کنترلر اتونیکس مدل AUTONICS TC4Y-14R

معزفی و روش برنامه‌ریزی و تنظیمات کنترلر دمای Autonics TC4Y-14R را مرحله‌ به‌ مرحله توضیح می‌دهم؛ به‌گونه‌ای که بتوانید در کارگاه یا تابلو برق صنعتی، دستگاه را نصب کنید، نوع سنسور را مشخص نمایید، دمای موردنظر را به آن بدهید و خروجی رله را برای کنترل هیتر یا تجهیزات حرارتی تنظیم کنید.ابتدا یک نکته مهم: این مدل یک کنترلر دما با نمایشگر دیجیتال است. منظور از «برنامه‌ریزی» در این دستگاه معمولاً وارد کردن برنامه نرم‌افزاری نیست؛ بلکه تنظیم پارامترهای داخلی دستگاه از طریق کلیدهای روی پنل است. شما نوع ورودی سنسور، دمای مطلوب، روش کنترل، حدود خروجی و در صورت نیاز آلارم را تنظیم می‌کنید.

۱. آشنایی با کنترلر TC4Y-14R

این کنترلر برای کاربردهایی مانند موارد زیر مناسب است:

• کنترل دمای المنت و کوره‌های صنعتی
• کنترل دمای دستگاه‌های بسته‌بندی و تزریق پلاستیک
• کنترل حرارت مخازن و تجهیزات فرایندی
• کنترل دمای گرم‌کن‌ها و ماشین‌آلات تولیدی
• کنترل هیتر از طریق کنتاکتور یا رله حالت جامد SSR، متناسب با نوع خروجی و طراحی مدار

پسوند 14R در نام مدل، بخشی از کد پیکربندی دستگاه است. برای تعیین دقیق نوع تغذیه، خروجی‌ها و ترمینال‌ها باید مشخصات نسخه دستگاه و نقشه چاپ‌شده روی بدنه بررسی شود؛ به‌ویژه پیش از سیم‌بندی برق شهر.

۲. معنی کلیدها و چراغ‌های روی پنل

PV — دمای واقعی

دمایی که سنسور در همان لحظه اندازه‌گیری می‌کند؛ مثلاً ۱۸۰ درجه سانتی‌گراد.

SV — دمای تنظیم‌شده

دمای هدفی که شما تعیین می‌کنید؛ مثلاً ۲۰۰ درجه سانتی‌گراد.

MD / Mode — ورود و تأیید تنظیمات

برای مشاهده یا تغییر دمای هدف و حرکت بین پارامترها استفاده می‌شود. کلیدهای بالا و پایین نیز برای تغییر مقادیر هستند.

چراغ OUT وضعیت خروجی کنترل را نشان می‌دهد؛ روشن بودن آن به معنی فعال بودن فرمان خروجی است، نه لزوماً روشن بودن قطعی المنت.

این مشخصات و عملکردها در راهنمای رسمی سری TC4 اتونیکس آمده‌اند. 

۳. روش اول: وارد کردن دمای موردنظر (SV)

فرض کنیم می‌خواهید دمای یک کوره یا هیتر روی ۲۰۰ درجه سانتی‌گراد تنظیم شود.

1- مشاهده دمای تنظیم‌شده

در حالت عادی نمایشگر دمای واقعی PV را نشان می‌دهد. یکی از کلیدهای پنل را بزنید تا مقدار SV نمایش داده شود.

 2- تغییر مقدار

با کلیدهای بالا و پایین مقدار را به ۲۰۰ برسانید. اگر دستگاه امکان انتخاب رقم را نشان داد، از کلید مربوط به جابه‌جایی رقم استفاده کنید.

3- ثبت مقدار

کلید MD را طبق روش کار دستگاه فشار دهید تا مقدار ثبت شود و نمایشگر به حالت عادی برگردد.

اکنون کنترلر تلاش می‌کند دمای اندازه‌گیری‌شده را به دمای هدف نزدیک کند. البته عملکرد واقعی به سیم‌بندی، نوع سنسور و تنظیمات کنترل بستگی دارد.

۴. روش دوم: برنامه‌ریزی پارامترهای داخلی

این قسمت مهم‌ترین بخش تنظیم کنترلر است. در سری TC4 پارامترها در دو گروه تنظیمات ارائه می‌شوند. برای دسترسی به گروه‌ها، کلید MD را طبق مدت‌زمان درج‌شده در راهنمای دستگاه نگه دارید؛ ورود به گروه تنظیمات با تنظیم عادی SV متفاوت است. در نسخه‌های مختلف، ترتیب نمایش پارامترها و برخی گزینه‌ها ممکن است تفاوت داشته باشد. 

پارامترهای مهم .نام پارامتر .معنی و کاربرد :

توجه: نام‌های جدول راهنمای مفهومی هستند؛ برای تغییر هر مقدار باید همان کدی را که واقعاً روی نمایشگر TC4Y شما ظاهر می‌شود ملاک قرار دهید.

مرحله اول: تعیین نوع سنسور :

پارامتر IN-T مشخص می‌کند کنترلر از چه سنسوری استفاده می‌کند. این مدل از ورودی‌های زیر پشتیبانی می‌کند: 

کد ورودی نوع سنسور

مثلاً اگر سنسور نصب‌شده روی کوره ترموکوپل نوع K است، باید ورودی متناسب با آن انتخاب شود. انتخاب اشتباه ممکن است باعث نمایش دمای نادرست یا عملکرد نامناسب کنترلر شود.

مرحله دوم: انتخاب روش کنترل دو روش پرکاربرد عبارت‌اند از:

الف) کنترل ON/OFF

در این روش، خروجی با توجه به دمای تنظیم‌شده روشن یا خاموش می‌شود. این روش برای بسیاری از هیترها و کاربردهای ساده مناسب است.

مثال: دمای هدف ۲۰۰ درجه و هیسترزیس ۴ درجه باشد. بسته به جهت کنترل و تعریف هیسترزیس، خروجی در محدوده‌ای نزدیک به دمای هدف قطع و وصل خواهد شد.

ب) کنترل PID :

در این روش کنترلر شدت یا مدت فرمان خروجی را متناسب با اختلاف دما تنظیم می‌کند. این روش برای کنترل دقیق‌تر و کاهش نوسان دما مناسب است؛ اما به تنظیم درست پارامترها نیاز دارد.

در کنترلر TC4Y، تنظیمات P، I و D برای روش PID استفاده می‌شوند. اگر تجربه تنظیم PID ندارید، بهتر است ابتدا روش خودتنظیمی یا Auto-tuning را طبق دفترچه اجرا کنید و سپس رفتار دما را بررسی نمایید. 

. یک مثال عملی برای راه‌اندازی هیتر فرض کنید کاربرد شما به این صورت است:دمای هدف ۲۰۰°C سنسور

ترموکوپل K، مشروط به اینکه سنسور واقعی شما همین نوع باشد

روش کنترل :ON/OFF برای شروع ساده، یا PID برای کنترل دقیق‌تر

خروجی : رله کنترل یا خروجی فرمان SSR، مطابق سیم‌بندی و مشخصات دستگاه

برای چنین کاربردی، ابتدا ورودی سنسور را درست انتخاب کنید، سپس دمای هدف را روی ۲۰۰ درجه بگذارید و روش کنترل را تعیین کنید. بعد از راه‌اندازی، دمای واقعی را زیر نظر بگیرید و عملکرد خروجی را بررسی نمایید.

۶. نکات مهم سیم‌بندی و ایمنی

• برق دستگاه را پیش از هرگونه سیم‌بندی قطع کنید.
• ترموکوپل و سنسورهای مقاومتی را مطابق نقشه ترمینال همان مدل متصل کنید.
• خروجی رله کنترلر TC4Y-14R دارای ظرفیت نامی حداکثر ۲۵۰ ولت AC و ۳ آمپر است؛ برای بارهای پرقدرت هیتر معمولاً از کنتاکتور مناسب استفاده می‌شود.
• خروجی SSR این سری، در نسخه مربوط، سیگنال فرمان حدود ۱۲ ولت DC با حداکثر جریان ۲۰ میلی‌آمپر است؛ این خروجی را نباید مستقیماً به المنت وصل کرد.
• برای کوره یا هیتر پرخطر، حفاظت مستقل اضافه‌دما نیز در نظر بگیرید.
  
  ۷. برای اینکه تنظیمات را دقیقاً مطابق دستگاه شما بنویسم

دوست عزیز، لطفاً فقط این یک مورد را مشخص کنید تا مراحل را با کدهای واقعی منو و مقادیر پیشنهادی، متناسب با کار شما ادامه بدهم:

1. سنسور متصل به کنترلر چیست؟

ترموکوپل K

ترموکوپل J

سنسور Pt100

سنسور Cu50

نوع سنسور را نمی‌دانم

2. کنترلر برای چه کاری استفاده می‌شود؟

المنت یا کوره حرارتی

مخزن گرم‌کن

چیلر یا سیستم سرمایشی

کاربرد دیگر

3. روش کنترل موردنظر شما چیست؟

روشن و خاموش کردن رله

کنترل دقیق PID

هنوز مشخص نیست

ادامه راهنمای تنظیمات: 

راهنمای برنامه‌ریزی دقیق Autonics TC4Y-14R را برای مثالا کاربرد . سنسور: ترموکوپل K؛ کاربرد: المنت یا کوره حرارتی؛ روش کنترل: ON/OFF. کدهای واقعی منو، ترتیب کلیدها، مقادیر پیشنهادی و نکات سیم‌بندی را توضیح می دهیم جهت آموزش این روش کار  برای کاربردی که مشخص کردیم، یعنی ترموکوپل نوع K، کوره یا المنت حرارتی و کنترل روشن/خاموش (ON/OFF)، تنظیمات را باید در دو بخش انجام دهید: انتخاب ورودی سنسور و تعیین روش کنترل و هیسترزیس.

مشخصات رسمی سری TC4Y تأیید می‌کند که این کنترلر از ترموکوپل K با کد KCA، کنترل ON/OFF و خروجی رله ۲۵۰ ولت AC با جریان نامی ۳ آمپر پشتیبانی می‌کند. 

۱. ترتیب ورود به منوها

روی پنل سه کلید اصلی دارید: بالا، MD و پایین.

طبق راهنمای سری TC4، در حالت عادی:

• نگه‌داشتن کلید MD حدود ۲ ثانیه، ورود به گروه تنظیمات اول را انجام می‌دهد.
• نگه‌داشتن MD حدود ۴ ثانیه، ورود به گروه تنظیمات دوم را انجام می‌دهد.
• با کلیدهای بالا و پایین مقدار پارامتر را تغییر دهید.
• با فشردن MD مقدار را ثبت کرده و به پارامتر بعدی بروید.
• برای بازگشت به حالت نمایش دما، MD را حدود ۳ ثانیه نگه دارید.

این زمان‌ها را با نمایشگر دستگاه و نمودار منوی همان نسخه تطبیق دهید؛ اگر منو یا کد متفاوتی مشاهده کردید، قبل از تغییر مقادیر ادامه ندهید. 

۲. تنظیم دقیق نوع سنسور K

پارامتر IN-T مربوط به انتخاب سنسور ورودی است. این پارامتر در گروه دوم تنظیمات قرار دارد.

پارامتر: IN-T .گروه دوم تنظیمات (PAR2) .مقدار موردنیاز .KCA

یعنی ترموکوپل نوع K؛ محدوده اسمی این ورودی در مشخصات کنترلر از ۵۰- تا ۱۲۰۰ درجه سانتی‌گراد است.

روش انجام:

1. از حالت نمایش دما، MD را حدود ۴ ثانیه نگه دارید تا وارد PAR2 شوید.

2. با فشردن MD به پارامتر IN-T برسید.

3. با کلیدهای بالا و پایین، مقدار را روی KCA بگذارید.

4. MD را فشار دهید تا مقدار ثبت شود.

5. با نگه‌داشتن MD حدود ۳ ثانیه به نمایش دما بازگردید.

توجه کنید که تغییر نوع سنسور ممکن است مقادیر محدودکننده دما و برخی پارامترهای مرتبط را به مقادیر اولیه برگرداند؛ بنابراین انتخاب سنسور را پیش از تنظیم سایر پارامترها انجام دهید. 

۳. تنظیم کنترل روشن/خاموش (ON/OFF)

در این مرحله باید مشخص کنید کنترلر برای گرم‌کردن کوره کار کند، نه سرمایش.

در گروه دوم تنظیمات، پارامترهای زیر را به ترتیب بررسی کنید:

پارامتر . مقدار پیشنهادی .توضیح

این کدها در نمودار رسمی پارامترهای سری TC4 آمده‌اند. 

ترتیب تغییر: از حالت عادی وارد PAR2 شوید، پارامترها را با فشردن MD یکی‌یکی پیدا کنید، مقدار مناسب را انتخاب کنید و در پایان از منو خارج شوید.

برای L-SV و H-SV محدودیت ایمنی دلخواه خود را متناسب با حداکثر دمای مجاز کوره تعیین کنید؛ مقدار H-SV را بدون توجه به تحمل حرارتی المنت، سنسور و قطعه کار روی حداکثر محدوده دستگاه نگذارید.

۴. تنظیم هیسترزیس (HYS)

هیسترزیس تعیین می‌کند خروجی در چه محدوده‌ای اطراف دمای تنظیمی قطع و وصل شود. این پارامتر در گروه اول تنظیمات قرار دارد و در حالت ONOF نمایش داده می‌شود. 

برای شروع، مقدار پیشنهادی من برای یک کوره معمولی ۲ تا ۵ درجه سانتی‌گراد است؛ مقدار دقیق به جرم حرارتی کوره و دقت موردنیاز بستگی دارد.

مثلاً اگر:

• دمای تنظیمی SV = 200°C
• هیسترزیس HYS = 2°C
• عملکرد O-FT = HEAT

باشد، در یک کنترل گرمایشی معمولی، خروجی با افت دما تا حدود ۱۹۸ درجه فعال و با رسیدن دما به ۲۰۰ درجه غیرفعال می‌شود. این مثال رفتار متداول هیسترزیس گرمایشی را نشان می‌دهد؛ جهت دقیق قطع و وصل را در راه‌اندازی واقعی بررسی کنید.

برای ورود به HYS:

1. از حالت عادی، MD را حدود ۲ ثانیه نگه دارید تا وارد PAR1 شوید.

2. با فشردن MD به HYS برسید.

3. مقدار را روی 002 بگذارید.

4. MD را فشار دهید و سپس برای خروج، آن را حدود ۳ ثانیه نگه دارید.

۵. سیم‌بندی سنسور و خروجی رله

در سیم‌بندی این کنترلر سه بخش را از هم جدا کنید:

• ورودی سنسور: ترموکوپل K را به ورودی سنسور با رعایت قطبیت مثبت و منفی وصل کنید. در نمودار سری TC4Y، ورودی ترموکوپل به ترمینال‌های ۱۰ و ۱۱ اختصاص دارد؛ نقشه چاپ‌شده روی دستگاه را ملاک نهایی قرار دهید.
• تغذیه: نسخه TC4Y-14R با تغذیه ۱۰۰ تا ۲۴۰ ولت AC، فرکانس ۵۰/۶۰ هرتز معرفی شده است. ترمینال‌های تغذیه را دقیقاً از روی نقشه همان دستگاه شناسایی کنید.
• خروجی رله: کنتاکت رله داخلی برای فرمان به مدار بار است و ظرفیت نامی آن ۲۵۰ ولت AC و ۳ آمپر است. برای المنت‌های پرقدرت، خروجی کنترلر را به بوبین کنتاکتور مناسب متصل کنید؛ نه اینکه جریان اصلی المنت را از رله کوچک کنترلر عبور دهید.
  
  نکات ایمنی مهم:
• پیش از سیم‌بندی، برق تابلو را کاملاً قطع کنید.
• سیم ترموکوپل را از کابل‌های قدرت و خروجی المنت جدا نگه دارید تا نویز کمتری وارد اندازه‌گیری شود.
• از حفاظت مستقل اضافه‌دما و تجهیزات حفاظتی متناسب با توان کوره استفاده کنید.
• اگر سنسور قطع شود یا خطای OPEn مشاهده شود، مدار گرمایش را بررسی کنید و تا رفع علت، دستگاه را بدون نظارت رها نکنید.

۶. آزمایش نهایی قبل از بهره‌برداری

پس از پایان تنظیمات، مراحل زیر را انجام دهید:

1. دمای هدف را ابتدا روی مقداری پایین‌تر از دمای کاری واقعی قرار دهید.
2. بررسی کنید دمای نمایشگر با دمای تقریبی محیط یا ابزار اندازه‌گیری مستقل سازگار باشد.
3. چراغ OUT را هنگام سرد شدن و گرم شدن مشاهده کنید تا منطق عملکرد رله تأیید شود.
4. با افزایش دما، قطع و وصل خروجی و عملکرد کنتاکتور را بررسی کنید.
5. پس از اطمینان از صحت سنسور، سیم‌بندی و حفاظت‌ها، دمای هدف را به مقدار کاری موردنیاز افزایش دهید.