温度コントローラーに関する考慮事項
電気加熱の制御性
コントローラーの基本的な機能は、実際の温度を設定値と比較し、設定値を維持する出力を生成することです。
コントローラは制御システム全体の一部であり、適切なコントローラを選択する際にはシステム全体を分析する必要があります。コントローラを選択するときは、次の点を考慮する必要があります。
1. 入力センサーの種類（熱電対、測温抵抗体、カセット、温度範囲）
2. センサー配置
3. 必要な制御アルゴリズム（の上/オフ、比例、ピッド、オートチューニングPID）
4. 必要な出力ハードウェアのタイプ (電気機械リレー、ソ連、アナログ出力信号)
5. 追加の出力またはシステム要件 (必要な温度および/または設定値の表示、冷却出力、アラーム、制限、コンピューター通信など)
入力方式
入力センサーのタイプは、必要な温度範囲、必要な測定分解能と精度、センサーの取り付け方法と場所によって異なります。
センサー配置
良好な制御には、作業位置および熱源に対して検出素子を適切に配置することが最も重要です。 3つを近接して配置できれば高精度が得やすくなり、コントローラの限界精度にも達します。ただし、熱源が作業場所から離れている場合は、ヒーターと作業場所の間の異なる場所に検知素子を配置すると、達成される精度に大きな違いが生じる可能性があります。
感知素子の位置を選択する前に、熱需要が実質的に一定であるか変化しているかを判断してください。熱需要が比較的一定の場合、感知素子を熱源の近くに配置すると、作業場所の温度変化が最小限に抑えられます。
また、熱需要が変化した場合、感知素子を作業場所の近くに配置すると、熱需要の変化をより迅速に感知できるようになります。ただし、ヒーターと感知素子間の熱ヒステリシスが増加するため、オーバーシュートとアンダーシュートが大きくなり、最高温度と最低温度の間の広がりが大きくなります。このばらつきは、ピッド コントローラーを選択することで軽減できます。
制御アルゴリズム（モード）
コントローラーがシステム温度を希望のレベルに復元しようとする方法。最も一般的な 2 つの方法は、バイナリ (オン/オフ) 制御と比例 (スロットル) 制御です。
オンオフ制御
オンオフ制御は最もシンプルな制御モードです。入力スパンのパーセンテージとして表される不感帯 (差) があります。通常、設定値は不感帯の中心にあります。したがって、入力が 0 ～ 1000°F、不感帯が 1%、設定値が 500°F の場合、温度が 495°F 以下の場合、出力は温度が 505°F に達するまでフルオンになります。出力は完全にオフになります。温度が 495°F に下がるまで、完全にオフのままになります。
プロセスの応答速度が速い場合、495°F と 505°F の間のサイクルは高速になります。プロセスの応答速度が速いほど、オーバーシュートとアンダーシュートの量が大きくなり、最終制御要素として使用されるコンタクターのサイクルが速くなります。
オン/オフ制御は通常、エネルギーのオン/オフを頻繁に切り替えることができないシステムや、システムの質量が大きすぎるために温度の変化が非常に遅い場合、または温度アラームなど、正確な制御が必要ない場合に使用されます。
アラームとして使用される特別なタイプのオン/オフ制御は、リミット コントローラーです。このコントローラーはラッチング リレーを使用しており、特定の温度に達したときにプロセスをシャットダウンするには手動でリセットする必要があります。
