ตัวแปรสำคัญ Temperature Controller

0

temp-1

Temperature Controller เครื่องควบคุมอุณหภูมิ เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ในการควบคุมอุณหภูมิแบบอัตโนมัติ โดยการทำงานนั้นจะอาศัยองค์ประกอบด้วยกัน 3 ส่วน คือ ส่วนที่เป็นอินพุต (Input), ส่วนประมวลผล (Processing), ส่วนที่เป็นเอาท์พุต (Output) แต่ละส่วนจะทำงานสัมพันธ์กันจะขาดส่วนใดส่วนหนึ่งไม่ได้

หลักการทำงานเบื้องต้นของเครื่องควบคุมอุณหภูมิ คือ เมื่อมีสัญญาณอินพุตเข้ามาจะส่งสัญญาณที่เข้ามานั้นไปเปรียบเทียบกับค่าที่ต้องการแล้วหลังจากนั้นจะส่งไปยังส่วนประมวลผลเมื่อได้ค่าแล้วจะส่งไปยังส่วนของเอาท์พุตเพื่อนำสัญญาณที่ได้ส่งไปยังอุปกรณ์ควบคุมต่างๆ ต่อไป

temp-2

ในการทำงานของเครื่องควบคุมอุณหภูมินี้จะมีตัวแปรหรืออุปกรณ์พื้นฐานที่เราควรทำความรู้จักกันก่อนที่จะเริ่มใช้งาน นั้นคือ

  1. SV (Set Value) เป็นตัวแปรที่ใช้ในการกำหนดค่าอุณหภูมิตามที่เราต้องการควบคุม ซึ่งสามารถกำหนดค่านี้ได้ที่ตัวเครื่องควบคุมอุณหภูมิ
  2. PV (Process Value) เป็นตัวแปรที่เกิดจากการอ่านค่าอุณหภูมิผ่านทาง Sensor Input
  3. Sensor Input เป็นอุปกรณ์ป้อนกลับ Feedback ค่าอุณหภูมิในกระบวนการผลิต เพื่อนำกลับมาประมวลผลใหม่ ตัวอย่างของ Sensor Input ได้แก่ Thermocouple, RTDs, Analog Signal
  4. Control Signal Output เป็นสัญญาณเอาท์พุตที่ได้จากการคำนวณของคอนโทรลเลอร์ PID, ON-OFF, Fuzzy เพื่อส่งสัญญาณ เช่น 4..20mA, 0-10VDC, Relay, SSR ไปควบคุม Actuator อีกที
  5. Actuator เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ในการขยายสัญญาณเอาท์พุต Control Signal Output เพื่อให้มีความสามารถในการควบคุมโหลดที่มีขนาดใหญ่หรือใช้พลังงานมากได้ เช่น Magnetics Contactor, Solid State Relay, SCR Power Regulator, Solinoid Valve
  6. Heating Device อุปกรณ์ที่ใช้ในการทำความร้อนให้กับระบบ Process ซึ่งอุปกรณ์ Heating Device ที่นิยมใช้มากที่สุดคือ ขอลวดความร้อน Heater และไอน้ำ (Steam)
  7. Process คือ กระบวนการที่เราต้องการควบคุมอุณหภูมิ ซึ่งปกติแล้วจะมีทั้งกระบวนการทำความร้อน Heating หรือกระบวนการทำความเย็น Cooling หรือทำทั้งร้อนและเย็น Heat/Cool Control โดยจะอธิบายกระบวนการเหล่านี้ในรูปของโมเดลทางคณิตศาสตร์

เมื่อเริ่มต้นใช้งานตัว Temperature Controller จะเริ่มจากการตั้งค่า SV (Setting Value) เช่น ตั้งไว้ 500°C เมื่อเครื่องรับสัญญาณเข้ามาตัวควบคุมอุณหภูมิก็จะทำการเปรียบเทียบหรือหาผลต่างระหว่างค่า PV กับ SV ซึ่งค่า PV จะได้จากการอ่านค่า Sensor Input ซึ่งถ้าค่า PV น้อยกว่า SV ก็จะสั่งให้ Control Signal Output จ่ายสัญญาณออกไปเพื่อเร่งให้ตัว Heater ทำงานให้ร้อนขึ้น เมื่ออุณหภูมิที่ค่า PV มากกว่า SV ก็จะทำการลดค่า Control Signal Output ลงเพื่อให้ Heater ทำงานน้อยลง โดยกระบวนการควบคุมนี้เป็นพื้นฐานของการควบคุมแบบหนึ่งที่เรียกว่า การควบคุมแบบ On-Off Control

วิดีโอสาธิตวิธีการตั้งค่า SV และวิธีการเลือก Type เทอร์โมคัปเปิล ของ Temperature Controller รุ่น TK

ซึ่งตัวแปรที่สำคัญของเครื่องควบคุมอุณหภูมิไม่ว่าจะเป็น Input, Output นั้นสามารถทราบได้จากการอ่านชื่อ Model ของแต่ละเครื่อง

วิดีโออธิบายความหมาย Model ของ Temperature Controller รุ่น TCN

หากผู้อ่านท่านใดมีข้อสงสัยหรือต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับทางด้านเทคนิคหรือตัวสินค้าสามารถสอบถามเข้ามาได้เลยนะครับ ทางเรายินดีตอบทุกข้อสงสัย ครั้งหน้าเราจะมีอะไรดีๆ มาฝาก คอยติดตามกันนะครับ วันนี้ขอลาไปก่อน สวัสดีครับ ^^