Система автоматического управления нагревом с функцией ступенчатого подъема температуры по принципу ПИД-регулятора

Задача

НПЦ «Электроспиннинг» требовалась надежная система управления тэнами с функцией поэтапного повышения температуры от 50 до 110 °C. Необходимо было точно обеспечивать заданные значения на определенных временных промежутках. Также требовалось наличие встроенного ПИД-регулятора и устойчивость к эксплуатации в условиях повышенной влажности и пыли.

Отсутствие контроля температуры на каждой ступени приводило к значительной отбраковке материала. А на рынке не существовало готовых решений, способных работать с выдержкой времени более суток и при этом отображать остаточное время процесса в минутах.

Решение

В рамках проекта специалистами компании «РусАвтоматизация» был изготовлен шкаф управления ШУТР-33-1.5-РМ-54 в пылевлагозащищенном исполнении IP54. Конструкция шкафа предусматривала монтаж в металлическом корпусе с порошковым покрытием, а основное управление осуществлялось через ПИД-регулятор ТРМ251-Щ1, установленный на дверце шкафа. Внутри также были размещены однофазное твердотельное реле, устройства защиты цепей и система внутреннего обогрева.

Шкаф рассчитан на работу с тремя нагревательными элементами и обеспечивает их включение согласно алгоритму ступенчатого подъема температуры. По умолчанию система проходит четыре температурных этапа: 50 °C, 65 °C, 90 °C и 110 °C, каждый длительностью 60 минут. Параметры заданы через меню контроллера и могут быть адаптированы пользователем.

Ввод и вывод кабелей реализован через герметичные сальники снизу корпуса, что обеспечивает удобство подключения и дополнительную защиту. Внутренняя теплоизоляция и встроенный обогреватель позволяют использовать шкаф в уличных условиях.

После сборки и монтажа оборудования были проверены алгоритмы управления и произведена настройка параметров ПИД-регулирования. Проверка подтвердила стабильность работы и соответствие всем требованиям заказчика. Замечаний по итогам проекта не выявлено.

Итог проекта

Реализация этого проекта позволила осуществлять контроль температуры на каждой ступени, что существенно сократило отбраковку материала и затраты на производство.

Проект реализован с учетом требований отрасли к надежности и простоте эксплуатации оборудования в полевых условиях. Благодаря внедрению данной системы ООО «АЗОТТЕХ» получило гибкий инструмент управления насосами с возможностью оперативного переключения между режимами, энергоэффективной работой и защитой от критических сбоев.