Spolehlivé a vysoce kvalitní regulátory teploty Panasonic

Obrázek 1: Regulátory teploty KTxR Obrázek 1: Regulátory teploty KTxR

V mnoha technologických procesech je třeba přesně regulovat teplotu a její průběh v čase. Společnost Panasonic k regulaci teploty nabízí specializované samostatné regulátory určené k montáži do panelu nebo na lištu DIN. Regulaci je možné realizovat i v programovatelném automatu, kam se snímače teploty mohou připojit prostřednictvím I/O modulů a speciálně u programovatelných automatů řady FP-X také prostřednictvím doplňkové kazety na horní straně PLC, čímž šetří místo na DIN liště.

Regulátory teploty

Společnými charakteristikami regulátorů teploty Panasonic je spolehlivost, vysoká kvalita, malé rozměry, ohleduplnost k životnímu prostředí a příznivá cena.

Vstupem regulátorů jsou signály z odporových snímačů teploty nebo termočlánků, popř. proudový nebo stejnosměrný napěťový signál. K dispozici jsou režimy PID, dvoustavová regulace on/off a režim s omezením vlivu saturace ARW (Anti-Reset Windup). Výstup je reléový nebo bezkontaktní napěťový (pro polovodičová relé SSR) či proudový. Přesnost měření je 0,2 % z rozsahu.

Uživatelé oceňují jednoduché nastavení a provoz. K dispozici je detekce přehřátí a až dva alarmové výstupy.

Pro komunikaci se využívá rozhraní RS-485 s protokolem Modbus (RTU, ASCII). Prostřednictvím tohoto rozhraní je možné připojit až 31 regulátorů k PLC nebo PC. U některých provedení je navíc k dispozici protokol MEWTOCOL pro přímé připojení k PLC. Napájecí napětí je 24 V AC/DC nebo 100 až 240 V AC. Pro použití na světových trzích mají regulátory označení shody s evropskými standardy CE a vyhovují americkým standardům UL a CSA.

Typickými příklady použití jsou technologické lázně, kde je vyžadována konstantní teplota, plastikářské vstřikovací lisy, stroje na balení do smršťovací fólie, pračky plynů, v nichž se absorbují rozpustné exhaláty z chemické výroby, průmyslové pece, zařízení pro potravinářský průmysl a hromadné stravování, skladovací boxy, v nichž je třeba udržovat konstantní teplotu, ať už nízkou, či vysokou, nebo tiskové stroje.

Obrázek 1: Regulátory teploty KTxR
První velkou skupinou regulátorů jsou regulátory KTxR: KT4R, KT8R, KT9R (obr. 1). K jejich přednostem patří velmi snadná a rychlá konfigurace, pro niž je k dispozici vestavěná funkce programovatelné rampy (jeden program, devět kroků). Je tak možné např. nastavit ohřev na 200 °C (první krok), výdrž 30 min (druhý krok), ohřev na 300 °C (třetí krok), výdrž 120 min (čtvrtý krok), ochlazení na 20 °C (pátý krok) atd. až do devíti kroků.

Regulátory KTxR mají vzorkovací frekvenci 125 ms, a proto umožňují jemnou regulaci výkonu topení. Jsou vybaveny automatickým laděním parametrů regulace pomocí přechodové funkce.

Na čelním panelu je velký, dobře čitelný displej, který zobrazuje aktuální hodnotu regulované veličiny a nastavenou žádanou hodnotu. Dále jsou zde ovládací tlačítka a stavové LED. Rozměry čelního panelu jsou 48 × 48 mm (KT4R), 48 × 96 mm (KT8R) nebo 96 × 96 mm (KT9R). Vstup je univerzální (RTD, termočlánky, napěťový i proudový), jednokanálový, výstupy jsou jeden reléový a dva bezkontaktní napěťové (KT4R, KT8R) nebo tři stejnosměrné proudové 4 až 20 mA (KT9R).

2 KT2Obrázek 2: Regulátor teploty KT2

Obrázek 2: Regulátor teploty KT2
Regulátor KT2 (obr. 2) je malý regulátor s jedním univerzálním vstupem signálu snímače teploty. Rozměr čela je 48 × 24 mm a zástavbová hloubka 95,5 mm. K dispozici je funkce programovatelné rampy s devíti kroky; regulátor umožňuje externím ovládáním přepínat dvě žádané hodnoty. Při objednávce si uživatel specifikuje, zda požaduje reléový výstup, bezkontaktní napěťový výstup pro SSR nebo proudový výstup. K dispozici jsou také dva alarmové výstupy. Regulátor dovoluje ovládat topení i chlazení; v tom případě je k regulaci využit jeden z alarmových výstupů.

3 KT4H Obli1Obrázek 3: Regulátor teploty KT4H

Obrázek 3: Regulátor teploty KT4H
Další skupinou regulátorů jsou typy KT4H (obr. 3) a KT4B. Opět jde o regulátory se vstupem pro jeden snímač, ale s rozšířenými možnostmi programování a nastavování parametrů prostřednictvím počítačové aplikace KT Monitor. Po propojení regulátoru kabelem s USB portem počítače lze v této aplikaci číst a nastavovat žádanou hodnotu a parametry regulace, číst aktuální hodnotu teploty a stav akčních členů topení nebo chlazení, měnit programovatelné funkce a ukládat programy i záznamy logů. Aplikace KT Monitor je součástí dodávky regulátorů a je dodávána zdarma.

Obrázek 4: Regulátor teploty KT7
Regulátory KT4H a KT4B jsou vybaveny i alarmem přehřátí pro jednofázové i třífázové ohřívače a možností regulovat topení a chlazení.

4 KT7Obrázek 4: Regulátor teploty KT7

Všechny dosud uvedené regulátory byly v panelovém provedení s krytím z čelní strany IP66. Panasonic má v sortimentu také regulátor KT7, který je určen pro montáž na lištu DIN (obr. 4). Tento regulátor svými parametry odpovídá typu KT4H, ale je umístěn v krytu o šířce 22,5 mm a na čelní straně je vybaven šroubovací svorkovnicí.

Základní parametry regulátorů jsou shrnuty v tab. 1.

Typ

KT2

KT4R

KT8R

KT9R

KT7

KT4H/4B

Rozměry

48 × 24 mm

48 × 48 mm

48 × 96 mm

96 × 96 mm

22,5 × 75 mm

48 × 48 mm

Vstup RTD

Pt100, JPt100, třívodičové zapojení

Vstup termočlánku

K, J, R, S, B, E, T, N, PL-II, C (W/Re5-26)

Proudový vstup

4 až 20 mA, 0 až 20 mA

Napěťový vstup

0 až 1 V, 0 až 5 V, 1 až 5 V, 0 až 10 V

Reléový výstup

3 A, 250 V AC (při odporové zátěži); 1 A, 250 V AC (při indukční zátěži)

Bezkontaktní napěťový výstup

2 až 20 V DC, max. 40 mA (s ochranou proti zkratu)

12 V DC
±15 %, max. 40 mA (s ochranou proti zkratu)

Proudový výstup

4 až 20 mA

Alarmový výstup EV1

relé 1a, 3 A, 250 V AC (odporová zátěž) 1a; 1 A, 250 V AC (cos j = 0,4)

otevřený kolektor, 24 V DC, do 0,1 A

relé 1a, 3 A, 250 V AC (odporová zátěž)

Alarmový výstup EV2

otevřený kolektor, 24 V DC, do 0,1 A

jako EV1

není k dispozici

jako EV1

Žádaná hodnota

dvě hodnoty, přepínání ext. přepínačem

jedna hodnota

čtyři hodnoty, přepínání ext. přepínačem

Programování

jeden program, devět kroků

Vzorkovací frekvence

250 ms

125 ms

250 ms

Regulace teploty v PLC

Obrázek 5: K PLC řady FP‑ X je možné na horní stranu připojit rozšiřující kazetu; v sortimentu jsou i kazety pro připojení signálů z termočlánků nebo RTD
Snímače teploty je možné připojit rovněž přímo k PLC, kde je realizována regulace teploty jako součást řídicího systému celého stroje. Ze sortimentu firmy Panasonic jsou vhodná např. PLC řady FP-X (obr. 5).

Tato PLC jsou dostupná se 14, 30, 38 a 60 vstupy a výstupy a až s 32 tisíci kroky programu. Lze volit i z široké nabídky přídavných kazet, např. komunikační kazety RS-232, RS-422, RS-485 a Ethernet, kazety pro analogové nebo pulzní vstupy a výstupy atd. K měření teploty je možné využít kazety AFPX-TC2 se dvěma vstupy pro termočlánky (oddělené) typu K nebo J a AFPX-RTD2 s dvoukanálovým vstupem pro snímače RTD (oddělené) typu Pt100 (–200 až +850 °C). Uživatelé ocení, že připojení snímačů teploty nezabírá žádný prostor navíc: tyto kazety stačí připojit do konektoru na vrchní části PLC. Když je zapotřebí ještě více funkcí nebo vstupů a výstupů, je možné připojit rozšiřující jednotky řad FP-X nebo FP0R, s nimiž je PLC FP-X kompatibilní.

5 FPXObrázek 5: K PLC řady FP-X je možné na horní stranu připojit rozšiřující kazetu; v sortimentu jsou i kazety pro připojení signálů z termočlánků nebo RTD

Zobrazení teploty

Regulátory teploty jsou sice vybaveny dobře čitelným displejem, ale uživatelé většinou požadují více: hodnotu teploty je třeba zobrazovat na přehledové obrazovce a v souvislostech s ostatními měřenými veličinami, akčními zásahy a alarmy v technologickém schématu nebo jako graf historických hodnot. Společnost Panasonic nabízí široké spektrum operátorských dotykových panelů, které umožňují zároveň systém ovládat: v řadě GT od velmi kompaktních monochromatických LCD panelů GT703 nebo GT704 až po panely GT32-E s monochromatickým nebo barevným dotykovým displejem 5,7", jež jsou vhodné do náročných podmínek, a v řadě HM od kompaktních a robustních panelů HM500 přes cenově výhodné HMe po nové špičkové operátorské panely HMx700 s úhlopříčkou od 5" do 21,5", kapacitním dotykovým panelem, multidotykovým ovládáním a velkou odolností proti vodě, prachu, chemikáliím, teplotám (–20 až +60 °C), UV záření nebo poškrábání displeje.

Operátorské panely musejí vždy umožnit logické a přehledné zobrazení probíhajících procesů – to je jejich základní funkce, kterou přispívají k bezchybnému ovládání. Operátorské panely HM ale dokážou více: mají vestavěný webový server, který umožňuje převzít dohled a ovládání strojů nebo linek i na dálku, tj. z libovolného PC, tabletu nebo chytrého telefonu s webovým prohlížečem. Nový HMx700 navíc funguje i jako brána do cloudové služby Corvina Cloud.

Foto a grafika: Panasonic, text: Petr Bartošík. Převzato se souhlasem redakce z časopisu Automa

Panasonic Electric Works

Panasonic Electric Works Europe AG se svým evropským sídlem ve městě Otobrunn, vyrábí a dodává komponenty jako jsou elektromechanická relé, spínače a konektory. Kromě sortimentu komponent jsou v portfoliu zastoupeny senzory, programovatelné automaty, servomotory a laserové popisovače.

https://www.panasonic-electric-works.com/cz/