Як запобігання пере-температурі вбудовано в систему керування опаленням? 11 вересня 2019 р

Під час нагрівання їдких або чутливих речовин велике занепокоєння викликає те, що «мій головний контролер може вийти з ладу». Що можна зробити, щоб зупинити перегрів до того, як нагрівач PTFE зашкодить процесу чи самому собі? Це запитання показує, що ви добре розумієте ризики, пов’язані з веденням бізнесу. Ви не повинні довіряти лише одній частині, якою б хорошою вона не була, як своїй єдиній лінії захисту. У добре-спроектованих системах опалення захист-від перегріву досягається за допомогою багаторівневої резервної стратегії замість лише одного механізму керування.

Безпечний ліміт проти контрольного заданого значення
Перше, що потрібно знати, це різниця між межею безпеки та заданою точкою керування. Уставка контролю є компонентом циклу, який працює нормально. ПІД-регулятор температури забезпечує безперебійну роботу, порівнюючи спостережувану температуру з бажаною заданою точкою та змінюючи потужність нагрівача за потреби. Його призначення – бути точним і швидким.

Межа безпеки, з іншого боку, існує лише для того, щоб уберегти речі від небезпеки. Він не намагається підтримувати постійну температуру. Натомість він працює як незалежне відключення, яке спрацьовує лише після досягнення певної температури. Коротше кажучи, межа безпеки – це огорожа, яка працює самостійно, окремо від основної системи керування.

Такий розподіл обов'язків дуже важливий. Якщо один датчик або контролер виконує і регулювання, і захист, вся система може вийти з ладу.

Ідея багаторівневої безпеки
Більшість промислових систем опалення мають кілька рівнів безпеки, кожен з яких створений для вирішення певного типу несправності. Контролер процесу, який зазвичай є ПІД-контролером, є основним рівнем, який підтримує нормальну робочу температуру.

Наступний шар – гаджет, який самостійно захищає від перегріву. Це може бути контролер обмеження температури з власним датчиком або це може бути механічний термовідсікач, вбудований в нагрівач. Цей рівень працює, навіть якщо основний контур керування виходить з ладу, оскільки він жодним чином не підключений до головного контролера.

У програмах із вищим ризиком можуть бути додані інші рівні, включаючи додаткові датчики, блокування, підключені до реле потоку або рівня, або схеми аварійного відключення, які працюють у всій системі. Кожен рівень зменшує ймовірність того, що одна помилка призведе до пошкодження обладнання або проблеми з безпекою.

Спеціальні датчики та контролери обмеження температури
Одним з найбільш поширених пристроїв вторинного захисту є регулятор температури. Зазвичай він має фіксовану максимальну температуру замість змінного заданого значення, яке відрізняється від ПІД-регулятора. Контролер негайно вимикає живлення нагрівача, якщо виявлена ​​температура перевищує цю межу. У більшості випадків обігрівач потрібно скинути вручну.

Ці контролери часто використовують датчики, відмінні від основного контуру керування, що дуже важливо. Цей датчик можна розмістити ближче до поверхні нагрівача або в розпізнаній гарячій точці, що полегшить його пошук, коли температура підвищується занадто швидко. Навіть якщо ПІД-регулятор виходить з ладу або неправильно налаштований, обмеження безпеки все одно працюватиме, оскільки воно працює самостійно.

Можливість скидання вручну є важливою функцією. Це змушує оператора шукати причину пере-перегрівання, замість того, щоб дозволити системі перезавантажитися, що може спричинити повторне повторення проблеми.

Вбудовані пристрої теплового захисту
Деякі нагрівальні труби з PTFE мають додатковий захист, вбудований безпосередньо в нагрівач. Термоплавкі запобіжники або біметалічні терморозривники призначені для постійного або тимчасового розриву електричного кола при досягненні певної температури.

Ці пристрої захищають вас лише механічно. Їм не потрібні датчики, електропроводка чи логіка керування ззовні. Це робить їх надзвичайно корисними в якості останньої лінії захисту від дуже поганих ситуацій, таких як сухий стрільба, втрата рівня рідини або серйозний збій керування.

Але вбудований-тепловий захист слід розглядати як доповнення, а не як заміну. Деяким пристроям після ввімкнення потрібен новий нагрівач, і вони не пропонують такий самий рівень контролю-рівня процесу, як зовнішні контролери.

Додатковий контроль і «голосування» ідей
У системах, які є дуже складними або коштують багато грошей, резервування може виходити за межі лише одного резервного пристрою. Система керування може порівнювати показання двох датчиків, які вимірюють одну точку. Якщо показання дуже відрізняються, система подасть звуковий сигнал або вимкнеться. Цей метод допомагає виявити дрейф або несправність датчика до того, як температура стане небезпечною.

Деякі більш складні системи можуть використовувати просту логіку голосування, що означає, що два з трьох сигналів повинні погодитися, перш ніж система зможе продовжити роботу. Такі конструкції більш типові для великих промислових підприємств, але основна ідея та сама: не повинно бути жодної точки відмови, яка робить систему небезпечною.

Про що варто подумати під час впровадження та тестування
Створення захисних шарів є лише частиною рішення. Регулярне тестування є не менш важливим. Під час введення в експлуатацію, а потім на регулярній основі слід перевіряти контролери обмеження температури, щоб переконатися, що вони вимикаються належним чином. Перевірте датчики на наявність іржі, нальоту або механічних пошкоджень, які можуть сповільнити їх реакцію.

Також важливо мати чіткі записи контрольних значень безпеки. Обмеження безпеки повинні бути встановлені так, щоб вони були вищими за типові робочі температури, але нижчими за рівні, які можуть пошкодити нагрівач, технологічне середовище чи інше обладнання поблизу. обмеження, які занадто високі для безпеки, не виконують своєї мети, а обмеження, які є занадто низькими для безпеки, можуть створити непотрібні поїздки.

Заключні думки
Один контролер або функція не забезпечує-захист від перегріву в системах опалення. Це залежить від наявності резервних копій, незалежності та ретельного проектування системи. Основний ПІД-регулятор забезпечує нормальну роботу, і якщо щось піде не так, готові втрутитися незалежні обмеження безпеки, термічні відключення та інші контролери. У поточній системі теплопостачання найкращим способом захисту від корозійних рідин, високих температур або серйозних загроз безпеці є використання багато-плану захисту, який включає як електричний, так і механічний захист.