O monitoramento e o controle de variáveis são duas ações que acompanham quaisquer processos industriais, a fim de garantir os parâmetros desejáveis para a qualidade dos produtos.
Em outras palavras, o controle de temperatura está entre os fatores determinantes que asseguram a boa qualidade do produto final de diversos segmentos da indústria, como a têxtil, frigorífica, geradoras de energia, fundição, entre outros.
E para que a temperatura do processo respeite os valores limites estabelecidos, é preciso utilizar alguns dispositivos de monitoramento.
O controlador de temperatura é um dos aparelhos utilizados nestes casos, de forma que este trabalhe em conjunto com outros apetrechos para que seja possível obter o tão requisitado monitoramento e controle dessa variável.
Como o controlador de temperatura está entre os equipamentos indispensáveis no controle de um dos parâmetros mais importantes dos processos industriais, decidimos fazer este texto para te ajudar a escolher o controlador de temperatura ideal para o seu negócio.
Quer aprender mais sobre o assunto? Então fique por aqui.
O que é e para o que serve o controlador de temperatura
Apesar deste ser um dispositivo muito comum no âmbito industrial, muitas pessoas também já tiveram contato com este dispositivo eletrônico em ambientes comuns e mal se deram conta disso. Seja através de refrigeradores ou sistema de ar condicionado.
E isso é algo que não gera surpresa, já que a função do controlador de temperatura é, simplesmente, controlar a temperatura de um processo, seja em ambiente fabril, comercial ou residencial.
Mas, para que isso seja possível, este dispositivo eletrônico precisa mensurar o valor da temperatura no sistema, de modo que esses valores permaneçam na faixa estabelecida, independente das perturbações e influências externas.
E o monitoramento não é suficiente. O controlador de temperatura, que vai estar conectado a um sensor de temperatura, pode ser o próprio atuador do sistema ou pode estar conectado a um CLP que vai “orquestrar” as ações, a fim de obter o controle do processo.
Quer conhecer um pouco sobre a estrutura interna do controlador de temperatura, em geral?
- Fonte de alimentação: fornece energia aos componentes do controlador;
- Sensor de temperatura: responsável por medir a temperatura do processo a ser controlado, além de enviar um sinal elétrico coerente com a temperatura medida;
- Circuito amplificador: como o nome já diz, este componente amplifica o sinal do sensor de temperatura e adequado para o processamento eletrônico;
- Circuito comparador: através do sinal de temperatura amplificado, o circuito comparador o equipara com o valor de referência ajustado pelo usuário, o que resulta na diferença entre a temperatura atual e a ajustada;
- Circuito controlador: envia um sinal para o circuito de saída, dependendo do valor medido;
- Dispositivo de saída: pode ser um queimador de aquecedor, o compressor do circuito de refrigeração, uma bomba de distribuição, uma válvula, entre outros dispositivos capazes de corrigir a temperatura.
Enfim, a frase em destaque que é comumente dita no âmbito industrial e que pode ser utilizada para este caso é: como controlar algo que não se pode medir? Reflita!
Como escolher o controlador de Temperatura ideal para o seu negócio
É comum que saibamos para qual dispositivo recorrer diante de um problema, como o controlador de temperatura nos casos em que convém o uso do mesmo.
Mas, o verdadeiro problema surge ao sabermos que os dispositivos são dispostos de diferentes modos, para cada necessidade diferente.
Para fins de orientação, listamos coisas que devem ser consideradas na escolha correta deste aparelho eletrônico, as quais são:
1. Variáveis de processo
Mesmo que o controlador de temperatura seja projetado para medi-la, é necessário ter em mente que a temperatura tem extremos.
Neste contexto, pense: o seu processo é característico de altas ou baixas temperaturas?
Este fator é o primeiro a ser considerado na escolha do controlador de temperatura, visto que tem uma relação direta com as suas limitações de projeto.
2. Faixa de temperatura
Através de um “gancho contextual” do assunto anterior, falaremos sobre a faixa de temperatura do seu controlador de temperatura, a qual está ligada à temperatura de operação do processo.
No entanto, não se esqueça de que a faixa de temperatura do processo é composta pela temperatura ideal e os limites superiores e inferiores.
Então, ao escolher um controlador de temperatura, não considere a temperatura exata. Leve em consideração, também, os limites (superior e inferior) da mesma.
3. Precisão de medição
A precisão da sua medição está fortemente relacionada à qualidade do processo.
No entanto, as criticidades do seu processo vão, também, dizer se é ou não um desperdício investir em um controlador super preciso.
Portanto, verifique no catálogo do fornecedor a precisão e o erro de medição e traga para a sua realidade: unidades ou décimos de temperatura a mais ou a menos da medição correta irão influenciar na qualidade do seu produto?
4. Faça um orçamento
Após considerar as variáveis determinantes do seu processo e alinhá-las com o controlador de temperatura de interesse, veja se o seu investimento é viável.
5. Consulte um especialista
Ainda no contexto anterior, acerca do orçamento, considere também que o valor pode ser desanimador e não devido ao preço de aquisição do controlador de temperatura, e sim, por você talvez ter escolhido algum que não seja ideal para a sua necessidade.
Daí vem a importância de consultar um especialista, para que você obtenha um produto que não esteja com uma aptidão de funcionamento maior do que a necessária.
7. Tipos de controladores de temperatura
Por fim, devemos considerar a existência dos adicionais presentes no controlador de temperatura. Poderíamos tratar da capacidade de fornecer interfaces gráficas, de ser programado e de se comunicar e controlar outros sistemas, entre outros.
No entanto, vamos falar sobre os diferentes tipos de controladores de temperatura, uma vez que eles influenciam e muito no monitoramento e controle de processos.
Isso se deve ao fato de que este assunto retrata o “nível de controle” obtido em função da tecnologia utilizada.
7.1. Controlador ON/OFF
Os controladores ON/OFF são os mais comuns. Podemos assimilá-los a sistemas de relés de contato, que atuam ligando ou desligando sistemas de aquecimento ou refrigeração em função da relação entre valor medido e valor limite configurado.
Este modo direciona os controladores de temperatura a processos mais simples, os quais pequenas oscilações na temperatura não são problemáticos.
7.2. Controlador proporcional (P)
Este tipo ajusta a saída proporcionalmente à diferença entre a temperatura medida e a desejada. Garante menor variação e é indicado para processos que exigem resposta mais suave, evitando ciclos de liga/desliga muito rápidos.
7.3. Controlador PID (Proporcional–Integral–Derivativo)
Agora, é hora de falar sobre controladores mais complexos. Este é o mais utilizado na indústria quando a operação lida com variações que são provenientes até mesmo de fatores externos — chamados também de perturbações.
As perturbações muitas vezes não são controláveis ou evitáveis.
Aberturas e fechamentos de portas para manutenções e checagem rápidas de produtos, por exemplo, podem ser inevitáveis, já que esses ambientes possuem uma atmosfera que dificulta a visualização dos itens internos por meio de visores, sendo estes negligenciados também por não serem isolantes térmicos.
Então, para garantir estabilidade até mesmo nessas condições, os controladores de temperatura , como o Controlador Digital de Temperatura EKC 361 Danfoss, são conectados a controladores PID.
Com eles, o desvio é corrigido de forma contínua, com objetivo de tender a zero. O desvio que se refere à diferença de temperatura ajustada (referência) no controlador e a temperatura aferida na saída do sistema, é reduzido ao longo do tempo.
Essa redução é provocada pela abertura ou fechamento precisa da válvula ou outro atuador que seja responsável pelo aumento ou redução de temperatura no sistema.
Portanto, considere este tipo de controle em processos críticos como fundição, climatização de precisão e indústrias químicas.
Controladores com comunicação digital
Provavelmente você já se deparou com as palavras Modbus, Profibus ou Ethernet, entre outras que se referem a protocolos de comunicação que permitem integração com CLPs e sistemas supervisórios (SCADA).
Essa capacidade amplia a automação e o monitoramento remoto, garantindo maior rastreabilidade dos dados de processo.
Conclusão
De fato, o controlador de temperatura deve ser escolhido com base nas necessidades do processo e no valor à disposição do investimento.
Além disso, considerar a qualidade do produto é essencial para que o mesmo entregue, com excelência, o que o catálogo oferece.
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