온도제어 SYSTEM의 기본적인 구성

적용
분야

 설정된 온도에 대한 제어를 필요로 하는 SYSTEM

 

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(electric heater.ZIP)

  

 당사에서는 산업용 전기히터 및 전열응용장치의 온도제어에 사용되는 TEMP.CONTROL
PANEL, MCCB PANEL, GraphIC PANEL에 사용되는 온도제어 SYSTEM의 용어,제어동
작의 원리,주의 사항을 종합적으로 아래와 같이 설명 하고저 합니다.

높은 품질의 가열 공정을 필요로 하는 곳에는 그 가열 시스템에 최적인 제어반(콘트롤 시a
스템)이 필요합니다.

가. 특 징

 -. ON/OFF 또는 사이리스터(SCR) 제어와 기본적인 안전 장치를 갖춘 전기 히터 제어반
     입니다.

 -. 전기 히터와 제어반을 세트로 설계 제작하는 것으로써 고객의 요청에 따른온도 콘트롤
     이 가능합니다.

나. 사 양

 가. 설치 장소:옥내(온도 0~50° C로 사용해 주세요)

 나. 전원 전압:3상 200 V

 다. 누전 대책:누전 브레이커(ELB) 내장

 라. 온도과열방지:가열물의 온도로 제어해 가다가 히터 표면 온도에 의해 온도과열방
                             지를 마련하고 있습니다.

 마. 전원 램프, 히터 램프, 온도 과열램프, 온도과열스위가 있습니다. 온도가 과열되면
      동작하면 히터 OFF가 됩니다. 특별한 경우를 제외해 자동복귀는 하지 않습니다 것
      으로, 운전의 재개는 안전을 확인후
「수동 리셋 스위치」를 조작해 주세요.

 바. 제어 방식:ON-OFF와 사이리스타(PID)가 있습니다.
      히터의 전기용량[W]가 큰 경우나 가열 방법에 따라서는 회로를 나누거나 ON-OFF
      와 사이리스타를 조합하거나 하는 것도 있습니다. 특별주문품으로 대응합니다.

다. 형번설명

    TCO30
  │   │
  │   └─ 3상 220 V30kW용
  └──── 제어 방식
                         TCO:ON-OFF 제어
                         TCS:사이리스터 제어
라. 종 류

표 1 3상 220 V ON-OFF 제어

규격번호

  히터 용량

L

W

H

   비고

TCO- 10

~ 10kW

300

500

500

TCO- 20

11 kW~ 20kW

300

500

500

TCO- 30

21 kW~ 30kW

300

500

600

TCO- 50

31 kW~ 50kW

300

600

700

TCO- 80

51 kW~ 80kW

300

700

1000

TCO-100

81 kW~100kW

350

700

1000

TCO-150

101 kW~150kW

500

800

1900

 

표 2 3상 220 V 사이리스터 제어

규격번호

  히터 용량

L

W

H

   비고

TCS- 10

~ 10kW

300

500

600

TCS- 20

11 kW~ 20kW

300

500

800

TCS- 30

21 kW~ 30kW

300

600

800

TCS- 50

31 kW~ 50kW

300

700

1000

TCS- 80

51 kW~ 60kW

350

800

1400

TCS-100

61 kW~100kW

350

900

1400

TCS-150

101kW~150kW

350

1200

1600

마. 특별주문품

  1. 옥외용도 제작할 수 있습니다.
     
  2. 3상 220 V 이외의 전원에서도 제작할 수 있습니다.
     
  3. 안전하기 때문에 블로어 또는 펌프 ON의 상태로 히터 ON로 하는 인터락 회로도 짤
    수 있습니다.
     
  4. 액체 가열의 경우 레벨(수위) 게이지에 의한 히터의 과열방지 회로도 짜넣을 수 있
    습니다. 이 레벨게이지의 신호에 의해 액면의 이상 저하를 검지해 히터를 OFF 로 할
    수 있습니다.
     
  5. 회로를 분할해 온도 콘트롤 하면 ON-OFF의 경우 데파렌샤르가 적게 되어 사이리
    스터의 경우, 허용 전류의 작은 사이리스터로 끝납니다. 유량 및 설정 온도를 바꾸지
    않는 경우, 회로의 분할을 추천합니다.

바. 주 의

  1. 충격에 의해 파손하기 때문에, 쉽게 사용해 주세요.
     
  2. 반내 온도는, 0~50℃으로 사용해 주세요.
     
  3. 함부로 회로를 바꾸지 말아 주세요.
     
  4. 운전중은, 반면문을 열지 말아 주세요. 문을 열면(자) 제어 회로용 단자가 수없이
    많이 있습니다. 손으로 접하면 감전하는 위험이 있습니다.

사. 온도제어시스템의 용어 및 기능 설명

 1. 온도제어 ; 제어방식은 크게 피드백제어와 시퀸스 제어로 나눌 수 있고 온도제어는
                    피드백 제어에 속합니다.

 2. 온도제어 시스템의 기본적인 구성

   ① 온도센서; 온도를 전기 신호로 변환하는 소자로서 일정한 온도를 유지하려는 부분
          (검출부)에 설치해서 사용합니다.

   ② 조작기:산업용 전기히터 및 전열응용장치에 흐르는 전류를 단속하는 전자개폐기,
        전기히터 ELECTRIC STEAM GENERATOR의 연료 공급을 조절하는 밸브등을 말합
        니다.

   ③ 온도조절기:온도센서의 전기신호를 받아서 목표온도(설정온도)와 비교하고 적절한
        제어 동작을 하기 위한 제어신호를 조작기에 내보내는 기능을 합니다.
        내부에 용량이 큰 릴레이가 있어서 조작기의 기능을 포함한 온도조절기가 일반적입
        니다.

 3. 제어계의 특성 : 온도의 최적제어를 하려면 온도조절기와 온도센서를 선택하기 전에
     제어계의 열 특성을 완전히 이해할 필요가 있습니다.

 4. 최적제어 :
      제어시스템은 항상 지연시간이 있으므로 조절온도가 순간적으로 새로운 설정치로 올
      라갈 수는 없습니다.

       일반적으로 빠른 응답을 기대하면 오버슈트나 헌팅이 발생합니다. 오버슈트나 헌팅을
       없애려면 지연된 응답이 필요합니다.

       짧은 시간에 안정된 응답을 요구하면 오버슈트가 발생하더라도 (a)와 같은 온도조
       절이 필요하고 다른 경우에는 오버슈트를 억제할 필요가 있을 때는(c)와 같은 긴 시
       간이 필요한 온도조절을 해야 합니다.

       결국 최적제어는 제어의 응용예의 목적에 따라 달라 집니다. 일반적으로 (b)의 경우가
       (a)나 (c)에 비해 가장 적당한 응답입니다.

 5. 온도제어의 종류와 특징

  제어의 종류

장 점

단 점

ON/OFF동작

동작이 간편하다
OFFSET이 발생하지 않는다

OVERSHOOT 와 HUNTING이 발생한다

비례동작

OVERSHOOT 와 HUNTING이 작다

안정된 제어까지 시간이 깁니다.
OFFSET이 발생합니다.

미분동작

OFFSET을 소멸 시킨다

안정된 제어까지 비례동작보다 더 긴 시간이 필요합니다.

적분동작

응답이 빠르다

단독적인 제어동작이 불가능 합니다.

PID동작

제어특성이 가장 우수합니다.

PID 파라미터를 설정해 주어야 합니다.


 
6. ON/OFF동작 : 현재 온도 값이 설정치 보다 낮으면 출력 릴레이가 ON 되어서 히터에
     전력을 공급하고 현재 온도가 설정온도보다 높으면 출력릴레이가 전원을 ON 시키고
     OFF 시켜서 온도를 어떤 값에 고정시키는 제어동작을 ON/OFF 동작이라고 합니다.
     이 동작은 설정치에 관해서 2개의 조작변수(0%와 100%)을 사용하므로 2위치 제어 동
     작이라고도 합니다.

 7. 조절감도(히스테리시스):
      설정온도에서 출력릴레이가 ON,OFF된다면 제어시스템이 노이즈의 영향을 받게 되
      는 채터링이 일어날 수 있습니다.
      그래서 ON 과 OFF 사이에는 히스테리시스를 주는데 이 히스테리시스를 조절감도(혹
      은 불감)대라고 합니다.
      작은 ON,OFF 동 작을 피해야하는 에어콤퓨레샤나 냉동기 같은 장비에도 조절감도가
      커야 합니다.

 8. 헌팅: 설정온도가 ON/OFF 동작에 의해 제어될 때 조작변수가 주기적으로 변화하게 되
     는데 이 주기적 변화를 헌팅이라고 합니다. 헌팅의 폭이 최소화될 때 더 좋은 ON/OFF
     동작의 결과를 얻을 수 있습니다. 헌팅의 진폭은 아래의 식으로 표현됩니다.

            L
 
Em  x  --  G  +  D
           T

Emx : 헌팅 진폭의 최대값
L : 지연시간 D : 조절감도 T : 시정수
G : 히터 ON시 평형온도와 HEATER시 평형온도의 차

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