Termoparovi su mehanizam povratne sprege za algoritme kontrole temperature. Razumijevanje kako kontroleri koriste podatke termoparova-i uključenih algoritama-pomaže u podešavanju i rješavanju problema. Ovaj članak objašnjava odnos između signala termoelementa i kontrolnih algoritama.
Osnove kontrolne petlje. Tipična petlja za kontrolu temperature sastoji se od: zadane vrijednosti (željena temperatura), proračuna greške (zadana vrijednost minus stvarna), kontrolnog algoritma (PID ili adaptivni), izlaza (snaga grijača) i povratne informacije (signal termoelementa). Termopar daje signal stvarne temperature koji zatvara petlju.
PID kontrolni parametri. PID algoritam ima tri parametra: proporcionalni (P), integral (I) i derivat (D). P reaguje na trenutnu grešku, I akumulira prošle greške da eliminiše ofset, a D predviđa buduću grešku na osnovu brzine promene. Tačnost i brzina termoparova direktno utiču na ove proračune-šumni signali uzrokuju D-brbljanje termina; spori senzori uzrokuju -ukidanje termina.
Adaptivna i kaskadna kontrola. Napredni kontroleri koriste adaptivni PID koji prilagođava parametre na osnovu posmatrane dinamike sistema. Neki koriste kaskadno upravljanje: jedna petlja za razdjelnik (sporo), druga za mlaznicu (brzo). Termoparovi pružaju kaskadne povratne informacije. Precizni senzori omogućavaju čvršće kaskadno podešavanje i bolje odbijanje smetnji.
Feedforward Control. Feedforward dodaje povećanje snage na osnovu predviđenih smetnji-kao što je pad temperature tokom ubrizgavanja. Termopar detektuje pad nakon što se dogodi; feedforward koristi historijske podatke za primjenu snage prije pada. Brzi termoparovi omogućavaju precizno modeliranje.
Metode automatskog podešavanja. Mnogi kontroleri imaju funkcije autopodešavanja koje osciliraju sistem kako bi identificirali dinamiku. To zahtijeva da termoelement precizno izmjeri amplitudu i period oscilacija. Spor ili fluktuirajući termoelement daje nevažeće rezultate autopodešavanja, što dovodi do loših postavki PID-a.
Uticaj buke termoelementa. Šum u signalu termoelementa uzrokuje da derivirani termin proizvodi izlaznu snagu visoke-frekvencije, smanjujući vijek trajanja grijača i uzrokujući temperaturne oscilacije. Kontroleri uključuju digitalne filtere za smanjenje buke. Odaberite odgovarajuću vremensku konstantu filtera na osnovu nivoa buke-previše filtriranja usporava odziv.
Studija slučaja: Eliminacija oscilacija. Modelar je doživio oscilacije od 5 stepeni na zoni mlaznice. Analiza podataka pokazala je da je termoelement imao labav kontakt koji je uzrokovao povremene buke. Nakon ponovnog postavljanja senzora i nanošenja termalne masti, šum je nestao, a PID izlaz kontrolera se stabilizirao.
Smjernice za podešavanje. Za zone mlaznica: počnite sa proporcionalnim pojačanjem oko 2–3, integralnim vremenom 0,5–1,0 sekundi, vremenom derivacije 0,1–0,2 sekunde. Za razvodnike: pojačanje 1–2, integral 1,0–2,0 sekundi, izvod 0,2–0,5 sekundi. Koristite -testove odgovora za fino-podešavanje. Precizni podaci termoelementa neophodni su za pouzdano podešavanje.
