Hvad er en digital temperaturcontroller?
Temperaturstyring er en forudsætning for i det væsentlige enhver kemisk reaktion, hvor folk er interesseret. Temperaturen påvirker reaktionshastigheden og ofte fuldstændigheden af reaktionen. Den menneskelige krop inkorporerer et biologisk temperaturstyringssystem for at opretholde en smal række kropstemperatur. Processer designet til at producere forskellige materialer kræver også temperaturkontrol. Ingeniøren har et valg mellem en analog og en digital temperaturcontroller.
Nogle analoge hjemme -termostater består af en kobberstrip spiral. Når strimlen udvides med varme, udvides spiralen og bevæger en mekanisk håndtag. Ovnen eller klimaanlægget reagerer i overensstemmelse hermed. Analoge controllere reagerer kun på det aktuelle miljø.
Mikroprocessoren i en digital temperaturcontroller modtager numerisk input fra miljøet og manipulerer det for at muliggøre en større grad af kontrol. Hvis et system opvarmes hurtigt, reagerer det analoge system kun, når controlleren når sin desiRød temperatur, kaldet setpoint (SP). Varmekilden kan være slukket, men alligevel overskrider systemet SP, fordi det absorberer energi fra de varme udstrålende overflader, der omgiver systemet. En digital temperaturcontroller beregner den hastighed, hvormed temperaturen stiger og udløser apparatet til at reagere, før SP nås. Controlleren anvendte tidligere data til at forudsige og ændre de fremtidige resultater.
Der er mange algoritmer eller beregningsordninger, som en digital temperaturcontroller kan anvende. En af de mest almindelige er den proportional-integrerede derivative eller PID-controller. Den bruger tre separate beregninger til at opretholde en konstant temperatur.
Fejlen (e) er forskellen mellem den faktiske temperatur (t) og setpoint -temperaturen (SP). Den proportionelle beregning ændrer en inputstrøm til en proces baseret på størrelsen af E. en e på 2 woulD kræver et input af energi to gange for en e på 1.
Den proportionelle kontrol forhindrer systemet i at overskride SP, men responsen kan være træg. Den integrerede metode forventer, at fremtidige datatendenser vil vare. I ovenstående eksempel, hvis t øges med en E på 2 og derefter en E på 4, kan systemet muligvis forudse, at den næste E vil være 8, så i stedet for at fordoble responsen, kan det tredoble responsen og ikke vente på den næste måling.
En proportional og integreret (PI) controller kan svinge rundt om SP, der hopper mellem for varmt og for cool. En derivatstyringsmetode vil dæmpe svingningen. Hastigheden for ændring af E bruges i beregningen.
PID -controller bruger et vægtet gennemsnit af de tre beregninger for at bestemme, hvilken handling der skal tages på ethvert tidspunkt. Denne digitale temperaturcontroller er den mest almindelige og effektive, da den bruger aktuelle, historiske og forventede data. Andre kontrolordninger kræver information om TSystemets natur. En sådan viden øger controllerens evne til at forudse systemets fremtidige respons.