Регулятор температуры для электрокотла: самая подробная инструкция по выбору и подключению внешнего комнатного терморегулятора, обзор лучших моделей, их характеристик и цен, где их купить

рейтинг топ-4 по версии КП

Терморегуляторы используются не только с электрическими теплыми полами. Сфера их применения довольно обширна. Например, эти приборы отлично себя зарекомендовали при работе с котлами отопления. Причем подобрать лучший терморегулятор можно как под электрокотел, так и под газовый и даже твердотопливный. На какие модели стоит обратить внимание в 2023 году — в рейтинге «Комсомольской правды».

Рейтинг топ-4 лучших терморегуляторов для котлов по версии КП 

1. Terneo RK 32А

Terneo RK 32А. Фото: yandex.market.ru

Относительно редкий форм-фактор для терморегуляторов реализован в «Terneo RK 32А». Устройство предназначено для установки в электрощитки или, как это еще называется, на DIN-рейку. Устройство работает с теплыми полами и котлами. Управление здесь электронное и осуществляется с помощью трех кнопок. А вот выставленная для котла температура видна на очень простом экране на три цифры. Но его читаемость неплохая благодаря яркости и контрастности. Кстати, с помощью RK 32А можно управлять и подогревом труб, защищая их от замерзания. В этой модели нет ни удаленного доступа, ни программирования, так что управлять работой котла можно только вручную. 

Плюсы и минусы

Установка в электрощиток кому-то пригодится, работает не только с котлами, но и может использоваться в системе подогрева труб

Нет возможности программирования

2. Caleo C450

Caleo C450. Фото: yandex.market.ru

Доступный вариант теплорегулятора для теплого дома. Конструкция Caleo C450 предполагает накладную инсталляцию. Диапазон регулировки степени нагрева котла здесь составляет от 10 °C до 35 °C. Управление у этой модели механическое, но со своей спецификой. Понятно, что здесь пытались сэкономить, но почему вокруг крутилки нет температурной градации, а только риски? Наверное, так производитель пытался сэкономить. Зато есть два датчика температуры и режим самодиагностики. 

Плюсы и минусы

Недорого, влагозащита

С температурой придется угадывать при настройке, узкий диапазон регулировки для котла

3.

 Nest Learning Thermostat 3.0Nest Learning Thermostat 3.0. Фото: yandex.market.ru

Терморегулятор, способный работать с котлами отопления, который стоит совсем уж неприлично дорого. Функционал здесь настолько широкий, что некоторые опции кажутся лишними. Внешне терморегулятор представляет собой шайбу, которая устанавливается отдельно. Связь прибора и котла здесь беспроводная, посредством Wi-Fi, поэтому Nest нужно подбирать под определенные модели нагревательного оборудования. Управлять регулятором можно с помощью поворотного кольца либо с мобильного приложения. Разумеется, и программирование режимов, и удаленное управление здесь присутствуют. Среди необычных функций есть такие, как автоматическое отключение, если люди покидают помещение; составление авто-расписания, исходя из предпочтений пользователя; автозапуск при появлении человека в помещении. С последним может возникнуть проблема, вернее, с работой датчика — поэтому производитель рекомендует не устанавливать терморегулятор для котла в дальний угол.  

Плюсы и минусы

Интересное решение для «умного дома», которое может понравиться гикам, широкая автоматизация

Подойдет далеко не ко всем нагревательным котлам, гигантская стоимость — за эту цену можно купить несколько отличных терморегуляторов от других производителей

4. REXANT R200

REXANT R200. Фото: yandex.market.ru

Относительно доступный вариант терморегулятора для котла. Несмотря на это, здесь использован крупный сенсорный дисплей. Устанавливается прибор скрытно, в рамку переключателя света. R200 может работать как с теплым полом, так и с электрическим котлом отопления, а также инфракрасными элементами. Прибор замеряет температуру в помещении двумя датчиками: внутренним и выносным. Есть тут и программирование до 6 временных периодов на каждый день недели. Производитель заявил функцию, когда терморегулятор понимает, что температура в системе выше, чем установленная, после чего нагрев останавливается. Интересно, что хоть здесь и заявлена защита от пыли и влаги по IP20, но пользователи жалуются на то, что прибор все-таки боится попадания воды. Также встречается и брак, когда устройство выходит из строя буквально через полгода. 

Плюсы и минусы

Сенсорное управление, двухзонный замер

Влагозащита только на бумаге, встречается брак

Как выбрать терморегулятор для котлов

Желание быть независимым от капризной системы центрального отопления понятна. Да и сэкономить на счетах за ЖКХ можно сильно, если получить возможность самому управлять процессом. Но собрать свою систему, основанную на котле, не так и просто. О том, как подобрать терморегулятор, вместе с «Комсомольской правдой» расскажет Виталий Нестеренко, продавец отопительного оборудования.

Зачем котлу терморегулятор

Итак, вы решились на установку котла отопления, например, электрического или газового. Теперь нужно научиться его правильно использовать. Именно для этого в систему и встраивается терморегулятор. Так, с этим прибором оборудование включается, когда температура опускается ниже заданной, или выключается, когда достигнута нужная тепловая отметка. Лучшие терморегуляторы для котлов позволяют задать режим работы отопительной системы, когда температура будет на 4-5°C ниже, если вас нет дома. Казалось бы, что такое 4°C? На самом деле, такая мера позволит сократить расходы на обогрев до 30%.

Какие бывают

Некоторые котлы сразу идут со встроенным терморегулятором. Такие системы имеют ряд ограничений и часто щеголяют завышенным ценником. Сторонние терморегуляторы бывают механические, электронные и сенсорные. С первыми все просто — клавиша включения/выключения и поворотная кнопка для управления температурным режимом. В электронных термостатах управление уже тоньше и встречается программируемый режим, в котором можно настраивать время, дату включения или повторяемый суточный режим. Самые продвинутые — сенсорные. У них и управление, понятное современному пользователю, и часто удаленное управление посредством интернета и смартфона есть. 

Наконец, среди лучших терморегуляторов для котлов можно найти как проводные, так и беспроводные модели. С первыми понятно — они физически подключаются к котлу. Это просто и надежно, но уже на процессе монтажа провода нужно куда-то закладывать. Беспроводные терморегуляторы недавно вошли в обиход. Управление идет с помощью передачи радиосигнала. То есть один блок монтируется в непосредственной близости с котлом отопления, соединяясь с клеммами оборудования. Второй узел ставится у терморегулятора. Это действительно удобно, но между приемником и передатчиком могут возникать помехи. 

Терморегуляторы для газовых и электрических котлов

Не все терморегуляторы подходят и к газу, и к электричеству. Моделей под второй вид котлов значительно больше, ведь, фактически, принцип работы практически тот же, что и у электрических полов, только мощность повыше. С газом, по понятным причинам, все несколько сложнее. Для таких обогревательных котлов рекомендую выбирать беспроводные модели (так мы минимизируем риск возникновения короткого замыкания) и, как минимум, с программируемым режимом работы. Последний позволяет серьезно экономить ресурс газовой техники.

Удаленное управление

Удобнее всего жить с отопительным оборудованием, если к нему подключен терморегулятор с возможностью удаленного управления. Для этого в нем должен быть Wi-Fi, а в доме — доступ в интернет. Еще лучше, если производитель терморегулятора предлагает и программу для смартфона, с которого можно управлять теплом, находясь где угодно, лишь бы была мобильная связь. Тогда можно достичь максимальной эффективности работы отопительного котла.

Терморегуляторы для электрокотлов — Котлы и отопление

В комплексе с электрическими отопительными агрегатами применяют термостаты – приборы, служащие для поддержания постоянной температуры в помещении. Термостаты бывают пассивными, они изолируют объект от окружающей среды, и активными, их называют терморегуляторами.

Данные устройства предназначенны для управления температурой нагрева теплоносителя в отопительном приборе. Они состоят из нескольких узлов, обычно это – датчик температуры, компаратор – сравнивающее устройство, блок управления нагрузкой.

Управление теплом с помощью терморегуляторов Auraton

Термоустройство Auraton 1300 может использоваться с отопительными агрегатами всех типов, конвекторами и инфракрасными панелями. Этот прибор чрезвычайно эффективен в вопросе энергосбережения и улучшения комфорта в помещении. Он прост в монтаже и эксплуатации – регулирование температуры осуществляется простым нажатием кнопки.

На жидкокристаллическом экране Auraton 1300 отображается следующая информация:

• температура в помещении;
• порядок работы теплогенератора;
• переключатель «вкл/выкл»;
• указатель разряда батареек.

Для обеспечения эффективной эксплуатации терморегулятора необходимо выбрать правильное его месторасположение, его нельзя размещать вблизи:

• воздуховодных трубопроводов;
• нагревательных приборов;
• скрыто проложенных труб и дымоотводящих каналов.

Совет! Прибор необходимо оградить от прямого попадания солнечных лучей.

Принцип работы терморегулятора – при падении температуры в помещении ниже заданной происходит включение отопительного устройства. На экране прибора отображается режим работы теплогенератора.

Программируемые терморегуляторы для электрических котлов

Наиболее современным оборудованием является программируемый термостат для электрокотла.

Недельный программатор для отопительного оборудования (и газового, и электрического) Auraton 2020 TX Plus оснащён удобным большим информативным дисплеем. На нём отображена следующая информация: время, день недели, температура в обогреваемом помещении, выполняющаяся программа. Этот прибор не требует прокладки проводов для монтажа. Цикл работы – 7 суток, количество программ – 3.

Внимание! Программатор Auraton 2020 TXplus оснащён функцией настройки чувствительности контроля температуры в пределах – 0,25-1,0

С. Диапазон регулирования – 5-30С.

Стандартные программы предусматривают обеспечение комфортного температурного режима в дневное и ночное время. Режим антизаморозки применяется для законсервированных нежилых домостроений.

Регулятор температуры оснащён двумя циклами программирования:

• с понедельника по пятницу можно устанавливать 4 точки переключения температуры в сутки;
• в субботу и воскресенье – по две точки переключения в сутки.

Внимание! Программатор оснащён возможностью изменения коммуникационного кода. Эта функция позволяет исключить помехи от другого, рядом расположенного беспроводного  оборудования.

Правила установки терморегулятора Auraton 2020 TXplus:

• Прибор необходимо монтировать на внутренней перегородке.
• Регулятор должен стоять в часто посещаемом помещении со свободной циркуляцией воздуха.
• Вблизи не должны находиться теплоизлучающее оборудование – телевизоры, холодильники, отопительные приборы.

Внимание! Запрещено устанавливать прибор в помещении с плохой циркуляцией воздуха и допускать попадание на него прямых солнечных лучей. Эти два фактора могут привести к неправильному срабатыванию программатора. Колебание показаний может вызывать близкое расположение прибора к двери.

Недельные программаторы Salus (Британия)

Регулятор температуры для электрических котлов фирмы Salus модели T105RF – это беспроводной недельный программатор, позволяющий задавать два уровня температуры: «комфортный» и «экономный» в интервале 7-30^{С, с шагом – 0,5}

С.

На любой день недели можно задавать одну из 9 программ, 6 из которых имеют жёсткие заводские настройки, 3 – могут задавать сами пользователи. Прибор оснащён большим информативным дисплеем с синей подсветкой.

Программатор данной модели можно использовать с любыми газовыми и электрическими отопительными агрегатами, имеющими клеммы для подключения термостата.

Внимание! Если на одном объекте подключено несколько комплектов, то можно выбрать один из 32-х коммуникационных кодов, что исключает взаимное негативное влияние оборудования.

Если при выборе терморегулятора его стоимость играет важную роль, то можно выбрать более дешёвую проводную модель.

Регулировка температуры электрического водонагревателя

 

Регулировка температуры электрического водонагревателя: простые действия своими руками

Изменение температуры электрического водонагревателя  не является задачей, требующей высокого уровня технической смекалки или специальных инструментов. Это простое решение в домашних условиях, которое займет всего несколько минут, и у вас, вероятно, уже есть необходимые инструменты, которые всегда под рукой. К счастью, этот процесс довольно универсален среди марок электрических водонагревателей, которые у вас, скорее всего, есть, и только несколько деталей зависят от выбора производителя; общий размер вашего водонагревателя не играет роли в том, как вы должны следовать нашим простым шагам! Вот как вы регулируете температуру на своем электрическом водонагревателе для идеальных ванн с пеной или успокаивающего душа, когда мы медленно приближаемся к весеннему сезону:

Действия по регулировке температуры электрического водонагревателя

1. Снимите крышки

   На передней стороне вашего устройства есть две защитные панели, которые необходимо снять, чтобы получить доступ к термостатам. Для этого используйте либо крестообразную отвертку, либо гайковерт на ¼ дюйма и выкрутите винты (подумайте «правильно затянуто, слева слабо»).

2. Удаление излишков материалов

   Многие электрические водонагреватели, особенно новые модели, имеют дополнительную изоляцию, которую необходимо временно удалить. Просто удалите лишний материал и безопасно отложите его в сторону. Кроме того, вы найдете пластиковую защитную пластину, которую можно легко снять или отогнуть вверх, открывая ваши регуляторы температуры для термостатов.

3. Найдите датчики температуры

   Вы зашли так далеко, поздравляю! Вы не только лучше, чем вы думали, но вы также почти закончили! В этот момент вы должны увидеть циферблат — это то, что управляет настройками температуры на ваших термостатах, которые сделают время в ванне, когда погода остывает, более уютной. Помните, мы упоминали, что некоторые варианты дизайна зависят от производителя? Теперь вы увидите эти различия: некоторые настройки циферблата являются алфавитными, другие числовыми, и есть даже те, которые варьируются от «горячих» до «очень горячих», как циферблаты, которые мы настраиваем в нашем видео.

4. Настройте свои циферблаты соответствующим образом

   Теперь осталось только отрегулировать электрический водонагреватель. Вы измените оба своих термостата на одну и ту же настройку, чтобы достичь желаемой температуры. Просто возьмите отвертку с плоской головкой и соответствующим образом отрегулируйте циферблаты. Имейте в виду, что для того, чтобы вода стала горячее, не требуется радикальных изменений — убедитесь, что вы тестируете эти изменения, чтобы гарантировать, что ваша вода имеет безопасную температуру, прежде чем вы измените шаги и вернете все материалы обратно. как они были раньше и заменить передние панели крышки. Потребуется некоторое время, чтобы водонагреватель нагрелся до новых настроек, так что наберитесь терпения. Точно так же вы теперь профессионал, когда дело доходит до регулировки температуры на электрическом водонагревателе вашего дома!

5. Бонусный шаг: добавьте несколько дополнительных галлонов горячей воды

   Есть небольшой сантехнический трюк, который вы можете попробовать дома, чтобы увидеть, сможете ли вы получить несколько дополнительных галлонов горячей воды из вашего нагревателя. Все, что вам нужно сделать, это установить температуру на нижнем термостате немного выше, чем на верхнем! Вот почему этот небольшой лайфхак может сработать для вас:
   Вода фактически поступает в ваш электрический водонагреватель через погружную трубку, которая идет к нижней части вашего устройства. Горячая вода, выходящая из водонагревателя, выходит через верхнюю часть бака. Ваш водонагреватель не включает оба нагревательных элемента одновременно, просто на водонагреватель поступает недостаточно энергии. Поскольку вода уходит через верхнюю часть бака, верхний элемент имеет приоритет в нагреве воды, которая уходит первой. После того, как верхняя часть водонагревателя достигает температуры, питание переключается на нижнюю часть и начинает нагревать поступающую воду.
   

   Регулировка ваших термостатов в соответствии с этими настройками позволяет элементу в нижней части бака работать в течение более длительного периода времени и направляет более горячую воду вверх по баку, продлевая время до того, как верхняя часть нагревателя остынет достаточно, чтобы передать энергию обратно к верхнему элементу. Этот процесс может привести к несколько дополнительных галлонов горячей воды.

Узнайте больше о своем водонагревателе после регулировки его температуры

Вы справились с задачей регулировки температуры водонагревателя и хотите узнать больше о своем устройстве? Ознакомьтесь с этими мифами об электрических водонагревателях здесь:

Услуги в Фениксе и за его пределами

Если вам понадобились услуги сантехника в Фениксе, Глендейле, Скоттсдейле или Чандлере, вы можете довериться компании Robins Plumbing, которая предоставит вам своевременную и квалифицированную помощь, свяжитесь с нами. команда сегодня! В дополнение к нашим туалетным услугам, мы также предлагаем различные бытовые и коммерческие сантехнические услуги, в том числе: прочистку канализации, ремонт и замену водонагревателя, проверку и определение местоположения канализационных камер, предотвращение обратного потока, промывку коммерческих и жилых помещений, водоподготовку и многое другое. Посетите наш обзор в Интернете, чтобы узнать, что другие говорят о нашей местной сантехнической компании!

Справочник по основам работы с контроллером температуры | Instrumart

Предоставлено Danaher Industrial Controls Group — Автоматизация процессов, измерения и датчики
Просмотреть все контроллеры Danaher Partlow и West

Зачем нужны температурные контроллеры?

Регуляторы температуры необходимы в любой ситуации, требующей поддержания заданной температуры стабильной. Это может быть в ситуации, когда объект требуется нагреть, охладить или и то, и другое, и сохранить заданную температуру (уставку), независимо от меняющейся окружающей среды вокруг него. Существует два основных типа контроля температуры; разомкнутый контур и замкнутый контур управления. Открытый контур является наиболее простой формой и применяет непрерывный нагрев/охлаждение без учета фактической выходной температуры. Это аналог внутренней системы отопления в автомобиле. В холодный день вам может понадобиться включить подогрев на полную мощность, чтобы прогреть автомобиль до 75°. Однако в более теплую погоду при той же настройке внутри автомобиля будет намного теплее, чем желаемые 75 °.

Блок-схема управления без обратной связи

Управление с обратной связью намного сложнее, чем разомкнутая. В приложении с замкнутым контуром температура на выходе постоянно измеряется и регулируется для поддержания постоянной температуры на выходе при желаемой температуре. Замкнутый контур управления всегда учитывает выходной сигнал и передает его обратно в процесс управления. Замкнутый контур управления аналогичен автомобилю с внутренним климат-контролем. Если вы установите температуру автомобиля на 75°, климат-контроль автоматически отрегулирует обогрев (в холодные дни) или охлаждение (в теплые дни) в соответствии с требованиями для поддержания заданной температуры 75°.

Блок-схема управления с обратной связью

Введение в контроллеры температуры

Терморегулятор — это устройство, используемое для поддержания заданной температуры на заданном уровне.

Простейшим примером регулятора температуры является обычный домашний термостат. Например, водонагреватель использует термостат для контроля температуры воды и поддержания ее на заданном уровне. Регуляторы температуры также используются в печах. Когда для духовки устанавливается температура, контроллер отслеживает фактическую температуру внутри духовки. Если она падает ниже заданной температуры, он посылает сигнал на активацию нагревателя, чтобы поднять температуру обратно до заданного значения. Термостаты также используются в холодильниках. Поэтому, если температура становится слишком высокой, контроллер инициирует действие по снижению температуры.

Общие применения контроллеров

Регуляторы температуры в промышленности работают почти так же, как и в обычных бытовых применениях. Базовый регулятор температуры обеспечивает управление промышленными или лабораторными процессами нагрева и охлаждения. В типичном приложении датчики измеряют фактическую температуру. Эта измеренная температура постоянно сравнивается с заданным пользователем значением. Когда фактическая температура отклоняется от уставки, контроллер генерирует выходной сигнал для активации других устройств регулирования температуры, таких как нагревательные элементы или компоненты охлаждения, чтобы вернуть температуру к уставке.

Обычное применение в промышленности

Регуляторы температуры используются в самых разных отраслях промышленности для управления производственными процессами или операциями. Некоторые распространенные области применения регуляторов температуры в промышленности включают машины для экструзии пластика и литья под давлением, термоформовочные машины, упаковочные машины, пищевую промышленность, хранение продуктов и банки крови. Ниже приводится краткий обзор некоторых распространенных в промышленности приложений для контроля температуры:

• Термическая обработка/духовка

  Регуляторы температуры используются в печах и при термообработке в печах, печах для обжига керамики, котлах и теплообменниках.

• Упаковка

  В мире упаковки оборудование, оснащенное запаивающими планками, аппликаторами клея, функциями горячего расплава, туннелями для термоусадочной пленки или аппликаторами этикеток, должно работать при заданных температурах и длительности процесса. Контроллеры температуры точно регулируют эти операции для обеспечения выпуска продукции высокого качества.

• Пластик

  Температурный контроль в пластмассовой промышленности является обычным явлением в портативных охладителях, бункерах и сушилках, а также в формовочном и экструзионном оборудовании. В экструдерном оборудовании регуляторы температуры используются для точного контроля и регулирования температуры в различных критических точках при производстве пластика.

• Здравоохранение

  Контроллеры температуры используются в сфере здравоохранения для повышения точности контроля температуры. Обычное оборудование, использующее регуляторы температуры, включает лабораторное и испытательное оборудование, автоклавы, инкубаторы, холодильное оборудование, камеры выращивания кристаллов и испытательные камеры, в которых необходимо хранить образцы или проводить испытания при определенных температурных параметрах.

• Еда и напитки

  Общие приложения для обработки пищевых продуктов, в которых используются контроллеры температуры, включают пивоварение, смешивание, стерилизацию, а также печи для приготовления и выпечки. Контроллеры регулируют температуру и/или время процесса для обеспечения оптимальной производительности.

Детали регулятора температуры

Все регуляторы имеют несколько общих деталей. Во-первых, у контроллеров есть входы. Входы используются для измерения переменной в контролируемом процессе. В случае регулятора температуры измеряемой величиной является температура.

Входы

Регуляторы температуры могут иметь несколько типов входов. Тип входного датчика и требуемый сигнал могут различаться в зависимости от типа контролируемого процесса. Типичные входные датчики включают термопары и резистивные тепловые устройства (RTD), а также линейные входы, такие как мВ и мА. Типичные стандартизированные типы термопар включают, среди прочих, типы J, K, T, R, S, B и L.

Контроллеры также могут быть настроены на прием RTD в качестве входа для измерения температуры. Типичный термометр сопротивления представляет собой платиновый датчик сопротивлением 100 Ом.

В качестве альтернативы контроллеры можно настроить на прием сигналов напряжения или тока в диапазоне милливольт, вольт или миллиампер от других типов датчиков, таких как датчики давления, уровня или расхода. Типичные входные сигналы напряжения включают от 0 до 5 В постоянного тока, от 1 до 5 В постоянного тока, от 0 до 10 В постоянного тока и от 2 до 10 В постоянного тока. Контроллеры также могут быть настроены на прием сигналов в милливольтах от датчиков, включающих от 0 до 50 мВ постоянного тока и от 10 до 50 мВ постоянного тока. Контроллеры также могут принимать миллиамперные сигналы, например, от 0 до 20 мА или от 4 до 20 мА.

Контроллер обычно имеет функцию обнаружения неисправности или отсутствия входного датчика. Это известно как обнаружение поломки датчика. Незамеченное, это состояние неисправности может привести к значительному повреждению управляемого оборудования. Эта функция позволяет контроллеру немедленно остановить процесс при обнаружении неисправности датчика.

Выходы

В дополнение к входам каждый контроллер также имеет выход. Каждый выход может использоваться для выполнения нескольких действий, включая управление процессом (например, включение источника нагрева или охлаждения), инициирование аварийного сигнала или повторную передачу значения процесса на программируемый логический контроллер (ПЛК) или записывающее устройство.

Типичные выходы, предоставляемые контроллерами температуры, включают релейные выходы, драйверы твердотельных реле (ТТР), симистор и линейные аналоговые выходы. Релейный выход обычно представляет собой однополюсное двухпозиционное реле (SPDT) с катушкой постоянного напряжения. Контроллер подает питание на катушку реле, обеспечивая изоляцию контактов. Это позволяет контактам управлять внешним источником напряжения для питания катушки гораздо большего нагревательного контактора. Важно отметить, что номинальный ток контактов реле обычно не превышает 2А. Контакты могут управлять нагревательным контактором с номиналом 10–20 А, используемым нагревательными лентами или нагревательными элементами.

Другим типом вывода является драйвер SSR. Выходы драйвера SSR — это логические выходы, которые включают или выключают твердотельное реле. Большинству твердотельных реле для включения требуется напряжение от 3 до 32 В постоянного тока. Типичный сигнал включения драйвера SSR 10 В может управлять тремя полупроводниковыми реле.

Триак обеспечивает функцию реле без движущихся частей. Это твердотельное устройство, которое регулирует токи до 1А. Выходы симистора могут допускать небольшой ток утечки, обычно менее 50 мА. Этот ток утечки не влияет на цепи нагревательного контактора, но может быть проблемой, если выход используется для подключения к другой полупроводниковой схеме, такой как вход ПЛК. Если это вызывает беспокойство, лучшим выбором будет стандартный релейный контакт. Он обеспечивает абсолютный нулевой ток, когда выход обесточен и контакты разомкнуты.

Аналоговые выходы предусмотрены на некоторых контроллерах, которые выдают сигнал 0–10 В или сигнал 4–20 мА. Эти сигналы калибруются таким образом, что сигнал изменяется в процентах от выходного сигнала. Например, если контроллер посылает сигнал 0 %, аналоговый выход будет 0 В или 4 мА. Когда контроллер посылает сигнал 50%, выход будет 5В или 12мА. Когда контроллер отправляет сигнал 100 %, на выходе будет 10 В или 20 мА.

Другие параметры

Сравнение тревог контроллера

Контроллеры температуры имеют несколько других параметров, одним из которых является заданное значение. По сути, уставка — это целевое значение, установленное оператором, которое контроллер стремится поддерживать на постоянном уровне. Например, заданная температура 30°C означает, что контроллер будет стремиться поддерживать температуру на этом уровне.

Другим параметром является аварийное значение. Это используется, чтобы указать, когда процесс достиг некоторого заданного состояния. Существует несколько вариантов типов будильников. Например, сигнал высокого уровня может указывать на то, что температура стала выше некоторого установленного значения. Аналогичным образом сигнал тревоги низкого уровня указывает на то, что температура упала ниже некоторого установленного значения.

Например, в системе контроля температуры высокий фиксированный аварийный сигнал предотвращает повреждение оборудования источником тепла путем обесточивания источника, если температура превышает некоторое заданное значение. С другой стороны, низкий фиксированный сигнал тревоги может быть установлен, если низкая температура может повредить оборудование из-за замерзания.

Контроллер также может проверять неисправность выходного устройства, такого как открытый нагревательный элемент, проверяя количество выходного сигнала и сравнивая его с количеством обнаруженных изменений во входном сигнале. Например, если выходной сигнал равен 100 %, а входной датчик не фиксирует изменения температуры в течение определенного периода времени, контроллер определит, что петля разорвана. Эта функция известна как Loop Alarm.

Другим типом тревоги является тревога отклонения. Это устанавливается на некоторое положительное или отрицательное значение от заданного значения. Аварийный сигнал отклонения отслеживает заданное значение процесса. Оператор уведомляется, когда процесс начинает отклоняться от заданного значения на некоторую предварительно запрограммированную величину. Разновидностью аварийного сигнала отклонения является аварийный сигнал диапазона. Этот аварийный сигнал активируется либо в пределах, либо за пределами установленного температурного диапазона. Как правило, аварийные точки наполовину выше и наполовину ниже уставки контроллера.

Например, если уставка равна 150°, а аварийные сигналы отклонения установлены на ±10°, аварийные сигналы будут активированы, когда температура достигнет 160° в верхней части или 140° в нижней части. Если уставка изменена на 170°, верхний сигнал тревоги сработает при 180°, а низкий уровень – при 160°. Другим распространенным набором параметров контроллера являются параметры PID. ПИД, что означает пропорциональный, интегральный, производный, представляет собой расширенную функцию управления, которая использует обратную связь от управляемого процесса, чтобы определить, как лучше всего управлять этим процессом.

Как это работает

Все контроллеры, от простейших до самых сложных, работают примерно одинаково. Контроллеры управляют или удерживают некоторую переменную или параметр на заданном значении. Контроллеру требуются две переменные; фактический входной сигнал и желаемое заданное значение. Входной сигнал также известен как значение процесса. Входные данные для контроллера опрашиваются много раз в секунду, в зависимости от контроллера.

Это входное или технологическое значение затем сравнивается со значением уставки. Если фактическое значение не соответствует заданному значению, контроллер генерирует изменение выходного сигнала в зависимости от разницы между заданным значением и значением процесса, а также в зависимости от того, приближается ли значение процесса к заданному значению или отклоняется дальше от заданного значения. Затем этот выходной сигнал инициирует некоторый тип реакции, чтобы скорректировать фактическое значение, чтобы оно соответствовало заданному значению. Обычно алгоритм управления обновляет значение выходной мощности, которое затем применяется к выходу.

Предпринимаемое управляющее действие зависит от типа контроллера. Например, если контроллер представляет собой элемент управления ВКЛ/ВЫКЛ, контроллер решает, нужно ли включить выход, выключить его или оставить в текущем состоянии.

Управление ВКЛ/ВЫКЛ является одним из самых простых в реализации типов управления. Он работает путем настройки полосы гистерезиса. Например, регулятор температуры может быть настроен на регулирование температуры внутри помещения. Если заданное значение равно 68°, а фактическая температура упадет до 67°, сигнал ошибки покажет разницу в -1°. Затем контроллер посылает сигнал для увеличения подаваемого тепла, чтобы поднять температуру обратно до заданного значения 68°. Как только температура достигает 68°, нагреватель отключается. При температуре от 68° до 67° контроллер не предпринимает никаких действий, и обогреватель остается выключенным. Однако, как только температура достигнет 67°, нагреватель снова включится.

В отличие от управления ВКЛ/ВЫКЛ, ПИД-управление определяет точное выходное значение, необходимое для поддержания заданной температуры. Выходная мощность может варьироваться от 0 до 100%. Когда используется аналоговый тип выхода, выходной сигнал пропорционален значению выходной мощности. Однако, если выход представляет собой двоичный тип выхода, такой как реле, драйвер SSR или симистор, то выход должен быть пропорциональным времени, чтобы получить аналоговое представление.

Система с пропорциональным управлением по времени использует время цикла для пропорционального распределения выходного значения. Если время цикла установлено на 8 секунд, система, требующая 50% мощности, будет включать выход на 4 секунды и выключать на 4 секунды. Пока значение мощности не изменится, значения времени не изменятся. Со временем мощность усредняется до 50% заданного значения, наполовину включенного и наполовину выключенного. Если бы выходная мощность должна была составлять 25%, то при том же 8-секундном цикле выход был бы включен на 2 секунды и выключен на 6 секунд.

Пример пропорционального распределения времени вывода

При прочих равных условиях желательно более короткое время цикла, поскольку контроллер может быстрее реагировать и изменять состояние вывода на заданные изменения в процессе. Из-за механики реле более короткое время цикла может сократить срок службы реле, и не рекомендуется делать его менее 8 секунд. Для полупроводниковых переключающих устройств, таких как драйвер SSR или симистор, более быстрое время переключения лучше. Более длительное время переключения, независимо от типа выхода, допускает большее колебание значения процесса. Общее правило состоит в том, что, ТОЛЬКО если процесс это позволяет, при использовании релейного выхода желательно более длительное время цикла.

Дополнительные функции

Контроллеры также могут иметь ряд дополнительных дополнительных функций. Одним из них является коммуникативная способность. Канал связи позволяет контроллеру обмениваться данными с ПЛК или компьютером. Это позволяет обмениваться данными между контроллером и хостом. Примером типичного обмена данными может быть хост-компьютер или ПЛК, считывающие значение процесса.

Второй вариант — удаленная уставка. Эта функция позволяет удаленному устройству, такому как ПЛК или компьютер, изменять уставку контроллера. Однако, в отличие от возможности связи, упомянутой выше, для дистанционного ввода уставки используется линейный аналоговый входной сигнал, пропорциональный значению уставки. Это дает оператору дополнительную гибкость, поскольку он может изменять заданное значение удаленно. Типичный сигнал может быть 4–20 мА или 0–10 В постоянного тока.

Еще одной общей функцией, поставляемой с контроллерами, является возможность их настройки с помощью специального программного обеспечения на ПК, подключенном через канал связи. Это позволяет быстро и легко настроить контроллер, а также сохранить настройки для использования в будущем.

Другой общей функцией является цифровой вход. Цифровой вход может работать вместе с удаленной уставкой для выбора локальной или удаленной уставки для контроллера. Его также можно использовать для выбора между уставкой 1 и уставкой 2, как запрограммировано в контроллере. Цифровые входы также могут дистанционно сбрасывать ограничительное устройство, если оно перешло в состояние ограничения.

Другие дополнительные функции включают источник питания преобразователя, используемый для питания датчика 4–20 мА. Этот источник питания используется для подачи питания 24 В постоянного тока с максимальным током 40 мА.

В некоторых приложениях двухцветный дисплей также может быть желательной функцией, позволяющей легко определять различные состояния контроллера. Некоторые продукты также имеют дисплеи, которые могут меняться с красного на зеленый или наоборот в зависимости от предварительно запрограммированных условий, таких как индикация состояния тревоги. В этом случае на зеленом дисплее может не отображаться никакой аварийный сигнал, но если аварийный сигнал присутствует, дисплей станет красным.

Типы контроллеров

Терморегуляторы бывают самых разных стилей с широким набором функций и возможностей. Существует также множество способов классификации контроллеров по их функциональным возможностям. Как правило, регуляторы температуры бывают одноконтурными или многоконтурными. Одноконтурные контроллеры имеют один вход и один или несколько выходов для управления тепловой системой. С другой стороны, многоконтурные контроллеры имеют несколько входов и выходов и могут управлять несколькими контурами в процессе. Больше контуров управления позволяет управлять большим количеством функций технологической системы.

Надежные одноконтурные контроллеры варьируются от базовых устройств, требующих однократного ручного изменения уставки, до сложных профилировщиков, которые могут автоматически выполнять до восьми изменений уставки за заданный период времени.

Аналоговый

Самый простой и основной тип контроллера — аналоговый. Аналоговые контроллеры — это недорогие, простые контроллеры, которые достаточно универсальны для жесткого и надежного управления технологическими процессами в суровых промышленных условиях, в том числе со значительными электрическими помехами. Дисплей контроллера обычно представляет собой круглую ручку.

Базовые аналоговые контроллеры используются в основном в некритичных или несложных тепловых системах для обеспечения простого регулирования температуры ВКЛ-ВЫКЛ для приложений прямого или обратного действия. Базовые контроллеры принимают входы от термопары или RTD и предлагают дополнительный режим процентного управления мощностью для систем без датчиков температуры. Их основным недостатком является отсутствие читаемого дисплея и отсутствие сложности для более сложных задач управления. Кроме того, отсутствие каких-либо коммуникационных возможностей ограничивает их использование простыми приложениями, такими как включение/выключение нагревательных элементов или охлаждающих устройств.

Ограничение

Эти контроллеры обеспечивают контроль предела безопасности по температуре процесса. У них нет возможности самостоятельно регулировать температуру. Проще говоря, предельные контроллеры — это независимые устройства безопасности, которые можно использовать вместе с существующим контуром управления. Они способны принимать входные данные от термопары, RTD или процесса с установленными пределами для высокой или низкой температуры, как и обычный контроллер. Предельное регулирование является фиксируемым и является частью резервной схемы управления для принудительного отключения тепловой системы в случае превышения предельного значения. Выход фиксации предела должен быть сброшен оператором; он не будет сброшен сам по себе, если условие ограничения не существует. Типичным примером может служить защитное отключение печи. Если печь превысит заданную температуру, ограничительное устройство отключит систему. Это делается для предотвращения повреждения печи и, возможно, любого продукта, который может быть поврежден чрезмерными температурами.

Регуляторы температуры общего назначения

Регуляторы температуры общего назначения используются для управления наиболее типичными процессами в промышленности. Как правило, они бывают разных размеров DIN, имеют несколько выходов и программируемые выходные функции. Эти контроллеры также могут выполнять ПИД-регулирование для отличных общих ситуаций управления. Они традиционно размещены на передней панели вместе с дисплеем для удобства доступа оператора.

Большинство современных цифровых регуляторов температуры могут автоматически рассчитывать параметры ПИД-регулятора для оптимальной работы тепловой системы, используя встроенные алгоритмы автонастройки. Эти контроллеры имеют функцию предварительной настройки для первоначального расчета параметров ПИД-регулятора для процесса и функцию непрерывной настройки для постоянного уточнения параметров ПИД-регулятора. Это позволяет быстро настраивать, экономить время и сокращать количество отходов.

Привод двигателя клапана

Особым типом контроллера общего назначения является контроллер привода двигателя клапана (VMD). Эти контроллеры специально разработаны для управления двигателями клапанов, используемых в производственных приложениях, таких как управление газовой горелкой на производственной линии. Специальные алгоритмы настройки обеспечивают точное управление и быструю реакцию на выходе без необходимости обратной связи с ползунком или чрезмерных знаний алгоритмов настройки ПИД-регулятора с тремя членами. Контроллеры VMD контролируют положение клапана в диапазоне от 0% до 100% открытия, в зависимости от потребности процесса в энергии в любой момент времени.

Профиль

Контроллеры профилирования, также называемые контроллерами линейного выдержки, позволяют операторам программировать ряд уставок и время пребывания на каждой уставке. Программирование изменения уставки называется рампой, а время пребывания на каждой уставке называется выдержкой или выдержкой. Одна рампа или одно замачивание считается одним сегментом. Профилировщик позволяет вводить несколько сегментов для создания сложных температурных профилей. Оператор может называть профили рецептами. Большинство профилировщиков позволяют хранить несколько рецептов для последующего использования. Меньшие профилировщики могут учитывать четыре рецепта с шестнадцатью сегментами в каждом, а более продвинутые профилировщики позволяют использовать больше рецептов и сегментов.

Контроллеры профилей могут выполнять профили линейного изменения и выдержки, такие как изменение температуры с течением времени, а также длительность выдержки и выдержки/цикла, и все это без присмотра оператора.

Типичные области применения регуляторов профиля включают термообработку, отжиг, климатические камеры и сложные технологические печи.

Многоконтурный

Помимо одноконтурных контроллеров, которые могут управлять только одним технологическим контуром, многоконтурные контроллеры могут управлять более чем одним контуром, то есть они могут принимать более одной входной переменной.

Вообще говоря, многоконтурный контроллер можно рассматривать как устройство с множеством отдельных контроллеров температуры внутри одного шасси. Обычно они устанавливаются за панелью, а не перед панелью, как в случае одноконтурных контроллеров общего назначения. Программирование любого из контуров аналогично программированию контроллера температуры, установленного на панели. Однако многоконтурные системы, как правило, не имеют традиционного физического пользовательского интерфейса (без дисплея или переключателей), вместо этого используют выделенный канал связи.

Многоконтурные контроллеры необходимо конфигурировать с помощью специальной программы на ПК, которая может загрузить конфигурацию в контроллер с помощью специального интерфейса связи.

Информацию можно получить через интерфейс связи. Общие поддерживаемые интерфейсы связи включают DeviceNet, Profibus, MODBUS/RTU, CanOPEN, Ethernet/IP и MODBUS/TCP.

Многоконтурные контроллеры представляют собой компактную модульную систему, которая может работать как в автономной системе, так и в среде ПЛК. Являясь заменой регуляторов температуры в ПЛК, они обеспечивают быстрое ПИД-регулирование и снимают большую часть интенсивной математической работы с процессора ПЛК, обеспечивая более высокую скорость сканирования ПЛК. В качестве замены нескольких контроллеров DIN они обеспечивают единую точку программного доступа ко всем контурам управления. Стоимость установки снижается за счет устранения большого количества проводки, вырезов в панели и экономии места на панели.

Многоконтурные контроллеры обладают некоторыми дополнительными функциями, недоступными для традиционных контроллеров, монтируемых на панели. Например, многоконтурные контроллеры имеют более высокую плотность контуров для данного пространства. Некоторые многоконтурные системы контроля температуры могут иметь до 32 контуров управления в корпусе, монтируемом на DIN-рейку, не намного длиннее 8 дюймов. Они также сокращают количество проводов за счет наличия общей точки подключения для питания и интерфейсов связи.

Многоконтурные Контроллеры температуры также имеют повышенные функции безопасности, одна из которых — отсутствие кнопок, с помощью которых любой пользователь может изменить критические настройки.Полный контроль над информацией, считываемой с контроллера или записываемой в него, производитель машин может ограничить информацию, которую может предоставить любой конкретный оператор. могут считываться или изменяться, предотвращая возникновение нежелательных условий, таких как установка слишком высокого значения уставки в диапазоне, который может повредить продукт или машину. Кроме того, модули контроллера можно заменять в «горячем» режиме. для выключения системы.Модули также могут автоматически конфигурироваться после горячей замены.

Другие характеристики регулятора температуры

Напряжение питания

Обычно для регуляторов температуры существует два варианта напряжения питания: низкое напряжение (24 В переменного/постоянного тока) и высокое напряжение (110–230 В переменного тока).

Размер

Контроллеры бывают нескольких стандартных размеров, которые обозначаются номерами DIN, например 1/4 DIN, 1/8 DIN, 1/16 DIN и 1/32 DIN. DIN — это аббревиатура от грубо переведенного «Deutsche Institut fur Normung», немецкой организации по стандартам и измерениям. Для наших целей DIN просто указывает, что устройство соответствует общепринятому стандарту размеров панели.

Сравнение размеров по DIN

Размер по DIN	1/4	1/8	1/16	1/32
Размер в мм	92 х 92	92 х 45	45 х 45	49 х 25
Размер в дюймах	3,62 x 3,62	3,62 х 1,77	1,77 x 1,77	1,93 х 0,98

Наименьший размер 1/32 DIN, который составляет 24 мм × 48 мм, с соответствующим вырезом в панели 22,5 мм × 45 мм. Следующим размером является 1/16 DIN, который имеет размеры 48 мм × 48 мм с размером выреза в панели 45 мм × 45 мм. Размер 1/8 DIN составляет 48 мм × 96 мм с вырезом в панели 45 мм × 92 мм. Наконец, самый большой размер — это 1/4 DIN размером 96 мм × 96 мм с вырезом в панели 92 мм × 92 мм.

Важно отметить, что стандарты DIN не определяют, насколько глубоко контроллер может находиться за панелью. Стандарты допускают только размеры передней панели и размеры выреза в панели.

Разрешения агентства

Желательно, чтобы контроллер температуры имел какое-либо одобрение агентства, чтобы гарантировать, что контроллер соответствует минимальному набору стандартов безопасности. Тип разрешения зависит от страны, в которой будет использоваться контроллер. Наиболее распространенное одобрение, регистрация UL и cUL, распространяется на все контроллеры, используемые в США и Канаде. Обычно для каждой страны требуется одна сертификация.

Для контроллеров, которые используются в странах Европейского Союза, требуется одобрение CE.

Третий тип одобрения — FM. Это относится только к ограничителям и контроллерам в США и Канаде.

Класс корпуса передней панели

Важной характеристикой контроллера является класс корпуса передней панели. Эти рейтинги могут быть в виде рейтинга IP или рейтинга NEMA. Степень защиты IP (защита от проникновения) применяется ко всем контроллерам и обычно составляет IP65 или выше. Это означает, что только с передней панели контроллер полностью защищен от пыли и от струй воды низкого давления со всех направлений с ограниченным доступом внутрь.