Журнал «ИСУП». (Информатизация и системы управления в промышленности)
ИТ, КИПиА, метрология, АСУ ТП, энергетика, АСКУЭ, промышленный интернет, контроллеры, экология, электротехника, автоматизации в промышленности, испытательные системы, промышленная безопасность

Особенности настройки температурных контроллеров серии TN для технологических процессов, включающих несколько стадий производства

Autonics – всемирно известный производитель, который поставляет высокотехнологичные и при этом простые в эксплуатации контроллеры с ЖК-дисплеем для автоматизации производства, позволяющие с легкостью выполнять все сложные требования многоступенчатых технологических процессов. В статье показано, как настраивать температурные контроллеры Autonics серии TN, чтобы с точностью соответствовать технологической карте.

ООО «АВТОНИКС РУС», г. Москва

Autonics.jpg

скачать pdf >>

О каких технологических процессах пойдет речь? Прежде всего о тех, на разных стадиях которых необходимы нагрев, охлаждение и поддержание заданной температуры рабочего органа или рабочей среды в определенный промежуток времени. Такие технологические процессы встречаются в пищевой, фармацевтической, химической отраслях промышленности, в литейном и стекольном производстве, а также на стадиях стерилизации, фасовки и упаковки готовой продукции.

Температурные контроллеры серии TN применяются для управления процессом изменения температуры как в непрерывных технологических процессах, так и в периодических или дискретных. Точное соблюдение технологической карты процесса гарантирует безопасность производства и низкий уровень производственного брака.

Для управления сложным технологическим процессом подходят модели температурных контроллеров «с управлением по программе» (модели TN□-P□□□□-□□-□). По заданию технолога настраивается программа управления, включающая последовательность шагов, например таких, как: поддержание температуры на уровне уставки до тех пор, по­ка измеряемая величина не достигнет заданного значения; нагрев или охлаждение до заданной температуры или в течение заданного времени; поддержание температуры на уровне уставки в течение заданного времени.

Для каждого шага программы задаются уставка и время (рис. 1). Последовательность шагов образует программу. Можно «сцепить» несколько программ в одну или задать число циклов (повторений) однотипной программы.

Ris_1.jpg

Рис. 1. Задание программы управления температурой в DAQMaster (увеличить изображение)

Для каждой стадии технологического процесса можно настроить интервальное (по диапазонам температуры) ПИД-регулирование. Применение ПИД-регулирования с двумя степенями свободы позволяет ускорить отклик системы на изменение уставки и получить более быструю реакцию на внешние возмущения за счет совмещения в регуляторе принципов управления: разомкнутого, увеличивающего скорость реакции системы, и замкнутого, повышающего точность поддержания заданного значения. Следует отметить, что у всех температурных контроллеров Autonics предусмотрена функция автонастройки ПИД-регуляторов, облегчающая пользователям ручную настройку приборов (рис. 2).

Ris_2.png

Рис. 2. Пример графика режима автонастройки, при котором обеспечивается оптимальное ПИД-регулирование при изменении фактического значения температуры (PV) в заданном диапазоне температур: RP – контрольные точки (заданные технологом значения температуры)

В случае, если между уставкой и текущим значением температуры достаточно большая разница, функция предотвращения интегрального насыщения (ARW) позволит снизить перерегулирование. Приведем пример (рис. 3). Примем, что уставка = 50 °C, PBAND = 10 °C, ARW.b = 50 %, тогда перерегулирование составит 10 °C × 50 % = 5 °C.

Ris_3.png

Рис. 3. Пример применения функции предотвращения интегрального насыщения (ARW) (увеличить изображение)

Настроить контроллер можно с помощью кнопок на его лицевой панели или подключив его к ПК через интерфейс RS-485 (Modbus) / специальный кабель к разъему, используя бесплатное ПО DAQMaster. Интерфейс RS-485 поддерживают модели TN□-□□□□□-R□-□. На рис. 4 показан пример настройки программы управления, включающей четыре шага. 

Ris_4.jpg

Рис. 4. Пример настройки программы управления (увеличить изображение)

Таким образом, мы видим, что температурные контроллеры Autonics серии TN предоставляют всю необходимую функциональность для выполнения требований технологического процесса и при этом просты и удобны в эксплуатации.

Опубликовано в журнале ИСУП № 6(114)_2024

ООО «АВТОНИКС РУС» – Представительство Autonics Corporation в России, г. Москва,
тел.: +7 (495) 660-1088,
e-mail: russia@autonics.com.ru,
сайт: autonics.ru