Temperaturregler

Um Temperaturen einzustellen, also um eine Temperatur zu regeln, werden ein oder mehrere Temperaturregler benötigt. Dieser Text soll eine Entscheidungshilfe vor dem Kauf von einem Temperaturregler geben. Wir klären hier einige Fragen, die bei der Beratung von Temperaturreglern immer wieder auftauchen.

Welches Sensorsignal steht zur Verfügung?
Diese Frage ist grundlegend und sollte als erstes beantwortet werden. Steht das Messsignal als 0 … 10 V oder 4 … 20 mA bereit, kann ein Temperaturregler mit Prozesseingang verwendet werden. Wenn das Messsignal von einem Widerstandssensor, also ein PT100 oder PT1000 oder einem Thermoelement kommt, dann muss ein Temperaturregler mit einem entsprechenden RTD oder TC Messeingang gewählt werden. Sollte noch nicht klar sein, wie das Sensorsignal bereitsteht oder der Sensor kann sich während der Anwendung ändern, können Temperaturregler verwendet werden, die einen universalen Messeingang besitzen. Derartige Temperaturregler besitzen einen Messeingang, der ermöglicht, dass sowohl Prozess- als auch Temperatursignale verarbeitet werden können.

Ist die Frage nach dem Sensorsignal geklärt, muss sich überlegt werden, welchen Ausgang zum Regeln der Temperaturregler verwenden soll. Dazu muss bekannt werden a) welcher Aktor an den Regler angeschlossen wird und / oder b) ob die Temperaturregelung stetig oder unstetig erfolgen soll.
Wird eine stetige Temperaturregelung benötigt empfiehlt es sich einen Temperaturregler mit einem SSR-Ausgang oder einem kontinuierlichen Analogausgang zu wählen. Wird nur eine einfache, etwas ungenauere Temperaturregelung benötigt reicht auch ein Temperaturregler mit einem Relaisausgang.

Wann muss eine stetige Temperaturreglung erfolgen?
Eine stetige Regelung der Temperatur mit einem Temperaturregler sollte immer dann erfolgen, wenn ein zu starkes Über- oder Unterschwingen der Temperatur Fehler im Prozess oder am Produkt erzeugt. Mithilfe der stetigen PID-Regelung erreicht der Temperaturregler ein genaues anfahren des Sollwertes ohne das der Ist-Wert überschwingt. Viele Temperaturregler besitzen eine sog. Smart-PID Funktion. Das bedeutet, dass der Regler die optimalen P,I & D Parameter für den Prozess durch Berechnungen selber findet.

Findet mit dem Temperaturregler eine stetige Regelung statt, sollte der Temperaturregler mit einem SSR Ausgang oder einem Analogausgang ausgestattet werden.

Warum kann zur kontinuierlichen Temperaturreglung kein Relais verwendet werden?
Wird der Temperaturregler zur stetigen Reglung eingesetzt, sollten keine herkömmlichen Relais verwendet werden. Dies liegt daran, dass der Temperaturregler dann zu träge arbeiten würde und der Sollwert womöglich nicht rechtzeitig erreicht würde oder der Istwert stark schwankt. Weiterhin ist es bei Relais so, dass diese eine begrenzte Anzahl an Schaltzyklen besitzen. Dies würde bei einer stetigen Temperaturregelung dazu führen, dass das Regelrelais im Temperaturregler schnell das Lebensende erreicht hätte. Aus diesem Grund werden bei Temperaturreglern, die zu kontinuierlichen Regelung verwendet werden verschleißfreie Solid State Relais verwendet. Diese SSR Halbleiterrelais geben Impulsweise eine Spannung heraus, die dann von Leistungs-SSRs verwendet wird um entsprechend angeschlossene Heizungen oder Kühlelemente mit dem Temperaturregler zu steuern.

Weiterhin gibt es noch andere Kriterien, die zur Auswahl des richtigen Temperaturreglers beitragen.

So können einfache Temperaturregler lediglich den IST-Wert anzeigen. Höherwertigere Temperaturregler, aber den Ist- und Soll-Wert.

Verschiedene andere Temperaturregler lassen eine Programmregelung zu. Das bedeutet, dass verschiedene Sollwerte vom Temperaturregler angefahren werden und so zeitlich verarbeitet werden können. Diese Funktion ist gerade bei kritischen Regelprozessen nützlich.

PCE Instruments kann für den Anwendungsfall speziell Temperaturregler empfehlen und Lösungen erarbeiten, damit der Temperaturregler entsprechend richtig gewählt wird.

Temperaturregler sind ein großer Bestandteil der Regeltechnik. Temperaturregler erfassten den Ist-Wert eines Mediums und verändern dessen Temperatur bis ein eingestellter Soll-Wert erreicht ist. Einfach Regelung der Temperatur mit dem PCE-RE82 Temperaturregler Die einfachste und am weitesten verbreitete Form eines Temperaturreglers ist das Thermostat. Dieser einfache Temperaturregler hält eine feste, voreingestellte Temperatur als Solltemperatur konstant. Um in der Regeltechnik Temperaturen auf einem konstanten Level zu halten werden Temperaturregler in Verbindung mit verschiedenen Sensoren eingesetzt.

Zum Beispiel kann an einen einfachen Regler ein Thermoelement angeschlossen werden, das stetig die Temperatur einer Flüssigkeit misst. Der Temperaturregler verarbeitet das gemessene Signal, der sogenannte Sollwert, und regelt durch ein- und ausschalten durch z.B. einer Heizung die Temperatur des Wasserbades. Des Weiteren spielen bei der Regelung der Temperatur noch verschiedene andere Größen eine große Rolle. So wirkt die Umgebungstemperatur auf den Temperaturregler mit ein. Diese sogenannte Störgröße muss der Regler kompensieren und ggf. durch kühlen der Flüssigkeit entgegenwirken.