Biến Tần
PLC, Màn Hình HMI
Servo
SSR
Thiết Bị Đóng Cắt
Thiết Bị Khí Nén
Trong quá trình công nghiệp và sản xuất, lò sấy đóng vai trò quan trọng trong việc làm khô các nguyên liệu và sản phẩm. Để đảm bảo hiệu quả và độ chính xác trong quá trình sấy, bộ điều khiển nhiệt độ lò sấy đóng vai trò quan trọng như một “trí não” điều chỉnh nhiệt độ và giám sát quá trình. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về bộ điều khiển nhiệt độ lò sấy, tầm quan trọng của nó và cách chọn mua, cũng như cách sử dụng và bảo trì một cách hiệu quả để đảm bảo quá trình sấy diễn ra thành công và bền vững. Hãy cùng đi sâu vào nội dung chính và khám phá các tính năng và tầm quan trọng của bộ điều khiển nhiệt độ lò sấy để tối ưu hóa quá trình sản xuất và đạt được chất lượng sản phẩm tốt nhất.
Giới thiệu về lò sấy và vai trò của bộ điều khiển nhiệt độ
Giới thiệu về lò sấy
Lò sấy là một quy trình sử dụng nhiệt độ cao để khô hoặc làm “khô” nguyên liệu. Nhiệt độ sấy thường dao động từ 100 độ C trở lên, và quá trình hoạt động cơ bản của lò sấy là loại bỏ nước hoặc hơi nước có trong nguyên vật liệu, từ đó làm cho nguyên liệu dần khô hơn.
Vận hành của lò sấy công nghiệp dựa vào nguyên tắc đối lưu của các dòng không khí nóng. Khi lò sấy hoạt động, các thanh rơ le nhiệt sẽ làm nóng không khí bên trong. Không khí nóng này sẽ tuần hoàn trong lò sấy và được đo nhiệt độ bằng một đồng hồ đo nhiệt.
Vai trò quan trọng của bộ điều khiển nhiệt độ lò sấy
Bộ điều khiển nhiệt độ lò sấy có vai trò quan trọng trong quá trình này. Nó giúp giám sát và điều chỉnh nhiệt độ bên trong lò sấy. Bằng cách sử dụng nguyên lý PID, bộ điều khiển điều chỉnh thanh rơ le nhiệt để duy trì nhiệt độ ổn định, điều này rất quan trọng để nguyên liệu không bị khô quá mức mong muốn.
Với vai trò quan trọng như vậy, bộ điều khiển nhiệt độ trong lò sấy không chỉ giúp người giám sát biết nhiệt độ bên trong lò mà còn đảm bảo quá trình sấy diễn ra hiệu quả và kiểm soát được mức độ khô của nguyên liệu. Ngoài ra, hiện nay còn có một số lò sấy sử dụng nhiên liệu như gas, than củi và các nguyên liệu chất đốt khác, nhưng vai trò của bộ điều khiển nhiệt độ vẫn giữ nguyên trong việc duy trì sự ổn định nhiệt độ trong quá trình sấy.
Cơ chế hoạt động của bộ điều khiển nhiệt độ lò sấy
Bộ điều khiển nhiệt độ lò sấy hoạt động bằng cách nhận tín hiệu từ một cảm biến nhiệt độ, được sử dụng để đo lường nhiệt độ trong lò sấy. Thông tin nhiệt độ từ cảm biến sẽ hiển thị trên bộ điều khiển, giúp chúng ta biết được mức nhiệt độ hiện tại.
Sau đó, bộ điều chỉnh nhiệt độ này sẽ kiểm soát bộ phận gia nhiệt. Dựa vào tín hiệu nhiệt độ, bộ điều khiển sẽ điều chỉnh bộ phận gia nhiệt sao cho nhiệt độ trong lò sấy luôn duy trì ở mức ổn định.
Ví dụ, nếu quá trình sấy khô yêu cầu nhiệt độ ổn định là 60 độ C, khi lò sấy hoạt động, bộ phận gia nhiệt sẽ làm tăng nhiệt độ trong lò lên hơn 60 độ C. Khi nhiệt độ đạt tới mức 60 độ C (Setpoint), bộ điều khiển sẽ ngắt kết nối bộ phận gia nhiệt thông qua một relay. Điều này khiến nhiệt độ trong lò giảm xuống khoảng 55 độ C. Sau đó, bộ điều chỉnh sẽ kích hoạt lại bộ phận gia nhiệt khi nhiệt độ giảm xuống đến mức đã thiết lập.
Nhờ cơ chế này, nhiệt độ trong lò sấy được duy trì ở mức ổn định, và sự chênh lệch nhiệt độ chỉ trong khoảng 60 độ C như yêu cầu.
Phân loại bộ điều khiển nhiệt độ lò sấy
Hiện nay, bộ điều khiển nhiệt độ lò sấy được phân loại thành hai loại chính:
Bộ điều khiển nhiệt độ bằng cơ
Bộ điều khiển nhiệt độ này được thiết kế với màn hình hiển thị có kim và dây đầu dò nhiệt độ trực tiếp. Chức năng của bộ này là điều khiển các thiết bị gia nhiệt thông qua relay thường đóng hoặc thường mở. Tuy nhiên, bộ điều khiển này có độ chính xác không cao và kim đồng hồ hiển thị có thể gây sai lệch do rung động. Do đó, loại bộ điều khiển này thường được sử dụng trong các lò sấy không yêu cầu độ chính xác cao như trong lĩnh vực thực phẩm và nông sản.
Bộ điều khiển nhiệt độ PID
Bộ điều khiển PID (Proportional-Integral-Derivative) là loại bộ điều khiển điện tử dùng để điều khiển nhiệt độ trong lò sấy. Nó sử dụng nguyên lý PID để điều chỉnh bộ phận gia nhiệt một cách tự động và bù lại nhược điểm của bộ điều khiển cơ. Bộ điều khiển PID đem lại độ chính xác cao lên đến 0,1%, có màn hình hiển thị dạng số, cho phép cài đặt độ trễ và điểm Setpoint đóng ngắt theo yêu cầu. Nó cũng có khả năng điều khiển 2 bộ phận gia nhiệt bằng relay hoặc SSR (Solid State Relay), và có thể kết nối với nhiều loại cảm biến nhiệt độ như PT100, PT500, PT1000, Can k…
Ngoài ra, còn có một loại bộ điều chỉnh nhiệt độ khác là bộ điều khiển nhiệt độ tuyến tính. Loại bộ này sử dụng tín hiệu tuyến tính 4-20mA để điều khiển các loại bộ phận gia nhiệt, thích hợp cho các loại lò sấy sử dụng nhiên liệu như khí gas. Nó cho phép kiểm soát tự động các động cơ cung cấp nhiên liệu và hoạt động theo các điểm “Setpoint” đã được cài đặt. Tuy nhiên, bộ điều khiển này có giới hạn về nhiệt độ môi trường lắp đặt, thường chỉ từ 0 – 50 độ C.
Tầm quan trọng của bộ điều khiển nhiệt độ lò sấy trong quá trình sấy
Bộ điều khiển nhiệt độ đóng vai trò vô cùng quan trọng trong việc đảm bảo hiệu suất và chất lượng sản phẩm cuối cùng. Dưới đây là những lý do vì sao bộ điều khiển nhiệt độ lò sấy đóng góp quan trọng trong quá trình sấy:
1. Đảm bảo độ chính xác và ổn định: Bộ điều khiển nhiệt độ PID (Proportional-Integral-Derivative) giúp điều chỉnh bộ phận gia nhiệt một cách tự động và chính xác, đảm bảo nhiệt độ trong lò sấy luôn duy trì ở mức ổn định. Điều này rất quan trọng để đảm bảo nguyên liệu không bị khô quá mức hoặc chưa đạt độ khô mong muốn.
2. Hiệu quả vận hành: Bằng cách kiểm soát nhiệt độ một cách chính xác, bộ điều khiển nhiệt độ lò sấy giúp tiết kiệm năng lượng và tối ưu hóa quá trình sấy. Thay vì tiêu tốn nhiều năng lượng để duy trì nhiệt độ, hệ thống sẽ chỉ kích hoạt bộ phận gia nhiệt khi cần thiết, giúp giảm thiểu tổn thất năng lượng và giữ cho lò sấy hoạt động hiệu quả.
3. Kiểm soát chất lượng sản phẩm: Nhiệt độ chính xác trong lò sấy có ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm cuối cùng. Nếu nhiệt độ không được kiểm soát chính xác, sản phẩm có thể bị khô quá, mất chất lượng hoặc không đạt yêu cầu kỹ thuật. Bộ cảm biến nhiệt độ giúp đảm bảo chất lượng sản phẩm đáp ứng các tiêu chuẩn và yêu cầu kỹ thuật.
4. Tính linh hoạt và đa dạng ứng dụng: Bộ điều chỉnh nhiệt độ lò sấy có thể dễ dàng cài đặt và điều chỉnh theo yêu cầu cụ thể của quá trình sấy và loại nguyên liệu. Nó cũng có thể kết nối với nhiều loại cảm biến nhiệt độ và điều khiển nhiều bộ phận gia nhiệt, tùy thuộc vào yêu cầu sản xuất.
5. Tăng năng suất và hiệu quả sản xuất: Bằng cách duy trì nhiệt độ ổn định và điều chỉnh tối ưu quá trình sấy, bộ cảm biến nhiệt độ lò sấy giúp tăng năng suất và hiệu quả sản xuất. Quá trình sấy được thực hiện nhanh chóng, đồng thời đảm bảo chất lượng sản phẩm cao, từ đó nâng cao hiệu quả hoạt động của nhà máy và giảm thời gian sản xuất.
Các hãng uy tín sản xuất bộ điều khiển nhiệt độ lò sấy
Có nhiều hãng uy tín sản xuất các bộ cảm biến nhiệt độ lò sấy trên thị trường. Dưới đây là một số hãng nổi tiếng và được tin dùng trong ngành công nghiệp sản xuất và sấy khô:
1. Omron: Omron là một trong những nhà sản xuất hàng đầu trong lĩnh vực điều khiển tự động và tự động hóa. Họ cung cấp các bộ điều khiển nhiệt độ PID chất lượng cao, có độ chính xác và ổn định, được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp, bao gồm lĩnh vực sấy khô.
2. Siemens: Siemens là một công ty đa quốc gia, cung cấp các giải pháp tự động hóa và điều khiển công nghiệp. Họ sản xuất các bộ điều khiển nhiệt độ lò sấy với các tính năng tiên tiến, đáng tin cậy và dễ sử dụng, phù hợp cho các quy trình sấy khô phức tạp.
3. Eurotherm: Eurotherm chuyên sản xuất các thiết bị điều khiển nhiệt độ và quy trình trong lĩnh vực tự động hóa công nghiệp. Các bộ cảm biến nhiệt độ lò sấy của Eurotherm được đánh giá cao về độ chính xác và hiệu suất, hỗ trợ nhiều cảm biến và đáp ứng các yêu cầu khắt khe của ngành công nghiệp.
4. Fuji Electric: Fuji Electric cung cấp các bộ điều khiển nhiệt độ chất lượng cao, ổn định và đáng tin cậy. Các bộ điều khiển của họ tích hợp các tính năng thông minh, giúp tối ưu hóa quá trình sấy và nâng cao hiệu suất.
5. Honeywell: Honeywell là một tập đoàn công nghệ đa quốc gia, chuyên cung cấp các giải pháp tự động hóa và điều khiển công nghiệp. Họ sản xuất các bộ điều chỉnh nhiệt độ lò sấy được đánh giá cao về độ bền và khả năng tùy chỉnh, giúp đáp ứng các yêu cầu đa dạng của khách hàng.
6. Schneider Electric: Schneider Electric cung cấp các bộ điều khiển nhiệt độ với khả năng tùy chỉnh cao, tích hợp công nghệ tiên tiến và kiểm soát chính xác nhiệt độ. Sản phẩm của họ được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau, bao gồm cả lĩnh vực sấy khô.
Những hãng uy tín này cung cấp các bộ điều khiển nhiệt độ lò sấy với đa dạng tính năng và khả năng tùy chỉnh, giúp các doanh nghiệp đạt được hiệu quả và chất lượng tốt nhất trong quá trình sấy và sản xuất. Khi lựa chọn bộ điều khiển nhiệt độ, người dùng nên xem xét các yêu cầu cụ thể của quy trình sấy và chọn sản phẩm phù hợp nhất với nhu cầu của họ.
Các tính năng cần xem xét khi chọn mua bộ điều khiển nhiệt độ
Khi chọn mua bộ điều khiển nhiệt độ cho lò sấy, có một số tính năng quan trọng cần xem xét để đảm bảo sản phẩm được phù hợp và hoạt động hiệu quả trong quy trình sấy. Dưới đây là các tính năng cần xem xét khi chọn mua bộ điều khiển nhiệt độ lò sấy:
1. Độ chính xác và đáp ứng nhiệt độ: Tính năng quan trọng nhất của bộ điều khiển nhiệt độ là khả năng đảm bảo độ chính xác và đáp ứng nhiệt độ nhanh chóng. Bộ điều khiển nên có khả năng đo lường và điều chỉnh nhiệt độ chính xác để đảm bảo nguyên liệu trong lò sấy luôn đạt được mức nhiệt độ mong muốn.
2. Loại cảm biến hỗ trợ: Hãy xác định loại cảm biến nhiệt độ mà bộ điều khiển hỗ trợ. Các loại phổ biến như PT100, PT500, PT1000, NTC 10k và các loại can k. Đảm bảo rằng bộ điều khiển hỗ trợ cảm biến phù hợp với yêu cầu quá trình sấy của bạn.
3. Tích hợp PID Controller: Bộ điều khiển nhiệt độ PID (Proportional-Integral-Derivative) giúp kiểm soát nhiệt độ chính xác và ổn định. Đây là tính năng quan trọng để giảm thiểu sai số và dao động nhiệt độ trong quá trình sấy.
4. Loại đầu ra: Kiểm tra loại đầu ra của bộ điều khiển, liệu nó hỗ trợ Relay, SSR (Solid State Relay) hay Analog Output. Điều này quan trọng để kết nối với bộ phận gia nhiệt hoặc các thiết bị điều khiển nhiệt khác trong lò sấy.
5. Dễ sử dụng và cài đặt: Bộ cảm biến nhiệt độ nên có giao diện dễ sử dụng và cài đặt. Màn hình hiển thị số hoặc màn hình LCD sẽ giúp người sử dụng dễ dàng cài đặt và theo dõi nhiệt độ trong lò sấy.
6. Độ bền và tin cậy: Chọn các sản phẩm của các nhà sản xuất uy tín và được đánh giá cao về độ bền và tin cậy. Điều này đảm bảo rằng bộ điều khiển sẽ hoạt động ổn định trong thời gian dài và không gây sự cố trong quá trình sử dụng.
7. Phạm vi nhiệt độ và ứng dụng: Xem xét phạm vi nhiệt độ mà bộ điều khiển hỗ trợ và đảm bảo rằng nó phù hợp với nhu cầu sấy khô của bạn. Kiểm tra các tính năng bổ sung như độ trễ, điểm Setpoint đóng ngắt và các tính năng tùy chỉnh khác phù hợp với ứng dụng cụ thể của bạn.
8. Hỗ trợ kỹ thuật và dịch vụ sau bán hàng: Chọn nhà cung cấp cung cấp hỗ trợ kỹ thuật và dịch vụ sau bán hàng đáng tin cậy. Điều này sẽ giúp bạn giải quyết các vấn đề kỹ thuật nhanh chóng và đảm bảo rằng bộ điều khiển hoạt động hiệu quả suốt thời gian dài.
7. Cách sử dụng và bảo trì bộ điều chỉnh nhiệt độ
Cách sử dụng và bảo trì bộ cảm biến nhiệt độ lò sấy là rất quan trọng để đảm bảo quá trình sấy diễn ra hiệu quả và bền vững. Dưới đây là hướng dẫn cơ bản về cách sử dụng và bảo trì bộ điều khiển nhiệt độ lò sấy:
Cách sử dụng
1. Lắp đặt đúng cách: Trước khi sử dụng, đảm bảo lắp đặt bộ điều khiển nhiệt độ đúng cách theo hướng dẫn của nhà sản xuất và tuân thủ các quy định an toàn. Đặt bộ điều khiển ở một vị trí thoáng mát, tránh tiếp xúc với nước, bụi bẩn và tác động vật lý.
2. Điều chỉnh setpoint: Thiết lập giá trị nhiệt độ mong muốn (setpoint) trên bộ điều khiển. Điều này làm cho bộ điều khiển nhiệt độ giữ nhiệt độ trong lò sấy ổn định tại mức mong muốn.
3. Giám sát nhiệt độ: Theo dõi màn hình hiển thị của bộ điều khiển để theo dõi nhiệt độ bên trong lò sấy. Nếu nhiệt độ không đạt đến setpoint hoặc có bất kỳ sai số nào, kiểm tra hệ thống và điều chỉnh lại cài đặt nếu cần thiết.
4. Theo dõi các thông số cảm biến: Kiểm tra định kỳ các cảm biến nhiệt độ và xem xét tính trạng hoạt động của chúng. Nếu cảm biến bị hỏng hoặc không đáp ứng đúng, thay thế ngay để tránh sai lệch dữ liệu.
5. Điều chỉnh PID controller (nếu có): Nếu bộ điều chỉnh nhiệt độ sử dụng PID controller, điều chỉnh các thông số PID (Proportional, Integral, Derivative) để đạt được hiệu suất tốt nhất và kiểm soát nhiệt độ chính xác.
Cách bảo trì
1. Vệ sinh định kỳ: Bảo trì lò sấy và bộ điều khiển nhiệt độ bằng cách vệ sinh định kỳ để loại bỏ bụi bẩn và chất bẩn tích tụ trên bề mặt và cảm biến. Điều này giúp duy trì hiệu suất và độ chính xác của bộ điều khiển.
2. Kiểm tra điện áp: Đảm bảo kiểm tra điện áp cung cấp cho bộ điều khiển nhiệt độ và lò sấy. Điện áp không ổn định có thể gây ra sai số và ảnh hưởng đến hiệu suất của bộ điều khiển.
3. Kiểm tra các thiết bị gia nhiệt: Định kỳ kiểm tra trạng thái hoạt động của các thiết bị gia nhiệt như resistor, relay, hay SSR. Thay thế các linh kiện hỏng hóc để đảm bảo bộ điều khiển hoạt động ổn định.
4. Điều chỉnh lại setpoint: Nếu cần thiết, điều chỉnh lại setpoint theo yêu cầu quy trình sấy mới để đảm bảo hiệu suất tốt nhất.
5. Kiểm tra tính chính xác: Định kỳ kiểm tra tính chính xác của bộ điều khiển bằng cách so sánh nhiệt độ được đo bằng thiết bị đo nhiệt độ độc lập. Nếu có sai số, điều chỉnh lại PID controller và các thông số tương ứng.
