Kuidas on üle{0}}temperatuuri vältimine küttejuhtimissüsteemi sisse ehitatud? 11. september 2019

Söövitavate või tundlike ainete kuumutamisel on suur mure, et "Minu põhikontroller võib ebaõnnestuda". Mida saab teha ülekuumenemise peatamiseks enne, kui PTFE-soojendi protsessile või iseendale kahjustab? See küsimus näitab, et mõistate hästi ettevõtte juhtimisega kaasnevaid riske. Te ei tohiks usaldada ainult ühte osa, ükskõik kui hea see ka poleks, kui oma ainsa kaitseliini. Hästi läbimõeldud-küttesüsteemides saavutatakse üle-temperatuuri kaitse ühe juhtimismehhanismi asemel mitmetasandilise, üleliigse strateegia abil.

Ohutuspiir vs kontrolli sättepunkt
Esimene asi, mida tuleb teada, on erinevus ohutuspiiri ja kontrollväärtuse vahel. Juhtimisseade on normaalselt töötava ahela komponent. PID temperatuuriregulaator hoiab kõik sujuvalt töös, võrdledes vaadeldavat temperatuuri soovitud seadeväärtusega ja muutes vastavalt vajadusele küttekeha võimsust. Selle eesmärk on olla täpne ja kiire.

Teisest küljest on ohutuspiirang vaid selleks, et asjad ohtlikuks ei muutuks. See ei püüa temperatuuri ühtlast hoida. Selle asemel töötab see iseseisva väljalülitusena, mis rakendub ainult siis, kui teatud temperatuur on saavutatud. Lühidalt, ohutuspiir on kaitsepiire, mis töötab iseseisvalt, eraldi peamisest juhtimissüsteemist.

Selline kohustuste jaotus on väga oluline. Kui üks andur või kontroller teeb nii reguleerimist kui ka kaitset, võib kogu süsteem ebaõnnestuda.

Kihiline ohutuse idee
Enamikul tööstuslikest küttesüsteemidest on mitu ohutuskihti, millest igaüks on loodud teatud tüüpi rikete lahendamiseks. Protsessi kontroller, mis on tavaliselt PID-kontroller, on peamine kiht, mis hoiab normaalset töötemperatuuri.

Järgmine kiht on vidin, mis kaitseb iseenesest ülekuumenemise eest. See võib olla temperatuuripiirangu kontroller, millel on oma andur, või see võib olla kütteseadmesse sisseehitatud mehaaniline termiline väljalülitus. See kiht töötab isegi siis, kui põhijuhtimisahel läheb katki, kuna see pole põhikontrolleriga kuidagi ühendatud.

Suurema riskiga rakendustes võib lisada muid kihte, sealhulgas lisaandureid, voolu- või tasemelülititega ühendatud blokeerimisseadmeid või hädaseiskamisahelaid, mis töötavad kogu süsteemis. Iga kiht muudab vähem tõenäoliseks, et üks viga põhjustab seadme kahjustusi või ohutusprobleeme.

Spetsiaalsed andurid ja temperatuuripiirangu kontrollerid
Üks levinumaid sekundaarseid kaitseseadmeid on temperatuuripiirangu regulaator. Tavaliselt on sellel fikseeritud maksimaalne temperatuur muutuva seadeväärtuse asemel, mis erineb PID-regulaatorist. Kontroller katkestab kütteseadme voolu kohe, kui tuvastatud temperatuur ületab selle piiri. Enamasti tuleb kütteseade käsitsi lähtestada.

Need kontrollerid kasutavad sageli teist andurit kui esmane juhtimisahel, mis on väga oluline. Selle anduri saab asetada küttekeha pinnale lähemale või äratuntavasse kuuma punkti, mis hõlbustab temperatuuri liiga kiire tõusu tuvastamist. Isegi kui PID-regulaator ebaõnnestub või on valesti seadistatud, töötab ohutuspiir endiselt, kuna see töötab iseseisvalt.

Käsitsi lähtestamise võimalus on ülioluline funktsioon. See paneb operaatori uurima, mis põhjustas üle-temperatuuri, selle asemel, et lasta süsteemil end taaskäivitada, mis võib põhjustada probleemi kordumise.

Sisseehitatud termokaitseseadmed
Mõnel PTFE küttetorul on otse kütteseadmesse sisse ehitatud lisakaitse. Termokaitsmed või bimetallilised termilised väljalülitused tehakse selleks, et teatud temperatuuri saavutamisel elektriahela püsivalt või ajutiselt katkestada.

Need seadmed kaitsevad teid ainult mehaaniliselt. Nad ei vaja andureid, juhtmeid ega väljastpoolt tuleva juhtimisloogikat. See muudab need äärmiselt kasulikuks viimase kaitseliinina väga halbade olukordade vastu, nagu kuivtulistamine, vedelikutaseme kaotamine või suur juhtimisviga.

Kuid sisseehitatud{0}}termokaitset tuleks vaadelda lisana, mitte asendusena. Mõned seadmed vajavad pärast sisselülitamist uut kütteseadet ja need ei paku sama palju protsessi{2}}järelevalvet kui välised kontrollerid.

Täiendav kontroll ja "hääletamise" ideed
Süsteemides, mis on väga keerukad või väärt palju raha, võib koondamine ületada ainult ühte varuseadet. Juhtsüsteem saab võrrelda kahe samast punktist mõõtva anduri näitu. Kui näidud on üksteisest liiga kaugel, annab süsteem alarmi või lülitub välja. See meetod aitab tuvastada anduri triivi või rikke enne, kui temperatuur muutub ohtlikuks.

Mõned keerulisemad süsteemid võivad kasutada lihtsat hääletusloogikat, mis tähendab, et kaks signaali kolmest peavad kokku leppima, enne kui süsteem saab edasi töötada. Seda tüüpi kujundused on tüüpilisemad suurtes protsessitööstuses, kuid põhiidee on sama: ei tohiks olla ühte tõrkepunkti, mis muudab süsteemi ebaturvaliseks.

Asjad, millele juurutamisel ja testimisel mõelda
Turvakihtide valmistamine on lihtsalt üks osa lahendusest. Regulaarne testimine on sama oluline. Kasutuselevõtmisel ja seejärel regulaarselt tuleks temperatuuripiirangu regulaatoreid kontrollida, et veenduda nende õiges väljalülitamises. Kontrollige andureid rooste, katte kogunemise või mehaaniliste kahjustuste suhtes, mis võivad nende reaktsiooni aeglustada.

Samuti on oluline omada selget arvestust ohutuse seadeväärtuste kohta. Ohutuspiirangud tuleks seada nii, et need oleksid tavalisest töötemperatuurist kõrgemad, kuid madalamad kui tasemed, mis võivad küttekehale, protsessikeskkonnale või teistele läheduses olevatele seadmetele kahjustada. ohutuse tagamiseks liiga kõrged piirangud ei täida oma eesmärki ja ohutuse tagamiseks liiga madalad piirangud võivad tekitada tarbetuid sõite.

Viimased Mõtted
Üks kontroller või funktsioon ei paku küttesüsteemides üle{0}}temperatuurikaitset. See sõltub varukoopiate olemasolust, sõltumatusest ja hoolikast süsteemi ülesehitusest. Esmane PID-kontroller hoiab asjad normaalselt töös ja kui midagi läheb valesti, on sõltumatud ohutuspiirangud, termilised katkestused ja muud kontrollerid valmis sekkuma. Praeguses soojussüsteemide tehnikas on parim viis korrodeerivate vedelike, kõrge temperatuuri või suurte ohutusohtude eest kaitsmiseks kasutada mitmekihilist kaitseplaani, mis sisaldab nii elektrilisi kui ka mehaanilisi kaitseid.