Bộ điều khiển nhiệt độ là gì? Ứng dụng bộ điều khiển nhiệt độ trong hệ thống nước nóng trung tâm

Bộ điều khiển nhiệt độ là gì? Ứng dụng bộ điều khiển nhiệt độ trong hệ thống nước nóng trung tâm

Trong điều khiển tự động, điều khiển nhiệt độ đóng vai trò quan trọng là một tham số có ứng dụng rất nhiều. Bộ điều khiển nhiệt độ là gì? Cấu tạo và ứng dụng của điều khiển nhiệt độ trong điều khiển tự động? Đây là những chủ đề rất được quan tâm, các bạn cùng với Famy tìm hiểu về thiết bị này nhé.

1. Bộ điều khiển nhiệt độ là gì?

Bộ điều khiển nhiệt độ là thiết bị hiển thị nhiệt độ, đo lường kiểm soát nhiệt độ và điều khiển các mức nhiệt độ trong một khoảng thời gian và không gian nhất định. Ngoài ra, bộ điều khiển nhiệt độ có thể điều khiển các tín hiệu khác như độ ẩm, áp suất.

Bộ điều khiển nhiệt độ còn có nhiều các tên gọi khác như bộ cảm biến nhiệt, bộ điều khiển nhiệt độ PID, đồng hồ điều khiển nhiệt độ.

Hình 1: Các dòng thiết bị điều khiển nhiệt độ Winpark

Bộ điều khiển nhiệt độ được sử dụng trong các hệ thống cần kiểm soát về nhiệt độ như hệ thống gia nhiệt trong máy ép nhựa, lò sấy, lò ấp trứng, lò nướng, nồi hơi, hệ thống tạo độ ẩm, hệ thống khí nén, hệ thống nước nóng trung tâm..., thiết bị này có các tín hiệu đầu ra điều khiển các loại van điện từ, điều khiển PID, hoặc điều khiển bật tắt.

Ngoài ra với chế độ điều khiển PID, bộ điều khiển nhiệt độ sẻ điều khiển làm sao cho nhiệt độ hệ thống bằng với nhiệt độ cài đặt một cách nhanh nhất và chính xác nhất.

Tham khảo: Bộ điều khiển PID là gì?

Bộ điều khiển còn có thể điều khiển độ ẩm, áp suất, lưu lượng thông qua ngõ vào là tín hiệu 4-20mA hoặc 0-10vdc, 0-5vdc.

Lấy ví dụ một hệ thống điều khiển nhiệt gồm bộ điều khiển nhiệt độ. Một cảm biến nhiệt từ buồng đốt đưa về bộ điều khiển, một điện đốt. Khi nhiệt độ thiếu thì bộ điều khiển sẽ kích hoạt đóng điện trở làm điện trở nóng.

Lúc này nhiệt độ trong buồng đốt tăng lên. Khi nhiệt độ tăng gần bằng với nhiệt độ cài đặt thì tín hiệu đốt điện trở sẽ giảm dần. Đến khi nhiệt độ buồng đốt bằng với nhiệt độ cài đặt. Lúc này bộ điều khiển nhiệt độ sẽ tăng, giảm nhiệt liên tục để duy trì nhiệt độ như mong muốn

2. Cấu tạo bộ điều khiển nhiệt độ

Thông thường bộ điều khiển nhiệt độ có cấu tạo bao gồm các thành phần sau:

• Cảm biến: Là một dạng cảm biến để đo lường các giá trị thực cũng như kiểm tra nhiệt độ và kiểm soát độ ấm, lưu lượng… đồng thời cũng cho ra những thông tin đến bộ điều khiển.
• Bộ điều khiển: Khi nhận được tín hiệu từ cảm biến nó sẽ bắt đầu xử lí tín hiệu vào và sau đó nó sẽ xuất tín hiệu tới thiết bị kiểm soát.
• Thiết bị điều khiển: Sẽ thực hiện theo đúng chỉ đạo của bộ điều khiển đã cung cấp trước đó.

3. Thông số kỹ thuật bộ điều khiển nhiệt độ

Bộ điều khiển nhiệt độ được thiết kế với đa dạng các loại kích thước. Từ các size vuông, size đứng đến các dạng size nằm. Tăng thêm tính linh động trong lựa chọn các kích thước cũng như trong thiết kế các loại tủ điện.

Ngoài ra bộ điều khiển nhiệt độ tích hợp đa dạng các loại ngõ vào. Từ các loại can nhiệt K, Pt100, R, J, can S, E, B…, đến các dạng tín hiệu analog, 4-20mA, 0-10VDC, 0-20mV… Các dạng ngõ ra bao gồm relay, analog, ngõ ra áp, SSR, SCR…

Với sự đa dạng các loại tín hiệu ngõ vào và ngõ ra, đa dạng về kích thước. Nên có thể thay thế dễ dàng các loại bộ điều khiển của các hãng khác hiện nay.

Bộ điều khiển nhiệt độ sẽ có các thông số kỹ thuật như sau:

Công suất tiêu thụ: 4AV. Nguồn cấp bộ điều khiển nhiệt độ: 85~265 VAC, 24VDC Option. Ngõ vào input: K, J , R , S , B , E , N , T , W , P L 2, U , L, PT100, JPT100, JPT50. Ngõ vào điện áp: 0-1V, 0-5V, 0-10V, 1-5V, 2-10V, -10-10mV, 0-10mV, 0-20mV, 2-50mV, 10-50mV. Transmitter: 4-20mA, 0-20mA, maximum load resistance: 560Ω, 0-5V, 0-1V, 1-5V, 2-10V Ngõ vào dòng: 0-20mA, 4-20mA. Ngõ ra điều khiển PID: SSR, 0-10VDC, 0-5VDC, 4-20mA, Relay, Servo valve, chế độ Heat Cool. Cấp chính xác: 0.2 phần trăm F.S. Nhiệt độ hoạt động: 0-50 độ C. Maximum load current: 20mA. Truyền thông: MODBUS, RS232, RS485, TTL. Baudrate: 38400, 19200, 9600, 4800, 2400bps.

4. Vai trò bộ điều khiển nhiệt độ trong hệ thống điều khiển

Đối với bộ điều khiển nhiệt độ thì nó sẽ có ba vai trò:

Vai trò thứ nhất là kiểm soát bật tắt Vai trò thứ hai là điều khiển PID Và vai trò cuối cùng là điều khiển theo tỷ lệ Sau đây chúng ta sẽ cùng tìm hiểu qua từng vai trò của bộ điều khiển nhiệt độ nhé:

Kiểm soát bật tắt Ứng dụng bật bật tắt làm nhiệm vụ đơn giản nhất và nó có chức năng tiêu biểu nhất của bộ điều đó là chức năng kiểm soát bật tắt nguồn. Do đó, khi nhiệt độ vượt quá ngưỡng cho phép, bộ điều khiển nhiệt này sẽ tự động tách 2 đầu ra còn khi nhiệt độ ở dưới điểm đặt đầu ra được bật và ở chiều ngược lại.

Điều khiển PID Đây là một dạng điều khiển chuyên cung cấp điều khiển theo tỉ lệ dẫn xuất kết hợp với tích phân. Bộ điều khiển nhiệt độ này còn có thể kiểm soát tỉ lệ thuận cùng với 2 điều chỉnh bổ sung khác. Một phần sẽ giúp các đơn vị tự động bù đắp với hệ thống. một phần khác tạo nên sự kết hợp nhuần nhuyễn giữa các bộ phận trong bộ điều khiển.

Đối với điều khiển PID, phần lớn áp dụng tại các hệ thống hay phải thay đổi thường xuyên và có sức truyền tải lớn. Mục đích là vào thời điểm đó, bộ điều khiển sẽ hỗ trợ bù đắp lại năng lượng do những thay đổi gây ra.

Điều khiển theo tỉ lệ Bộ điều khiển nhiệt độ còn có khả năng kiểm soát theo tỉ lệ loại bỏ chu kỳ liên quan đến điều khiển tắt hoặc bật. Có nghĩa là khi nhiệt độ gần tới điểm đặt, điều khiển theo tỉ lệ sẽ giảm năng lượng xuống cung cấp cho A/C.

Đối với bộ điều khiển dạng này được vận hành tương đối đơn giản, người dùng có thể tự điều chỉnh bằng thao tác tay để nhiệt độ tới điểm đặt như khởi động ban đầu.

5. Ứng dụng bộ điều khiển nhiệt độ trong hệ thống nước nóng trung tâm

Thông thường bộ điều khiển nhiệt độ được sử dụng trong các hệ thống gia nhiệt, máy ép nhựa, lò sấy, lò nướng, các lò ấp trứng, hoặc nồi hơi, hệ thống khí nén, hệ thống tạo độ ẩm, cũng như để điều khiển các loại van, điều khiển van tuyến tính, điều khiển van on off,điều khiển ON OFF, điều khiển PID.

• ← Bài viết trước
• Bài tiếp theo →