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Contrôleurs de température

Qu'est-ce qu'un contrôleur de température?

Comme son nom l'indique, un contrôleur de température est un instrument pour contrôler la température. Le contrôleur de température prend une entrée provenant d'un capteur de température, et a une sortie qui est reliée à un élément de commande, tel qu'un dispositif de chauffage ou de ventilation.

Pour contrôler la température de procédé avec précision, sans intervention considérable de la part de l'opérateur, le système de régulationde température repose sur un contrôleur qui accepte un capteur de température comme entrée tel qu'un thermocouple ou RTD. Il compare la température réelle à la température de régulation désirée, ou la consigne, et fournit une sortie à un élément de commande. Le contrôleur de température est une partie du système de contrôle complet, et l'ensemble du système doit être analysé lors de la sélection du contrôleur de température correspondant.

Contrôleur PID

En savoir plus sur les contrôleurs de température

Quels sont les différents types de contrôleurs de température, et comment fonctionnent-ils?

Il existe trois types de base de contrôleurs: marche-arrêt, proportionnels et PID. Selon le système à contrôler, l'opérateur sera en mesure d'utiliser un des types de contrôleurs pour contrôler le processus.

Commande marche / arrêt

Un contrôleur de température marche-arrêt est le dispositif de contrôle de température le plus simple. La sortie de l'appareil est allumée ou éteinte, sans état intermédiaire. Un contrôleur de température marche-arrêt commute la sortie uniquement lorsque la température franchit la valeur de consigne.

Pour le contrôle de chauffage, la sortie est activée lorsque la température est inférieure à la consigne, et désactivée quand la température est supérieure à la consigne. Puisque la température franchit la valeur de consigne pour changer l'état de sortie, la température du processus est continuellement en cyclage, en partant d'en dessous de la consigne, jusqu'au-dessus, puis à nouveau en dessous.

Dans les cas où ce cycle se produit rapidement, et pour éviter d'endommager les contacteurs et les vannes, un différentiel de marche-arrêt, ou «hystérésis», est ajouté aux opérations du contrôleur. Ce différentiel exige que la température dépasse la consigne par un certain montant avant que la sortie soit activée ou désactivée à nouveau. Le differentiel empêche les "claquements" de sortie, ou les commutations continuelles et rapides, si le cycle au-dessus et au-dessous du point de consigne est très rapide. La commande marche-arrêt est généralement utilisée quand un contrôleur précis n'est pas nécessaire; dans les systèmes qui ne peuvent pas supporter une activation et désactivation fréquente; lorsque la masse du système est si grand que les changements de température sont très lents; ou pour les alarmes de température.

Un type particulier de commande marche-arrêt utilisé pour les alarmes est un contrôleur de limite. Ce contrôleur utilise un relais de verrouillage, qui doit être réinitialisé manuellement, et est utilisé pour arrêter le processus quand une certaine température est atteinte.

Contrôleur proportionnel

Les commandes proportionnelles sont conçues pour éliminer le cycle associé à la commande marche-arrêt. Un dispositif de commande proportionnelle diminue la puissance moyenne fournie à l'élément chauffant lorsque la température s'approche de la consigne.

Cela a pour effet de ralentir le chauffage de telle sorte qu'il ne dépasse pas la consigne, mais il s'approche du point de consigne et maintient une température stable. Cette action de dosage peut être accomplie en activant et désactivant la sortie à de courtes intervalles de temps. Ce "dosage" varie le rapport de la période "en marche" à la période "en arrêt" afin de réguler la température. L'action de dosage se produit au sein d'une "bande proportionnelle" autour de la température de consigne. En dehors de cette bande, le contrôleur de températurefonctionne en tant qu'unité de marche-arrêt, avec la sortie soit entièrement en marche (en dessous de la bande), soit totalement hors tension (au-dessus de la bande). Cependant, au sein de la bande, la sortie est activée et désactivée dans le rapport de la différence de mesure de la valeur de consigne. Au point de consigne (le point médian de la bande proportionnelle), le rapport de la commande marche/arrêt de la sortie est de 1:1; autrement dit, la période d'activation et la période de désactivation sont égales.

Si la température est plus éloignée de la valeur de consigne, les temps de marche/arrêt varient proportionnellement aux différences de température. Si la température est inférieure à la consigne, la sortie sera activée pour plus de temps; si la température est trop élevée, la sortie sera désactivée pour plus de temps.

Contrôleur de température PID

Puisque le troisième type de controleur fournit un contrôleur de température proportionnel intégral et dérivé, ou PID. Ce contrôleur combine le contrôle proportionnel avec deux ajustements supplémentaires, ce qui permet l'unité de compenser automatiquement les changements dans le système.

Ces ajustements, intégral et dérivés, sont exprimés en unités à base de temps; ils sont aussi appelés par leurs réciproques, REINITIALISATION et TAUX, respectivement. Les fonctions proportionnelles, intégrales et dérivées doivent être ajustées individuellement ou "accordées" à un système particulier par essai et erreur. Il fournit le contrôle le plus précis et stable des trois types de contrôleurs, et est mieux utilisé dans les systèmes qui ont une masse relativement faible, ou ceux qui réagissent rapidement aux changements de l'énergie ajoutée au processus. Il est recommandé pour les systèmes où la charge change souvent et le contrôleur est prévu pour compenser automatiquement en raison de changements fréquents de consigne, la quantité d'énergie disponible, ou la masse à contrôler.

OMEGA propose un certain nombre de contrôleurs qui calculent et ajustent leurs valeurs PID automatiquement en fonction du processus. Elles sont connues en tant que contrôleurs d'auto-réglage.

Standard DIN Cutouts for Panel Meters

Choisir du contrôleur PID pour votre application

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Contrôleur Marche-Arrêt Contrôleur Marche-Arrêt
Contrôleurs Marche-arrêt sont le type le plus simple des contrôleurs mettant en vedette l'action Marche-Arrêt de contrôle conçu pour fournir la fonctionnalité du contrôleur PID à usage général, mais à un prix adapté aux applications Marche-Arrêt.
Contrôleurs PID Autotune Contrôleurs PID Autotune
Les contrôleurs PID permettent un contrôle rigoureux et utilisent un algorithme PID qui nécessite un réglage. Les contrôleurs Autotune ont l'avantage d'avoir cette fonction.
Contrôleur multi-boucle Contrôleur de température PID multi-boucle
Chaque boucle de régulation se compose normalement d'une entrée et au moins d'une sortie. OMEGA offre de nombreux contrôleurs de boucle multiples qui peuvent gérer plus d'une boucle de contrôle unique. Le contrôleur CN1507 OMEGA peut gérer jusqu'à 7 boucles de régulation.
Contrôleur de limite de sécurité Contrôleur de limite de sécurité
Un contrôleur de limite de sécurité est un contrôleur off-off avec une sortie de verrouillage. Lorsque les changements de sortie indiquent qu'il nécessite une réinitialisation manuelle pour le changer en arrière. Les limites de sécurité des contrôleurs sont généralement utilisés comme contrôleurs redondants, pour arrêter un processus lorsque les limites indésirables sont atteintes.
Commutateurs de température Commutateurs de température
Un commutateur de température réglable est adapté pour les applications qui nécessitent une solution économique pour le contrôle de la température.Les interrupteurs de température sont généralement moins compliqués et plus faciles à mettre en place que les contrôles électroniques plus sophistiqués.