Controle de Temperatura: como fazer e qual controlador escolher
Automação Industrial

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.

Leia nosso artigo sobre controle de processos industriais e como implementar

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.

funcionamento de um controlador de temperatura

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.

Confira a maior linha de produtos de automação industrial da Kalatec

Posts relacionados

Edilson Cravo

Edilson Cravo

Engenheiro de Aplicação com mais de 21 anos de experiência e 5000 visitas únicas em Indústrias. É Gestor da Kalatec Automação. Especialista em Controle e Automação Industrial (USP). Engenharia de Processo (MAUA) Gestão de Inovação (ESPM) e Gestão de PME (FGV). Treinado nas fábricas Emerson Motion Control, AMP, Gecko Driver, Arcus Technology , Nexen, Hiwin, Delta Automação, Estun, Moons, HNC, Leadshine, Xinje, TBI. Foi consultor de projetos no Instituto Nuclear Brasileiro, Embraer, Rede Globo e USP (Projeto Inspire).

Veja também

Abrir WhatsApp