کنترلر دما چیست؟

کنترلر دما، تجهیزی است که از آن جهت کنترل دمای پروسه صنعتی، بدون نیاز به اپراتور استفاده می شود. در این سیستم، دمای خروجی یک سنسور نظیر ترموکوپل و یا RTD را دریافت نموده، و دمای واقعی سنسور را با دمای مورد نیاز مقایسه می کند و خروجی مناسب را به تجهیزات کنترلی نظیر فن و یا المنت می فرستد.

آشنایی بیشتر با کنترلر دیجیتال دما :

دو پروسه کلی عملکرد برای کنترلر های دما وجود دارد: عملکرد قطع و وصل (on/off) و PID. بسته به سیستم مورد استفاده، طراح تصمیم می گیرید که از چه محصولی لازم است استفاده شود.

کنترلر های On/Off  :

ساده ترین نوع کنترلر، نوع قطع و وصلی است. خروجی در این حالت تنها قطع و وصل است و مقدار مابین آن وجود ندارد. در این حالت به عنوان مثال موقع گرمایش، کنترلر با عبور دما از مقدار تنظیم شده، سیستم را خاموش کرده و سپس با پایین آمدن دما از آن مقدار، سیستم را روشن می کند. البته سیستمی به نام هیسترزیس یا اختلاف دیفرانسیل دما برای کنترلر ها معمولاً تعریف می شود که دقیقاً در یک دما اقدام به روشن و خاموش کردن ( یا باز و بستن ) عنصر کنترل کننده دما نکنند. چرا که با نوسان دائم دما ممکن است شیرآلات به شکل دائم باز و بسته شده و به سیستم آسیب وارد شود. نحوه کار به این شکل است که به عنوان مثال اگر نقطه تعریف شده دما 25 درجه سانتیگراد و سیستم در حالت گرمایش باشد، با پایین آمدن دما تا حدود 24 درجه، تازه کنترلر فرمان روشن شدن داده و اجازه می دهد سیستم حتی تا مقداری بالاتر از مقدار تنظیم شده ( به عنوان مثال 26 درجه ) همچنان روشن بماند. البته این یک مثال بوده و نقطه هیسترزیس برای کنترلر ها متفاوت بوده و گاهاً قابل تنظیم است. از مزیت های آن طول عمر بیشتر سیستم به خصوص در کنتاکتور ها است.

کنترلر PID :

این نوع کنترلر ها نوع پیشرفته ای از کنترلر بوده که کنترل تدریجی بوسیله محاسبات انتگرال و مشتق در آنها صورت میگیرد. در واقع انتگرال و مشتق دو عامل افزوده در کنترل تدریجی سیستم خواهند بود. این دو مورد در واحد های تاثیر گیرنده از زمان مورد استفاده قرار میگیرند. از بین سه نوع کنترلر ذکر شده، این کنترلر بیشترین دقت را دارا بوده و بیشتر در سیستم هایی که حجم کوچکی داشته و نسبت به انرژی ورودی و خروجی تغییر بسیار سریعی دارند کاربرد دارد.

تفاوت اصلی بین کنترلرهای PID و ON/OFF  :

1. کنترل کننده PID می تواند خروجی را به صورت آنالوگ و دیجیتال ارائه دهد، در حالی که یک کنترل کننده ON-OFF خروجی را فقط به صورت دیجیتال ارائه می دهد.
2. کنترل‌کننده‌های PID دقیق‌تر از کنترل‌کننده‌های ON-OFF هستند. احتمال انحرافات زیاد در کنترل کننده ON-OFF وجود دارد.
3. کنترل‌کننده‌های PID به دلیل ویژگی‌های بیشتری که ارائه می‌کنند و دقتی که کنترل‌کننده‌های PID با آن کار می‌کنند، گران‌تر از کنترل‌کننده‌های ON-OFF هستند.
4. کنترل‌کننده‌های ON-OFF در برنامه‌هایی استفاده می‌شوند که برخی انحرافات را می‌توان پذیرفت و نمی‌تواند فرآیند را مختل کند، در حالی که کنترل‌کننده‌های PID در برنامه‌هایی استفاده می‌شوند که مقدار بسیار کمتری از انحراف پذیرفته شده است.