بديل OMRON PLC وحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة C200H-TC103

أومرون C200H-TC103 SYSMAC C200H وحدة التحكم في درجة الحرارة 2 حلقات، Pt100 RTD مدخل، مخرج حالي، PID مع تغذية إلى الأمام، ضبط تلقائي

نظرة عامة

الـأومرون C200H-TC103هي وحدة تحكم درجة الحرارة ذات الحلقتين لمجموعة SYSMAC C200H من أجهزة التحكم القابلة للبرمجة، وهي الوحدة التي تتعامل مع ضبط درجة الحرارة بدقة في الحلقة المغلقة مباشرة داخل رف PLC.بدون الحاجة إلى مراقبين درجات حرارة مستقلين منفصلين.

في تطبيقات التحكم في العمليات والآلات حيث يجب إدارة مناطق درجة حرارة متعددة جنبا إلى جنب مع إدخال / إخراج القياسية للآلة ومنطق التسلسل ، rack-mount temperature control units like the C200H-TC103 allow the engineer to integrate all control functions into a single C200H system rather than wiring external PID temperature controllers to the PLC's analog I/O cards.

يضع تسمية -TC103 هذه الوحدة في عائلة مدخلات مقياس الحرارة المقاومة البلاتينية (Pt100) من وحدات درجة الحرارة C200H ، وتقبل السلسلة التي تنتهي بـ -TC10X أجهزة استشعار Pt100 و JPt100 ،في حين أن سلسلة -TC00X مصممة لدخول ثيرموبول.

هذا التمييز مهم في مرحلة اختيار جهاز الاستشعار: أجهزة استشعار RTD Pt100 توفر دقة أفضل، واستقرار أفضل على المدى الطويل،وخصائص أكثر خطية من معظم العاملات الحرارية، مما يجعلها الخيار المفضل للتطبيقات التي تكون فيها دقة درجة الحرارة المطلقة و قابلية التكرار أولوياتوغرف درجة حرارة المختبرعلى سبيل المثال

حلقات تحكم اثنتان في وحدة واحدة تعني أن C200H-TC103 تدير قناتين مستقلتين لقياس درجة الحرارة وقنوات التحكم في وقت واحد.

كل حلقة تقرأ جهاز استشعار Pt100 الخاص بها ، وتنفذ حسابات PID الخاصة بها ، وتقود مصدر التيار الخاص بها إلى جهاز التدفئة أو الصمام أو جهاز التحكم في الطاقة.

بالنسبة للتطبيقات مع منطقتين درجة الحرارة النصفين من برميل صب الحقن ، والصفائح العليا والسفلية للضغط ،مناطق الدخول والخروج من فرن الناقل ‬ الهندسة المعمارية ذات الحلقة المزدوجة توفر التحكم الكامل دون استهلاك فتحات وحدتين.

المواصفات الرئيسية

PID مع إرسال التغذية إلى الأمام ما يعنيه لثبات درجة الحرارة

التحكم في درجة الحرارة PID القياسية تصحيح خطأ درجة الحرارة بشكل تفاعلي ينتظر جهاز التحكم الانحراف بين درجة حرارة العملية المقاسة والنقطة المحددة ،ثم يحسب تصحيحاً بناءً على هذا الانحراف (P)، تاريخها التراكمي (I) ، ومعدل تغيرها (D).

يضيف التحكم في التغذية إلى ذلك عنصر استباقي: إنه يتوقع اضطرابًا قبل أن يكتشفها جهاز استشعار درجة الحرارة ، وذلك عن طريق تطبيق إشارة تصحيح مسبقًا.

في تطبيق التدفئة ، يستجيب التغذية المستقبلية عادةً للتغيرات في ظروف تشغيل جهاز التدفئة ‬ زيادة مفاجئة في الحرارة عندما تدخل قطعة العمل الباردة إلى الفرن ،أو انخفاض في درجة حرارة البيئة مما يزيد من خسارة الحرارة من العملية.

من خلال إضافة تصحيح التغذية عندما تتغير هذه الظروف،يمنع جهاز التحكم في درجة الحرارة من انخفاض درجة الحرارة الكبير الذي سيختبره التحكم PID النقي أثناء اللحاق بالاضطراب.

النتيجة هي تنظيم درجة الحرارة أكثر صرامة مع انحرافات أقل عن النقطة المحددة ، خاصة خلال انتقال العملية.

For applications like injection moulding where material properties are highly temperature-sensitive — a 5°C deviation from the optimal barrel temperature can cause visible defects in the moulded part — this level of temperature stability directly translates to better product quality and lower scrap rates.

ضبط تلقائي إزالة إعداد معايير PID اليدوية

تعيين مكاسب PID يدويًا هو مهارة تتطلب فهم الديناميكية الحرارية للعمليةوتكرار من خلال تعديلات مكاسب مع مراقبة استجابة درجة الحرارةبالنسبة للعديد من المستخدمين الذين ليس لديهم هذه الخلفية ، فإن ضبط PID اليدوي هو حاجز كبير للحصول على أداء جيد في التحكم في درجة الحرارة.

وظيفة ضبط التلقائي لـ C200H-TC103 تعمل على أتمتة هذه العملية.

عندما يتم تشغيلها، يقوم نظام التنسيق التلقائي بإجراء اختبار خاضع للسيطرة على العملية، وذلك بتطبيق تغيير خطوة أو تردد الإرسال على مخرج السخان وقياس استجابة درجة حرارة العملية.

من هذه الاستجابة، تقوم الوحدة بحساب النطاق النسبي، والوقت المتكامل، وقيم الوقت المشتقةالتحكم في درجة الحرارة الاستجابة لهذه العملية المحددة ومزيج السخان.

ثم يتم كتابة المعلمات المحسوبة تلقائيًا في سجلات التحكم في الوحدة.

Auto-tuning should be run under representative process conditions — at the operating temperature and with the typical process load — to ensure the calculated parameters reflect the actual operating environment.

بعد ضبط التلقائي الأولي ، يمكن ضبط المعايير يدويًا إذا لزم الأمر ، ولكن بالنسبة لمعظم التطبيقات ، توفر القيم التي يتم ضبطها تلقائيًا أداء التحكم المرضي على الفور.

تكامل برنامج PLC 21 تعليمات للوصول الكامل للبيانات

يتواصل C200H-TC103 مع وحدة المعالجة المركزية C200H من خلال الطائرة الخلفية للصندوق ، ويمكن لبرنامج PLC التفاعل مع جميع بيانات تشغيل الوحدة باستخدام 21 تعليمات مخصصة.هذه التعليمات تسمح للبرنامج:

قراءة درجة الحرارة المقاسة (قيمة العملية) من كل حلقة لعرض، تسجيل، أو المعالجة الإشرافية.

اكتب قيم نقاط الإعداد لتغيير درجة الحرارة المستهدفة من برنامج PLC يسمح بتغيير درجة الحرارة القائمة على الوصفة عندما تتحول الآلة بين المنتجات.

قراءة وتدوين معايير PID لضبط مكاسب ديناميكية. مراقبة حالة الحلقة وإشارات الإنذار (إنذار درجة حرارة عالية ، إنذار درجة حرارة منخفضة ، خطأ المستشعر).

أطلق ضبط تلقائي من برنامج PLC بدلاً من واجهة الأجهزة للوحدة.

هذا الوصول إلى البيانات ثنائي الاتجاه من خلال تعليمات PLC هو الميزة الرئيسية للنهج المتكامل المثبت على الرف على مراقبي درجة الحرارة المستقلين:برنامج PLC لديه الرؤية الكاملة والسيطرة على تنظيم درجة الحرارة، وليس فقط إشارات بدء / توقف ثنائية على اتصالات المرور.

الأسئلة الشائعة

السؤال 1: هل يمكن لـ C200H-TC103 التحكم في كل من إصدارات التدفئة والتبريد، أم التدفئة فقط؟

تم تصميم C200H-TC103 القياسية مع مخرج التيار للتحكم في اتجاه واحد تشغيل مخرج التدفئة.

لمراقبة التدفئة / التبريد حيث يتعين تعديل كل من سخان وصمام تبريد أو مبرد.قدمت شركة أومرون وحدات تحكم حراري بارد منفصلة في مجموعة C200H (سلسلة C200H-TV).

إذا كان التطبيق يتطلب حلقات التدفئة والتبريد على حد سواء ، فيجب تحديد نوع التلفزيون بدلاً من TC103.

السؤال 2: ما هو الفرق بين مدخلات Pt100 و JPt100 ، وأيهما يجب اختيارها؟

Pt100 و JPt100 (Pt100 الياباني) كلاهما مقاييس حرارة مقاومة البلاتين مع مقاومة 100 أوم عند 0 درجة مئوية ،ولكنهم يستخدمون منحنيات خطية مختلفة ‬ علاقات مقاومة مقابل درجة حرارة مختلفة محددة بمعايير دولية مختلفة (IEC 60751 للPt100، JIS C 1604 لـ JPt100).

في الممارسة العملية ، تختلف قيم المقاومة بنحو 0.05٪ في معظم درجات الحرارة ، والتي هي ضمن عدم اليقين القياسي لمعظم المنشآت الميدانية.

يعتمد الاختيار على جهاز الاستشعار الذي يتم توصيله ‬ سيتم ذكر مواصفات الشركة المصنعة للمستشعر ما إذا كان يتوافق مع خصائص Pt100 (IEC) أو JPt100 (JIS) ،ويجب تكوين C200H-TC103 للمعيار المتطابق من خلال إعدادات مفتاح DIP.

السؤال 3: كم وحدة C200H-TC103 يمكن تركيبها في رف واحد C200H؟

يمكن أن يستوعب رف C200H وحدات TC103 متعددة جنبا إلى جنب مع وحدات إدخال / إخراج أخرى ووحدات وظائف خاصة ،مع مراعاة عدد الفتحات الإجمالية في الرف (تصل إلى 10 فتحات للطائرات الخلفية C200H القياسية) وقدرة تخصيص الإدخال والخروج من وحدة المعالجة المركزية.

يحتل كل TC103 فتحة واحدة ويستهلك 0.33A من حافلة 5 فولت الخلفية.لا يجوز أن يتجاوز إجمالي استهلاك التيار الكهربائي لجميع الوحدات المثبتة في الرف قوة الخروج الاسمية لوحدة إمدادات الطاقة 5 فولت ‬ عادةً ما تكون 2A إلى 5A تبعاً لنوع وحدة توفير الطاقة.

بالنسبة إلى آلة ذات العديد من مناطق درجة الحرارة ، يمكن استخدام وحدات TC103 متعددة في رف واحد أو أكثر.

السؤال 4: تم إيقاف إنتاج C200H-TC103. ما هو البديل الموصى به من قبل Omron للتصاميم الجديدة؟

في تصاميم الأنظمة الجديدة التي تتطلب ضبط درجة الحرارة داخل رف Omron PLC،أومرون توصي بسلسلة CJ1W-TC (لسيطرات CJ1 و CJ2) أو سلسلة CS1W-TC (لسيطرات CS1) كمكافئات الجيل الحالي.

توفر كلتا السلسلتين وظائف مكافئة أو محسنة لتحكم درجة الحرارة - حلقات تحكم من اثنين إلى أربعة لكل وحدة، مدخلات RTD أو ثيرموبول، مخرجات التيار أو الجهد، وتشخيص محسن.

بالنسبة للتطبيقات التي يتم فيها الحفاظ على منصة C200H على المدى الطويل ، تظل C200H-TC103 متاحة من خلال سوق الفائض الصناعي.

السؤال 5: هل يمكن لـ C200H-TC103 اكتشاف جهاز استشعار معطل (RTD الدائرة المفتوحة) وتشغيل إنذار؟

أجل، جهاز C200H-TC103 يراقب مدخلات أجهزة الاستشعار في كل حلقة ويكشف عن ظروف الدوائر المفتوحة (سلك أجهزة الاستشعار Pt100 المقطوع أو المكسور)

عندما يتم الكشف عن خطأ في جهاز الاستشعار، يتم تعيين علامة خطأ جهاز الاستشعار المقابلة في منطقة بيانات الوحدة، والتي يمكن الوصول إليها بواسطة برنامج PLC عبر واجهة التعليمات 21.

يمكن لبرنامج PLC مراقبة هذا العلامة وتوليد إنذار المشغل، ووقف إنتاج التدفئة، أو التبديل إلى وضع التشغيل الاحتياطي الآمن.

اكتشاف خطأ المستشعر هو ميزة أمان مهمة في تطبيقات التحكم في درجة الحرارة حيث يمكن أن يؤدي الاستمرار في التسخين دون ردود فعل حرارية صالحة إلى زيادة درجة حرارة العملية أو تلف المعدات.