Термоконтроллеры с ПИД-регулятором

Термоконтроллеры с ПИД-регулятором разработаны для высокоточного регулирования температуры в автоматических системах управления промышленными процессами.

Модели термоконтроллеров с ПИД-регулятором и их характеристики

Температурные контроллеры с функцией ПИД-регулятора отличаются рядом характеристик:

• возможностью подключения разнообразных вариантов датчиков температуры, включая отдельные типы термометров сопротивления, термопар и др.;
• возможностью подключения дополнительных видов датчиков: давления, влажности, тока, расхода и т.д.;
• наличием различных выходов управления;
• методом настройки параметров и управления работой.

Контроллеры имеют различные модификации с определенным набором параметров, что позволяет подобрать наиболее подходящий вариант. Основные модели термоконтроллеров с общим описанием характеристик представлены в таблице:

Модель	Варианты входа датчиков температуры	Варианты выхода управления	Напряжение питания	Особенности. Настройка работы и установка параметров
TK	Термопара:  K, J, E, T, L, N, U, R, S, В, C, G, PLII Термометр сопротивления: JPT100Ом, DPT100Ом, DΡΤ50Ом, CU100Ом, CU50Ом, Nikel120Ом Аналоговый вход: 0…100мВ; 0…5В; 1…5В; 0…10В; 0…20мА; 4…20мА	Реле: 250В AC, 3А, 1c Твердотельное реле: 11В DC ±2В, не более 20мА Аналоговый выход: 4–20мА DC или 0–20мА DC, нагрузка максимум 500Ом	100-240В AC при 50/60Гц	Настройка и управление с помощью ПК и кнопок на корпусе.
TM	Термопара:  K, J, E, T, L, N, U, R, S, В, C, G, PLII Термометр сопротивления: DPt100Ом, JPt100Ом	Реле: 250В AC, 3А, 1c Твердотельное реле: 12В DC ±3В, не более 30мА 22В DC ±3В, не более 30мА Аналоговый выход: 4–20мА DC или 0–20мА DC, нагрузка максимум 500Ом	24В DC	Модульный термоконтроллер с возможностью подключения трансформатора тока. Настройка и управление с помощью ПК или ПЛК.
TMH	Термопара: K(CA), J(IC), E(CR), T(CC), B(PR), R(PR), S(PR), N(NN), C(TT), G(TT), L(IC), U(CC), Platinel II Термометр сопротивления: Pt100 Ом, JPt100 Ом, DPt50 Ом, Cu100 Ом, Cu50 Ом, Nikel 120 Ом 3-пров. тип Аналоговый вход: Напряжние: 0-100 мВ= , 0-5 В= , 1-5 В= , 0-10 В= Ток: 0-20 мА, 4-20 мА	Реле: 250В AC, 3 A, 1a Твердотельное реле: 12В DC ±3В, не более 20мА Аналоговый выход: 4-20мА или 0-20 мА	24В DC	Усовершенствованный многоканальный модульный регулятор температуры. Настройка и управление с помощью ПК или ПЛК
TС	Термопара:  K(CA), J(IC), L(IC) Термометр сопротивления: DIN Pt100Ом, Cu50Ом	Реле: 250В AC, 3А, 1c Твердотельное реле: 12В DC ±2В, не более 20мА	100–240В AC при 50/60Гц 24В AC при 50/60Гц; 24–48В DC	Настройка и управление с помощью ПК и кнопок на корпусе/панели.
TD	Термометр сопротивления: DIN Pt 100 Ом	Релейный выход: 250В~ 3А 1с; 250В~ 3А 1а; Твердотельное реле: 24В= ±3В 20мА; Аналоговый выход: 4…20мА=, нагрузка максимум 600Ом	100–240В~ при 50/60Гц	Настройка и управление с помощью ПК и кнопок на корпусе/панели.
TX	Термопара:  K (CA), J (IC), L (IC), T (CC), R(PR), S(PR) Термометр сопротивления: DIN Pt100Ом, Cu50Ом	Релейный выход: 250В~ 3А 30В= 1a; Твердотельное реле: 12В= 20мА; 30В= 20мА; Аналоговый выход: 4…20мА, 0…20мА	100–240В~ при 50/60Гц	Настройка и управление с помощью ПК и кнопок на корпусе/панели
TZN/TZ	Термопара:  K(CA), J(IC), R(PR), E(CR), T(CC), S(PR), N(NN), W(TT) Термометр сопротивления: Pt100 Ом, JIS Pt100 Ом Аналоговый вход: 1…5В=, 0…10В=, 4...20мА	Реле: 250В AC, 3А, 1c Твердотельное реле: 12В DC ±3В, не более 30мА Аналоговый выход: 4…20мА DC, нагрузка максимум 600Ом	100–240В~ при 50/60Гц 24В AC при 50/60Гц; 24–48В DC	Настройка и управление с помощью ПК и кнопок на корпусе/панели.
TB42	Термопара:  K(CA), J(IC) Термометр сопротивления: Pt100 Ом, JIS Pt100 Ом	Реле: 250В AC, 3А, 1c Твердотельное реле: 12В DC ±3В, не более 30мА Аналоговый выход: 4…20мА DC, нагрузка максимум 600Ом	100-240В AC при 50/60Гц	Бескорпусное исполнение. Настройка и управление с помощью ПК и кнопок на корпусе/панели.
TCN	Термопара:  K(CA), J(IC), L(IC), T(CC), R(PR), S(PR) Термометр сопротивления: DPt100Ом, Cu50Ом	Реле: 250В AC, 3А, 1c Твердотельное реле: 12В DC ±2В, не более 20мА	100–240В AC при 50/60Гц 24В AC при 50/60Гц 24–48В DC	Сенсорное управление. Настройка и управление с помощью сенсорных кнопок на панели.
DT3	Термопара: K, J, T, E, N, R, S, B, L, U, TXK Термометр сопротивления: Pt100, JPt100, Cu50, Ni120 Аналоговый выход: 0…5В, 0…10В, 0…20мА, 4…20мА, 0…50мВ	Реле: 250В AC 5A Твердотельное реле: 12В DC  ±3В, не более 40мА Аналоговый выход: 4…20мА DC, нагрузка максимум 500Ом 0…10В DC, нагрузка максимум 1000Ом	80-260В AC при 50/60Гц 24В DC	Микропроцессорный термоконтроллер с возможностью модульного расширения. Настройка и управление с помощью ПК и кнопок на корпусе.
DTK	Термопара: K, J, T, E, N, R, S, B, L, U, TXK Термометр сопротивления: Pt100, JPt100, Cu50, Ni120	Реле: 250В AC 5A Твердотельное реле: 12В=  ±3В, не более 40мА Аналоговый выход: 4…20мА=, нагрузка максимум 600Ом	80-260В AC при 50/60Гц	Экономичный термоконтроллер нового поколения. Настройка и управление с помощью ПК и кнопок на корпусе.
DTB	Термопара: K, J, T, E, N, R, S, B, L, U, TXK Термометр сопротивления: Pt100, JPt100, 50M Аналоговый выход: 0…5В, 0…10В, 0…20мА, 4…20мА, 0…50мВ	Реле: 250В AC 5A Твердотельное реле: 14В AC, не более 40мА Аналоговый выход: 4…20мА DC, нагрузка максимум 600Ом	100-240В AC при 50/60Гц	Работа с датчиками расхода, давления, влажности и др. Настройка и управление с помощью ПК и кнопок на корпусе.
DTA	Термопара: K, J, T, E, N, R, S, B, L, U, TXK Термометр сопротивления: 50M, Pt100, JPt100	Реле: 250В AC 5A Твердотельное реле: 14В AC, не более 40мА Аналоговый выход: 4…20мА DC, нагрузка максимум 600Ом	100-240В AC при 50/60Гц	Настройка и управление с помощью ПК и кнопок на корпусе.
DTC	Термопара: K, J, T, E, N, R, S, B, L, U, TXK Термометр сопротивления: Pt100, JPt100, Cu50 Аналоговый выход: 0…5В, 0…10В, 0…20мА, 4…20мА, 0…50мВ	Реле: 250В AC 3A Твердотельное реле: 12В DC, не более 40мА Аналоговый выход: 4…20мА DC, нагрузка максимум 500Ом 0…10В DC, нагрузка максимум 1000Ом	24В DC	Модульный термоконтроллер на 8 устройств. Настройка и управление с помощью ПК.
DTE	Термопара: K, J, T, E, N, R, S, B, L, U, TXK Термометр сопротивления: Pt100, JPt100, Cu50	Реле: 250В AC 3A Твердотельное реле: 12В DC, не более 40мА Аналоговый выход: 4…20мА DC, нагрузка максимум 500Ом 0…10В DC, нагрузка максимум 1000Ом	24В DC	Модульный термоконтроллер на 8 устройств. Настройка и управление с помощью ПК.
DTV	Термопара: K, J, T, E, N, R, S, B, L, U, TXK Термометр сопротивления: Pt100, JPt100 Аналоговый выход: 0…20мА, 4…20мА, 0…5В, 0…10В, 0…70мВ	Реле: 250В AC 5A	100-240В AC при 50/60Гц	Работа с датчиком положения задвижки. Настройка и управление с помощью ПК и кнопок на корпусе.
DVP-TK	Термопары: J, K, R, S, T, E, N, B, U, L, TXK (L), C, PL II Термосопротивления: Pt100, JPt100, Pt1000, Ni100, Ni1000, Cu50, Cu100, GNi1000 Аналоговый: 0…+50мВ, 0…+5 В, 0…+10 В, 0…+20 мA, 4…+20 мA	4 релейных (R) – 250 В AC/24 В DC, 2 А (резистивная нагрузка); 4 транзисторных импульсных (NPN), 0,3 А (резистивная нагрузка); 2 аналоговых (L) – 0…10 В, 0…20 мA, 4…20 мA; RS-485: Modbus ASCII/RTU, скорость 9600…115200 бит/с	24В DC	Модульный термоконтроллер. Датчик обратной связки с сигналом 4-20мA. Сборка до 8 модулей расширения.
OM 402PID	Термопара: J, K, T, E, B, S, R, N, L Термометр сопротивления: Pt100, Pt500, Pt1000, Cu50, Cu100, Ni1000, Ni10000 Аналоговый выход: 0…5мА, 0…20мА, 4…20мА	Реле: 250В AC 3A, 30В DC 3А, 50В DC 3А Твердотельное реле: 12В DC, не более 40мА Аналоговый выход: 0…2В, 0…5В, 0…10В, 0…5мА, 0…20мА, 4…20мА	10…30В AC/DC 80…250В AC/DC	Работа с датчиками тока, давления и др. Настройка и управление с помощью ПК и кнопок на корпусе.
KPN	Термопары: J, K, R, S, T, E, N, B, U, L, TXK (L), C, PL II Термосопротивления: Pt100, JPt100, Pt1000, Ni100, Ni1000, Cu50, Cu100, GNi1000 Аналоговый: 0…+50мВ, 0…+5 В, 0…+10 В, 0…+20 мA, 4…+20 мA	4 релейных (R) – 250 В AC/24 В DC, 2 А (резистивная нагрузка); 4 транзисторных импульсных (NPN), 0,3 А (резистивная нагрузка); 2 аналоговых (L) – 0…10 В, 0…20 мA, 4…20 мA; RS-485: Modbus ASCII/RTU, скорость 9600…115200 бит/с	100…240В AC при 50/60Гц	Высокопроизводительный, высокоточный контроллер техпроцесса. Малый интервал измерений (50 мс), точная индикация (±0,3%).

Возможности применения температурных контроллеров с ПИД-регулированием

Широкий модельный ряд с различными рабочими характеристики позволяет практически неограниченно применять контроллеры температуры с ПИД-регулятором в промышленности. Устройства могут интегрироваться в автоматические системы управления, в том числе совместно с ПЛК и ПК.

Термоконтроллеры применяются для управления различными технологическими процессами, связанными с температурной обработкой в энергетике, металлургии, химической промышленности, пищевом производстве и многих других. Возможность подключения различных термодатчиков позволяет контролировать как высокотемпературные процессы, так и отрицательные значения температур, что позволяет применять термоконтроллеры с ПИД-регулятором не только при производстве, но и для контроля перевозки и хранения продуктов и материалов, а также для контроля микроклимата зданий и помещений.

Термоконтроллеры с ПИД-регулятором: решаемые задачи

Температурные контроллеры с возможностью ПИД-регулирования могут решать несколько задач одновременно:

• обеспечение обратной связи в системах контроля температуры,
• индикация текущего уровня контролируемых параметров,
• регулирование и поддержание температуры и других физических величин в автоматических системах,
• одновременное управление нагреванием и охлаждением,
• модульное исполнение для сбора информации от нескольких датчиков температуры и управления несколькими устройствами.

В отдельных моделях могут быть реализованы дополнительные возможности применения для расширения функционала.

Преимущества применения температурных контроллеров с ПИД-регулятором

Пропорционально-интегрально-дифференцирующее регулирование, используемое термоконтроллерами, позволяет более точно управлять уровнем температуры и задавать необходимое значение уставки. Различные варианты исполнения ПИД-регуляторов температуры могут иметь дополнительные преимущества:

• большой выбор подключаемых датчиков температуры,
• низкая погрешность работы,
• наличие индикатора для отображения результатов измерения, значения уставки и рабочих состояний,
• удобное программное обеспечение для настройки и управления,
• несколько режимов регулирования, включая возможность автоматического управления работой,
• различные управляющие выходы,
• возможность монтажа в шкаф управления и на DIN-рейку и многие другие.

Возможные недостатки работы температурного контроллера с ПИД-регулятором

При использовании пропорционального режима работы ПИД-регулятора термоконтроллера необходимо учитывать появление статистической ошибки, что влияет на стабилизацию значения температуры. Влияние статистической ошибки на работу снижается при использовании других режимов ПИД-регулирования.

Ограничением в использовании отдельных моделей контроллеров температуры с ПИД-регулированием может стать несовместимость с отдельными видами термодатчиков и отсутствие необходимых выходов для подключения оборудования. Это необходимо учитывать при подборе конкретной модели контроллера для работы в конкретных условиях.

Принцип работы термоконтроллеров с ПИД-регулятором

Температурный контроллер с ПИД-регулятором формирует сигнал обратной связи для исполнительного оборудования на основе информации, поступающей от подключенного датчика температуры. Сигнал управления складывается из трех величин: пропорциональной, интегрирующей и дифференцирующей, рассчитываемых на основании входного сигнала.

1. Пропорциональная величина показывает отклонение текущей величины контролируемой температуры от заданного значения уставки. Чем больше отклонение, тем больше выходной сигнал.
2. Интегральная величина определяет интеграл изменения отклонения значений по времени.
3. Дифференцирующая величина показывает скорость изменения отклонения.

Работа ПИД-регулятора в зависимости от термоконтроллера может происходить в разных режимах:

• ПИД-регулирование, при котором управляющий сигнал складывается из суммы всех трех величин,
• ПИ-регулирование – сумма пропорциональной и интегрирующей величин,
• ПД-регулирование – сумма пропорциональной и дифференцирующей величин,
• П-регулирование, при котором для формирования выходного сигнала рассчитывается только пропорциональная величина.

Регулирование может осуществляться в ручном или автоматическом режимах, а также по заданной программе, если это предусмотрено контроллером.

В качестве исполнительного оборудования используются нагреватель и охладитель, либо устройства для подачи горячего теплоносителя или хладоагента. Многоканальные термконтроллеры могут осуществлять одновременное управление нагревательными и охлаждающими процессами по двум и более выходным каналам управления.

• Orbit Merret OM 402PID