เครื่องควบคุมอุณหภูมิ Temperature Controller คืออะไร

เครื่องควบคุมอุณหภูมิ Temperature Controller คืออะไร

เครื่องควบคุมอุณหภูมิ (Temperature Controller) หรือที่เรียกกันโดยทั่วไปว่า Temp Controlเป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการควบคุมอุณหภูมิ ที่เหมาะกับงานในอุตสาหกรรมทุกประเภท ยกตัวอย่างงานที่ใช้เครื่องควบคุมอุณหภูมิ เช่น อุตสาหกรรมพลาสติก, อุตสาหกรรมยาง, อุตสาหกรรมทางเคมีภัณฑ์, อุตสาหกรรมอาหาร, อุตสาหกรรมเซรามิค ไปจนถึงห้องทดสอบ และเครื่องบรรจุภัณฑ์ต่างๆ ฯลฯ จะเห็นได้ว่าเครื่องควบคุมอุณหภูมิมีใช้อยู่ในงานในอุตสาหกรรมทุกประเภทที่มีความร้อนเข้ามาเกี่ยวข้อง ซึ่งการที่จะให้กระบวนการผลิตหรือการทำงานได้ค่าอุณภูมิที่เหมาะสมนั้น จะต้องมีเครื่องควบคุมอุณหภูมิไว้คอยรักษาระดับอุณหภูมิไว้ตามที่เราต้องการ

เครื่องควบคุมอุณหภูมิ Temperature Controller OMRON

ที่มา : E5CC, E5CC-B, E5CC-U Digital Temperature Controller (48 x 48 mm)/Features | OMRON Industrial Automation

หลักการทำงานของเครื่องควบคุมอุณหภูมิ Temperature Controller

หลักการทำงานของเครื่องควบคุมอุณหภูมิ จะควบคุมอุณหภูมิให้ได้ตามค่าตามที่กำหนดไว้ โดยที่จะมีหน้าที่ประมวลผลสัญญาณอนาล็อก หรือสัญญาณอินพุตจากเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ (Temperature sensor) มาใช้ในการสั่งงานให้กับอุปกรณ์ต่างๆ เช่น Heater, Solid State Relay, Motor, Valve, Pump เป็นต้น ตามที่ได้ตั้งเงื่อนไขการทำงานไว้ โดยมีรูปแบบกระบวนการควบคุมที่หลากหลาย เช่น ON-OFF Control, PID Control เป็นต้น

ตัวอย่างในการทำงานคร่าวๆ ของเครื่องควบคุมอุณหภูมิ Temperature Controller

ในการทำงานของเครื่องควบคุมอุณหภูมินั้น จะเริ่มต้นที่การตั้งค่าที่ส่วนของ SV (Setting Value) ซึ่งเป็นการระบุว่าเราต้องการควบคุมอุณหภูมิที่กระบวนการผลิตเท่าไร เช่น ตั้งไว้ 300⁰C จากนั้นเครื่องควบคุมอุณหภูมิ ก็จะทำการประมวลผลเปรียบเทียบ หรือหาค่าความต่างระหว่างค่า PV กับ SV ซึ่งค่า PV จะได้จากการอ่านค่า Sensor Input ซึ่งถ้าค่า PV น้อยกว่า SV ก็จะสั่งให้ Control Signal Output จ่ายสัญญาณออกไปเพื่อเร่งให้ตัวทำความร้อน (Heater) ทำงานมากขึ้น หรือเมื่ออุณหภูมิที่ค่า PV มากกว่า SV ก็จะทำการลดค่า Control Signal Output ลงเพื่อให้ Heater ทำงานน้อยลง เพื่อที่จะทำให้ค่า PV และ SV เท่ากันตามที่เราตั้งไว้ โดยกระบวนการควบคุมนี้เป็น พื้นฐานการควบแบบหนึ่งที่เรียกว่า การควบคุมแบบ On-Off Control

ตัวแปรที่สำคัญ ที่จะทำให้เข้าใจการทำงานของเครื่องควบคุมอุณหภูมิ

Set Value (SV): ตัวแปรในการกำหนดค่าอุณหภูมิที่ต้องการควบคุม ซึ่งจะกำหนดที่เครื่องควบคุมอุณหภูมิ (Temperature Controller)
Process Value (PV) : ตัวแปรจากการอ่านค่าอุณหภูมิที่กำลังควบคุมผ่านทาง Sensor Input
Sensor Input : อุปกรณ์ที่ใช้ในการวัดค่าอุณหภูมิในกระบวนการผลิต แล้วนำค่าที่วัดได้เข้าไปประมวลผลใน เครื่องควบคุมอุณหภูมิ ได้แก่ Thermocouple, Analog Signal เช่น 4-20 mA, 0-10 Vdc
Control Signal Output : สัญญาณเอาต์พุตจากการคำนวณของเครื่องควบคุมอุณหภูมิ (Temperature Controller) โดยผ่านรูปแบบกระบวนการควบคุม เช่น PID, ON-OFF Control เพื่อส่งสัญญาณ เช่น 4..20mA, 0-10VDC, Relay, SSR ไปควบคุม Actuator
Actuator : อุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ในการขยายสัญญาณ Control Signal Output เพื่อให้มีความสามารถในการควบคุมโหลดที่มีขนาดใหญ่ หรือ ใช้พลังงานมากได้ เช่น Magnetics Contactor, Solid State Relay, SCR Power Regulator, Solenoid valve เป็นต้น
Heating Device : อุปกรณ์ที่ใช้ในการทำความร้อนให้กับระบบ Process ซึ่งอุปกรณ์ Heating Device ที่นิยมใช้มากที่สุดคือ ขอลวดความร้อน Heater และไอน้ำ (Steam)
Process : คือ กระบวนการ ที่เราต้องการควบคุมอุณหภูมิ ซึ่งปกติแล้วจะมีทั้งกระบวนการทำความร้อน Heating หรือกระบวนการทำความเย็น Cooling หรือทำทั้งร้อนและเย็น Heat/Cool Control ก็ได้

คุณสมบัติของ Temperature Controller OMRON

เป็น Universal input สามารถรับ Input ได้หลายรูปแบบ
จอแสดงผล PV สีขาวขนาดใหญ่ พื้นหลังสีดำ ทำให้อ่านได้ง่าย
มีขนาดให้เลือกใช้งานหลายขนาด 48 x 48 mm, 48 x 96 mm, 96 x 96 mm
ประหยัดพื้นที่ด้วยขนาดกะทัดรัดที่มีความลึกเพียง 60 mm.
ติดตั้งง่ายที่หน้าตู้ และสามารถติดตั้งบนราง DIN Rail ได้รุ่น E5CC-B, E5DC-B, E5EC-B