Bộ Điều Khiển Nhiệt Độ: Thiết Bị Thông Minh Đem Lại Sự Tiện Lợi và Tiết Kiệm

Trong cuộc sống hiện đại ngày nay, thiết bị thông minh đã nắm giữ vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa các khía cạnh của cuộc sống, từ việc làm việc đến giải trí và quản lý ngôi nhà. Trong lĩnh vực tiện ích gia đình, bộ điều khiển nhiệt độ đã trở thành một trong những phát minh sáng giá, giúp mang lại sự tiện lợi và tiết kiệm đáng kể cho người dùng.

Bài viết này Dai Duong Automation sẽ đưa bạn vào thế giới của “Bộ Điều Khiển Nhiệt Độ – Công Nghệ Thông Minh Đem Lại Sự Tiện Lợi và Tiết Kiệm”, để hiểu rõ hơn về khái niệm, tính năng cũng như lợi ích mà công nghệ này đem lại.

Khái Niệm Về Bộ Điều Khiển Nhiệt Độ

Bộ điều khiển nhiệt độ là một thiết bị quan trọng trong việc đo, điều chỉnh và duy trì mức nhiệt độ ổn định trong một không gian và khoảng thời gian cụ thể.

Không chỉ giới hạn ở việc kiểm soát nhiệt độ, thiết bị này còn có khả năng đo và điều khiển độ ẩm đồng thời trong môi trường kín. Tính năng này làm cho bộ điều khiển nhiệt độ trở thành một thành phần không thể thiếu trong các hệ thống gia nhiệt, máy ép nhựa, lò sấy, hệ thống khí nén và nhiều ứng dụng khác.Ngoài tên gọi thông dụng “bộ điều khiển nhiệt độ,” các kỹ sư cơ khí còn gọi nó với nhiều cái tên khác như “bộ cảm biến nhiệt độ,” “đồng hồ đo nhiệt độ,” “đồng hồ điều khiển nhiệt độ,” “đồng hồ hiệu chỉnh nhiệt độ,” “bộ điều khiển nhiệt độ PID,” hay “bộ điều khiển nhiệt kỹ thuật số” tùy theo ngữ cảnh sử dụng và tính năng cụ thể của thiết bị.

Cấu Tạo Của Một Bộ Điều Khiển Nhiệt Độ

Bộ hiệu chỉnh nhiệt độ gồm ba phần chính tạo nên hệ thống hoạt động mạnh mẽ:

– Cảm biến: Đây là bộ phận có khả năng cảm nhận các biến đổi vật lý, hóa học và sinh học trong môi trường. Cảm biến trên bộ điều khiển nhiệt được thiết kế để đo và kiểm soát các thông số như nhiệt độ, độ ẩm, lưu lượng và các thông số khác. Các thông tin này sau đó được chuyển đổi thành tín hiệu và truyền đến bộ điều khiển.

– Bộ điều khiển: Đây là nơi tiếp nhận và xử lý tín hiệu từ cảm biến. Khi nhận được dữ liệu, bộ điều khiển thực hiện việc xử lý thông tin và sau đó phát ra tín hiệu đã được xử lý đến thiết bị điều khiển.

– Thiết bị điều khiển: Được chỉ đạo bởi bộ điều khiển, thiết bị này thực hiện những nhiệm vụ cụ thể đã được lập trình trước đó. Vai trò của thiết bị điều khiển tương đương với một cánh tay trung thành của con người trong quá trình vận hành.

Mặc dù kích thước nhỏ gọn, thiết bị điều khiển nhiệt đóng vai trò không thể thiếu, là bộ não của hệ thống điều khiển. Cảm biến là “mắt” của hệ thống, trong khi thiết bị điều khiển là “cánh tay,” cùng nhau hoạt động nhịp nhàng, đảm bảo sự chính xác và hiệu quả tối đa của bộ điều khiển nhiệt.

Nguyên Tắc Hoạt Động Của Bộ Điều Khiển Nhiệt Độ

Điều khiển hoạt động theo nguyên tắc sau: Ban đầu, nó sẽ đo nhiệt độ của môi trường (tham số quá trình) và sau đó so sánh nó với giá trị nhiệt độ mục tiêu (giá trị thiết lập). Sự khác biệt giữa hai giá trị này được gọi là sai số (độ lệch).

Dựa vào sai số này, bộ điều khiển quyết định mức độ tăng nhiệt độ hoặc làm mát cần thiết để điều chỉnh nhiệt độ về giá trị mục tiêu.

Khi quá trình này hoàn tất, bộ điều khiển sẽ tạo ra tín hiệu ra (tham số thao tác) để điều chỉnh theo những thay đổi cần thiết. Tín hiệu ra thường được dùng để điều khiển lò sưởi, van điều khiển, quạt hoặc một số “thiết bị điều khiển cuối cùng” khác để cung cấp hoặc loại bỏ nhiệt từ quá trình.

Thông số kỹ thuật của bộ điều khiển nhiệt độ.

Hiện nay, có rất nhiều loại bộ điều khiển đang được sử dụng, tuy nhiên chúng thường có các thông số kỹ thuật sau:

– Nguồn cấp: 85~265 VAC, tùy chọn 24VDC. Phổ biến nhất là bộ điều khiển nhiệt độ 220V.
– Công suất tiêu thụ: 4AV.
– Ngõ vào đầu vào: Hỗ trợ nhiều loại cảm biến nhiệt độ như K, J, R, S, B, E, N, T, W, PL2, U, L, PT100, JPT100, JPT50.
– Ngõ vào điện áp: Hỗ trợ các loại điện áp đầu vào như 0-1V, 0-5V, 0-10V, 1-5V, 2-10V, -10-10mV, 0-10mV, 0-20mV, 2-50mV, 10-50mV.
– Ngõ vào dòng: Hỗ trợ các loại dòng đầu vào như 0-20mA, 4-20mA.

– Ngõ ra điều khiển PID: Có thể điều khiển bằng SSR, 0-10VDC, 0-5VDC, 4-20mA, Relay, Van Servo và chế độ Heat Cool.
– Độ chính xác: ±0.2 phần trăm giá trị full scale (F.S.).
– Nhiệt độ hoạt động: 0-50°C.
– Transmitter: Hỗ trợ các loại transmitter như 4-20mA, 0-20mA, độ trở tải tối đa 560Ω, 0-5V, 0-1V, 1-5V, 2-10V, độ trở tải tối đa 20mA.
– Truyền thông: Có khả năng truyền thông qua các giao thức như MODBUS, RS232, RS485, TTL.
– Tốc độ truyền thông (Baudrate): Có thể điều chỉnh tốc độ truyền thông với các mức như 38400, 19200, 9600, 4800, 2400bps.

Các Vai Trò Của Bộ Điều Khiển Nhiệt Độ

Chức năng kiểm soát ON/OFF

Chức năng này là đơn giản nhất và điển hình nhất của thiết bị điều khiển nhiệt độ. Khi nhiệt độ vượt qua giới hạn cho phép, bộ điều khiển tự động ngắt nguồn (OFF) và khi nhiệt độ thấp hơn giới hạn, nó sẽ tự động bật (ON) lại.

Điều khiển PID

Đây là loại điều khiển kết hợp tỉ lệ, tích phân và vi phân. Bộ điều khiển PID có khả năng điều khiển tỉ lệ thuận cùng với hai điều chỉnh bổ sung khác. Một phần của điều khiển PID giúp các hệ thống tự động bù đắp khi có biến đổi. Một phần khác tạo sự kết hợp mềm mại giữa các thành phần trong bộ điều khiển.

Điều khiển PID thường được sử dụng trong các hệ thống hay phải thay đổi thường xuyên và có sự truyền tải lớn. Mục đích là vào thời điểm đó, bộ điều khiển hỗ trợ bù đắp lại năng lượng do những biến đổi gây ra.

Điều khiển tỉ lệ

Bộ cảm biến nhiệt độ cũng có khả năng kiểm soát theo tỉ lệ loại bỏ chu kỳ liên quan đến điều khiển tắt hoặc bật. Điều này có nghĩa là khi nhiệt độ gần tới điểm đặt, điều khiển theo tỉ lệ sẽ giảm năng lượng xuống cung cấp cho hệ thống điều hòa.

Đối với bộ điều khiển dạng này, việc vận hành tương đối đơn giản và người dùng có thể tự điều chỉnh bằng cách thao tác tay để đạt nhiệt độ đặt ban đầu.

Có thể bạn quan tâm Bộ cảm biến nhiệt độ TOHO

Ưu Điểm Của Bộ Điều Khiển Nhiệt Độ

Theo quan điểm cá nhân, có một số điểm mạnh đáng chú ý của bộ điều khiển nhiệt độ như sau:

– Tăng cường an toàn trong vận hành thiết bị: Đồng hồ điều khiển nhiệt độ giúp cải thiện mức độ an toàn trong quá trình vận hành thiết bị. Bằng cách kiểm soát nhiệt độ và đảm bảo giữ nhiệt ổn định, nó giúp tránh nguy cơ quá nhiệt, cháy nổ hoặc hỏng hóc do tăng nhiệt độ không kiểm soát.

– Tiết kiệm năng lượng: Bằng cách điều chỉnh nhiệt độ một cách chính xác và hiệu quả, đồng hồ điều khiển nhiệt độ giúp giảm tiêu thụ năng lượng hơn.

– Duy trì tiện nghi nhiệt độ và độ ẩm: điều khiển nhiệt độ không chỉ quản lý nhiệt độ mà còn giúp duy trì độ ẩm phù hợp. Điều này đặc biệt hữu ích trong các hệ thống sưởi, lò nướng và các ứng dụng liên quan khác.

– Theo dõi hiệu quả hệ thống: Bộ hiệu chỉnh nhiệt độ giúp giám sát hiệu quả hoạt động của hệ thống. Bằng cách theo dõi và ghi nhận các thông số liên quan đến nhiệt độ, nó hỗ trợ phát hiện sớm các vấn đề hoạt động và hỗ trợ việc bảo trì.

– Giảm chi phí nhân lực: Sử dụng đồng hồ điều khiển nhiệt độ có thể giảm công việc thủ công liên quan đến giám sát và điều chỉnh nhiệt độ.

– Xác định rõ vấn đề bảo trì: Bằng cách theo dõi biến đổi nhiệt độ và các thông số liên quan, bộ điều khiển nhiệt độ giúp xác định rõ hơn các vấn đề cần bảo trì như giảm nhiệt độ bất thường hay các vấn đề khác liên quan đến hệ thống.

Các Loại Bộ Điều Khiển Đo Nhiệt Độ

Bộ điều khiển nhiệt độ theo chương trình

Đây là loại điều khiển nhiệt độ hoạt động theo chương trình đã được thiết lập trước, duy trì mức nhiệt độ trong khoảng thời gian cụ thể và chuyển đổi sang các mức nhiệt độ khác. Người sử dụng có thể lập trình tới 16 phân đoạn nhiệt độ khác nhau, với khả năng bắt đầu chương trình từ nhiệt độ môi trường hoặc từ 0°C, tùy thuộc vào mục đích sử dụng.

Bộ điều khiển nhiệt độ kết nối với máy tính qua truyền thông RS485

Loại điều khiển nhiệt độ tích hợp cổng truyền thông RS485 cho phép kết nối với máy tính. Thông qua phần mềm, người dùng có thể hiển thị và cài đặt các thông số giá trị, cảnh báo và phần trăm đầu ra của bộ điều khiển.

Các thông số này có thể quản lý và giám sát dưới dạng tệp excel, biểu đồ cột và đồ thị. Điều quan trọng là người dùng có thể thay đổi các thông số của bộ cảm biến nhiệt độ ngay trên phần mềm.

Bộ điều khiển nhiệt độ dạng DIN Rail

Loại điều khiển nhiệt độ này được lắp trực tiếp lên thanh Rail và chia thành 2 loại: một loại tích hợp nút nhấn ngay trên bộ điều khiển và một loại yêu cầu màn hình rời bên ngoài với dây dài 1m. Khi tích hợp với Transmitter, bộ điều khiển nhiệt độ dạng DIN Rail trở thành bộ chuyển đổi tín hiệu rất hiệu quả.

Nó hỗ trợ đa dạng các loại ngõ vào nhiệt độ và tín hiệu, và chuyển đổi chúng thành tín hiệu analog và lên đến 2 ngõ ra relay output. Các tín hiệu ngõ vào và ngõ ra có thể được dễ dàng điều chỉnh thông qua các phím bấm trên bộ cảm biến nhiệt độ.

Các Nhà Sản Xuất Bộ Điều Khiển Nhiệt Độ Phổ Biến Hiện Nay Trên Thị Trường

Bộ điều khiển Autonics

Bộ điều khiển nhiệt độ Autonics được thiết kế để đáp ứng tốc độ cao và đạt hiệu quả đúng với giá trị mục tiêu. Các dòng sản phẩm của Autonic có độ chính xác cực kỳ nhỏ chỉ từ ±0.1% đến ±0.3%.

Sản phẩm này được ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp như thép, gỗ, giấy, linh kiện điện tử,…

Bộ điều khiển nhiệt độ Hanyoung

Công ty TNHH Hanyoung Nux được thành lập vào năm 1972 tại Hàn Quốc và có trụ sở tại nhiều quốc gia khác nhau như Trung Quốc, Indonesia và Việt Nam.

Các dòng sản phẩm chủ lực của hãng bao gồm các bộ điều khiển có thể lập trình, PID, đồng hồ chỉ báo, bộ điều khiển kiểm tra sốc nhiệt…

Các bộ điều khiển cảm biến nhiệt độ của Hanyoung thông thường được trang bị màn hình LCD, có khả năng điều chính chính xác, điều khiển nhiệt độ và độ ẩm độc lập, cũng như hệ thống cảnh báo an toàn cao.

Bộ điều khiển kỹ thuật số TOHO

Công ty TNHH TOHO là một công ty Nhật Bản được thành lập vào năm 1963, bao gồm 5 doanh nghiệp liên kết: Pearl Instrumentation Co., LTD, TOHO Electronics INC, TOHO SHANGHAI, Electronics INC, TOHO Electronics KOREA INC., và TOHO Electronics Việt Nam INC.

Công ty chuyên sản xuất các sản phẩm bộ điều khiển nhiệt độ và thiết bị cảm biến nhiệt. Các dòng sản phẩm này đang ngày càng phát triển với chất lượng ngày càng cao. Tất cả sản phẩm từ thương hiệu TOHO đều được chứng nhận đạt chuẩn ISO9001 về quản lý chất lượng và đạt chuẩn ISO14001:2004 về thiết bị bảo vệ môi trường.

TOHO đã đạt được nhiều thành tựu lớn như giải thưởng công nghệ không biên giới và bằng khen về phát triển công nghệ “Silicon Probe”.

Một số sản phẩm của TOHO bao gồm: bộ cảm biến nhiệt độ, nhiệt kế điện tử, rơ le nhiệt,…

Có thể bạn quan tâm Bộ điều khiển nhiệt độ TOHO

Bộ cảm biến nhiệt độ OMRON

Công ty OMRON được thành lập vào năm 1933 tại Nhật Bản và đã mở văn phòng đại diện tại Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh từ năm 1996.

OMRON được xem là một trong những thương hiệu hàng đầu thế giới sản xuất các thiết bị về công nghệ tự động hóa. Các sản phẩm của công ty luôn được sản xuất với công nghệ mới nhất và rất đa dạng, kèm theo chất lượng cao.

Ngoài sản xuất các sản phẩm về công nghệ tự động hóa, OMRON cung cấp cho khách hàng các dịch vụ như tư vấn, thiết kế hệ thống, bảo trì, sửa chữa,…

Thiết bị điều khiển nhiệt độ Dixell

Dixell là một công ty con của tập đoàn công nghệ khí hậu Emerson, được thành lập vào đầu năm 2000.

Các dòng sản phẩm của Dixell đặt tính năng môi trường lên hàng đầu, giúp các bộ điều khiển đạt hiệu quả cao và giảm chi phí tối đa.

Một số model phổ biến của đồng hồ điều khiển nhiệt độ Dixell bao gồm XT111, XT120, XT121, XT141 và XT151D.

Một số tính năng nổi bật:

– Sử dụng hệ thống điều khiển On/Off hoặc PID
– Nguồn điện trực tiếp không thông qua máy biến áp
– Nhiều đơn vị đo khác nhau để người dùng dễ dàng sử dụng
– Sử dụng giao thức tiêu chuẩn ModBUS-RTU
– Hiển thị bằng đèn LED

Thiết bị điều khiển nhiệt độ, độ ẩm TENSE

Tense là một công ty hàng đầu về sản xuất các sản phẩm điện tử công nghiệp, được thành lập với đội ngũ chuyên gia và nhân viên kinh nghiệm trong lĩnh vực tự động hóa.

Công ty đặt mục tiêu cung cấp các sản phẩm chất lượng nhất và sử dụng các công nghệ hiện đại để đem lại sự hài lòng cho khách hàng. Họ luôn chú trọng đến lợi ích của khách hàng, nhân viên và đối tác, cùng với việc bảo vệ môi trường và tăng cường chất lượng sản phẩm.

Các sản phẩm của Tense bao gồm các thiết bị tự động hóa, các loại cảm biến và các máy đo như máy đo tốc độ, máy đo bụi, máy đo năng lượng,…

Xem thêm sản phẩm Bộ điều khiển nhiệt độ

Điều khiển nhiệt độ Carel

Carel là một công ty từ Italia, chuyên phát triển và cung cấp các sản phẩm, công nghệ điều khiển độ ẩm, thiết bị điều khiển nhiệt, bộ điều hòa, máy lạnh, quạt tản nhiệt,…

Danh mục sản phẩm kinh doanh chính của Carel bao gồm bộ điều khiển tốc độ, máy tạo độ ẩm, thiết bị dành cho ngành bán lẻ thực phẩm và các bộ điều khiển kỹ thuật số dùng để kiểm soát. Họ cũng cung cấp các sản phẩm bộ lập trình theo yêu cầu.

Các tính năng của thiết bị điều khiển nhiệt độ Carel đều gần như tương tự với các hãng sản xuất khác, nhưng họ có sự uy tín cao trên thị trường và các tính năng ưu việt hơn.

Carel đã có mặt ở nhiều khu vực trên thế giới như Châu Phi, Châu Âu, Châu Á, Hoa Kỳ, Canada và Nga và có khả năng cung cấp toàn diện các giải pháp về thiết bị tự động hóa cho khách hàng ở hầu hết các nơi trên thế giới.

Bộ điều khiển nhiệt độ Conotec

Bộ điều khiển nhiệt độ của Conotec là một sự lựa chọn đáng cân nhắc. Thiết bị này đảm bảo độ chính xác hiển thị cao với sai số chỉ ±0.3%, hỗ trợ nhiều loại ngõ vào như cảm biến nhiệt độ, điện áp và dòng điện, cùng với nhiều tùy chọn ngõ ra như LBA, SBA, 7 ngõ ra cảnh báo, và ngõ ra truyền thông RS485.

Điều khiển nhiệt của Conotec tối ưu hóa việc tiêu thụ năng lượng, duy trì các điều kiện nhiệt tốt và cung cấp giám sát chất lượng cao cho các hệ thống vận hành.

Trên đây, chúng tôi đã trình bày toàn bộ các khái niệm, cấu trúc, thông số kỹ thuật, vai trò, ưu điểm, ứng dụng và một số thương hiệu sản xuất nổi tiếng. Hy vọng rằng bạn đã hiểu và sẽ tìm cho mình một bộ điều khiển phù hợp nhất. Nếu bạn cần thêm sự tư vấn cụ thể, hãy liên hệ với chúng tôi tại Dai Duong Automation. Chúng tôi rất sẵn lòng hỗ trợ bạn.

Ứng Dụng Đa Dạng Của Bộ Điều Chỉnh Nhiệt Độ

Bộ điều khiển nhiệt độ chất lượng được áp dụng rộng rãi trong đa dạng các lĩnh vực và ngành công nghiệp, từ nhà máy công nghiệp cho đến các hoạt động sản xuất dân dụng.

Ứng dụng phổ biến nhất là trong việc điều khiển nhiệt độ của các lò ấp trữ gia cầm, từ các lò mini cho đến những lò công suất lớn, giúp duy trì và điều chỉnh nhiệt độ lò ở mức phù hợp. Điều này đảm bảo nhiệt độ trong lò không quá cao hoặc quá thấp, đồng thời giữ cho môi trường trong lò luôn ổn định và an toàn.

Các thiết bị điều khiển nhiệt cũng được sử dụng rộng rãi để giám sát và điều khiển nhiệt độ trong các lò nung và lò gốm sứ, với mức nhiệt độ có thể lên đến hàng nghìn °C. Trong lĩnh vực này, độ chính xác về nhiệt độ là vô cùng quan trọng. Bất kỳ sai lệch nhỏ nào về nhiệt độ cũng có thể gây hư hỏng toàn bộ mẻ hàng được nung.

Ngoài ra, các điều khiển nhiệt cũng được áp dụng trong việc điều khiển máy lạnh dân dụng, quạt tản nhiệt trong các nhà máy sản xuất, lò sấy, lò nướng, nồi hơi và nhiều ứng dụng khác. Các bài viết khác của chúng tôi cũng đã đề cập đến ứng dụng cụ thể của bộ điều khiển nhiệt độ trong việc điều khiển nhiệt độ của lò sấy.