Разработка термоконтроллера для стабилизации температуры в рабочем помещении

Виды термоконтроллеров и области их применения. Характеристика особенностей индикатора температур. Основы работы ПИД-регулятора. Термоконтроллер для стабилизации температуры в помещении и принцип его работы. Стабилизация температуры в рабочем помещении.

Рубрика Физика и энергетика
Вид отчет по практике
Язык русский
Дата добавления 23.12.2016
Размер файла 62,6 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.»

Кафедра: Автоматизированные электротехнологические установки и системы

Отчет по преддипломной практике

на тему "Разработка термоконтроллера для стабилизации температуры в рабочем помещении"

Саратов 2016

Введение

Приборов для измерения и контроля над температурой сегодня используется достаточно много, как в промышленности, так и в быту. На рынке есть не только подобные устройства, но и дополнительные приспособления к ним - различные датчики температуры, влажности, твердотельные реле, регуляторы мощности. Новые регуляторы температуры можно приобрести уже с дополнительными алгоритмами автоматического подбора параметров ПИД - регулирования, что существенно уменьшает время на настройку, а также повышает точность подбора всех параметров. Надежный термоконтроллер служит для стабилизации температуры в помещении.

Компактная, но мощная система предоставит пользователям большое удовлетворение. Основными функциями современных термоконтроллеров являются: - измерение температур и отображение данных на встроенном дисплее; - отображение заданного пользователем значения температуры; - блокировка действия кнопок, и другие. Приборы известных производителей имеют удобный интерфейс, поэтому их легко эксплуатировать даже новичкам. Как правило, для использования регуляторов температуры особых противопоказаний нет, но нужно убедиться, что выставленные значения будут комфортными для пользователя.

Самые низкие температуры (около 20 ° С) и высокие (около 40 ° С) следует использовать только в течение ограниченного периода времени. Также необходимо относиться ответственно при определении значений температур для помещений, в которых могут находиться дети или пожилые люди. Высококачественные приборы позволяют достигнуть уровня намеченных температур за 10-15 минут в зависимости от климатических условий самого помещения и разницы в величинах.

термоконтроллер индикатор стабилизация

1. Стабилизация температуры в рабочем помещении

Стабилизация температуры воздуха в отапливаемом помещении или ее изменение по заданному графику осуществляются с помощью учета наружных возмущающих воздействий, среди которых главным является изменение температуры наружного воздуха. Такое разделение позволяет улучшить динамические свойства систем теплоснабжения, снизить так называемые транспортные запаздывания и учесть теплофизические свойства ограждающих конструкций зданий.

Основной задачей регулирования является стабилизация температуры воздуха в отапливаемом помещении или изменение этой температуры во времени по заданному графику. Значения температуры устанавливают исходя из создания нормальных условий для находящихся в отапливаемом помещении людей, для осуществления технологических и производственных процессов и сохранения строительных конструкций здания и оборудования в нем, а также исходя из экономических соображений.

В определенных случаях может оказаться целесообразной стабилизация температуры воздуха, поступающего в компрессор энергетической ГТУ.

В переходных же режимах из-за более медленного, чем изменение давления, изменения температуры воздуха некоторое время имеет место завышение или занижение расхода воздуха, уменьшающееся по мере стабилизации температуры воздуха.

Для уменьшения несоответствия поверхностного потока и потока, проходящего через толщу ограждения, необходимо стремиться к максимальной стабилизации температуры в помещении, в котором установлен измеритель. При невозможности стабилизации температуры воздуха в помещении следует либо применять автоматическую запись показаний измерителя, либо применять демпфирование измерителя.

2. Основы термометрии

Термометрия в промышленности представлена оборудованием, предназначенным для измерения уровня и контроля температуры. Основная часть термометрического оборудования представлена различными датчиками и измерителями температуры и температурными контроллерами.

Термометрия обеспечивает сбор информации о нагреве объектов контроля с необходимой частотой. С помощью термометрии происходит управление уровнем температуры.

Измерение температуры востребовано в рамках многих производственных процессов. Кроме того, контроль температуры необходим при организации работы в офисных, производственных, складских помещениях. Это позволяет применять термометрическое оборудование во всех современных отраслях промышленности практически без ограничений.

Термометрия особенно важна для работы с такими видами оборудования:

- системы вентиляции, кондиционирования, управления микроклиматом,

- сушильные камеры, промышленные печи, котельные установки,

- охлаждающие установки, промышленные холодильники, рефрижераторные системы,

- нагревательные элементы машин и механизмов,

- складские комплексы, хранилища,

- встроенные и внешние устройства защиты техники и оборудования, электроприборов,

- электродвигатели, компрессорные установки и др.

Работа с термометрией строится на базе использования трех основных компонентов:

Датчики температуры предназначены для определения температуры в рамках различных производственных процессов. Датчики применяются для контроля уровня нагрева отдельных объектов, производственных и офисных помещений, рабочих процессов. В зависимости от решаемых задач в работе могут использоваться как внешние переносные датчики, так и датчики температуры, встроенные в рабочее оборудование. Для некоторых процессов датчики температуры могут быть объединены с другими видами измерительного оборудования.

Температурные контроллеры позволяют не только проводить простые измерения температуры, но и контролировать ее уровень для обеспечения необходимых показателей для различных производств. С помощью контроллеров установка требуемой температуры может происходить вручную или автоматически с помощью задания соответствующих настроек.

Средства визуализации данных в рамках работы с термометрическим оборудованием представляют собой оборудование и соответствующее программное обеспечение для преобразования входящих электронных сигналов, поступающих от температурных датчиков и контроллеров, в визуальную информацию.

Модели термометрических датчиков и контроллеров отличаются по способу измерений, принципу работы, возможностям подключения к рабочему оборудованию. При выборе большое значение имеет область применения и поставленные задачи. Основное внимание необходимо уделить контролируемым температурам, на работу с которыми рассчитано термометрическое оборудование.

2.1 Виды термоконтроллеров и области их применения

Основное распространение получили температурные контроллеры на базе ПИД-регуляторов. Контроллеры отличаются вариантами регулирования параметров и особенностями работы.

Современные модели температурных контроллеров с ПИД-регуляторами снабжены светодиодной индикацией, выполняющей различные функции:

- отображение текущего значения измеряемого параметра,

- отображение заданного в настройках значения,

- отклонение текущего значения от заданного в абсолютных числах или процентах,

- индикация состояний работы прибора,

- аварийная сигнализация.

Большая часть моделей позволяет встраивать контроллеры в шкаф управления или монтировать на DIN-рейку. Для простоты монтажа некоторые варианты имеют бескорпусные модификации.

Ниже рассмотрены виды термоконтроллеров более подробно.

2.1.1 Цифровые термоконтроллеры

Термоконтроллер цифровой предназначен для регулирования температуры и поддержания заданного уровня через управление процессами нагревания и охлаждения.

Контроллеры цифрового типа применяются для регулирования температуры в разнообразных технологических процессах многих отраслей промышленности:

- в сельском хозяйстве, аграрной промышленности, пищевом производстве,

- при добыче и переработке металлов, производстве сплавов, для термической обработки металлов и металлических изделий,

- при добыче и переработке рудных ископаемых, нефти, газа, при производстве нефтепродуктов,

- в сфере ЖКХ в системах отопления, вентиляции, кондиционирования, для обеспечения горячего водоснабжения,

- в энергетической отрасли и т.д.

Цифровые контроллеры позволяют решать несколько задач:

- регулирование температуры контролируемых объектов и сред,

- поддержание заданного в настройках уровня температуры,

- контроль процессов нагрева и охлаждения объекта или среды,

- цифровое управление работой оборудования.

При наличии сигнализационного или аварийного выхода контроллеры также могут осуществлять аварийную сигнализации при выходе температуры за заданные пределы или при возникновении неисправностей в работе.

Температурные контроллеры цифрового типа имеют ряд преимуществ перед другими видами устройств:

- цифровое задание необходимого значения температуры,

- формирование цифрового сигнала управления без дополнительных преобразователей,

- возможность подключения к ПК или ПЛК,

- удобное программное обеспечение для настройки и управления,

- возможность управления с помощью ПК или кнопок на корпусе,

- наличие моделей с аналоговым выходом для работы с различными видами устройств,

- возможность многоканального или модульного исполнения для подключения к нескольким датчикам температуры и управления несколькими исполнительными устройствами одновременно.

Кроме того, многие виды цифровых термоконтроллеров могут работать с датчиками других видов, например, давления, влажности, тока для объединения функций нескольких контроллеров.

Недостатком работы с цифровыми контроллерами температуры могут стать ограниченные технические параметры, ограничивающие возможность подключения различных видов термодатчиков и рабочего оборудования. Также используемые датчики температуры определяют диапазон контролируемых температур, что вносит дополнительные ограничения при использовании.

При подборе модели цифрового термоконтроллера для конкретных условий работы необходимо уделить большое внимание техническим характеристикам приборов и совместимости с другим рабочим оборудованием.

Цифровой термоконтроллер формирует выходной сигнал управления исполнительным оборудованием на базе данных подключенного датчика температуры. Подключенный термодатчик измеряет текущий уровень температуры контролируемого объекта или среды. Полученное значение сравнивается с заданной в настройках величиной уставки. При отличии текущего значения от заданного цифровой выходной сигнал контроллера регулирует работу нагревателя или охладителя для повышения или понижения температуры.

Цифровой принцип работы контроллера температуры обеспечивает преобразование входного аналогового сигнала различных видов датчиков температуры в цифровой сигнал на выходе для простого подключения термоконтроллеров напрямую к ПК или ПЛК, а также к цифровым исполнительным устройствам. Также современные цифровые температурные контроллеры имеют возможность ПИД-регулирования температуры, что повышает точность регулирования.

2.1.2 Аналоговые термоконтроллеры

Термоконтроллеры аналогового типа осуществляют регулирование температуры и поддержание значения установки с помощью аналоговой установки параметров.

Температурные контроллеры аналогового типа применимы во многих сферах и отраслях для работы с разными видами промышленного оборудования:

- сварочные аппараты,

- паяльные установки,

- отливочные машины,

- камеры для спекания, агломерационные машины,

- устройства для высокотемпературной резки, в том числе плазмотроны,

- промышленные печи различного назначения, в том числе электропечи,

- сушильные камеры,

- котельное оборудование,

- системы нагрева и подачи воды, отопления, кондиционирования воздуха, вентиляции,

- инкубаторы, теплицы,

- термопластоавтоматы,

- термостаты и другие виды.

Также аналоговые контроллеры подойдут для управления температурой в системах хранения, складских комплексах, торговом оборудовании и для обеспечения необходимых условий перевозки товаров и материалов.

Аналоговые температурные контроллеры предназначены:

- для контроля уровня температуры объектов или сред,

- для приведения показателя к заданному значению с помощью управления процессами понижения или повышения температуры,

- для поддержания температуры на необходимом уровне.

В зависимости от подключенных датчиков температуры контроллеры могут работать с различным диапазоном контроля.

Аналоговые термоконтроллеры позволяют просто задавать необходимое значение температуры с помощью переключателей на корпусе. Также контроль работы может осуществляться с помощью ручек управления. Контроллеры отличаются простотой монтажа и интеграции с рабочим оборудованием и не требуют долгой настройки для работы.

Важным преимуществом аналоговых температурных контроллеров является низкая стоимость приборов в отличие от других видов оборудования.

Основным недостатком работы с аналоговыми контроллерами температуры является более низкая надежность работы, а также высокий уровень погрешности при задании и регулировании температуры. Цифровые устройства отличаются более высокой точностью.

В некоторых случаях для работы может понадобиться дополнительный внешний преобразователь сигналов, что также ограничивает возможность применения термоконтроллеров аналогового вида.

При выборе для работы аналогового контроллера необходимо уделить особое внимание таким функциональным характеристикам, как наличие тех или иных выходов управления для присоединения исполнительного оборудования, а также возможность подключения необходимых вариантов датчиков температуры.

При работе с аналоговыми контроллерами необходимый уровень температуры задается аналоговым способом с помощью кнопок или ручек управления на корпусе устройства. В остальном термоконтроллеры работают по общему принципу для аналогичных устройств.

Температурные контроллеры аналогового типа получают сигнал от подключенных термодатчиков, информирующий о текущем уровне контролируемой температуры. Полученное значение сравнивается со значением уставки. сигнал управления для приведения температуры к заданному значению.

Наличие ПИД-регулятора позволяет более точно регулировать уровень температуры при работе с аналоговыми термоконтроллерами.

2.1.3 Термоконтроллеры с ПИД-регулятором

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

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Пропорциональная величина показывает отклонение текущей величины контролируемой температуры от заданного значения уставки. Чем больше отклонение, тем больше выходной сигнал.

Интегральная величина определяет интеграл изменения отклонения значений по времени.

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.

2.1.4 Индикаторы температур

Индикаторы температуры предназначены для визуального контроля состояний и отслеживания результатов работы датчиков температуры, контроллеров, регуляторов.

Индикаторы применяются в тех процессах, где важно визуально отслеживать текущий уровень температуры, а также наблюдать за состоянием работы оборудования. Благодаря универсальным техническим характеристикам и возможности подключения к различным видам датчиков индикаторы температуры найдут применение в различных отраслях:

- в химической промышленности,

- в нефтегазовой отрасли,

- в металлургии,

- при производстве продуктов питания и многих других.

Также индикаторы температуры необходимы для контроля процессов хранения, транспортировки, обеспечения необходимых условий производства, контроля микроклимата зданий и помещений.

С помощью индикаторов температуры может решаться большое количество различных задач:

- отображение текущего уровня контролируемой температуры,

- отображение необходимого уровня температуры, заданного в настройках,

- индикация состояний работы термооборудования, переключения рабочих режимов, контролируемых процессов,

- сигнализация достижения заданного уровня,

- аварийная сигнализация и другие.

Современные температурные индикаторы отличаются рядом преимуществ:

- яркая светодиодная индикация,

- высокая точность индикации,

- быстрое получение ответа от подключенных датчиков температуры,

- широкий выбор подключаемого оборудования,

- широкий температурный диапазон измерения.

Некоторые модели индикаторов имеют возможность подключения к другим видам датчиков благодаря аналоговому входу. Это позволяет осуществлять индикацию других рабочих параметров технологических процессов.

Для работы с внешними индикаторами температуры необходимо предусмотреть дополнительные разъемы для подключения в рабочем оборудовании, а также обеспечить дополнительный источник питания, если индикатор не снабжен внутренним. При невозможности соблюдения данных условий для отображения результатов измерения необходимо использовать устройства со встроенными индикаторами.

Индикатор температуры имеет простой принцип работы, основанный на преобразовании аналогового сигнала от подключенного датчика температуры в цифровой сигнал для вывода данных на дисплей. С помощью подключенного термодатчика индикатор получает информацию о текущем уровне контролируемой температуры. Встроенный процессор индикатора преобразует полученную информацию и выводит ее в числовом виде на цифровое табло. При наличии других функций индикатор также может визуализировать текущий режим работы оборудования.

2.1.5 Температурные контроллеры Autonics

Температурные контроллеры Autonics представляют собой устройства для регулирования температуры в рамках различных производственных процессов.

Все модели контроллеров температуры Autonics имеют встроенный ПИД-регулятор и отличаются внешним исполнением, а также используемыми управляющими выходами.

Температурные контроллеры Autonics подойдут для широкого применения в различных промышленных отраслях:

В металлургической отрасли: для обеспечения процессов плавления, обжига, сварки, литья и другой термической обработки металлов, сплавов, производства металлопроката, металлических изделий;

В нефтегазовой отрасли: при добыче и переработке газа, нефти, для обеспечения транспортировки нефти и нефтепродуктов;

В аграрной и пищевой промышленности, сельском хозяйстве: в парниках, теплицах, при производстве продуктов питания, комбикормов, в процессе стерилизации, пастеризации, в системах хранения;

В теплоэнергетике: при производстве и поставке отопления и водоснабжения;

В сфере ЖКХ: в системах горячего водоснабжения, отопления, кондиционирования, вентиляции, управления микроклиматом и в других.

Температурные контроллеры Autonics предназначены для управления разнообразными технологическими процессами, связанными с нагреванием, охлаждением, а также для поддержания необходимого уровня температуры. ПИД-регулятор контроллера Autonics обеспечивает более точное управление заданными параметрами.

Температурные контроллеры Autonics отличаются несколькими преимуществами по сравнению с другими устройствами регулирования температуры:

наличие различных вариантов управления, включая ПИД-регулятор,

встроенный таймер для управления,

высокая точность работы при высокой скорости измерений,

подключение различных видов датчиков температуры,

сигнализация аварийных состояний,

монтаж на DIN-рейку или в шкаф,

широкий модельный ряд, включая бескорпусный вариант,

возможность выбора модели со светодиодным индикатором или круговой шкалой управления,

возможность выбора двухканальных моделей с одновременным контролем нагрева и охлаждения.

При выборе модели контроллеров Autonics для работы в условиях, требующих высокой точности измерений, следует уделить особое внимание заявленной погрешности, указанной в технической документации, а также погрешности используемого датчика температуры.

Бескорпусный вариант температурного контроллера Autonics необходимо монтировать в шкаф управления для защиты электронного блока прибора от внешних воздействий.

Температурные контроллеры Autonics осуществляют контроль температуры с помощью пропорционально-интегро-дифференцирующего регулирования. Управляющий сигнал формируется из сочетания трех величин, рассчитываемых от заданного и измеренного значения температуры:

пропорциональная, отражающая разность между значениями,

интегрирующая, высчитываемая по интегралу по времени от разности значений,

дифференцирующая, показывающая скорость изменения разности значений.

Выходной сигнал различных моделей контроллеров Autonics может складываться различным образом:

пропорциональное регулирование,

пропорционально-интегрирующее регулирование,

пропорционально-дифференцирующее регулирование,

полное ПИД-регулирование по сумме рассчитанных величин.

2.1.6 Температурные контроллеры Delta

Температурные контроллеры Delta Electronics предназначены для управления различными производственными процессами, связанными с термической обработкой.

Модели температурных контроллеров Delta Electronics представляют собой устройства с ПИД-регулятором, что позволяет более точно управлять параметрами. Различные варианты исполнения отличаются различными рабочими характеристиками.

Температурные контроллеры Delta подойдут для управления различными процессами термической обработки. При этом контроллеры могут эффективно управлять как нагреванием, так и охлаждением. Некоторые модели могут использовать в качестве измерительного оборудования термодатчики, датчики влажности, положения, давления, расхода, тока и др. Это позволяет применять температурные контроллеры Delta для работы с различным оборудованием во многих производственных процессах:

- сушильные установки, климатические камеры,

- промышленные печи, нагревательные установки, термостаты,

- холодильники, охлаждающее оборудование,

- сварочное оборудование, машины для литья, термопрессы,

- системы управления микроклиматом, системы отопления и кондиционирования зданий и помещений,

- управление зонами нагрева различного оборудования,

- управление заслонками и запорной арматурой,

- контроль расхода,

- контроль давления.

Температурные контроллеры Delta Electronics применяются в разнообразных промышленных отраслях и сферах, включая добывающую и перерабатывающую промышленность, металлургию, машиностроительную отрасль, пищевую промышленность и многие другие.

Температурные контроллеры Delta предназначены для автоматизации процессов регулирования температуры в промышленности. Контроллеры могут встраиваться в автоматические системы управления или использоваться отдельно.

Отдельные варианты контроллеров могут применяться для регулирования давления, влажности, расхода и других параметров при подключении соответствующих датчиков.

Модельный ряд температурных контроллеров Delta Electronics имеют отличительные преимущества по сравнению с аналогичными устройствами:

- различные варианты управления, включая ПИД-регулирование, ручное и автоматическое управление и др.,

- подключение различных видов датчиков температуры, а также датчиков давления, положения и других,

- высокая скорость получения результатов измерения при высокой точности работы,

- удобный интерфейс управления и настройки в программном обеспечении,

- индикация заданного и измеряемого значений температуры, а также состояний работы,

- крепление на DIN-рейку или монтаж в шкаф,

- аварийные выходы и аварийная сигнализация,

- возможность выбора многоканальных моделей с одновременным управлением процессами нагревания и охлаждения,

- модульные варианты с объединением нескольких устройств в одном,

- возможность выбора устройства с интерфейсом RS485 или USB.

При работе с температурными контроллерами Delta Electronics следует учитывать параметры окружающей среды работы устройства, т.к. контроллеры не рассчитаны на работу при отрицательных температурах. В этом случае необходимо использовать другие варианты температурных контроллеров, подходящие под конкретные условия использования.

Температурные контроллеры Delta осуществляют регулирование температуры различными способами. В каждом случае для формирования выходного сигнала используется информация от датчика температуры, сравниваемая с указанным в настройках значением. При отклонении текущего значения температуры от заданного на исполнительное оборудование передается управляющий сигнал повышения или понижения температуры. При равенстве значений происходит поддержание текущего уровня до смены настроек или программы управления.

При работе ПИД-регулятора выходной сигнал температурного контроллера Delta складывается из пропорциональной, интегрирующей и дифференцирующей величины в расчете от разности заданного и полученного значений. Регулирование также может осуществляться автоматически по заданной программе или с помощью ручной установки значений и запуска работы.

Все модели контроллеров Delta могут работать с дискретным вариантом управления, при котором включение и выключение контроллера соответственно запускает или останавливает рабочий процесс. Отдельные модели имеют другие варианты регулирования.

3. Термоконтроллер для стабилизации температуры в помещении и принцип его работы

Термоконтроллер, схема которого изображена на рисунке 1, предназначен для поддержания постоянной температуры воздуха в помещении, воды в сосудах, в термостатах, а также растворов в цветной фотографии.

К нему можно подключать нагреватель мощностью до 500 Вт. Терморегулятор состоит из порогового устройства (на транзисторе Т1 и Т2), электронного реле (на транзисторе ТЗ и тиристоре Д10) и блока питания. служит терморезистор R5, включенный в цепь подачи напряжения на базу транзистора Т1 порогового устройства.

Рисунок 1 Принципиальная электрическая схема термоконтроллера

Если окружающая среда имеет необходимую температуру, транзистор Т1 порогового устройства закрыт, а Т2 открыт. Транзистор ТЗ и тиристор Д10 электронного реле в этом случае закрыты, и напряжение сети не поступает на нагреватель.

При понижении температуры среды сопротивление терморезистора увеличивается, в результате чего напряжение на базе транзистора Т1 повышается. Когда оно достигает порога срабатывания устройства, транзистор Т1 откроется, а Т2 -- закроется. Это приведет к открыванию транзистора ТЗ.

Напряжение, возникающее на резисторе R9, приложено между катодом и управляющим электродом тиристора Д10 и будет достаточно для открывания его. Напряжение сети через тиристор и диоды Д6 -- Д9 поступит на нагреватель.

Когда температура среды достигнет необходимой величины, терморегулятор отключит напряжение от нагревателя. Переменный резистор R11 служит для установки пределов поддерживаемой температуры.

В терморегуляторе применен терморезистор ММТ-4. Трансформатор Тр1 выполнен на сердечнике Ш12Х25. Обмотка I содержит 8000 витков провода ПЭВ-1 0,1, обмотка II -- 170 витков провода ПЭВ-1 0,4.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Средства измерения температуры. Характеристики термоэлектрических преобразователей. Принцип работы пирометров спектрального отношения. Приборы измерения избыточного и абсолютного давления. Виды жидкостных, деформационных и электрических манометров.

    учебное пособие [1,3 M], добавлен 18.05.2014

  • Понятие термодинамической температуры. Способы получения низких температур. Принцип работы холодильника. История изобретения холодильных аппаратов и достижений в получении низких температур. Метод получения сверхнизких температур, магнитное охлаждение.

    реферат [21,8 K], добавлен 10.07.2013

  • Характеристика квадрокоптера как беспилотного летательного аппарата: области применения и принцип работы. Особенности стабилизации квадрокоптера как материальной точки и по углу. Программная реализация разработанной математической модели в системе MatLab.

    дипломная работа [1,6 M], добавлен 07.07.2012

  • Определение линейного теплового потока методом последовательных приближений. Определение температуры стенки со стороны воды и температуры между слоями. График изменения температуры при теплопередаче. Число Рейнольдса и Нусельта для газов и воды.

    контрольная работа [397,9 K], добавлен 18.03.2013

  • Понятие и источники теплового излучения, его закономерности. Классификация пирометрических методов и приборов измерения температур. Устройство и принцип работы пирометра типа ОППИР-09, методика проведения его поверки, возможные поломки и их ремонт.

    курсовая работа [794,4 K], добавлен 02.12.2012

  • Методики, используемые при измерении температур пламени: контактные - с помощью термоэлектрического термометра, и бесконтактные - оптические. Установка для измерения. Перспективы применения бесконтактных оптических методов измерения температуры пламени.

    курсовая работа [224,1 K], добавлен 24.03.2008

  • Измерение давления и температуры различных сред, области его применения. Разработка функциональной схемы автоматического контроля и управления паровым котлом. Обоснование выбора приборов и аппаратуры. Описание правил монтажа дифманометра и диафрагмы.

    курсовая работа [2,5 M], добавлен 30.12.2014

  • Конструктивные характеристики пароперегревателя, его устройство. Назначение регулятора Протар-130. Регулятор температуры перегретого пара. Инженерные методы выбора типа автоматического регулятора. Расчеты токсичных выбросов в атмосферу с уходящими газами.

    дипломная работа [306,6 K], добавлен 03.12.2012

  • Проектирование осветительных установок на птицефабрике. Рассмотрение характеристики здания и требований к данным установкам в помещении для содержания бройлеров, подсобном помещении, венткамере, насосной. Выбор схемы электроснабжения и напряжения питания.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 02.01.2011

  • Измерение температуры с помощью мостовой схемы. Разработка функциональной схемы измерения температуры с применением термометра сопротивления. Реализация математической модели четырехпроводной схемы измерения температуры с использованием источника тока.

    курсовая работа [1,4 M], добавлен 19.09.2019

  • Понятие о вечном двигателе второго рода. Температурный режим при пожаре в помещении. Метод последовательных приближений. Параметры смеси газов. Конвективный и лучистый теплообмен. Режим истечения газа. Расчет температуры среды над факелом под перекрытием.

    контрольная работа [1,2 M], добавлен 21.01.2015

  • Определение расчетных параметров наружного и внутреннего воздуха. Тепловыделения в производственных помещениях. Выделения газов в помещении. Расчет и выбор оборудования кондиционеров. Необходимый воздухообмен в помещении. Расчет воздушных фильтров.

    курсовая работа [143,6 K], добавлен 09.10.2012

  • Последствия уменьшения скорости молекул в веществе. Понятие абсолютного нуля температуры. Температуры некоторых жидких газов. История изобретения сосудов Дюара. Основные проблемы, решаемые Криогенной физикой. Недостижимость абсолютного нуля температуры.

    презентация [1,2 M], добавлен 20.05.2011

  • Характеристика величины, характеризующей тепловое состояние тела или меры его "нагретости". Причина Броуновского движения. Прародитель современных термометров, их виды. Единицы измерения температуры, типы шкал. Эксперимент по изготовлению термоскопа.

    презентация [297,1 K], добавлен 14.01.2014

  • Методика численного решения задач нестационарной теплопроводности. Расчет распределения температуры по сечению балки явным и неявным методами. Начальное распределение температуры в твердом теле (временные граничные условия). Преимущества неявного метода.

    реферат [247,8 K], добавлен 18.04.2011

  • Анализ модели температуры в радиально бесконечном пласте. Моделирование давления и температуры сигнала, связанного с переменной скоростью. Определение сигнала температуры отдельного слоя связанного с постоянной скоростью добычи слабо сжимаемой жидкости.

    курсовая работа [770,7 K], добавлен 20.02.2021

  • Разработка и совершенствование технологий измерения температуры с использованием люминесцентных, контактных и бесконтактных методов. Международная температурная шкала. Создание спиртовых, ртутных, манометрических и термоэлектрических термометров.

    курсовая работа [476,6 K], добавлен 07.06.2014

  • Определение цветовой температуры кинопроекционной лампы, напряжение на которой меняется с помощью переменного резистора. Снятие показаний фотоэлемента для синего и красного фильтров. Построение зависимости цветовой температуры лампы от напряжения.

    лабораторная работа [241,0 K], добавлен 10.10.2013

  • Основные шкалы измерения температуры. Максимальное и минимальное значение в условиях Земли. Температура среды обитания человека. Температурный фактор на территории Земли. Распределение температуры в различных областях тела в условиях холода и тепла.

    доклад [1,0 M], добавлен 18.03.2014

  • Схема нагнетательной скважины. Последовательность передачи теплоты от теплоносителя (закачиваемой воды) к горной породе. График изменения геотермической температуры по глубине скважины. Теплофизические свойства флюида, глины, цементного камня и стали.

    курсовая работа [1,7 M], добавлен 19.09.2012

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.