандарт 55
Ударопрочная пластиковая обработка делает выключатели Gira Standard 55 не только прочными, но и не требующими особого ухода. Линия дизайна идеально подходит для базовых установок и доступна в различных цветах: чисто-белый глянцевый, чисто-белый матовый и кремово-белый глянцевый.
Студия Гира
Выделяться.
Осмельтесь попробовать что-то новое. Сочетайте элементы классики и авангарда: дизайнерская линия Gira Studio придает современный вид многим различным стилям интерьера. В этой линии Gira в очередной раз создала инновационную концепцию, которая подчеркивает не только функциональность, но и эстетику. Квадратный и круглый. Черное в черном, белое в белом, а может контраст черного и белого? Вам решать, чтобы задать тон в вашем доме. Линия дизайна Gira Studio в накладном исполнении часто служит визуальным акцентом на стенах в квартирах-лофтах.
Справочник по основам работы с контроллером температуры
| Instrumart
Предоставлено Danaher Industrial Controls Group – Автоматизация процессов, измерения и датчики
Просмотреть все контроллеры Partlow и West от Danaher
Зачем нужны температурные контроллеры?
Регуляторы температуры необходимы в любой ситуации, требующей поддержания заданной температуры стабильной.
Это может быть в ситуации, когда объект требуется нагреть, охладить или и то, и другое, и сохранить заданную температуру (уставку), независимо от меняющейся окружающей среды вокруг него. Существует два основных типа контроля температуры; разомкнутый контур и замкнутый контур управления. Открытый контур является наиболее простой формой и применяет непрерывный нагрев/охлаждение без учета фактической выходной температуры. Это аналог внутренней системы отопления в автомобиле. В холодный день вам может понадобиться включить подогрев на полную мощность, чтобы прогреть автомобиль до 75°. Однако в более теплую погоду при той же настройке внутри автомобиля будет намного теплее, чем желаемые 75 °.
Блок-схема управления без обратной связи
Управление с обратной связью намного сложнее, чем разомкнутая. В приложении с замкнутым контуром температура на выходе постоянно измеряется и регулируется для поддержания постоянной температуры на выходе при желаемой температуре.
Замкнутый контур управления всегда учитывает выходной сигнал и передает его обратно в процесс управления. Замкнутый контур управления аналогичен автомобилю с внутренним климат-контролем. Если вы установите температуру автомобиля на 75°, климат-контроль автоматически отрегулирует обогрев (в холодные дни) или охлаждение (в теплые дни) в соответствии с требованиями для поддержания заданной температуры 75°.
Блок-схема управления с обратной связью
Введение в регуляторы температуры
Регулятор температуры — это устройство, используемое для поддержания заданной температуры на заданном уровне.
Простейшим примером регулятора температуры является обычный домашний термостат. Например, водонагреватель использует термостат для контроля температуры воды и поддержания ее на заданном уровне. Регуляторы температуры также используются в печах. Когда для духовки устанавливается температура, контроллер отслеживает фактическую температуру внутри духовки. Если она падает ниже заданной температуры, он посылает сигнал на активацию нагревателя, чтобы поднять температуру обратно до заданного значения. Термостаты также используются в холодильниках. Поэтому, если температура становится слишком высокой, контроллер инициирует действие по снижению температуры.
Общие применения контроллеров
Регуляторы температуры в промышленности работают почти так же, как и в обычных бытовых применениях. Базовый регулятор температуры обеспечивает управление промышленными или лабораторными процессами нагрева и охлаждения. В типичном приложении датчики измеряют фактическую температуру. Эта измеренная температура постоянно сравнивается с заданным пользователем значением. Когда фактическая температура отклоняется от уставки, контроллер генерирует выходной сигнал для активации других устройств регулирования температуры, таких как нагревательные элементы или компоненты охлаждения, чтобы вернуть температуру к уставке.
Обычное применение в промышленности
Регуляторы температуры используются в самых разных отраслях промышленности для управления производственными процессами или операциями.
Некоторые распространенные области применения регуляторов температуры в промышленности включают машины для экструзии пластика и литья под давлением, термоформовочные машины, упаковочные машины, пищевую промышленность, хранение продуктов и банки крови. Ниже приводится краткий обзор некоторых распространенных в промышленности приложений для контроля температуры:
Детали регулятора температуры
Все регуляторы имеют несколько общих частей.
Во-первых, у контроллеров есть входы. Входы используются для измерения переменной в контролируемом процессе. В случае регулятора температуры измеряемой величиной является температура.
Входы
Регуляторы температуры могут иметь несколько типов входов. Тип входного датчика и требуемый сигнал могут различаться в зависимости от типа контролируемого процесса. Типичные входные датчики включают термопары и резистивные тепловые устройства (RTD), а также линейные входы, такие как мВ и мА. Типичные стандартизированные типы термопар включают, среди прочих, типы J, K, T, R, S, B и L.
Контроллеры также могут быть настроены на прием RTD в качестве входа для измерения температуры. Типичный термометр сопротивления представляет собой платиновый датчик сопротивлением 100 Ом.
В качестве альтернативы контроллеры можно настроить на прием сигналов напряжения или тока в диапазоне милливольт, вольт или миллиампер от других типов датчиков, таких как датчики давления, уровня или расхода.
Типичные входные сигналы напряжения включают от 0 до 5 В постоянного тока, от 1 до 5 В постоянного тока, от 0 до 10 В постоянного тока и от 2 до 10 В постоянного тока. Контроллеры также могут быть настроены на прием сигналов в милливольтах от датчиков, включающих от 0 до 50 мВ постоянного тока и от 10 до 50 мВ постоянного тока. Контроллеры также могут принимать миллиамперные сигналы, например, от 0 до 20 мА или от 4 до 20 мА.
Контроллер обычно имеет функцию обнаружения неисправности или отсутствия входного датчика. Это известно как обнаружение поломки датчика. Незамеченное, это состояние неисправности может привести к значительному повреждению управляемого оборудования. Эта функция позволяет контроллеру немедленно остановить процесс при обнаружении неисправности датчика.
Выходы
В дополнение к входам каждый контроллер также имеет выход. Каждый выход может использоваться для выполнения нескольких действий, включая управление процессом (например, включение источника нагрева или охлаждения), инициирование аварийного сигнала или повторную передачу значения процесса на программируемый логический контроллер (ПЛК) или записывающее устройство.
Типичные выходы, предоставляемые контроллерами температуры, включают релейные выходы, драйверы твердотельных реле (ТТР), симистор и линейные аналоговые выходы. Релейный выход обычно представляет собой однополюсное двухпозиционное реле (SPDT) с катушкой постоянного напряжения. Контроллер подает питание на катушку реле, обеспечивая изоляцию контактов. Это позволяет контактам управлять внешним источником напряжения для питания катушки гораздо большего нагревательного контактора. Важно отметить, что номинальный ток контактов реле обычно не превышает 2А. Контакты могут управлять нагревательным контактором с номиналом 10–20 А, используемым нагревательными лентами или нагревательными элементами.
Другой тип вывода — драйвер SSR. Выходы драйвера SSR — это логические выходы, которые включают или выключают твердотельное реле. Большинству твердотельных реле для включения требуется напряжение от 3 до 32 В постоянного тока. Типичный сигнал включения драйвера SSR 10 В может управлять тремя полупроводниковыми реле.
Триак обеспечивает функцию реле без движущихся частей. Это твердотельное устройство, которое регулирует токи до 1А. Выходы симистора могут допускать небольшой ток утечки, обычно менее 50 мА. Этот ток утечки не влияет на цепи нагревательного контактора, но может быть проблемой, если выход используется для подключения к другой полупроводниковой схеме, такой как вход ПЛК. Если это вызывает беспокойство, лучшим выбором будет стандартный релейный контакт. Он обеспечивает абсолютный нулевой ток, когда выход обесточен и контакты разомкнуты.
Аналоговые выходы предусмотрены на некоторых контроллерах, которые выдают сигнал 0–10 В или сигнал 4–20 мА. Эти сигналы калибруются таким образом, что сигнал изменяется в процентах от выходного сигнала. Например, если контроллер посылает сигнал 0 %, аналоговый выход будет 0 В или 4 мА. Когда контроллер посылает сигнал 50%, выход будет 5В или 12мА. Когда контроллер отправляет сигнал 100 %, на выходе будет 10 В или 20 мА.
Другие параметры
Сравнение тревог контроллера
Регуляторы температуры имеют несколько других параметров, одним из которых является заданное значение.
По сути, уставка — это целевое значение, установленное оператором, которое контроллер стремится поддерживать на постоянном уровне. Например, заданная температура 30°C означает, что контроллер будет стремиться поддерживать температуру на этом уровне.
Другим параметром является аварийное значение. Это используется, чтобы указать, когда процесс достиг некоторого заданного состояния. Существует несколько вариантов типов будильников. Например, сигнал высокого уровня может указывать на то, что температура стала выше некоторого установленного значения. Аналогичным образом сигнал тревоги низкого уровня указывает на то, что температура упала ниже некоторого установленного значения.
Например, в системе контроля температуры высокий фиксированный аварийный сигнал предотвращает повреждение оборудования источником тепла путем обесточивания источника, если температура превышает некоторое заданное значение. С другой стороны, низкий фиксированный сигнал тревоги может быть установлен, если низкая температура может повредить оборудование из-за замерзания.
Контроллер также может проверять неисправность выходного устройства, такого как открытый нагревательный элемент, путем проверки величины выходного сигнала и сравнения ее с величиной обнаруженного изменения входного сигнала. Например, если выходной сигнал равен 100 %, а входной датчик не фиксирует изменения температуры в течение определенного периода времени, контроллер определит, что петля разорвана. Эта функция известна как Loop Alarm.
Другим типом тревоги является тревога отклонения. Это устанавливается на некоторое положительное или отрицательное значение от заданного значения. Аварийный сигнал отклонения отслеживает заданное значение процесса. Оператор уведомляется, когда процесс начинает отклоняться от заданного значения на некоторую предварительно запрограммированную величину. Разновидностью аварийного сигнала отклонения является аварийный сигнал диапазона. Этот аварийный сигнал активируется либо в пределах, либо за пределами установленного температурного диапазона.
Как правило, аварийные точки наполовину выше и наполовину ниже уставки контроллера.
Например, если заданное значение равно 150°, а аварийные сигналы отклонения установлены на ±10°, аварийные сигналы будут активированы, когда температура достигнет 160° в верхнем пределе или 140° в нижнем пределе. Если уставка изменена на 170°, верхний сигнал тревоги сработает при 180°, а низкий уровень – при 160°. Другим распространенным набором параметров контроллера являются параметры PID. ПИД, что означает пропорциональный, интегральный, производный, представляет собой расширенную функцию управления, которая использует обратную связь от управляемого процесса, чтобы определить, как лучше всего управлять этим процессом.
Как это работает
Все контроллеры, от простейших до самых сложных, работают примерно одинаково. Контроллеры управляют или удерживают некоторую переменную или параметр на заданном значении. Контроллеру требуются две переменные; фактический входной сигнал и желаемое заданное значение.
Входной сигнал также известен как значение процесса. Входные данные для контроллера опрашиваются много раз в секунду, в зависимости от контроллера.
Это входное или технологическое значение затем сравнивается со значением уставки. Если фактическое значение не соответствует заданному значению, контроллер генерирует изменение выходного сигнала в зависимости от разницы между заданным значением и значением процесса, а также в зависимости от того, приближается ли значение процесса к заданному значению или отклоняется дальше от заданного значения. Затем этот выходной сигнал инициирует некоторый тип реакции, чтобы скорректировать фактическое значение, чтобы оно соответствовало заданному значению. Обычно алгоритм управления обновляет значение выходной мощности, которое затем применяется к выходу.
Предпринимаемое управляющее действие зависит от типа контроллера. Например, если контроллер представляет собой элемент управления ВКЛ/ВЫКЛ, контроллер решает, нужно ли включить выход, выключить его или оставить в текущем состоянии.
Управление ВКЛ/ВЫКЛ является одним из самых простых в реализации типов управления. Он работает путем настройки полосы гистерезиса. Например, регулятор температуры может быть настроен на регулирование температуры внутри помещения. Если заданное значение равно 68°, а фактическая температура упадет до 67°, сигнал ошибки покажет разницу в -1°. Затем контроллер посылает сигнал для увеличения подаваемого тепла, чтобы поднять температуру обратно до заданного значения 68°. Как только температура достигает 68°, нагреватель отключается. При температуре от 68° до 67° контроллер не предпринимает никаких действий, и обогреватель остается выключенным. Однако, как только температура достигнет 67°, нагреватель снова включится.
В отличие от управления ВКЛ/ВЫКЛ, ПИД-управление определяет точное выходное значение, необходимое для поддержания заданной температуры. Выходная мощность может варьироваться от 0 до 100%. Когда используется аналоговый тип выхода, выходной сигнал пропорционален значению выходной мощности.
Однако, если выход представляет собой двоичный тип выхода, такой как реле, драйвер SSR или симистор, то выход должен быть пропорциональным времени, чтобы получить аналоговое представление.
Система с пропорциональным управлением по времени использует время цикла для пропорционального распределения выходного значения. Если время цикла установлено на 8 секунд, система, требующая 50% мощности, будет включать выход на 4 секунды и выключать на 4 секунды. Пока значение мощности не изменится, значения времени не изменятся. Со временем мощность усредняется до 50% заданного значения, наполовину включенного и наполовину выключенного. Если бы выходная мощность должна была составлять 25%, то при том же 8-секундном цикле выход был бы включен на 2 секунды и выключен на 6 секунд.
Пример пропорционального распределения времени вывода
При прочих равных условиях желательно более короткое время цикла, поскольку контроллер может быстрее реагировать и изменять состояние вывода на заданные изменения в процессе.
Из-за механики реле более короткое время цикла может сократить срок службы реле, и не рекомендуется делать его менее 8 секунд. Для полупроводниковых переключающих устройств, таких как драйвер SSR или симистор, более быстрое время переключения лучше. Более длительное время переключения, независимо от типа выхода, допускает большее колебание значения процесса. Общее правило состоит в том, что, ТОЛЬКО если процесс это позволяет, при использовании релейного выхода желательно более длительное время цикла.
Дополнительные функции
Контроллеры также могут иметь ряд дополнительных дополнительных функций. Одним из них является коммуникативная способность. Канал связи позволяет контроллеру обмениваться данными с ПЛК или компьютером. Это позволяет обмениваться данными между контроллером и хостом. Примером типичного обмена данными может быть хост-компьютер или ПЛК, считывающие значение процесса.
Второй вариант — удаленная уставка. Эта функция позволяет удаленному устройству, такому как ПЛК или компьютер, изменять уставку контроллера.
Однако, в отличие от возможности связи, упомянутой выше, для дистанционного ввода уставки используется линейный аналоговый входной сигнал, пропорциональный значению уставки. Это дает оператору дополнительную гибкость, поскольку он может изменять заданное значение удаленно. Типичный сигнал может быть 4–20 мА или 0–10 В постоянного тока.
Еще одной общей функцией, поставляемой с контроллерами, является возможность их настройки с помощью специального программного обеспечения на ПК, подключенном через канал связи. Это позволяет быстро и легко настроить контроллер, а также сохранить настройки для использования в будущем.
Другой общей функцией является цифровой вход. Цифровой вход может работать вместе с удаленной уставкой для выбора локальной или удаленной уставки для контроллера. Его также можно использовать для выбора между уставкой 1 и уставкой 2, как запрограммировано в контроллере. Цифровые входы также могут дистанционно сбрасывать ограничительное устройство, если оно перешло в состояние ограничения.
Другие дополнительные функции включают источник питания преобразователя, используемый для питания датчика 4–20 мА. Этот источник питания используется для подачи питания 24 В постоянного тока с максимальным током 40 мА.
В некоторых приложениях двухцветный дисплей также может быть желательной функцией, позволяющей легко определять различные состояния контроллера. Некоторые продукты также имеют дисплеи, которые могут меняться с красного на зеленый или наоборот в зависимости от предварительно запрограммированных условий, таких как индикация состояния тревоги. В этом случае на зеленом дисплее может не отображаться никакой аварийный сигнал, но если аварийный сигнал присутствует, дисплей станет красным.
Типы контроллеров
Контроллеры температуры бывают разных стилей с широким набором функций и возможностей. Существует также множество способов классификации контроллеров по их функциональным возможностям. Как правило, регуляторы температуры бывают одноконтурными или многоконтурными.
Одноконтурные контроллеры имеют один вход и один или несколько выходов для управления тепловой системой. С другой стороны, многоконтурные контроллеры имеют несколько входов и выходов и могут управлять несколькими контурами в процессе. Больше контуров управления позволяет управлять большим количеством функций технологической системы.
Надежные одноконтурные контроллеры варьируются от базовых устройств, требующих однократного ручного изменения уставки, до сложных профилировщиков, которые могут автоматически выполнять до восьми изменений уставки за заданный период времени.
Аналоговый
Самый простой и основной тип контроллера — аналоговый. Аналоговые контроллеры — это недорогие, простые контроллеры, которые достаточно универсальны для жесткого и надежного управления технологическими процессами в суровых промышленных условиях, в том числе со значительными электрическими помехами. Дисплей контроллера обычно представляет собой круглую ручку.
Базовые аналоговые контроллеры используются в основном в некритичных или несложных тепловых системах для обеспечения простого регулирования температуры ВКЛ-ВЫКЛ для приложений прямого или обратного действия.
Базовые контроллеры принимают входы от термопары или RTD и предлагают дополнительный режим процентного управления мощностью для систем без датчиков температуры. Их основным недостатком является отсутствие читаемого дисплея и отсутствие сложности для более сложных задач управления. Кроме того, отсутствие каких-либо коммуникационных возможностей ограничивает их использование простыми приложениями, такими как включение/выключение нагревательных элементов или охлаждающих устройств.
Ограничение
Эти контроллеры обеспечивают контроль предела безопасности по температуре процесса. У них нет возможности самостоятельно регулировать температуру. Проще говоря, предельные контроллеры — это независимые устройства безопасности, которые можно использовать вместе с существующим контуром управления. Они способны принимать входные данные от термопары, RTD или процесса с установленными пределами для высокой или низкой температуры, как и обычный контроллер. Предельное регулирование является фиксируемым и является частью резервной схемы управления для принудительного отключения тепловой системы в случае превышения предельного значения.
Выход фиксации предела должен быть сброшен оператором; он не будет сброшен сам по себе, если условие ограничения не существует. Типичным примером может служить защитное отключение печи. Если печь превысит заданную температуру, ограничительное устройство отключит систему. Это делается для предотвращения повреждения печи и, возможно, любого продукта, который может быть поврежден чрезмерными температурами.
Регуляторы температуры общего назначения
Регуляторы температуры общего назначения используются для управления наиболее типичными процессами в промышленности. Как правило, они бывают разных размеров DIN, имеют несколько выходов и программируемые выходные функции. Эти контроллеры также могут выполнять ПИД-регулирование для отличных общих ситуаций управления. Они традиционно размещены на передней панели вместе с дисплеем для удобства доступа оператора.
Большинство современных цифровых регуляторов температуры могут автоматически рассчитывать параметры ПИД-регулятора для оптимальной работы тепловой системы, используя встроенные алгоритмы автонастройки.
Эти контроллеры имеют функцию предварительной настройки для первоначального расчета параметров ПИД-регулятора для процесса и функцию непрерывной настройки для постоянного уточнения параметров ПИД-регулятора. Это позволяет быстро настраивать, экономить время и сокращать количество отходов.
Привод двигателя клапана
Особым типом контроллера общего назначения является контроллер привода двигателя клапана (VMD). Эти контроллеры специально разработаны для управления двигателями клапанов, используемых в производственных приложениях, таких как управление газовой горелкой на производственной линии. Специальные алгоритмы настройки обеспечивают точное управление и быструю реакцию на выходе без необходимости обратной связи с ползунком или чрезмерных знаний алгоритмов настройки ПИД-регулятора с тремя членами. Контроллеры VMD контролируют положение клапана в диапазоне от 0% до 100% открытия, в зависимости от потребности процесса в энергии в любой момент времени.
Профиль
Контроллеры профилирования, также называемые контроллерами линейного выдержки, позволяют операторам программировать ряд уставок и время пребывания на каждой уставке.
Программирование изменения уставки называется рампой, а время пребывания на каждой уставке называется выдержкой или выдержкой. Одна рампа или одно замачивание считается одним сегментом. Профилировщик позволяет вводить несколько сегментов для создания сложных температурных профилей. Оператор может называть профили рецептами. Большинство профилировщиков позволяют хранить несколько рецептов для последующего использования. Меньшие профилировщики могут учитывать четыре рецепта с шестнадцатью сегментами в каждом, а более продвинутые профилировщики позволяют использовать больше рецептов и сегментов.
Контроллеры профиля могут выполнять профили линейного изменения и выдержки, такие как изменение температуры с течением времени, а также продолжительность удержания и выдержки/цикла, все это без присмотра оператора.
Типичные области применения регуляторов профиля включают термообработку, отжиг, климатические камеры и сложные технологические печи.
Многоконтурный
Помимо одноконтурных контроллеров, которые могут управлять только одним технологическим контуром, многоконтурные контроллеры могут управлять более чем одним контуром, то есть они могут принимать более одной входной переменной.
Вообще говоря, многоконтурный контроллер можно рассматривать как устройство с множеством отдельных контроллеров температуры внутри одного шасси. Обычно они устанавливаются за панелью, а не перед панелью, как в случае одноконтурных контроллеров общего назначения. Программирование любого из контуров аналогично программированию контроллера температуры, установленного на панели. Однако многоконтурные системы, как правило, не имеют традиционного физического пользовательского интерфейса (без дисплея или переключателей), вместо этого используют выделенный канал связи.
Многоконтурные контроллеры необходимо конфигурировать с помощью специальной программы на ПК, которая может загрузить конфигурацию в контроллер с помощью специального интерфейса связи.
Информацию можно получить через интерфейс связи. Общие поддерживаемые интерфейсы связи включают DeviceNet, Profibus, MODBUS/RTU, CanOPEN, Ethernet/IP и MODBUS/TCP.
Многоконтурные контроллеры представляют собой компактную модульную систему, которая может работать как в автономной системе, так и в среде ПЛК.
Являясь заменой регуляторов температуры в ПЛК, они обеспечивают быстрое ПИД-регулирование и снимают большую часть интенсивной математической работы с процессора ПЛК, обеспечивая более высокую скорость сканирования ПЛК. В качестве замены нескольких контроллеров DIN они обеспечивают единую точку программного доступа ко всем контурам управления. Стоимость установки снижается за счет устранения большого количества проводки, вырезов в панели и экономии места на панели.
Многоконтурные контроллеры обладают некоторыми дополнительными функциями, недоступными для традиционных контроллеров, монтируемых на панели. Например, многоконтурные контроллеры имеют более высокую плотность контуров для данного пространства. Некоторые многоконтурные системы контроля температуры могут иметь до 32 контуров управления в корпусе, монтируемом на DIN-рейку, не намного длиннее 8 дюймов. Они также сокращают количество проводов за счет наличия общей точки подключения для питания и интерфейсов связи.
Многоконтурные Контроллеры температуры также имеют повышенные функции безопасности, одна из которых — отсутствие кнопок, с помощью которых любой пользователь может изменить критические настройки.
Полный контроль над информацией, считываемой с контроллера или записываемой в него, производитель машин может ограничить информацию, которую может предоставить любой конкретный оператор. могут считываться или изменяться, предотвращая возникновение нежелательных условий, таких как установка слишком высокого значения уставки в диапазоне, который может повредить продукт или машину. Кроме того, модули контроллера можно заменять в «горячем» режиме. для выключения системы.Модули также могут автоматически конфигурироваться после горячей замены.
Другие характеристики регулятора температуры
Напряжение питания
Обычно для регуляторов температуры существует два варианта напряжения питания: низкое напряжение (24 В переменного/постоянного тока) и высокое напряжение (110–230 В переменного тока).
Размер
Контроллеры бывают нескольких стандартных размеров, которые обозначаются номерами DIN, например 1/4 DIN, 1/8 DIN, 1/16 DIN и 1/32 DIN. DIN — это аббревиатура от грубо переведенного «Deutsche Institut fur Normung», немецкой организации по стандартам и измерениям.
Для наших целей DIN просто указывает, что устройство соответствует общепринятому стандарту размеров панели.
Сравнение размеров по DIN
| Размер по DIN | 1/4 | 1/8 | 1/16 | 1/32 |
|---|---|---|---|---|
| Размер в мм | 92 х 92 | 92 х 45 | 45 х 45 | 49 х 25 |
| Размер в дюймах | 3,62 x 3,62 | 3,62 х 1,77 | 1,77 x 1,77 | 1,93 х 0,98 |
Наименьший размер — 1/32 DIN, то есть 24 мм × 48 мм, с соответствующим вырезом в панели 22,5 мм × 45 мм. Следующим размером является 1/16 DIN, который имеет размеры 48 мм × 48 мм с размером выреза в панели 45 мм × 45 мм. Размер 1/8 DIN составляет 48 мм × 96 мм с вырезом в панели 45 мм × 92 мм. Наконец, самый большой размер — это 1/4 DIN размером 96 мм × 96 мм с вырезом в панели 92 мм × 92 мм.
Важно отметить, что стандарты DIN не определяют, насколько глубоко контроллер может находиться за панелью.
Стандарты допускают только размеры передней панели и размеры выреза в панели.
Аттестация агентства
Желательно, чтобы контроллер температуры имел какое-либо одобрение агентства, чтобы гарантировать, что контроллер соответствует минимальному набору стандартов безопасности. Тип разрешения зависит от страны, в которой будет использоваться контроллер. Наиболее распространенное одобрение, регистрация UL и cUL, распространяется на все контроллеры, используемые в США и Канаде. Обычно для каждой страны требуется одна сертификация.
Для контроллеров, которые используются в странах Европейского Союза, требуется одобрение CE.
Третий тип одобрения — FM. Это относится только к ограничителям и контроллерам в США и Канаде.
Класс корпуса передней панели
Важной характеристикой контроллера является номинал корпуса передней панели. Эти рейтинги могут быть в виде рейтинга IP или рейтинга NEMA. Степень защиты IP (защита от проникновения) применяется ко всем контроллерам и обычно составляет IP65 или выше.