Controlador de Temperatura

Saiba mais sobre Controlador de Temperatura, PID & Processo Um controlador de temperatura é um instrumento utilizado para controlar temperatura.

Saiba mais sobre Controlador de Temperatura, PID & Processo

Um controlador de temperatura é um instrumento utilizado para controlar temperatura. O equipamento recebe uma entrada de um sensor de temperatura e tem uma saída conectada a um dispositivo, tal como um aquecedor ou um ventilador.

Embora o controle de temperatura implique a existência da capacidade de acrescentar ou remover calor para assegurar o controle esperado, um ciclo bem dimensionado e abastecido pode resultar endotérmico: o processo incorpora o calor ao produto, dispensando resfriamento. Pouco compreendido, o calor não se traduz apenas em variações de temperatura: mudanças de estado físico (liquefação e solidificação), comuns em transformação de termoplásticos, por exemplo, possibilitam resfriar o processo.

Quando se torna essencial o uso do controle de temperatura, significa que o processo é afetado quando a temperatura ambiente varia. Esta, por sua vez, varia conforme localização e estação do ano, atingindo extremos, que, associados aos conceitos de sensação térmica, podem se situar em caráter normal entre -30 e 50°C.

Controlador PID

Processos associados a temperatura geralmente têm reações lentas, diferentes dos processos que envolvam, por exemplo, pressurização, com suas propagações súbitas. Suprimento de energia térmica deve ser gradativo, para se evitar incinerações e acidentes indesejáveis.

Para controlar com exatidão a temperatura de um determinado processo sem grande interferência de um operador, um sistema de controle baseia-se em um controlador de temperatura conectado a um sensor, tal como um termopar ou uma sonda Pt-100 (RTD).
Ele compara a temperatura real com a temperatura de controle desejada, ou com o ponto de ajuste, além de fornecer uma saída para o elemento de controle. O controlador consiste em apenas uma parte do sistema, mas o sistema inteiro deve ser analisado ao selecionar o controlador adequado.

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  • Como Funciona um Controlador de Temperatura?
  • Controle Liga/Desliga
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  • Como Escolher um Controlador PID?
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Saiba mais sobre Controlador de Temperatura PID

Quais são os diferentes tipos de controladores e como eles funcionam?

Existem três tipo básicos de Controlador de temperatura: liga/desliga, proporcional e PID. Dependendo do sistema a ser controlado, o operador poderá optar por um ou outro tipo de controlador.

Controle Liga/Desliga

Um controlador de temperatura liga/desliga destaca-se por ser o mais simples dos dispositivos existentes para controle de temperatura. A saída do dispositivo é ligada ou desligada, sem estado intermediário. Um controlador de temperatura liga/desliga alternará a saída somente quando a temperatura ultrapassar o ponto de ajuste. Em controles de aquecimento, a saída será ligada quando a temperatura estiver abaixo do ponto de ajuste e desligada quando estiver acima do ponto de ajuste.

Quando a temperatura ultrapassar o ponto de ajuste para alterar o estado de saída, a temperatura de processo realizará um ciclo contínuo, passando do ponto de ajuste inferior ao superior e vice-versa. Nos casos em que tal ciclo ocorrer rapidamente e para evitar danos nos contatores e nas válvulas, um liga-desliga diferencial, ou “histerese”, é adicionado às operações do controlador. Esse diferencial exige que a temperatura ultrapasse o ponto de ajuste em determinado limite antes que a saída seja ligada ou desligada novamente.

O liga-desliga diferencial impede que a saída “oscile” ou execute alterações rápidas e contínuas se o ciclo superior ou inferior ao ponto de ajuste ocorrer muito rapidamente. O controle liga-desliga é utilizado quando um controle preciso não é necessário, em sistemas que não sejam ligados e desligados com frequência, onde a massa de um determinado sistema for tão grande que as temperaturas sejam alteradas lentamente, ou ainda, quando utilizado em conjunto com um alarme de temperatura. Dentre os tipos de especiais de controle liga-desliga utilizados como alarmes destacam-se os controladores de limite. Esse controlador utiliza um um relé de travamento, que deve ser rearmado manualmente e tem como propósito desligar um processo quando uma determinada temperatura for atingida.

Controle Proporcional – controlador de temperatura

Os controles proporcionais são projetados para eliminar o ciclo associado ao controle liga/desliga. Os controles proporcionais diminuem a potência média fornecida ao aquecedor quando a temperatura se aproxima do ponto de ajuste. Por isso, o aquecedor diminui sua atividade de modo que não ocorra sobrelevação do ponto de ajuste. Ele permanecerá próximo ao ponto de ajuste e manterá uma temperatura estável.

Essa dosagem é realizada ao ligar e desligar a saída em intervalos curtos. Tal “dosagem de tempo” altera a proporção entre o período de tempo “ligado” e o período “desligado” e tem como objetivo controlar a temperatura. Isso ocorre de acordo com uma “banda proporcional”, estabelecido próximo ao ponto de ajuste da temperatura. Fora dessa banda, o controlador opera como uma unidade liga-desliga, tanto com a saída completamente ligada (abaixo da banda) quanto totalmente desligada (acima da banda).

No entanto, se estiver dentro da banda, a saída é ligada e desligada em relação à diferença de medição do ponto de ajuste. No ponto de ajuste (o ponto médio da banda proporcional), a razão de saída é de 1:1, isto é, os tempos de duração ligado e desligado são os mesmos. A temp estiver mais distante do ponto de ajuste, os tempo de duração ligado e desligado variam proporcionalmente à diferença de temperatura. Ela for inferior ao ponto de ajuste, a saída permanecerá ligada por mais tempo; se for extremamente alta, a saída permanecerá desligada por mais tempo.

Veja também – Como funciona o alicate amperímetro – clique aqui

Controle PID – controlador de temperatura

O terceiro tipo de controlador fornece controle proporcional com integral e derivativo, também denominado PID. Esse controlador combina o controle proporcional com dois ajustes adicionais, o que ajuda a unidade a compensar automaticamente as alterações no sistema. Esses ajustes, o integral e o derivativo, são expressos em unidades de tempo. Também são designados por seus recíprocos: RESET e TAXA, respectivamente. Os termos proporcional, integral e derivativo devem ser ajustados individualmente ou “sintonizados” de acordo com um sistema específico por método de tentativa e erro. Esse é o mais preciso e estável dos três tipos de controladores. é melhor utilizado em sistemas que apresentem massa relativamente pequena, as quais reagem rapidamente a alterações de energia adicionada ao processo. Recomenda-se sua utilização em sistemas em que a carga se altere frequentemente e o controlador compense automaticamente, em função de mudanças frequentes nos pontos de ajuste, da quantidade de energia disponível ou da massa a ser controlada.
A OMEGA oferece controladores que se ajustam automaticamente. Eles são conhecidos como controladores autoajustáveis.

Standard DIN Cutouts for Panel Meters

Tamanhos Padronizados

Como os controladores de temperatura geralmente são montados no interior de um painel de instrumentos, o painel deve ser cortado para acomodar o controlador de temperatura. A fim de proporcionar a intercambiabilidade entre os controladores de temperatura, a maioria deles é projetada em conformidade com as dimensões do padrão DIN. As dimensões do padrão DIN mais comuns são mostradas abaixo.

Fonte: https://br.omega.com/prodinfo/controladores-temperatura.html

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