Điều khiển nhiệt độ chính xác và ổn định cho lò sấy hay lò nung chưa bao giờ là một bài toán đơn giản đối với các kĩ sư cơ điện. Tuy nhiên vấn đề này sẽ được giải quyết nếu ta biết ứng dụng đúng cách bộ điều khiển nhiệt độ đóng ngắt relay vào quá trình điều nhiệt. Vậy thì bộ điều khiển nhiệt độ relay là gì? Tại sao thiết bị này lại quan trọng với quá trình điều khiển nhiệt độ các lò nung công nghiệp như vậy? Hãy để chúng tôi cung cấp thông tin cơ bản và dễ hiểu nhất về loại thiết bị này.
1) Điều khiển nhiệt độ đóng ngắt relay là gì?
Điều khiển nhiệt độ đóng ngắt relay hay điều khiển nhiệt độ đóng ngắt rơle là phương pháp tự động hóa nhằm mục đích duy trì nhiệt độ liên tục nằm trong khoảng giới hạn cần thiết khi thực hiện quá trình gia nhiệt. Các Relay sẽ có chức năng giữ cho nhiệt độ môi trường xung quanh ổn định tại khoảng nhiệt độ đã đặt trước.
Cách thức điều khiển nhiệt độ đóng ngắt relay giúp hạn chế tình trạng nhiệt độ tăng giảm thất thường khiến chất lượng sản phẩm trong quy trình sản xuất không đạt chuẩn. Đây còn được coi là một loại công tắc nguồn nhiệt độ dạng điện tử.
Việc điều khiển và tinh chỉnh nhiệt độ không đơn thuần chỉ là ngõ ra output cho ra tín hiệu thô dạng relay và từ đó thực hiện điều khiển đóng ngắt. Hiện nay, ngày càng phổ biến những dây chuyền sản xuất sản xuất đòi hỏi cả một hệ thống thực hiện nhiệm vụ hiệu chỉnh và điều khiển nhiệt độ. Mục đích chính của những hệ thống điều khiển nhiệt độ đóng ngắt relay này là bảo toàn lượng nhiệt được cung ứng chính xác nhất và cho ra lò những thành phẩm chất lượng tốt nhất.
2) Bộ điều khiển nhiệt độ đóng ngắt relay là gì?
Bộ điều khiển nhiệt độ đóng ngắt relay là thiết bị tự động hóa dùng để đo, điều khiển và kiểm soát hoàn toàn nhiệt độ ở trong một khoảng không gian và thời gian nhất định với ngõ ra điều khiển (output) là Relay (Rơ le). Các thiết bị điều khiển nhiệt loại này sẽ duy trì nhiệt độ môi trường xung quanh ở một mức do người dùng cài đặt sẵn.
Bộ điều khiển nhiệt độ đóng ngắt relay là gì?
Đồng hồ nhiệt đóng ngắt relay hoạt động theo chế độ điều khiển bật/tắt (ON/OFF). Đây là chế độ điều khiển đơn giản nhất, được sử dụng từ khá lâu và hiện nay vẫn còn được ứng dụng khá nhiều trong các ngành khác nhau. Ưu điểm của chế độ này là đơn giản, dễ dùng, dễ hiểu. Tuy nhiên nó lại có nhược điểm là độ chính xác không ổn định và nhiều lúc độ quá nhiệt lớn gây tổn thất năng lượng.
Đặc điểm của thiết bị điều khiển nhiệt độ đóng ngắt rơle là trên thân sản phẩm có ký hiệu relay dạng NO / NC. Tín hiệu ngõ ra rơle (relay) sẽ được điều chỉnh chuyển trạng thái ON/OFF theo cài đặt. Tín hiệu ngõ ra relay thường dùng là 220V nên còn được gọi là bộ điều khiển nhiệt độ 220V.
Về nguyên lí hoạt động của bộ điều khiển đóng ngắt relay thì khá đơn giản: bộ điều khiển sẽ tác động đầu ra nếu nhiệt độ đo được của môi trường vượt qua giá trị đặt (thấp hơn hoặc cao hơn).
Ví dụ thực tế: Nhiệt độ cần ổn định trong khoảng 20~25°C. Vậy khi nhiệt độ dưới 20°C bộ điều khiển nhiệt relay sẽ gửi tín hiệu bật thiết bị sưởi (đèn, máy sưởi). Từ 20~25°C, bộ điều khiển gửi đi tín hiệu tắt sưởi và tắt làm mát. Khi nhiệt độ cao hơn 25°C thì sẽ bật thiết bị làm mát (quạt).
Các bộ điều khiển nhiệt độ đều có thiết kế lắp đặt trong tủ điển với màn hình hướng ra ngoài. Việc kết nối tín hiệu nằm phía sau của bộ điều khiển.
Cách đấu nối bộ điều khiển nhiệt độ đóng ngắt relay
Theo sơ đồ chúng tôi cung cấp phía trên, Q1 và Q2 là hai tiếp điểm ngõ ra relay dùng để đóng ngắt nhiệt độ khi quá nhiệt. Nguồn 220V sẽ được kết nối vào chân số 4, tại thời điểm nhiệt độ cài đặt thấp hơn nhiệt độ đo được thì tiếp điểm 3 và tiếp điểm 4 nối với nhau.
Ngược lại, khi nhiệt độ đạt tới điểm cài đặt thì tiếp điểm 4 với tiếp điểm 5 đóng lại và tiếp điểm 3 với tiếp điểm 4 hở ra. Nguồn điện 220VAC đưa vào từ chân số 4 sẽ thay đổi trạng thái từ chân số 3 và chân số 5 thông qua chân số 4.
Như vậy, chỉ với một tiếp điểm ngõ ra dạng Relay 220VAC chúng ta có thể điều khiển đóng ngắt hệ thống gia nhiệt một cách đơn giản.
3) Bộ điều khiển nhiệt độ đóng ngắt relay hoạt động như thế nào?
Bộ điều khiển nhiệt độ đóng ngắt relay với tính năng điều khiển dạng ON/OFF sẽ kiểm soát nhiệt độ khu vực sản xuất bằng phương thức đóng ngắt relay sau khi nhận được tín hiệu nhiệt từ một đầu dò cảm biến nhiệt độ truyền về.
Ví dụ: Sử dụng cảm biến nhiệt độ với dải nhiệt đo từ -80°C~600°C để truyền tín hiệu về bộ điều khiển nhiệt đóng ngắt relay với mục đích giám sát nhiệt độ trong lò hơi chẳng hạn
Bài toàn đặt ra: Nhiệt độ lò hơi cần khống chế chỉ nằm trong khoảng 100~150°C
Với bài toán này ta chỉ cần thiết lập khoảng cài đặt cho bộ điều khiển ở mức 100°C sẽ đá bật 1 relay On ( Tức là tăng nhiệt trên 100°C) và ở mức 150°C thì đá tắt 1 relay off (giảm nhiệt lại không cho vượt quá 150°C)
Quy trình này sẽ diễn ra tuần hoàn liên tục để đảm bảo lò hơi không bị thiếu nhiệt ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm cũng như quá nhiệt, lượng hơi quá lớn gây nổ đường ống dẫn.
Khi xét về mức độ chính xác, quá trình hoạt động của đồng hồ nhiệt đóng ngắt relay được chia thành 3 phương thức:
3.1) Bộ điều khiển nhiệt độ đóng ngắt relay đấu trực tiếp với cảm biến nhiệt
Phương thức này đơn giản chỉ là sử dụng một sensor đầu dò nhiệt độ đấu dây trực tiếp thẳng về bộ điều khiển nhiệt độ đóng ngắt relay. Hiện nay, phương thức này đang được đánh giá là tiết kiệm chi phí nhất.
Và đương nhiên rồi, số tiền bỏ ra thấp thì không thể mang về hiệu quả cao. Xét về độ chuẩn xác, việc đấu nối bộ điều khiển đóng ngắt relay trực tiếp với đầu dò không thể mang lại độ chính xác cao bằng 2 phương thức kết nối mà tôi sẽ đề cập phía dưới (kết nối thông qua transmitter và kết nối thông qua RS485). Nhất là trong những môi trường xung quanh nhiệt độ cao hoặc tủ điện cách xa khu vực đo dẫn đến dây, độ chính xác của việc đo đạc sẽ tiếp tục giảm.
Ví dụ các dòng cảm biến PT100 3 dây hoặc 2-4 dây vì bản thân nó tạo ra tín hiệu điện trở truyền về. Đồng thời các dây dẫn thì lại hấp thụ thêm nhiệt bên ngoài môi trường và biến đổi thành điện trở. Do đó 2 tín hiệu điện trở hình thành sẽ tạo nên sai số đo. Dây càng truyền dài và xa thì sai số đô nhiệt là càng lớn.
3.2) Bộ điều khiển nhiệt đóng ngắt relay đấu với cảm biến nhiệt thông qua transmitter
Việc bộ điều khiển nhiệt độ sử dụng cùng với transmitter hiện này khá phổ biến vì phương thức này mang lại độ chính xác vô cùng cao trong quá trình giám sát nhiệt tại môi trường sản xuất.
Đặc biệt, sau khi thông qua transmitter trung gian tạo ra tín hiệu dòng điện dạng analog thì việc đo đạc nhiệt độ sẽ không gặp sai số do không bị ảnh hưởng bởi bất kỳ nguyên nhân gì tác động bởi môi trường bên ngoài.
Ngoài ra, dòng tín hiệu này truyền đi được rất xa trong phạm vi khoảng 200~300m. Trường hợp người dùng muốn nới rộng phạm vi ra xa hơn mà đảm bảo tín hiệu vẫn ổn định thì đơn giản chỉ cần sử dụng thêm bộ khuếch đại tín hiệu gắn vào.
Transmitter dùng để chuyển đổi nhiệt độ chia thành 2 loại: transmitter gắn trong đầu dò và transmitter gắn trong tủ điện.
Điều khiển nhiệt độ thông qua tín hiệu 4~20mA
3.3) Bộ điều chỉnh nhiệt độ đóng ngắt relay thông qua RS485
Bộ điều khiển nhiệt độ đóng ngắt relay thông qua tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ output RS485 thông thường chỉ sử dụng cho những hệ thống điều khiển nhiệt độ có quy mô lớn. Những hệ thống này gồm rất nhiều dòng tín hiệu nhiệt độ truyền về và do đó gây nên tình trạng chằng chịt dây dợ, lãng phí tiền bạc thì nhà sản xuất nên cân nhắc sử dụng dòng output RS485.
Bộ điều khiển nhiệt độ đóng ngắt relay output RS485 có 2 loại:
- Loại nhận nhiều tín hiệu nhiệt độ cho ra dòng RS485
- Loại sử dụng nhận 1 tín hiệu nhiệt output RS485
Ưu điểm của việc dùng Modbus là khả năng truyền dữ liệu đi rất xa, thậm chí lên tới cả ki lô mét. Ngoài ra, modbus còn có khả năng kết nối được với nhau truyền song song trên cùng 2 dây tín hiệu.
Điểm quan trọng hơn cả là calip các chuẩn dãy đo giám sát và điều khiển trên RS485 độ chính xác rất cao cũng như chi phí phải bỏ ra là không quá cao.
Điều khiển bộ cảm biến nhiệt độ đóng ngắt relay thông qua tín hiệu Modbus RS485
4) Top 7 bộ điều khiển nhiệt độ đóng ngắt relay chất lượng nhất (Update 2022)
Tên thiết bị | Tổng quan | Thông số kỹ thuật chi tiết |
Đồng hồ nhiệt đóng ngắt relay Autonics TK4L-14RM
| Bộ điều khiển nhiệt độ TK4L-14RN của Autonics là thiết bị điều chỉnh nhiệt dạng đóng ngắt relay. Nó có tốc độ lấy mẫu cao 50 ms với độ chính xác hiển thị ±0.3%. Với chế độ điều khiển heating / cooling, điều khiển tự động / bằng tay, nhiều tùy chọn ngõ ra, TK4L-14RN được sử dụng vô cùng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp, giúp kiểm soát nhiệt độ một cách chính xác và ổn định. | Phương pháp hiển thị : LED 7 đoạn 4 số Phương thức điều khiển : Điều khiển ON / OFF, P, PI, PD, điều khiển PID Loại ngõ vào: Thermocouple: K(CA), J(IC), E(CR), T(CC), B(PR), R(PR), S(PR), N(NN), C(TT), G(TT), L(IC), U(CC), Platinel II RTD: DPt100Ω, DPt50Ω, JPt100Ω, Cu100Ω, Cu50Ω, Nikel 120Ω Analog: 0-100mV, 0-5V, 1-5V, 0-10V 0-20mA, 4-20mA Chu kỳ lấy mẫu: 50ms Ngõ ra điều khiển 1: Relay(250VAC~ 3A) Ngõ ra tùy chọn: Cảnh báo 1 Nguồn cấp: 100-240VAC~ 50/60Hz Cấu trúc bảo vệ: IP65(bảng điều khiển phía trước) Tiêu chuẩn: CE, CULUS
|
Bộ điều khiển nhiệt độ Autonics TC4M-24R
| Bộ điều khiển nhiệt độ TC4M-24R có tốc độ lấy mẫu nhanh 100ms và độ chính xác hiển thị ± 0.5%, hiệu suất ưu việt và tối ưu hóa chi phí. TC4M-24R hỗ trợ đồng thời ngõ ra relay và SSR, có thể đồng thời hiển thị PV và SV. Màn hình LED sáng với các ký tự lớn giúp người dùng dễ dàng đọc dữ liệu. | Kích thước: DIN W72×H72mm Phương pháp hiển thị: LED 7 đoạn 4 số Phương thức điều khiển: Điều khiển ON / OFF, P, PI, PD, điều khiển PID Loại ngõ vào: Thermocouple: K(CA), J(IC), L(IC) RTD: DPt100Ω, Cu50Ω Chu kỳ lấy mẫu: 100ms Ngõ ra điều khiển: Relay (250VAC ~ 3A) hoặc điều khiển SSR (12VDC ) [ON / OFF, pha, chu kỳ] Nguồn cấp: 100-240VAC~ 50/60Hz Tiêu chuẩn: CE, CULUS
|
Thiết bị điều khiển nhiệt độ đóng ngắt relay TX4S-B4S Autonics
| Bộ điều khiển nhiệt độ TX4S-B4S hiển thị các ký tự PV trắng rộng 15.3mm trên màn hình LCD, giúp người dùng dễ dàng đọc dữ liệu. TX4S-B4S có chu kì lấy mẫu tốc độ cao 50ms và hiển thị cực chính xác với sai số ±0.3%. Với chiều rộng 45mm, TX4S-B4S dễ dàng được lắp đặt trong không gian hẹp. Sở hữu nhiều tùy chọn ngõ ra bao gồm ngõ ra dòng điện, ngõ ra chuyển đổi và ngõ ra giao tiếp RS485, thiết bị này phù hợp với nhiều ứng dụng công nghiệp khác nhau. | Phương pháp hiển thị: LED 11 đoạn 4 số Phương thức điều khiển: Điều khiển ON / OFF, P, PI, PD, điều khiển PID Loại ngõ vào: Thermocouple: K(CA), J(IC), T(CC), R(PR), S(PR), L(IC) RTD: DPt100Ω, Cu50Ω Chu kỳ lấy mẫu: 50ms Ngõ ra điều khiển: SSR drive(12VDC ) [ON/OFF, pha, chu kì] Ngõ ra tùy chọn: Cảnh báo 1/2, Truyền thông RS485 Nguồn cấp: 100-240VAC~ 50/60Hz
|
Bộ điều chỉnh nhiệt độ Conotec FOX-D1004
| Bộ điều khiển nhiệt độ Conotec FOX-D1004 là thiết bị điều khiển nhiệt đống relay. Nó có dải nhiệt hoạt động từ -40.0~90.0℃, sai số cực thấp. Với thiết bị đồng hồ điều khiển nhiệt độ này, không chỉ giúp đo lường mà còn kiểm soát hoàn toàn nhiệt độ môi trường. Bộ cảm biến nhiệt FOX-D1004 với hai giá trị cài đặt tương ứng hai ngõ ra relay giúp quá trình điều khiển nhiệt được chính xác và theo ý muốn. Cài đặt chương trình bằng 3 phím Set/Up/Down | Kích thước WxDxH : 77×35×77 (mm) Dải nhiệt hoạt động: -40.0~90.0℃ Phương pháp hiển thị : LED 7 đoạn 3 số Phương thức điều khiển : Điều khiển ON/OFF Ngõ ra điều khiển : 2 Relay (1C: 250VAC 2A, 1a:250VAC 2A) Nguồn cấp : 230VAC 50/60Hz (nguồn điện khác: 12V hoặc 24V AC/DC ±10%) Chứng chỉ: CE Trọng lượng: 260g Bảo hành: 12 tháng
|
Đồng hồ điều khiển nhiệt độ đóng ngắt relay FOX-D1004 Conotec
| Bộ điều khiển nhiệt độ Conotec FOX-2001F tích hợp đầu dò NTC10K – bốn ngõ ra relay tương ứng với bốn mức cài đặt nhiệt độ độc lập giúp đóng ngắt và điều khiển các quá trình gia nhiệt hay làm mát. Thiết bị này được tin dùng trong các ứng dụng chăn nuôi, điều khiển đóng ngắt quạt làm lạnh nước, … | Kích thước (mm): 77(W) × 35(H) × 80(D) Lỗ khoét lắp đặt: 71(W) × 29(H) mm Loại đầu dò (cảm biến): Cảm biến NTC (dài 3m) Nguồn cấp: 230VAC 50/60Hz Dải nhiệt hoạt động: -55 ~ 99.9℃ Ngõ ra: 4 relay 250VAC 2A Phương thức điều khiển: ON/OFF Phím điều khiển: SET/UP/DOWN
|
Bộ điều khiển nhiệt độ đóng ngắt relay 220VAC STC-1000
Tham khảo cách sử dụng bộ điều khiển nhiệt độ STC-1000: https://amazen.com.vn/bo-dieu-khien-nhiet-do-stc-1000.html
| Bộ điều khiển nhiệt độ đóng ngắt STC-1000 220V ứng dụng phổ biến ở bể cá cảnh; khu nuôi thủy hải sản; kho lạnh, phòng thí nghiệm, trang trại ấp trứng gia cầm… Bộ điều khiển sử dụng trực tiếp nguồn 220V, công suất tải lên tới 10A. Bộ điều khiển nhiệt độ STC-1000 220V/10A có thể cài đặt: chỉ sử dụng chế độ sưởi, hoặc chỉ dùng chế độ làm mát, hoặc sử dụng đồng thời cả chế độ sưởi và chế độ làm mát. | Cảm biến nhiệt độ: NTC (cảm biến dây dài 1m) Vùng đo nhiệt độ: -50°C ~ 99°C Độ chính xác cảm biến : ±1°C Nhiệt độ cài đặt: 0.1°C Nguồn cung cấp: 110-220VAC 50/60Hz Công suất tiêu thụ: 3W Lưu nhiệt độ: -30°C ~ 75°C Công suất mỗi tải (Tải sưởi – heating, Tải làm mát – cooling): 250V/AC – 10A Trọng lượng: 180g Hiển thị chính xác: 0.1°C
|
Bộ điều khiển nhiệt độ Conotec FOX-1004 loại đóng ngắt relay
| FOX-1004 được biết đến là bộ điều khiển nhiệt độ quốc dân được sản xuất bởi Conotec. Thiết bị này có dải nhiệt hoạt động từ -40.0~90.0℃, sai số cực thấp. Với thiết bị đồng hồ điều khiển nhiệt độ này, không chỉ giúp đo lường mà còn kiểm soát hoàn toàn nhiệt độ môi trường. FOX-1004 có 1 ngõ ra Relay và được cài đặt chương trình bằng 3 phím Set/Up/Down. Thiết kế với kích thước nhỏ gọn giúp tiết kiệm tối đa không gian lắp đặt khi sử dụng thiết bị này trong hệ thống gia nhiệt. | Kích thước WxHxD : 77×35×77 (mm) Nguồn cấp: 220~230VAC; 50/60Hz (Lựa chọn nguồn điện khác: 12V hoặc 24V (AC/DC) Dải nhiệt hoạt động: -40.0~90.0℃ Phương pháp hiển thị : LED 7 đoạn 3 số Phương thức điều khiển : Điều khiển ON/OFF Đầu dò: Diode (dây 3 mét) Ngõ ra điều khiển : 1 relay (1C) 250VAC 2A Nguồn cấp : 230VAC 50/60Hz (nguồn điện khác: 12V hoặc 24V AC/DC ±10%)
|
5) Ứng dụng của bộ điều khiển nhiệt độ đóng ngắt relay
Với những đặc điểm như trên thì bộ điều khiển nhiệt độ đóng ngắt relay thường được ứng dụng trong những hệ thống điều khiển nhiệt quy mô lớn, cho phép độ quá nhiệt cao và ít có sự thay đổi nhiệt độ điển hình như: hệ điều khiển lò nhiệt, tủ lạnh, quạt…
Trong quá trình sản xuất cần theo dõi nhiệt độ tự động ngắt khi quá nhiệt độ cài đặt hoặc nhiệt độ xuống thấp dưới một mức cài đặt tùy chỉnh thì bộ điều khiển kích relay gia nhiệt trở lại.
Ứng dụng bộ điều khiển nhiệt độ đóng ngắt relay vào đóng gói thực phẩm
Đồng hồ nhiệt đóng ngắt relay ứng dụng vào công nghiệp đóng gói
Bộ điều khiển nhiệt độ đóng ngắt relay ứng dụng vào lò nung
Đồng hồ nhiệt đóng ngắt relay ứng dụng vào máy khuấy thực phẩm
Lời kết
Trên đây là những kiến thức về bộ điều khiển nhiệt độ đóng ngắt relay và những sản phẩm được tin dùng nhất trên thị trường hiện nay mà chúng tôi muốn gửi đến quý độc giả. Nhưng thiết bị này đều hoạt động chính xác, ổn định đồng thời lượng điện tiêu thụ của chúng là vô cùng hợp lý. Hy vọng rằng nội dung bài viết sẽ hỗ trợ các bạn trong quá trình tìm hiểu và chọn mua thiết bị.
Trong trường hợp các bạn có nhu cầu mua bộ điều khiển nhiệt độ hay có thắc mắc cần tư vấn thêm đừng ngần ngại liên lạc với Amazen thông qua:
- Hotline: 0934 399 068 - Sales: 0938 072 058
- Email: amazen@amazen.com.vn
Với đội ngũ hỗ trợ kỹ thuật và tư vấn bán hàng chuyên môn cao, công ty chúng tôi tự tin rằng sẽ mang lại cho quý khách hàng trải nghiệm mua hàng tuyệt vời nhất.
Amazen cam kết mọi sản phẩm bộ điều khiển nhiệt độ mà chúng tôi hiện cung cấp là hàng chính hãng, mới hoàn toàn 100%, đảm bảo chất lượng và đầy đủ giấy tờ chứng nhận đi kèm.