Controle de Temperatura: como fazer e qual controlador escolher
Em uma fábrica, o controle de temperatura mantém a estabilidade dos processos, que seguem uma padronização e atuam sob constante monitoramento, realizando as adequações necessárias.
Dentro de um sistema, o controlador de temperatura contribui para que inconformidades nos processos sejam identificadas e solucionadas.
A Kalatec te convida a acompanhar esse artigo para conhecer melhor tal instrumento de medição e saber como ele está presente na indústria. Preparamos também dicas para ajudar a escolher o modelo ideal.
O que é um controlador de temperatura?
Controlador de Temperatura é um equipamento utilizado para manter objetos, ou ambientes, quentes ou resfriados de acordo com a temperatura desejada. Faz medições e propicia as condições ideais para diferentes processos industriais.
É conectado a um sensor (um termopar ou uma sensor tipo J,K, por exemplo) e fornece uma saída para um dispositivo de controle, como um aquecedor ou um resfriador.
É usado em fornos, estufas, tanques, câmaras climatizadas, embaladoras, processamento de alimentos, chillers, ar condicionados, extrusoras de plástico, formadoras térmicas, caldeiras, secadores, entre outras aplicações industriais.
O instrumento compõe um sistema de controle que resulta na qualidade dos materiais, das operações e dos produtos.
O controlador faz, automaticamente, medições e regulagem dos graus de calor ou frio, seguindo uma programação prévia.
Diversos tipos de matérias-primas e insumos dependem do controle de temperatura que, se não acontecer, os torna improdutivos.
O controle também é importante para a segurança das atividades industriais, pois coloca sistemas e máquinas em condições apropriadas para o trabalho, prevenindo quebras e acidentes que podem ser graves.
Tipos de controladores de temperatura existentes no mercado
O controlador consegue atender a muitos projetos, pois tem versões em diferentes modelos e formatos, apresentando variados recursos e características. Os tipos mais comercializados são o Multi-loop e o Single Loop.
Os dispositivos Single Loop controlam uma variável específica. São econômicos e simples, apresentando modelos básicos a incrementados.
O Multi-loop controla a temperatura de duas ou mais zonas e se integra a outros equipamentos.
Como funciona um controlador de temperatura?
O controlador de temperatura usa um sensor para comparar a temperatura atual com a temperatura esperada e, após essa medição e a constatação de diferença, emite sinais de correção.
As ações de ajuste realizadas neste momento são acionamentos, ou desligamentos, de aparelhos de refrigeração ou aquecedores, por exemplo.
Controladores de tensão e corrente, ou válvulas como as do tipo proporcionais fazem regulagens na energia para alcançar a temperatura especificada pelo usuário.
Portanto, o controlador consegue adequar a potência dos dispositivos para chegar à temperatura alvo. De acordo com as mudanças climáticas, alguns modelos ainda fazem compensações de forma automática.
E quais são os parâmetros do controle de temperatura?
Para configurar a temperatura desejada no controlador é usado o parâmetro “Setpoint”. Com ele o sistema saberá quando precisa ser desligado, para manter o grau esperado de aquecimento ou resfriamento.
Já o parâmetro “Histerese” tem o papel de apontar a temperatura de religação do sistema. A “Calibração do Sensor” serve para os casos em que o controlador mostra uma temperatura em seu display, mas ao aferir com um termômetro, o número é outro.
Com esse parâmetro, o usuário pode fazer uma compensação de até 15 graus para acabar com a diferença.
O recurso “Alarme” é usado para sinalizar ao funcionário importantes limites do processo, por exemplo: quando houver variação de valores em comparação com o número determinado pelo “Setpoint”.
Pode ser um alarme “Alto” ou “Baixo”, indicando quando a temperatura está acima ou abaixo do desejado, conseguindo desligar o equipamento para protegê-lo de superaquecimentos ou congelamentos.
Também existem alarmes de “Loop”, de “Desvio” e de “Banda”, além de diversas outras opções de parâmetros.
Dicas para escolher corretamente os controladores de temperatura
Para contar com as vantagens do controlador e garantir melhor desempenho a um processo de fabricação, é preciso selecionar o modelo mais adequado. Para te ajudar nessa tarefa, observe essas dicas:
Conheça a sua necessidade
Para fazer uma primeira triagem, identifique a faixa de temperatura de trabalho do seu processo. Isso irá ajudar a fazer o dimensionamento correto do aparelho, para trazer os resultados esperados.
Verifique as medidas
O controlador deve ter dimensões compatíveis com a aplicação. Ou seja, a largura, altura e profundidade do produto e do local de instalação devem ser considerados.
Usabilidade
Por cumprirem um papel fundamental nas fábricas, o controlador deve ser de fácil manuseio, com telas e recursos intuitivos, para que os operadores consigam monitorar com facilidade as temperaturas.
E, claro, deve suportar as principais redes de comunicação industriais, como o protocolo Modbus.
Cheque a tensão e as saídas
Nunca é demais lembrar: confira a compatibilidade da tensão de alimentação do controlador com o seu local de instalação.
Além disso, saiba os tipos e a quantidade de saídas que você vai precisar para fazer a ligação com os equipamentos que exigem o controle.
Pense no sensor
É relevante saber o tipo de sensor que será usado no seu sistema de controle de temperatura, já que alguns modelos de controladores apresentam entradas apenas para sensores específicos.
Procedência do equipamento
Por último e não menos importante, se atente quanto à qualidade do produto, que deve atender a normas e certificações internacionais de segurança como a CE (Conformidade Europeia) e a UL (Underwriters Laboratories).
O controle de temperatura nos processos industriais
Uma pesquisa da Universidade de Brasília ressalta a importância do monitoramento da temperatura e do tratamento térmico dos alimentos, para preservar as suas características, nutrientes e qualidade.
O estudo afirma que “para conservação eficiente do alimento, deve-se observar a temperatura de exposição, o tempo a que será submetido à ela”, entre outros aspectos. E esse é apenas um exemplo em que o uso de controladores é inevitável.
Confira agora as formas mais adotadas para acompanhar os níveis de temperatura nas operações fabris:
1 – Controle de Temperatura ON/OFF
Envia sinais para as máquinas ligarem ou desligarem para adequar a temperatura e chegar ao nível de interesse.
É uma forma de controle de baixo custo e o seu funcionamento é considerado o mais simples. Exemplo: termostato de refrigeradores.
2 – Controle de Temperatura Proporcional
Tem a capacidade de reagir às variações térmicas antes que ultrapassem os padrões de temperatura desejados, atuando automaticamente e com agilidade, de acordo com as necessidades atuais. Exemplo: tanques industriais.
3 – Controle de Temperatura PID
O tipo de controle Proporcional Integral Derivativo se destaca pela sua eficiência, indicado para atuar em processos de alto desempenho.
Faz o controle preciso e remove a oscilação, provendo a variação contínua da saída, inserido em um sistema de realimentação de loop de controle.
Exemplos: CLPs (Controladores Lógico Programáveis), controladores Single-Loop, etc.
Conclusão
Esperamos ter esclarecido que o controle de temperatura garante a estabilidade dos processos na indústria, otimizando o seu desempenho.
Ao adotar controladores, os desvios de saída são amenizados e ocorre uma maior proximidade entre a especificação e o “Setpoint”.
Notamos que, além de garantir o funcionamento ideal do maquinário, a temperatura correta melhora a qualidade dos produtos e previne acidentes.
E para te ajudar a implementar as melhores opções de controladores disponíveis no mercado, contate a Kalatec – empresa especializada em produtos para automação.