Подскажите по PID терморегуляторам(Китай)

uk8amk · 12.05.2017, 12:47

Имеется трёхколоночный пресс с ручным управлением для литья пластика(термопласт). Сырьё(порошок) поступает в толстенную трубу, вокруг которой намотана нагревающая спираль. В ней происходит плавление, далее масса выдавливается в форму. От качества поддержания температуры зависит кол-во брака и качество продукции.
Для стабилизации температуры сейчас используется простой релейный терморегулятор(больше - выкл, меньше - вкл). Из-за большой инерции температура вылетает за пределы(+10...15*С). Чтобы как-то компенсировать вылет установлен фазовый регулятор(димер) и в ходе работы оператор крутит его ручку пытаясь удержать температуру.
Было предложено установить ПИД регулятор.

Объект регулирования:
Разогрев до рабочей температуры происходит примерно за 30 минут.
Рабочая температура 130-180 градусов(настраивается).
Поддержание температуры +/-1...2*С

Заказчик не очень богатый поэтому выбираю среди недорогих китайских моделей вроде REX C100 и похожих.

Поскольку ранее я не мел дела с такими терморегуляторами(и вообще с ПИД) поэтому есть вопросы.
В описании говорится что есть разные варианты с разным типом выхода: реле на пускатель, управление твердотельным реле, управление тиристором.
Какой тип выхода в данном случае будет оптимальный?
Как я понимаю датчик Pt100 обеспечит лучшую стабильность параметров?

eleg77 · 19.05.2017, 15:45

да если температура от 60 до 120 то пт 100 а если от100 до 400 то термопара лучше.
лучше выход на симистор ,да и форма вещь инертная

baiderin · 19.05.2017, 15:59

Твердотельное реле или симистор. Чтобы не хлопало по ушам. Главное,чтобы рабочий ток выхода не превысить.

mtit · 19.05.2017, 22:24

eleg77, про термопару - спорно. Дешевле, да. А так-то: если это платиновый датчик - у него до 700 градусов градуировочная кривая. Ну и долговечность от температуры зависит. Сейчас проволовка тоньше, стареют быстрее.

Anton441 · 19.05.2017, 22:37

Вопрос ТС. А почём сегодня дешёвые китайские ПИД-регуляторы?

Alex9797 · 19.05.2017, 23:33

Сообщение от mtit

про термопару - спорно. Дешевле, да. А так-то: если это платиновый датчик - у него до 700 градусов градуировочная кривая

Поддерживаю, обеими руками. Если требуется точность

Сообщение от uk8amk

Поддержание температуры +/-1...2*С

то платиновый предпочтительнее.

1. У платиновых датчиков повторяемость параметров значительно выше, чем у термопар. То есть, при замене датчика дополнительная градуировка не требуется. А термопары имеют разброс от экземпляра к экземпляру, особенно если они из разных партий.

2. У платинового датчика линейность характеристики значительно выше, чем у термопары. У термопары, особенно на начальном участке, первые 100...120 градусов, нелинейность может достигать нескольких градусов. В терморегуляторах никакой линеаризации не производится.

3. Слабое место термопары - компенсация температуры холодного спая. Обычно в таких терморегуляторах вся компенсация состоит из кремниевого диода, который прикреплен к сигнальным клеммам терморегулятора. То есть, его температура является мерилом температуры холодного спая. Это приводит к дополнительной погрешности в несколько градусов. Но этой погрешности просто никто не замечает. Ведь главное для пользователя - это равенство заданного значения и текущего значения. А на самом деле реальное значение температуры может отличаться от желаемого на десяток градусов, и более. Когда я показал такой фокус технологам, которые бились с экструдером, те ахнули.

4. Но, если терморегулятор расположен далеко от точки измерения температуры (более десяти метров), то платиновый датчик использовать сложнее. Начинает сказываться паразитное влияние сопротивления соединительных проводов. А их сопротивление зависит от их температуры. С термопарой в таких случаях проще. А чтобы использовать с длинными проводами платиновый датчик, надо применять четырехпроводную схему, а это дополнительные затраты.

П.С. Торопился, не успел дописать. Для подключения платиновых (и других резистивных термодатчиков) в большинстве терморегуляторов предусмотрено подключение по трехпроводной схеме. Очень даже неплохое решение.

ampy · 20.05.2017, 03:56

Минусов добавлю.: Платиновый дороже и к тому же у него мала термо ЭДС - соотв-но велики будут помехи. До 180С вообще любая термопара подойдет - медь константан, хромель алюмель, хромель-копель, никель-константан и даже полупроводниковый терморезистор. Если нагреватель инерционный, то выход подойдет почти любой, если подходит по мощности, если инерция мала (единицы секунд), надо искать пропорциональный выход с фазовой регулировкой тиристора. Линейность неважна, т.к. вы установите условную температуру, по минимуму брака и регулятор ее будет поддерживать.
...
Упс, это к термопаре типа S полемика, а не про Pt100. У кого что болит...

laser532 · 20.05.2017, 04:15

Сообщение от uk8amk

поступает в толстенную трубу

Если это означает диаметр трубы, то у пластика нет температуры, а есть градиенты. Поэтому важна не температура, а повторяемость показаний. ПИД, конечно, хорошо, но хватит и П и SSR в качестве исполнителя. Под "управлением тиристором" еще неизвестно что подразумевается, регулятор сам смотрит пересечение 0 или стоит оптосимистор? - Я не знаю.
Весьма желательно "температуру" подобрать и обеспечить повторяемость техпроцесса. Рекомендовать плановую калибровку (раз в месяц?).

Как-то про термопары обидно было слушать )) Платино-платинородиевые в NIST как эталоны идут. Кто и из чего их делает, конечно, немаловажно, но такие мысли можно ко всему применить. Холодный спай надо термостатировать, а не мерить и пересчитывать. Ну, да, кто ж такой регулятор делать станет... Я делал в начале миллениума, но не нашел коммерческого применения.

serg_42 · 20.05.2017, 12:16

Сообщение от ampy

...надо искать пропорциональный выход с фазовой регулировкой тиристора....

Однозначно.
Спираль нагревателя "шимить" надо.
Иначе диф.звено с релейный выходом будет раскачивать систему.

uk8amk · 20.05.2017, 14:54

Сообщение от baiderin

Твердотельное реле или симистор. Чтобы не хлопало по ушам.

Да, сейчас смотрю в сторону регулятора с выходом на твердотельное реле(SSR). ШИМ на магнитный пускатель может не пережить.

Сообщение от mtit

Ну и долговечность от температуры зависит. Сейчас проволовка тоньше, стареют быстрее.

Но термопары тоже вроде стареют.

Сообщение от Anton441

А почём сегодня дешёвые китайские ПИД-регуляторы?

От 150 тыс. сум и выше в зависимости от модели и жадности магазина. На Али где-то от 12 долларов.

Сообщение от Alex9797

2. У платинового датчика линейность характеристики значительно выше, чем у термопары.

Линейность в моём случае не имеет значения. Имеет значение поддержание экспериментально подобранной уставки в попугаях. Она может уточнятся в зависимости от партии закупленного сырья.

Сообщение от Alex9797

4. Но, если терморегулятор расположен далеко от точки измерения температуры

Расстояние примерно 0,5-1 метр.

Сообщение от Alex9797

3. Слабое место термопары - компенсация температуры холодного спая. Обычно в таких терморегуляторах вся компенсация состоит из кремниевого диода, который прикреплен к сигнальным клеммам терморегулятора.

Тоже об этом думал. Сзади установлен термистор(регулятор CH401) или диод(OLE-9000).

Если корпус пульта будет нагреваться, то и поплывёт компенсация с температурой? В этом плане как я понял лучше Pt100 ?

Сообщение от ampy

Если нагреватель инерционный, то выход подойдет почти любой, если подходит по мощности,

Система инерционна. Разогрев полчаса. Поддержание(регулировка) десятки секунд.

Сообщение от laser532

Под "управлением тиристором" еще неизвестно что подразумевается, регулятор сам смотрит пересечение 0 или стоит оптосимистор?

Смотрел в сторону регуляторов ОВЕН, там кажется фазовое управление. Но цена кусается.

Из того что есть понравились по описанию регуляторы OMRON и ENDA