في مجال الأتمتة الصناعية والتحكم في العمليات، يعد الحفاظ على درجة حرارة دقيقة أمرًا بالغ الأهمية للعديد من التطبيقات. أصبحت أجهزة التحكم في درجة الحرارة PID (التناسبية-التكاملية-المشتقة) الحل المفضل لتحقيق درجة الحرارة المثلى والحفاظ عليها. ستتعرف في هذه المقالة على ماهية جهاز التحكم في درجة الحرارة PID، وتاريخ جهاز التحكم في درجة الحرارة PID، ومبدأ العمل، وشرح PID، ومزايا وأنواع وتطبيقات ومخرجات جهاز التحكم في درجة الحرارة PID، وكيفية اختيار وسلك جهاز التحكم في درجة الحرارة PID، والشركات المصنعة لوحدات التحكم في درجة الحرارة PID.
ما هو جهاز التحكم في درجة الحرارة PID؟
A جهاز التحكم في درجة الحرارة PID عبارة عن جهاز إلكتروني مصمم لتنظيم درجة الحرارة من خلال المراقبة المستمرة لمتغير العملية (PV) وضبط المتغير المعالج (MV) لتحقيق نقطة الضبط المطلوبة. وهي تستخدم على نطاق واسع في صناعات مثل معالجة الأغذية والتصنيع الكيميائي والمستحضرات الصيدلانية.
تاريخ وحدة التحكم في درجة الحرارة PID
يعد تاريخ وحدات التحكم PID قصة رائعة تمتد لقرون وتتضمن مساهمات عديدة من العديد من المهندسين والعلماء. يعود تاريخ تطوير وحدات التحكم PID إلى الأيام الأولى للتغذية الراجعة التناسبية، وهو مبدأ رئيسي في أنظمة التحكم التي استخدمت لأول مرة لتنظيم سرعة طواحين الهواء حوالي عام 1750. جيمس وات طبَّق هذا المفهوم كذلك للتحكم في سرعة المحركات البخارية في عام 1788. وفي عام 1868، قدم ماكسويل أول تحليل رياضي لمحرك بخاري مزود بمتحكم في السرعة.
اتسم اختراع وحدة التحكم من نوع PID بما يلي إلمر سبيريالتي طوّرها أحد أقدم الأمثلة في عام 1911. وأعقب ذلك إنجازًا كبيرًا في عام 1922 مع نيكولاس مينورسكيالتطوير التحليلي لوحدة تحكم PID للتوجيه الآلي للسفن، والتي تعتبر الآن أساس التحكم PID الحقيقي. تسلط هذه المعالم الضوء على تطور جهاز التحكم PID من مفهومه الأولي إلى النظام المعقد الذي نعرفه اليوم.
كيف تعمل أجهزة التحكم في درجة الحرارة PID؟
تعمل وحدات التحكم PID على مبدأ التحكم في التغذية الراجعة. فهي تقارن درجة الحرارة الفعلية (PV) بنقطة الضبط المرغوبة وتضبط الخرج (MV) لتقليل الفرق. تعمل المكونات الثلاثة لوحدات التحكم PID (التناسبية والتكاملية والمشتقة) معًا لتوفير استجابة متوازنة للتغيرات في درجة الحرارة.
إجراءات وحدة التحكم PID التناسبية (P)، والتكاملية (I)، والمشتقة (D)
- العمل التناسبي (P): هذه هي الاستجابة الفورية للخطأ الحالي، وتعديل الإخراج لتقليل الانحراف.
- العمل المتكامل (I): يعمل هذا الإجراء على التخلص من أي خطأ متبقي في الحالة المستقرة من خلال دمج الخطأ بمرور الوقت.
- الإجراء المشتق (د): يتنبأ بالأخطاء المستقبلية من خلال الاستجابة لمعدل تغير الخطأ، مما يوفر عنصرًا تنبؤيًا للتحكم.
مزايا التحكم في درجة الحرارة PID
توفر وحدات التحكم PID مجموعة متنوعة من الفوائد، بما في ذلك:
- الدقة: يحافظ على درجة الحرارة بدقة ضمن نطاق ضيق.
- الاستقرار: يضمن التحكم المستقر حتى في وجود اضطرابات.
- القدرة على التكيف: يمكن تعديلها لتناسب مجموعة متنوعة من العمليات والظروف.
- الكفاءة: يقلل من استهلاك الطاقة عن طريق تحسين حلقة التحكم.
تطبيقات أجهزة التحكم في درجة الحرارة PID
يعد التحكم في درجة حرارة PID أمرًا بالغ الأهمية في مجموعة متنوعة من القطاعات:
- التصنيع: لعمليات مثل قولبة حقن البلاستيك والتفاعلات الكيميائية.
- تجهيز الأغذية: ضمان سلامة الأغذية وجودتها من خلال درجات حرارة الطهي والتخزين الدقيقة.
- المستحضرات الصيدلانية: للحفاظ على درجات الحرارة الدقيقة في تصنيع الأدوية وتخزينها.
أنواع وحدة التحكم في درجة الحرارة PID
في مدونتنا المنشورة سابقاً أنواع وحدات التحكم في درجة الحرارة: دليل شامل، يمكنك معرفة أنواع أنواع أجهزة التحكم في درجة الحرارة، ولكن هل تعرف عدد أنواع أجهزة التحكم في درجة الحرارة PID في العالم؟ يرجى متابعة قراءة القسم التالي على النحو التالي:
وفقًا لطرق التركيب المختلفة، يمكن تقسيم أجهزة التحكم في درجة الحرارة PID إلى نوعين: تركيب اللوحة و تركيب السكك الحديدية. يجب تثبيت شاشة العرض الخاصة بوحدة التحكم في درجة الحرارة PID المثبتة على اللوحة خارج صندوق التوزيع، بحيث يمكن للمستخدمين رؤية حالة العمل في لمحة. يجب تركيب وحدة التحكم في درجة الحرارة PID المثبتة على سكة حديدية على السكة الحديدية ويجب تركيبها في صندوق التوزيع. في بعض الأحيان قد لا يكون من الملائم مراقبة معلمات الأداة، ولكن إذا كان جهاز التحكم في درجة الحرارة المثبت على سكة حديدية لديه وظيفة اتصال، فيمكن للمستخدمين أيضًا استخدام HMI أو الكمبيوتر بسهولة لعرض حالة العمل.
وفقًا لحلقات التحكم المختلفة، يمكن تقسيم وحدات التحكم في درجة الحرارة PID إلى نوعين: حلقة واحدة و متعدد الحلقات. يمكن أن تحتوي وحدة التحكم في درجة الحرارة أحادية الحلقة على مدخل واحد ومخرج واحد فقط، وتستخدم عمومًا للتحكم في نقطة حرارة واحدة. يمكن أن تحتوي وحدة التحكم في درجة الحرارة متعددة الحلقات على عدة مدخلات ومخرجات متعددة، وتستخدم بشكل عام للتحكم في عدة نقاط مختلفة لدرجة الحرارة.
كيفية اختيار جهاز التحكم في درجة الحرارة PID المناسب
لاختيار وحدة التحكم في درجة حرارة pid المناسبة، يمكنك اتباع الخطوات السبعة التالية:
الخطوة 1 حدد حجم اللوحة
يوجد بشكل عام خمسة معايير دولية قياسية مقاسات DIN لوحدات التحكم في درجة الحرارة pid، وهي 48*48 مم (1/16 DIN)، 48*96 مم (1/8 DIN عموديًا)، 72*72 مم (9/64 DIN)، 96*48 مم (1/8 DIN أفقيًا)، 96*96 مم (1/4 DIN).
الخطوة 2 اختر المدخلات
بعض وحدات التحكم في درجة الحرارة PID منخفضة السعر تدعم مدخلًا واحدًا فقط، مثل مدخلات المزدوجة الحرارية من النوع K ذات السلكين، وهو ما قد يمثل مشكلة إذا كان مستشعر درجة الحرارة الخاص بك هو كاشف درجة الحرارة المقاومة PT100 ثلاثي الأسلاك. لذلك، عند اختيار وحدة تحكم PID في درجة الحرارة، اسأل المورد عما إذا كان منتجه يدعم مدخلات المزدوجة الحرارية و RTD والمدخلات التناظرية في نفس الوقت.
الخطوة 3 اختر الإخراج
يمكن أن تكون مخرجات وحدة التحكم في درجة الحرارة PID مرحلات, تقارير SSRs أو التناظرية 4-20mA، تأكد من أن وحدة التحكم في درجة الحرارة التي تختارها تحتوي على الإخراج الذي تريده. بشكل عام، يتم استخدام مخرجات SSR أو مخرجات 4-20mA التناظرية 4-20mA على نطاق واسع أكثر من مخرجات المرحل في أنظمة التحكم في درجة الحرارة لأسباب تمت مناقشتها في هذه المقالة: SSR مقابل موصل التيار المتردد: أيهما أفضل في نظام التحكم في درجة الحرارة؟
الخطوة 4 حدد جهد التشغيل
عند اختيار جهاز التحكم في درجة الحرارة PID، فإن جهد التشغيل مهم أيضًا. تأكد من أن جهدك متوافق مع جهد التشغيل لوحدة التحكم في درجة الحرارة. على سبيل المثال، إذا كان جهد العمل لوحدة التحكم في درجة الحرارة هو 100-240 فولت تيار متردد أو 24 فولت تيار مستمر، فأنت بحاجة إلى مصدر جهد مطابق. قد يتسبب الجهد غير الصحيح في تلف دائم لوحدة التحكم في درجة الحرارة.
الخطوة 5 تحقق مما إذا كنت ستحتاج إلى التواصل أم لا
- قم بتقييم ما إذا كان نظامك يتطلب التكامل مع أجهزة أخرى أو نظام التحكم الإشرافي والحصول على البيانات (SCADA).
- إذا كان الاتصال ضروريًا، فاختر وحدة تحكم PID التي تدعم البروتوكولات المطلوبة (على سبيل المثال، Modbus، Ethernet/IP، HART) ولديها منافذ الاتصال اللازمة.
الخطوة 6 قم بتأكيد كمية التنبيه ووضع التنبيه
حدد عدد الإنذارات التي تحتاج إلى مراقبتها وأنواع الإنذارات (إنذار ارتفاع درجة الحرارة، إنذار انخفاض درجة الحرارة، إنذار الانحراف، إلخ).
الخطوة 7 النظر في العلامات التجارية
إن اختيار جهاز تحكم في درجة الحرارة PID ذي العلامة التجارية يعني مخاطر منخفضة وجودة موثوقة وخدمة جيدة بعد البيع. لقد قمنا بإدراج أفضل 19 شركة مصنعة لأجهزة التحكم في درجة الحرارة في العالم. يرجى قراءة مدونتنا: أفضل 19 شركة مصنعة لأجهزة التحكم في درجة الحرارة في العالم.
كيفية توصيل جهاز التحكم في درجة الحرارة PID
عندما يتعلق الأمر بوحدات التحكم في درجة الحرارة PID، فإن الأسلاك المناسبة أمر لا يمكن تجاهله. في مدونتنا كيفية توصيل جهاز تحكم في درجة الحرارة Pid: دليل شامل، يمكنك العثور على حلولنا.
اختلافات مخرجات وحدة التحكم في درجة الحرارة PID
يمكن أن يكون خرج وحدة التحكم في درجة الحرارة PID عبارة عن خرج ترانزستور SSR أو خرج مرحل بدون جهد. يعتبر خرج الترانزستور أكثر موثوقية وأسرع استجابة من خرج المرحل. لمعرفة المزيد عن الفرق بين هذين الخرجين، اقرأ مقالتنا: خرج الترانزستور مقابل خرج المرحل في مستشعرات القرب: ما الفرق؟
الشركات المصنعة لوحدات التحكم في درجة الحرارة PID
هل تريد العثور على مورد موثوق به لوحدة التحكم في درجة الحرارة PID؟ لقد وجدنا وأدرجنا جميع الموردين الموثوق بهم في العالم، راجع هذه المقالة: أفضل 19 شركة مصنعة لأجهزة التحكم في درجة الحرارة في العالم.
الخاتمة
يعد جهاز التحكم في درجة الحرارة PID أداة عملية مهمة في مجالات نظام التحكم في درجة الحرارة، والتحكم في الضغط، وما إلى ذلك. في هذه المقالة، قمنا بإدراج جميع الأسئلة حول هذه الأداة. إذا كانت لديك أسئلة أخرى، يرجى الاتصال بنا للحصول على إجابات.
كأحد الموردين الممتازين لوحدات التحكم في درجة الحرارة PID في الصين, لورنتزي® لا توفر وحدات تحكم موثوقة في درجة الحرارة PID فحسب، بل توفر أيضًا مجموعة كاملة من حلول التحكم في درجة الحرارة.
