तापमान नियंत्रक आयन संबंधी विचार
विद्युत तापन की नियंत्रणीयता
नियंत्रक का मूल कार्य वास्तविक तापमान की सेटपॉइंट से तुलना करना और एक आउटपुट उत्पन्न करना है जो सेटपॉइंट को बनाए रखता है।
नियंत्रक समग्र नियंत्रण प्रणाली का हिस्सा है, और उपयुक्त नियंत्रक का चयन करते समय पूरे सिस्टम का विश्लेषण किया जाना चाहिए। नियंत्रक का चयन करते समय निम्नलिखित पर विचार किया जाना चाहिए:
1. इनपुट सेंसर का प्रकार (थर्मोकपल, आरटीडी, कैसेट और तापमान रेंज)
2. सेंसर व्यवस्था
3. आवश्यक नियंत्रण एल्गोरिदम (चालू/बंद, आनुपातिक, पीआईडी, ऑटो-ट्यूनिंग पीआईडी)
4. आवश्यक आउटपुट हार्डवेयर का प्रकार (इलेक्ट्रोमैकेनिकल रिले, एसएसआर, एनालॉग आउटपुट सिग्नल)
5. अतिरिक्त आउटपुट या सिस्टम आवश्यकताएँ (आवश्यक तापमान और/या सेटपॉइंट डिस्प्ले, कूलिंग आउटपुट, अलार्म, सीमाएं, कंप्यूटर संचार, आदि)
निवेष का प्रकार
इनपुट सेंसर का प्रकार वांछित तापमान सीमा, वांछित माप रिज़ॉल्यूशन और सटीकता और सेंसर को कैसे और कहाँ लगाया गया है, पर निर्भर करता है।
सेंसर व्यवस्था
कार्यशील स्थिति और ऊष्मा स्रोत के सापेक्ष संवेदन तत्व का उचित स्थान अच्छे नियंत्रण के लिए सर्वोपरि है। यदि तीनों को निकट निकटता में व्यवस्थित किया जा सकता है, तो उच्च सटीकता प्राप्त करना आसान होगा, और यहां तक कि नियंत्रक की सीमा सटीकता तक पहुंचना भी आसान होगा। हालाँकि, यदि ताप स्रोत कार्य स्थान से अधिक दूर है, तो हीटर और कार्य स्थान के बीच एक अलग स्थान पर संवेदन तत्व की स्थिति प्राप्त सटीकता में बड़ा अंतर ला सकती है।
संवेदन तत्व का स्थान चुनने से पहले, यह निर्धारित करें कि गर्मी की मांग काफी हद तक स्थिर है या बदल रही है। यदि गर्मी की मांग अपेक्षाकृत स्थिर है, तो संवेदन तत्व को गर्मी स्रोत के करीब रखने से कार्य स्थान पर तापमान परिवर्तन न्यूनतम रहता है।
और जब गर्मी की मांग बदलती है, तो संवेदन तत्व को कार्य स्थान के पास रखने से यह गर्मी की मांग में बदलाव को अधिक तेज़ी से महसूस कर सकेगा। हालाँकि, हीटर और सेंसिंग तत्व के बीच बढ़ी हुई थर्मल हिस्टैरिसीस के कारण, अधिक ओवरशूट और अंडरशूट होता है, जिसके परिणामस्वरूप अधिकतम और न्यूनतम तापमान के बीच अधिक फैलाव होता है। पीआईडी नियंत्रक चुनकर इस फैलाव को कम किया जा सकता है।
नियंत्रण एल्गोरिदम (मोड)
वह विधि जिसके द्वारा नियंत्रक सिस्टम तापमान को वांछित स्तर पर बहाल करने का प्रयास करता है। दो सबसे आम तरीके बाइनरी (ऑन-ऑफ) नियंत्रण और आनुपातिक (थ्रॉटल) नियंत्रण हैं।
ऑन-ऑफ नियंत्रण
ऑन-ऑफ नियंत्रण में सबसे सरल नियंत्रण मोड है। इसमें एक डेडबैंड (अंतर) है जिसे इनपुट अवधि के प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया गया है। सेटपॉइंट आमतौर पर डेडबैंड के केंद्र में होता है। इसलिए यदि इनपुट 0 से 1000°F है, डेडबैंड 1% है और सेटपॉइंट 500°F है, जब तापमान 495°F या उससे कम है, तो तापमान 505°F तक पहुंचने तक आउटपुट पूर्ण रहेगा, यह आउटपुट पूरी तरह से बंद हो जाएगा. यह तब तक पूरी तरह से बंद रहेगा जब तक तापमान 495°F तक नहीं गिर जाता।
यदि प्रक्रिया की प्रतिक्रिया दर तेज़ है, तो 495°F और 505°F के बीच साइकिल चलाना तेज़ होगा। प्रक्रिया की प्रतिक्रिया दर जितनी तेज़ होगी, ओवरशूट और अंडरशूट की मात्रा उतनी ही अधिक होगी, और अंतिम नियंत्रण तत्व के रूप में उपयोग किए जाने पर संपर्ककर्ता चक्र उतना ही तेज़ होगा।
ऑन-ऑफ नियंत्रण का उपयोग आमतौर पर वहां किया जाता है जहां सटीक नियंत्रण की आवश्यकता नहीं होती है, जैसे कि उन प्रणालियों में जहां ऊर्जा को बार-बार चालू और बंद नहीं किया जा सकता है, जब बहुत अधिक सिस्टम द्रव्यमान के कारण तापमान बहुत धीरे-धीरे बदलता है, या तापमान अलार्म के रूप में।
अलार्म के रूप में उपयोग किया जाने वाला एक विशेष प्रकार का ऑन-ऑफ नियंत्रण सीमा नियंत्रक है। यह नियंत्रक एक लैचिंग रिले का उपयोग करता है जिसे एक निश्चित तापमान तक पहुंचने पर प्रक्रिया को बंद करने के लिए मैन्युअल रूप से रीसेट किया जाना चाहिए।
