ترموستات دیجیتال

ترموستات دیجیتال، به شکل قابل ‌برنامه‌ریزی و نیز دیجیتالی است و می‌ توان به منظور روشن خاموش فن کویل‌ها، برنامه‌ی هفتگی به آنان داد.

این ترموستات، می‌تواند فن کویل‌های دو و چهار لوله‌ای را، کنترل نماید و هم‌چنین علاوه بر فرمان به الکتروموتور فن، فرمانی نیز به شیرهای کنترلی پیشرفته دوراهه بدهد، و شکل این فرمان، می‌تواند قطع ‌و وصلی و یا تدریجی باشد. از معروف‌ترین انان، ترموستات هانیول بوده که طی سال‌های گذشته، از بازار ترموستات دیجیتال، سهم بسزایی را در اختیار دارد.

بنابراین،یکی از انواع ترموستات‌های پرکاربرد در صنعت، ترموستات دیجیتال است. دو متغیر اصلی زیر به شکل کلی در ترموستات دیجیتال وجود دارد:

• مقدار دمای واقعی و یا Process value و یا نیز Actual input signal
• مقدار دمای مطلوب و یا Desired set point value

🔷مقدار واقعی در کنترلرها معمولا با PV و همین طور مقدار مطلوب، با SV نمایان گر است.

عملکرد ترموستات‌های دیجیتالی به این شرح خواهد بود:👇

🟢با استفاده از یک سنسور اندازه‌گیری، ابتدا دمای واقعی محیط اندازه گیری می‌شود. این مقدار سیگنال ورودی کنترلر و تحت عنوان PV بوده است.

🟢به صورت مداوم دمای واقعی و یا مقدار PV اندازه گیری شده با مقدار دمای مطلوب (Setpoint) مقایسه می‌گردد.

🟢یک سیگنال خروجی توسط کنترل کننده، در صورت انحراف دمای واقعی از Setpoint ارسال می‌شود وظیفه فعال کردن دستگاه‌های تنظیم کننده دما مثل دستگاه گرمایشی و یا سرمایشی را، این سیگنال دارد. تغییرات سیگنال خروجی در کنترلر به روند افزایش یا کاهش اختلاف بین Setpoint و PV  و تفاوت میان انان بستگی دارد.

فروشگاه دیجی اشنایدر ارائه دهنده انواع محصولات اشنایدر الکتریک می‌باشد.

کاربرد ترموستات دیجیتال 

برای مدیریت صحیح دما و نیز بررسی دقیق دما در هر لحظه، از ترموستات دیجیتال استفاده می‌شود. ترموستات دیجیتال بایستی در مکانی مناسب و نیز دور از درب ورودی، نصب گردد. به دلیل اینکه با باز شدن درب، به سرعت دمای محیط تغییر خواهد کرد. این محصول دارای اندازه‌ها و نیز ابعادی مختلف است که ترموستات با ابعادی مناسب را می توان بر اساس اندازه مکان، انتخاب نمود.

در مکان‌های متنوعی مانند گلخانه‌ها و مرغداری‌ها به جهت تنظیم دمای هوای محیط، ترموستات دیجیتالی کاربرد دارد. یکی از قطعات اصلی در سیستم‌های سرمایشی و نیز گرمایشی، ترموستات دیجیتالی می باشد. تنظیم دمای آب در استخرها یکی دیگر از کاربردهای این ترموستات است.

می‌توان دمای بین دو نقطه را، با استفاده از ترموستات‌های دیجیتالی اندازه گیری نمود، به شکلی که نقطه شروع دما، صفر باشد توسط ترموکوپل، سپس این دما سنجیده خواهد شد، از سنسور حرارتی و یا ترموکوپل، ترموستات دیجیتالی ورودی را می‌گیرد. خروجی را به المنت یا هیتر، برای کنترل دما می‌دهد تا المنت روشن یا خاموش برای افزایش دما و یا کاهش دما، گردد.

همه ترموستات‌ها بطور کلی وظیفه یکسانی را دارند، اما  قیمت و کابردها و نیز طراحی متنوعی را برای انان در نظر گرفته اند. نسلی جدید از ترموستات‌ها، ترموستات‌های دیجیتالی بوده که در سیستم‌ها و مکان‌های مختلف، به منظور کنترل و تنظیم دما به کار می‌روند. در مقایسه با سایر مدل‌های قبلی، این نوع ترموستات دارای دو مزیت مهم یعنی، ذخیره انرژی و نیز قابلیت برنامه ریزی هستند.

انواع ترموستات دیجتیال 

عملکرد کنترلی ترموستات دیجیتالی، به مدل و روشی که ان برای کنترل کنندگی دارد، برمیگردد. در ادامه به انواع روش‌های پرکابرد کنترل دما که شامل On/Off و PID و نیز تناسبی، هستند می‌پردازیم.

✅کنترل دمای On/Off

یکی از ساده‌ترین انواع کنترلر، کنترل دمای On/Off به حساب می‌آید. خروجی فقط دو حالت خاموش/ روشن در این کنترل کننده‌ها خواهد داشت. مثال این بخش را به منظور درک کردن بهتر عملکرد این کنترلر مد نظر قرار دهید.

 فرض کنید به همراه یک هیتر یک کنترلر On/Off  در اختیار داریم. در این مثال هدف از کنترل دما تنظیم دمای یک کوره بر روی 200 درجه‌ی سانتی‌گراد است. خروجی کنترل دمای On/Off اگر که اندازه دما کم تر از دویست درجه شود، روشن خواهد شد. در نهایت خروجی کنترلر دما،به مشعل و یا هیتر و نیز دیگر سیستم‌های گرمایشی متصل می‌شود. معمولا خروجی ترموستات نمی‌تواند مستقیم به بار متصل گردد و به تجهیزات سوئیچ، مثل SSR  و یا کنتاکتور نیاز خواهد داشت.

✅کنترلر تناسبی و یا Proportional control

نوسانات کنترلر ON/OFF یکی از معایب آن است. کنترلر ON/Off، از طرفی تنها زمانی که دما از بازه مطلوب خارج شود، روشن خواهد شد. برخلاف کنترل کننده‌ی On/Off، کنترل کننده تناسبی قبل از خارج شدن دما از بازه‌ مطلوبی که مد نظر است، عمل خواهد کرد. با نزدیک شدن دما به حد بالا و یا حد پایین، این کنترلر عمل می‌کند.

✅کنترل PID

کنترلر دمای PID و استفاده از ان، سبب می‌شود که فرایند با دقتی بالاتر انجام گردد. ترکیبی از کنترلر تناسبی ، انتگرالی و مشتقی، کنترلر PID را تشکیل خواهد داد. در ترموستات دیجیتال با کنترل کننده PID، دو وظیفه اصلی عبارت اند از:

1. به دنبال تاخیر، جلوگیری نمودن از هر گونه تغییری شدید، اغتشاش و …
2. Setpoint و یا همین طور حفظ نمودن دمای مطلوب در نقطه‌ی تنظیمی کاربر

 قابلیت ترموستات دیجیتال 

بخش های مشترک ورودی و خروجی، برای همه کنترل کننده‌های دما است. علاوه بر بخش‌های اصلی، در برخی از ترموستات‌های دیجیتال، تعدادی قابلیت‌های اضافه است که آن ها بررسی خواهیم نمود.

ورودی

ورودی اولین بخش یک کنترل کننده است. جهت اندازه گیری یک متغیر از فرآیند، از ورودی‌ها استفاده می‌شود. دما، این متغیر در کنترل کننده‌های دما، است. معمولا از سنسورهای زیر، در کنترل کننده‌های دما استفاده می‌شود:

• ترموکوپل و یا Thermocouple
• سنسورهای RTD (Resistance Temperature Detector)

خروجی

علاوه بر ورودی، هر کنترل کننده دارای یک و یا چند خروجی است.

از خروجی‌های زیر، به صورت کلی در ترموستات دیجیتال استفاده می‌شود:

• خروجی‌های رله
• خروجی‌های حالت جامد
• خروجی‌های خطی آنالوگ

پارامتر Setpoint

مقدار دمای مطلوب یا دمای تنظیم شده در ترموستات، همان Setpoint است. عمدتا مقدار Setpoint، در ترموستات دیجیتال، توسط اپراتور تعیین می‌گردد. حفظ دمای محیط روی مقدار Setpoint تنظیمی، وظیفه کنترل کننده است. این عدد با عبارت SV، در برخی کنترلرها نمایش داده می‌شود.

پارامتر Alarm

در برخی از ترموستات‌های دیجیتال، امکان تنظیم یک مقدار هشدار وجود دارد. علاوه بر خروجی اصلی، در این کنترلرها خروجی دیگری نیز برای آلارم استفاده می‌گردد. زمانی که فرآیند در برخی از شرایط تعیین شده قرار گیرد، این پارامتر فعال می‌شود.

پارامترهای PID

از این پارامترهای قابل تنظیم، در ترموستات دیجیتال با کنترلر PID استفاده می‎‌شود. در ترموستات‌ها تنظیم ضرایب PID  به صورت دستی امکان پذیر خواهد بود. می‌توان پارامتر های PID را، در برخی کنترلرها نیز روی حالت تنظیم اتوماتیک و یا Auto Tuning قرار داد.

نتیچه پایانی

📌 عملکرد ترموستات‌های دیجیتالی و قابلیت ‌های آن شرح داده شد.    

📌کاربرد ترموستات دیجیتال  و انواع این ترموستات‌ها نیز گفته شد.

✏️ پیشنهادات و نظرات خود را با ما به اشتراک بگذارید.