تشخیص شکست ترموکوپل (T/C Break) در کنترل صفحه چگونه کار می کند و چرا ضروری است؟

اگر یک سیم ترموکوپل در یک زنجیر کابل ارتعاشی پاره شود، خواندن دما روی کنترل کننده همیشه خطا نیست. ممکن است فقط مقادیر محیط را به طور پیش فرض تعیین کند. بدون مکانیزم تشخیص شکستگی خاص، کنترل کننده دمای پایین را به عنوان گرمای ناکافی درک می کند و خروجی را به توان کامل می رساند و باعث ایجاد شرایط فرار حرارتی بالقوه خطرناک می شود.

اصل تشخیص شکست T / C
برای کنترل صفحه گرمایش تشخیص شکست T/C، یک بررسی یکپارچگی مداوم برای مدار ترموکوپل انجام می شود. کنترل‌کننده دما یا ماژول ورودی یک جریان حسگر بسیار متوسط-معمولاً در محدوده میکروآمپر-در حلقه ترموکوپل اعمال می‌کند. در شرایط عادی، این جریان از مدار بسته عبور می کند و تأثیر جزئی بر ولتاژ ترموالکتریک اندازه گیری شده دارد.

اگر مدار در هر نقطه شکسته شود (اتصال باز، هادی شکسته، ترمینال قطع شده)، مقاومت مدار عملاً بی نهایت خواهد بود. جریان تزریق شده دیگر جریان نخواهد داشت و تغییر ناگهانی خواص الکتریکی توسط کنترلر تشخیص داده می شود. این فورا به عنوان یک خرابی سنسور در نظر گرفته می شود و نه به عنوان یک دمای واقعی.

جریان تشخیص عمداً بسیار کم است به طوری که دقت اندازه گیری در عملکرد عادی تحت تأثیر قرار نمی گیرد.

پاسخ وضعیت شکست کنترلر
اگر مدار ترموکوپل باز شناسایی شود، کنترل‌کننده اقدامی از قبل تعریف‌شده انجام می‌دهد. معمول ترین عملیات در سیستم های صفحه گرمایش صنعتی عبارتند از:

محرک های سیگنال هشدار یا نقص

اجبار عمل کنترل به شرایط ایمن (معمولاً بدون برق)

در صورت وجود، به یک حسگر اضافی یا پشتیبان تغییر دهید

برخی از سیستم ها از تکنیک "فرسودگی سطح بالا" استفاده می کنند. در این حالت، شکست تشخیص داده شده باعث می شود دمای نمایش داده شده از حداکثر محدوده قابل اندازه گیری فراتر رود. هر مدار حفاظتی مستقل در برابر دما به دلیل این مقدار بالای کاذب کار کرده و خاموش می شود.

تشخیص شکست یک سنسور شکست خورده را از یک تهدید به یک وضعیت خاموش شدن بی ضرر تبدیل می کند. به جای فریب سیستم کنترل، خرابی به روشی قابل پیش بینی شناسایی و درمان می شود.

سیستم های ایمنی قسمت صفحه گرمایش
مجموعه‌های صفحه گرمایش به طور گسترده در دماهای بالا و چگالی توان استفاده می‌شوند، جایی که گرمایش کنترل نشده می‌تواند به تجهیزات آسیب برساند یا مشکلات ایمنی ایجاد کند. کنترل صفحه گرمایش تشخیص شکست T/C یک روش حفاظتی اساسی برای چنین شرایطی است. مدار حسگر به طور مداوم از نظر یکپارچگی بررسی می شود. این خودآزمایی{3}}کنترل کننده برای چشمان خودش است. بدون این قابلیت، ترموکوپل باز یک حالت خرابی پنهان است که ممکن است تا زمانی که یک سناریوی افزایش دما جدی اتفاق بیفتد، ناشناخته بماند.

تشخیص شکست به طور کلی بخشی از موارد زیر است:

کنترل کننده های دما جداگانه

ماژول های ورودی آنالوگ PLC

سیستم های کنترل ایمنی

بسیاری از استانداردهای صنعتی و نهادهای صدور گواهی، از جمله آنهایی که با معیارهای UL برای تجهیزات گرمایش الکتریکی مرتبط هستند، به تشخیص شکست ترموکوپل نیاز دارند.

مواردی که باید در هنگام پیکربندی و پیاده سازی در نظر بگیرید
تصحیح فعال سازی ویژگی
تشخیص خرابی یکی از ویژگی‌های استاندارد اکثر کنترل‌کننده‌های{0} درجه صنعتی است، اما به‌طور پیش‌فرض فعال (یا پیکربندی) نیست. تنظیمات پیش فرض ممکن است بر اساس سازنده یا برنامه متفاوت باشد.

پاسخ انتخاب شده باید ایمن باشد. در اکثر برنامه های گرمایشی، پاسخ صحیح این است که به محض تشخیص نقص، خروجی بخاری را به سرعت فعال کنید.

ادغام حسگر اضافی
برای سیستم‌هایی با ترموکوپل‌های اضافی، تشخیص شکست را می‌توان با منطق رای‌گیری یا انتخاب سنسور همراه کرد. اگر یکی از سنسورها از کار بیفتد، کنترل را می توان به یک کانال ثانویه منتقل کرد که همچنان نشان دهنده خرابی است.

اما سنسور معیوب باید علامت گذاری شود و برای تصمیم گیری های کنترلی استفاده نشود تا از داده های بد جلوگیری شود.

یکپارچگی سیم کشی و نصب
اینکه چقدر خوب کار می کند تابعی از نحوه سیم کشی آن است. شل بودن پایانه ها، اتصالات ناکافی یا عایق آسیب دیده ممکن است شرایط مدار باز متناوب ایجاد کند که می تواند باعث ایجاد مشکلات مزاحم شود.

شیوه های نصب خوب، مانند پایانه های ایمن و کاهش فشار، از بروز چنین مشکلاتی جلوگیری می کند.

چکیده
تشخیص شکست ترموکوپل یک فناوری ارزان و ضروری است که سیستم های کنترل صفحه گرمایش را از یکی از شدیدترین سناریوهای خرابی سنسور محافظت می کند. این ویژگی به طور مداوم یکپارچگی مدار را کنترل می کند و در صورت عدم عملکرد صحیح مدار، واکنش ایمن را اعمال می کند و از ایجاد گرمای کنترل نشده در شرایط حلقه باز جلوگیری می کند.

در طراحی سیستم حرارتی با{0}ایمنی، خرابی جزء به عنوان یک احتمال در نظر گرفته نمی شود، بلکه به عنوان یک امر اجتناب ناپذیر در نظر گرفته می شود. طرح‌های حفاظتی مؤثر بر اساس پیش‌بینی این خرابی‌ها ساخته شده‌اند و اطمینان حاصل می‌کنند که هر سناریوی خطا به پایان قابل پیش‌بینی و ایمن منجر می‌شود.