Bagaimanakah Pencegahan Suhu Berlebihan-Dibina dalam Sistem Kawalan Pemanasan? 11 Sep 2019

Apabila memanaskan bahan kaustik atau sensitif, kebimbangan besar ialah "Pengawal utama saya mungkin gagal." Apakah yang boleh dilakukan untuk menghentikan terlalu panas sebelum pemanas PTFE menjejaskan proses atau dirinya sendiri? Soalan ini menunjukkan bahawa anda mempunyai pemahaman yang baik tentang risiko yang terlibat dalam menjalankan perniagaan. Anda tidak seharusnya mempercayai hanya satu bahagian, tidak kira betapa bagusnya ia, sebagai satu-satunya barisan pertahanan anda. Dalam-sistem pemanasan yang direka dengan baik, lebih-perlindungan suhu dicapai menggunakan strategi berperingkat dan berlebihan dan bukannya hanya satu mekanisme kawalan.

Had Keselamatan lwn Titik Tetapan Kawalan
Perkara pertama yang perlu diketahui ialah perbezaan antara had keselamatan dan titik tetapan kawalan. Titik tetapan kawalan ialah komponen gelung yang berjalan seperti biasa. Pengawal suhu PID memastikan semuanya berjalan lancar dengan membandingkan suhu yang diperhatikan dengan titik set yang dikehendaki dan menukar output pemanas mengikut keperluan. Tujuannya adalah untuk menjadi tepat dan cepat.

Had keselamatan, sebaliknya, hanya ada untuk mengelakkan perkara daripada menjadi berbahaya. Ia tidak cuba mengekalkan suhu yang stabil. Sebaliknya, ia berfungsi sebagai pemotongan bebas yang hanya bermula apabila suhu tertentu dicapai. Ringkasnya, had keselamatan adalah pagar yang berfungsi sendiri, berasingan daripada sistem kawalan utama.

Pembahagian tanggungjawab ini amat penting. Jika satu sensor atau pengawal melakukan kedua-dua peraturan dan perlindungan, keseluruhan sistem boleh gagal jika ia gagal.

Idea Keselamatan Berlapis
Kebanyakan sistem pemanasan industri mempunyai beberapa lapisan keselamatan, setiap satu dibina untuk mengendalikan jenis kegagalan yang berbeza. Pengawal proses, yang biasanya pengawal PID, adalah lapisan utama yang mengekalkan suhu operasi biasa.

Lapisan seterusnya ialah alat yang melindungi daripada terlalu panas dengan sendirinya. Ini mungkin pengawal had suhu dengan penderianya sendiri, atau ia boleh menjadi pemotongan haba mekanikal yang dibina ke dalam pemanas. Lapisan ini berfungsi walaupun gelung kawalan utama rosak kerana ia tidak disambungkan kepada pengawal utama dalam apa jua cara.

Dalam aplikasi dengan risiko yang lebih tinggi, lapisan lain boleh ditambah, termasuk penderia tambahan, interlock yang disambungkan kepada suis aliran atau aras atau litar penutupan kecemasan yang berfungsi merentasi keseluruhan sistem. Setiap lapisan mengurangkan kemungkinan satu kesilapan akan membawa kepada kerosakan peralatan atau masalah keselamatan.

Penderia Khusus dan Pengawal Had Suhu
Salah satu peranti perlindungan sekunder yang paling kerap ialah pengawal had suhu. Ia biasanya mempunyai suhu maksimum tetap dan bukannya titik tetapan berubah, yang berbeza daripada pengawal PID. Pengawal memotong kuasa ke pemanas dengan segera jika suhu yang dikesan melebihi had ini. Selalunya, pemanas perlu ditetapkan semula dengan tangan.

Pengawal ini kerap menggunakan penderia yang berbeza daripada gelung kawalan utama, yang sangat penting. Sensor ini boleh diletakkan lebih dekat dengan permukaan pemanas atau pada titik panas yang diiktiraf, yang akan memudahkan untuk mencari apabila suhu meningkat terlalu cepat. Walaupun pengawal PID gagal atau salah disediakan, had keselamatan masih akan berfungsi kerana ia berfungsi sendiri.

Keupayaan untuk menetapkan semula secara manual adalah ciri penting. Ia membuatkan pengendali melihat apa yang menyebabkan berlakunya suhu berlebihan-dan bukannya membiarkan sistem dimulakan semula dengan sendirinya, yang boleh menyebabkan masalah itu berulang lagi.

Peranti Perlindungan Terma Dibina Dalam
Sesetengah tiub pemanasan PTFE mempunyai perlindungan tambahan yang dibina terus ke dalam unit pemanas. Fius terma atau potongan haba dwilogam dibuat untuk memutuskan litar elektrik secara kekal atau sementara apabila suhu tertentu dicapai.

Peranti ini hanya melindungi anda secara mekanikal. Mereka tidak memerlukan penderia, pendawaian atau logik kawalan dari luar. Ini menjadikan mereka sangat berguna sebagai barisan pertahanan terakhir terhadap situasi yang sangat buruk seperti tembakan kering, kehilangan paras cecair atau kegagalan kawalan utama.

Tetapi terbina dalam-perlindungan haba harus dilihat sebagai tambahan, bukan pengganti. Sesetengah peranti memerlukan pemanas baharu sebaik sahaja ia dihidupkan dan ia tidak menawarkan jumlah penyeliaan peringkat-proses yang sama seperti pengawal luaran.

Kawalan Tambahan dan Idea "Pengundian".
Dalam sistem yang sangat canggih atau bernilai banyak wang, redundansi mungkin melangkaui hanya satu peranti sandaran. Sistem kawalan boleh membandingkan bacaan daripada dua penderia yang mengukur tempat yang sama. Jika jarak bacaan terlalu jauh, sistem akan membunyikan penggera atau ditutup. Kaedah ini membantu mencari hanyut atau kegagalan sensor sebelum suhu menjadi berbahaya.

Sesetengah sistem yang lebih kompleks mungkin menggunakan logik pengundian yang mudah, yang bermaksud bahawa dua daripada tiga isyarat mesti bersetuju sebelum sistem boleh terus berfungsi. Reka bentuk jenis ini lebih tipikal dalam industri proses besar, tetapi idea asasnya adalah sama: tidak sepatutnya ada satu titik kegagalan yang menjadikan sistem tidak selamat.

Perkara yang perlu difikirkan semasa melaksanakan dan menguji
Membuat lapisan keselamatan hanyalah sebahagian daripada penyelesaian. Ujian secara tetap adalah sama pentingnya. Apabila pentauliahan dan kemudian secara tetap selepas itu, pengawal had suhu harus diperiksa untuk memastikan ia ditutup dengan betul. Periksa penderia untuk karat, pengumpulan salutan atau kerosakan mekanikal yang boleh melambatkan tindak balasnya.

Ia juga penting untuk mempunyai rekod yang jelas tentang titik tetapan keselamatan. Had keselamatan hendaklah ditetapkan supaya lebih tinggi daripada suhu operasi biasa tetapi lebih rendah daripada paras yang boleh menjejaskan pemanas, medium proses atau peralatan lain yang berdekatan. sekatan yang terlalu tinggi untuk keselamatan gagal tujuannya, dan sekatan yang terlalu rendah untuk keselamatan boleh mewujudkan perjalanan yang tidak perlu.

Fikiran Akhir
Satu pengawal atau ciri tidak menyediakan lebih-perlindungan suhu dalam sistem pemanasan. Ia bergantung pada mempunyai sandaran, bebas dan reka bentuk sistem yang teliti. Pengawal PID utama memastikan perkara berjalan seperti biasa, dan jika berlaku masalah, had keselamatan bebas, pemotongan haba dan pengawal lain sedia untuk digunakan. Dalam kejuruteraan sistem terma semasa, cara terbaik untuk mempertahankan diri daripada cecair yang menghakis, suhu tinggi atau ancaman keselamatan yang besar ialah menggunakan pelan perlindungan berbilang-lapisan yang merangkumi kedua-dua perlindungan elektrik dan mekanikal.