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PID-Temperaturregler

Regeln Sie die Temperatur Ihrer Prozesse präzise mit den PID-Temperaturreglern von Fuji Electric. Sie sind kompakt, schnell und einfach zu konfigurieren und gewährleisten eine Regelung …

Regeln Sie die Temperatur Ihrer Prozesse präzise mit den PID-Temperaturreglern von Fuji Electric. Sie sind kompakt, schnell und einfach zu konfigurieren und gewährleisten eine stabile Regelung von Heiz- und Kühlprozessen, selbst bei sich ändernden Produktionsbedingungen.Vom PID-Regler mit einem Regelkreis für Kompaktmaschinen bis hin zum modularen Mehrkreis-System deckt unser Sortiment die Anforderungen von Industrieöfen, Trockenkammern, Verpackungsmaschinen, Kunststoffverarbeitungsanlagen, thermischen Anlagen und kontinuierlichen Prozessen ab.

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Leitfaden zum Kauf eines PID-Temperaturreglers

Techniker mit blauem Schutzhelm vor Schaltschränken in einer Industrieanlage

Eine instabile Temperatur kann die Qualität eines Produkts beeinträchtigen, den Energieverbrauch erhöhen, den Verschleiß der Anlagen beschleunigen oder Produktionsausfälle verursachen. Der PID-Temperaturregler ist daher ein wesentliches Element, um einen Temperatursollwert präzise einzuhalten.

Im Gegensatz zu einem einfachen Ein-Aus-Thermostat passt der PID-Regler seine Steuerung kontinuierlich an die Abweichung zwischen der gemessenen Temperatur und dem Sollwert an. Dadurch begrenzt er Schwankungen, reduziert Überschreitungen des Sollwerts und verbessert die Wiederholgenauigkeit des Prozesses.

Das Sortiment von Fuji Electric umfasst kompakte Regler, fortschrittliche digitale Modelle, spezielle Ausführungen für motorbetriebene Ventile sowie Mehrkreis-Systeme zur zentralen Steuerung mehrerer Bereiche.

Broschüre

Temperaturregler Fuji Electric

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Was ist ein PID-Temperaturregler?

PID-Temperaturregler PX9 von Fuji Electric mit doppelter Digitalanzeige für PV- und SV-Werte

Ein PID-Temperaturregler ist ein elektronisches Gerät, dessen Aufgabe es ist, die Temperatur einer Maschine oder eines Prozesses auf einem Sollwert zu halten.

Er empfängt das Signal eines Sensors, beispielsweise einer PT100-Sonde oder eines Thermoelements, und vergleicht anschließend die gemessene Temperatur mit dem eingestellten Sollwert. Anhand dieser Abweichung berechnet der Regler den Steuerbefehl, der an die Heiz- oder Kühlanlage weitergeleitet werden soll.

Dieser Befehl kann Folgendes steuern:

ein elektromechanisches Relais;
ein Halbleiterrelais (SSR);
ein Schütz;
ein Thyristor-Leistungsregler;
ein motorbetriebenes Ventil;
ein durch ein analoges Signal gesteuertes Stellglied.

Der PID-Regler kann somit elektrische Widerstände, Brenner, Kühlaggregate, Warm- oder Kaltwasserkreisläufe sowie zahlreiche andere thermische Anlagen steuern.

Wie funktioniert ein PID-Regler?

Der Regler misst kontinuierlich die Prozesstemperatur und vergleicht sie mit dem Sollwert. Die Differenz zwischen diesen beiden Werten stellt den Regelabweichungswert dar.

Anhand dieser Abweichung berechnet der Regler den Befehl, der an die Heizung, die Kühlung oder das motorbetriebene Ventil weitergeleitet werden soll. Wie er reagiert, hängt von den Parametern ab, die den drei Komponenten P, I und D zugeordnet sind.

Bediener, der eine Taste auf einem Bedienfeld betätigt, das mit drei digitalen Temperaturreglern ausgestattet ist

Proportionale Regelung und proportionale Verstärkung

Bei der proportionalen Regelung wird eine Korrektur vorgenommen, die direkt vom momentanen Fehler abhängt. Je größer die Abweichung zwischen Istwert und Sollwert ist, desto stärker ist die Regelbefehlsgröße.

Die Stärke dieser Reaktion hängt von der Proportionalverstärkung ab. Eine hohe Verstärkung bewirkt eine schnelle Korrektur, kann jedoch zu Schwankungen oder Schwingungen führen. Umgekehrt führt eine zu geringe Verstärkung zu einer langsameren Regelung und kann dazu führen, dass ein erheblicher Fehler bestehen bleibt.

Das Proportionalband gibt den Fehlerbereich an, innerhalb dessen sich der Ausgangswert stufenlos ändert. Je schmaler dieses Band ist, desto höher ist die Verstärkung. Je nach verwendeter Konvention können die Proportionalverstärkung und das Proportionalband als umgekehrt proportional zueinander betrachtet werden.

Eine falsche Einstellung dieser Komponente kann zu verschiedenen Problemen führen:

eine zu langsame Reaktion;
Schwankungen um den Sollwert;
eine erhebliche Temperaturüberschreitung;
eine übermäßige Empfindlichkeit gegenüber Störungen;
ein im stationären Zustand anhaltender Fehler.

Bediener, der einen Knopf unter einem digitalen Temperaturregler betätigt, der an einem Industrieschrank angebracht ist

Umfassende Maßnahme und dauerhafte Beseitigung des Fehlers

Die integrierende Regelung kumuliert den Fehler über die Zeit. Sie erhöht die Korrektur schrittweise, solange eine Abweichung zwischen der gemessenen Temperatur und dem Sollwert besteht.

Diese Komponente ermöglicht es, den Dauerfehler, auch als stationärer Fehler bezeichnet, zu beseitigen. Sie ist nützlich, wenn der Sollwert allein durch die Proportionalregelung nicht exakt erreicht werden kann.

Eine zu stark eingestellte Integralregelung kann jedoch die Stabilisierung des Prozesses verlangsamen und die Überschreitungen verstärken. Bei ihrer Einstellung müssen daher die Trägheit und die thermische Dynamik der Anlage berücksichtigt werden.

Touchscreen-Oberfläche zur Anzeige von Temperaturkurven und Daten zur Überwachung eines thermischen Prozesses

Abgeleitete Maßnahmen und Vorwegnahme von Schwankungen

Die abgeleitete Funktion analysiert, wie sich der Fehler entwickelt. Sie berücksichtigt dessen Änderungsgeschwindigkeit, um das zukünftige Verhalten des Prozesses vorherzusagen.

Diese Komponente dämpft die Regelung, wenn sich die Temperatur schnell dem Sollwert nähert. Sie trägt somit dazu bei, Überschreitungen und Schwankungen zu begrenzen.

Eine zu hohe Verstärkung kann jedoch die in den Messdaten vorhandenen Störsignale verstärken. In diesem Fall kann eine Signalfilterung oder eine moderatere Einstellung erforderlich sein.

Was sind die Vorteile eines PID-Temperaturreglers?

Ein Techniker in Schutzkleidung betätigt einen Knopf an einem Industrieschrank mit digitalem Temperaturregler

Stabilisierung der Prozesstemperatur
Der Regler passt die Ausgangsleistung kontinuierlich an, um Schwankungen um den Sollwert herum zu begrenzen. Diese Stabilität ist für temperaturempfindliche Prozesse unerlässlich.

Fehler schnell beheben
Der Regler analysiert die Abweichung zwischen Istwert und Sollwert und passt die Regelung schrittweise an. So kann er auf Produktionsänderungen, äußere Störungen oder Lastschwankungen reagieren.

Verbesserung der Qualität und Wiederholgenauigkeit
Eine präzise Regelung ermöglicht es, von Zyklus zu Zyklus dieselben Fertigungsbedingungen zu reproduzieren. Sie trägt dazu bei, Qualitätsprobleme, Ausschuss und Abweichungen zwischen den Chargen zu reduzieren.

Überschreitungen des Sollwerts begrenzen
Die Kombination der Begriffe „proportional“, „integral“ und „differential“ verbessert die Regelungsdynamik. Sie begrenzt Überschreitungen, die zu einer Beeinträchtigung der Produkte oder zu Schäden an den Anlagen führen können.

Prozessdaten nutzen
Je nach Modell können Temperatur-, Sollwert-, Ausgangs- und Alarmdaten an eine SPS, eine Mensch-Maschine-Schnittstelle oder ein Überwachungssystem übertragen werden. Ihre Analyse erleichtert die Leistungsüberwachung und die Erkennung von Abweichungen.

Stabilisieren
Korrigieren
Verbessern
Begrenzen
Nutzen

Die verschiedenen Arten von PID-Reglern von Fuji Electric

Temperaturregler von Fuji Electric mit roter Digitalanzeige, die einen Sollwert von 160 °C anzeigt

Kompakter PID-Regler PXR3

Der PXR3 ist ein kompakter Regler im Format 24 × 48 mm. Er eignet sich für Maschinen mit begrenztem Platz an der Vorderseite sowie für Anwendungen, die eine einfache und zuverlässige Regelung erfordern.

Es akzeptiert verschiedene Sensorsignale und bietet je nach Konfiguration eine PID-Regelung, Fuzzy-Logik, eine selbstanpassende Funktion und eine RS-485-Kommunikation.

PID-Temperaturregler PXE-4 von Fuji Electric mit doppelter Digitalanzeige für PV und SV

PID-Mikroregler PXE4

Der PXE4 bietet ein Standardformat von 48 × 48 mm und eine vereinfachte Handhabung. Er stellt eine kostengünstige Lösung für Ein-Regelkreis-Anwendungen dar, die keine erweiterten Kommunikationsfunktionen erfordern.

Die PID-Regelung mit zwei Freiheitsgraden verbessert das Ansprechverhalten auf Sollwertänderungen und Prozessstörungen.

PID-Temperaturregler-Serie PXF von Fuji Electric mit drei Baugrößen und doppelter Anzeige (PV und SV)

Digitale PID-Regler der Serie PXF

Die Modelle PXF4, PXF5 und PXF9 bilden das Herzstück der PID-Temperaturregler-Baureihe von Fuji Electric. Sie zeichnen sich durch eine Abtastrate von 50 ms, eine Genauigkeit von bis zu ±0,2 % des Skalenendwerts und ein großes LCD-Display aus.

Sie sind in verschiedenen Formaten erhältlich:

PXF4: 48 × 48 mm;
PXF5: 48 × 96 mm;
PXF9: 96 × 96 mm.

Je nach Konfiguration verfügen sie über Universaleingänge, Modbus®-Kommunikation, mehrere Alarme, programmierbare Sollwerte, verschiedene PID-Regelungsarten sowie einen Rampen- und Stufengenerator.

PID-Temperaturregler PXF9 von Fuji Electric zur Montage auf DIN-Schiene mit doppelter Anzeige für Istwert (PV) und Sollwert (SV)

PXF-Regler für die Montage auf einer DIN-Schiene

Der PXF4 DIN erleichtert den Einbau in Schaltschränke. Seine steckbare Klemmleiste vereinfacht die Verkabelung, den Austausch und Wartungsarbeiten.

Diese Version eignet sich insbesondere für Maschinenbauer und Systemintegratoren, die eine kompakte Architektur auf DIN-Schiene suchen.

PID-Temperaturregler PXF4 von Fuji Electric, angeschlossen an ein Ventil in einer industriellen Rohrleitungsanlage

PID-Regler für ein motorbetriebenes Ventil

Die Ausführungen PXF4VM, PXF5VM und PXF9VM sind für die Ansteuerung eines motorbetriebenen Ventils mit oder ohne Stellungsrückmeldung ausgelegt.

Sie eignen sich für Warmwasser-, Dampf- oder Kühlkreisläufe, in denen die Temperatur durch das schrittweise Öffnen und Schließen eines Ventils geregelt wird.

Temperaturregler Fuji Electric PXH9 mit doppelter digitaler Anzeige der PV- und SV-Werte

Multifunktionaler Universalregler PXH9

Der PXH9 eignet sich für komplexere Regelungsaufgaben. Er bietet eine Genauigkeit von bis zu ±0,1 % des Skalenendwerts, zwei Messeingänge, zahlreiche Ein- und Ausgänge sowie mathematische Funktionen.

Es kann zur Temperaturregelung, aber auch zur Regelung von Druck, Durchfluss, Füllstand oder anderen Prozessgrößen eingesetzt werden.

Modularer Temperaturregler PUM von Fuji Electric mit Anschlussklemmen an der Vorderseite

Modularer Mehrkreis-Regler PUM

Mit der PUM-Serie lassen sich mehrere Temperaturregelkreise in einer modularen, auf einer Hutschiene montierten Architektur zentralisieren. Die Module können zwei oder vier Regelkreise verwalten und mit Ein-/Ausgangs- oder Kommunikationsmodulen kombiniert werden.

Diese Lösung eignet sich für Mehrzonenmaschinen, Produktionslinien und Anlagen, die eine hohe Dichte an Regelpunkten erfordern.

Grafikschreiber von Fuji Electric mit Farbdisplay zur Anzeige von Messwerten und Prozesshistogrammen

PSC-Prozessregler mit mehreren Regelkreisen

Die PSC-Serie vereint die Regelung mehrerer Regelkreise, die Programmierung von Abläufen und die Visualisierung auf einem Farbbildschirm. Sie ist für komplexe Prozesse konzipiert, die eine Bedienerschnittstelle und eine ausgefeilte Koordination der verschiedenen Steuerungen erfordern.

Vergleichstabelle der PID-Temperaturregler von Fuji Electric

Modell	Format oder Installation	Schleifen	Messgenauigkeit	Stichprobenverfahren	Hauptfunktionen	Empfohlene Anwendungen
PXR3	24 × 48 mm	1	±0,5 % PE	500 ms	PID, Fuzzy-Logik, Selbstanpassung, Modbus® optional	Kleine Maschinen, kompakte Schalttafeln, einfache Regelung
PXE4	48 × 48 mm	1	±0,5 % PE	200 ms	Alles oder nichts, PID, Fuzzy-Logik, PID mit zwei Freiheitsgraden	Standardmaschinen, Öfen und Ein-Kreis-Anlagen
PXF4	48 × 48 mm	1	±0,2 % FS	50 ms	Universeller Eingang, automatische Anpassung, Rampen und Haltepunkte, Modbus®	Schnelle und vielseitige industrielle Regelung
PXF5	48 × 96 mm	1	±0,2 % FS	50 ms	Erweiterte PXF-Funktionen, größeres Display, mehr Ausgänge	Verfahren, die eine verbesserte Visualisierung erfordern
PXF9	96 × 96 mm	1	±0,2 % FS	50 ms	Erweiterte Funktionen, großes Display, zahlreiche Ein- und Ausgänge	Öfen, Trockenschränke und komplexe thermische Anlagen
PXF4 DIN	48 × 48 mm, Schienenmontage	1	±0,5 %	50 ms	PID, Selbstanpassung, Steckklemmenblock, 8 Rampen und Haltepunkte	Schaltschränke und Maschinenbauer
PXF VM	48 × 48, 48 × 96 oder 96 × 96 mm	1	±0,2 % FS	50 ms	Motorbetriebene Ventilsteuerung, Positionsrückmeldung optional	Wärmekreisläufe, Dampf, Warm- oder Kaltwasser
PXH9	96 × 96 mm	Bis zu 2 Messeingänge	±0,1 % FS	50 ms	Mathematische Funktionen, zahlreiche Ein- und Ausgänge, Modbus®	Fortschrittliche Temperatur- und Prozessregelung
PUM	Montage auf Schiene oder an der Wand	2 oder 4 pro Modul	±0,3 % PE	200 ms	Modularer Aufbau, Heizung/Kühlung, industrielle Kommunikation	Mehrzonenmaschinen und Mehrregelkreis-Regelung
PSC	4,3-Zoll-TFT-LCD-Bildschirm	2	Je nach Konfiguration	Je nach Konfiguration	Regelung, programmierte Abläufe, Visualisierung und Kommunikation	Kessel und komplexe industrielle Verfahren

Die genauen Spezifikationen hängen von der Konfiguration der Ein- und Ausgänge, der Stromversorgungen und der Kommunikationsoptionen ab.

Wie wählt man das richtige PID-Temperaturreglermodell aus?

Grafikschreiber von Fuji Electric, installiert in einem Schaltschrank in der Nähe eines Industriekessels

Anzahl der zu kontrollierenden Bereiche

Ein Ein-Regelkreis-Regler eignet sich, wenn nur eine Temperatur geregelt werden muss. Eine Maschine mit mehreren Heizelementen, Heizzonen oder Wärmekreisläufen erfordert hingegen eher einen Mehr-Regelkreis-Regler oder eine modulare Architektur.

Zwei blaue Industriesensoren mit Anschlusskabeln, die an einer Prozessanlage installiert sind

Art des Temperatursensors

Der Regler muss mit dem vom Sensor gelieferten Signal kompatibel sein:

Thermoelement;
PT100-Widerstandssensor;
Spannungssignal;
4–20-mA-Stromsignal.

Ein universeller Eingang erleichtert die Standardisierung der Hardware und die spätere Erweiterung der Anlage.

Sechs digitale Temperaturregler, die an einem Schaltschrank in einer industriellen Umgebung installiert sind

Präzision und Regelgeschwindigkeit

Schnelle oder stark gestörte Prozesse erfordern eine kurze Abtastzeit. Die Modelle PXF und PXH eignen sich mit ihrem Zyklus von 50 ms für Anwendungen, die eine schnelle Reaktion erfordern.

Die Genauigkeit muss zudem an den jeweiligen Prozess angepasst sein. Eine Regelung des Raumkomforts stellt nicht dieselben Anforderungen an die Leistung wie ein Prüflabor oder eine kritische Wärmebehandlung.

Industrieller Tunnelofen mit Förderband und sichtbarer Heizzone in einer Produktionslinie

Art des Steuerausgangs

Die Wahl des Ausgangs hängt vom Stellantrieb ab:

Relais zum Schalten einer Last oder eines Schützes;
SSR-Steuerung für ein Halbleiterrelais;
Analogausgang für einen Leistungsdimmer;
Strom- oder Spannungsausgang für einen Aktuator;
spezieller Ausgang für ein motorbetriebenes Ventil.

Vier digitale Regler, die unter Messumformern und in der Nähe eines Manometers in einer Industrieanlage installiert sind

Heiz- und Kühlbetrieb

Bestimmte Anwendungen erfordern lediglich eine Heizungssteuerung. Bei anderen muss zwischen Heizen und Kühlen umgeschaltet werden, um den Sollwert schnell zu erreichen. In diesem Fall empfiehlt sich ein Regler mit einer Heiz-/Kühl-Funktion.

Mit Raureif und Eis bedeckte Industrierohrleitungen in einer Umgebung mit sehr niedrigen Temperaturen

Programmierung von Temperaturprofilen

Die Zyklen zum Brennen, Trocknen, Aushärten, Sterilisieren oder zur Wärmebehandlung können mehrere Rampen und Haltepunkte erfordern. Bei der Auswahl des Reglers muss die Anzahl der programmierbaren Segmente überprüft werden.

Technikerin mit weißem Schutzhelm, die einen Temperaturregler an einem industriellen Schaltschrank einstellt

Kommunikation mit der Steuerung

Eine RS-485-Modbus®-Schnittstelle erleichtert die Integration des Reglers in ein automatisiertes System. Sie ermöglicht das Auslesen von Messwerten, das Ändern von Sollwerten, das Abrufen von Alarmen und die zentrale Verwaltung von Parametern.

Eine Technikerin mit weißem Schutzhelm, die unter einem Temperaturregler an einem Industrieschrank einen Schalter betätigt.

Format und Montageart

Die Wahl hängt vom verfügbaren Platz und von der Bauweise des Schranks ab:

24 × 48 mm für sehr kompakte Fassaden;
48 × 48 mm für Standardmaschinen;
48 × 96 oder 96 × 96 mm für eine bessere Lesbarkeit;
Montage auf DIN-Schiene für den Einbau in den Schaltschrank;
modulare Lösung für Anwendungen mit mehreren Regelkreisen.

Industrielle Anwendungen von PID-Reglern

Ein Techniker von Fuji Electric stellt einen digitalen Temperaturregler an einem industriellen Schaltschrank ein

Öfen, Trockenschränke und Wärmebehandlungen

Der PID-Regler hält die für Trocknung, Brennen, Glühen, Aushärtung oder Oberflächenbehandlungen erforderlichen Temperaturprofile aufrecht. Die Temperaturanstiegskurven und Haltephasen gewährleisten einen schrittweisen und reproduzierbaren Temperaturanstieg.

Mitarbeiterin in Schutzkleidung, die einen Kontrollbildschirm in einer industriellen Produktionsumgebung bedient

Kunststofftechnik und Materialverarbeitung

Extruder, Spritzgießmaschinen, Thermoformmaschinen und Verpackungsmaschinen verfügen häufig über mehrere Heizzonen. Eine Mehrkreisregelung ermöglicht es, jede Zone einzeln zu steuern und gleichzeitig den gesamten Prozess zu koordinieren.

Mitarbeiter in Schutzkleidung, die an einer automatisierten Produktionslinie in einer industriellen Umgebung arbeiten

Lebensmittelindustrie

Das Kochen, die Pasteurisierung, das Abkühlen und die Temperaturhaltung erfordern eine stabile Regelung, um die Produktqualität und die Wiederholbarkeit der Zyklen zu gewährleisten.

Techniker in weißen Kitteln, die in einem Industrielabor mit Analysegeräten arbeiten

Pharmaindustrie und Forschungslabore

Trockenschränke, Inkubatoren, Klimakammern, Autoklaven und Prüfgeräte erfordern eine präzise Temperaturregelung und eine gute Reproduzierbarkeit der Betriebsbedingungen.

Ausgebildeter Mitarbeiter an einer Automobilmontagelinie mit Fahrzeugkarosserien

Automobil- und Luftfahrtindustrie

PID-Regler kommen in Prüfständen, Lackierkabinen, Aushärtungsöfen und Klimakammern zum Einsatz, die zur Charakterisierung von Werkstoffen und Bauteilen dienen.

Zwei Techniker in Schutzkleidung inspizieren eine Wasseraufbereitungsanlage mit Becken und Rohrleitungen

Wasseraufbereitung und Kläranlagen

PID-Regler steuern den Durchfluss in Kläranlagen. Sie passen die Drehzahl der Pumpen oder die Stellung der Ventile anhand der von den Durchflussmessern übermittelten Daten an.

Diese Regelung im geschlossenen Regelkreis ermöglicht es, die Versorgung der verschiedenen Aufbereitungsstufen zu stabilisieren, Schwankungen der hydraulischen Belastung auszugleichen und den Betrieb der Dosier-, Belüftungs- oder Filterprozesse zu verbessern.

Technikerin in Schutzkleidung bei Arbeiten an einem Prozessbehälter in der Nähe eines industriellen Schaltschranks

Chemische Industrie

PID-Regler werden in der chemischen Industrie zur Gewährleistung der Homogenität der Produkte eingesetzt. Sie regeln präzise die Temperatur, den Durchfluss, den Druck, den Füllstand oder die Rührgeschwindigkeit in Reaktoren und Mischbehältern.

Die Steuerung dieser Parameter verringert Schwankungen zwischen den Chargen und trägt dazu bei, eine gleichbleibende Qualität zu gewährleisten. Bei einer temperaturempfindlichen Reaktion kann der Regler ein Dampfventil, einen Kühlkreislauf oder einen Wärmetauscher steuern, um die Betriebsbedingungen aufrechtzuerhalten.

Zwei mit Brennern ausgestattete Industriekessel, die an ein Rohrleitungsnetz in einem Heizraum angeschlossen sind

Heizkessel und Energieanlagen

Multifunktions- und Mehrregelkreis-Regler koordinieren verschiedene Prozessgrößen, um die Verbrennungsstabilität, die Sicherheit und die Leistung der Anlage zu verbessern.

Installation und Konfiguration eines PID-Reglers

Ein Techniker von Fuji Electric installiert einen digitalen Temperaturregler an einem industriellen Schaltschrank

Die Qualität der Regelung hängt ebenso sehr von der Wahl der Geräte wie von deren Installation ab.

Der Sensor muss an einer Stelle angebracht werden, die für die tatsächliche Prozesstemperatur repräsentativ ist, wobei die Ansprechzeiten und äußere Störungen so gering wie möglich gehalten werden sollten. Seine Verkabelung muss von den Stromkreisen getrennt sein, um elektrische Störungen zu reduzieren.

Der Ausgang des Reglers muss richtig dimensioniert und mit einem kompatiblen Leistungselement kombiniert werden. Bei häufig geschalteten Lasten kann ein Halbleiterrelais oder ein Thyristor-Dimmer eine höhere Lebensdauer bieten als ein elektromechanisches Relais.

Bei der Inbetriebnahme ermöglicht die Selbstoptimierungsfunktion die Berechnung der PID-Parameter anhand des thermischen Ansprechverhaltens der Anlage. Diese Parameter können anschließend entsprechend den Prioritäten des Prozesses angepasst werden: Schnelligkeit, Begrenzung des Überschwingens oder maximale Stabilität.

Warum sollten Sie sich für PID-Regler von Fuji Electric entscheiden?

PID-Temperaturregler PXE-4 von Fuji Electric mit doppelter Digitalanzeige für Istwert (PV) und Sollwert (SV) an einer Industrieanlage

Fuji Electric bietet ein umfassendes Sortiment an, das von der einfachen Regelung über programmierte Temperaturzyklen bis hin zur Ventilsteuerung und Mehrkreis-Anlagen reicht.

Unsere Lösungen vereinen:

präzise Regelalgorithmen;
Reaktionszeiten, die auf industrielle Prozesse abgestimmt sind;
kompakte Formate;
konfigurierbare Ein- und Ausgänge;
Selbstregulierungsfunktionen;
Software-Tools zur Parametrierung;
Möglichkeiten zur Kommunikation mit den Automatisierungssystemen;
eine vollständige technische Dokumentation.

Die Teams von Fuji Electric France unterstützen Sie bei der Auswahl des für Ihre Anlage geeigneten Sensors, Reglers, Leistungsmoduls und der Steuerungsarchitektur.

FAQs zur PID-Regelung

Was ist der Unterschied zwischen einem Thermostat, einem PID-Regler und einem PID-Regler?

Ein Thermostat steuert die Heizung in der Regel im Ein-Aus-Betrieb. Der PID-Regler passt seine Regelung entsprechend der Abweichung, ihrer Dauer und ihrer Änderungsgeschwindigkeit an. Dadurch sorgt er für eine stabilere Temperatur und begrenzt das Überschreiten des Sollwerts.

Was ist die PID-Selbstoptimierung?

Die Selbstoptimierung ist eine Funktion, die das thermische Ansprechverhalten des Prozesses analysiert, um die Proportional-, Integral- und Differentialparameter automatisch zu berechnen. Sie vereinfacht die Inbetriebnahme des Reglers.

Was ist der Fehler in einer PID-Regelung?

Der Fehler entspricht der Differenz zwischen der Solltemperatur und der gemessenen Temperatur. Der Regler nutzt diesen Wert, um den für die Prozesssteuerung erforderlichen Stellwert zu berechnen.

Was ist der Unterschied zwischen der proportionalen Verstärkung und dem proportionalen Band?

Die Proportionalverstärkung bestimmt die Stärke der auf den Fehler angewendeten Korrektur. Der Proportionalbereich stellt den Bereich dar, in dem sich der Ausgangswert schrittweise ändert. Ein schmalerer Bereich entspricht in der Regel einer höheren Verstärkung.

Was versteht man unter der Ausfallzeit eines Prozesses?

Die Totzeit ist die Zeitspanne zwischen einer Änderung des Sollwerts und dem Einsetzen der Prozessreaktion. Eine lange Totzeit erschwert die Regelung und erfordert in der Regel weniger aggressive Einstellwerte.

Warum schwankt die Temperatur um den Sollwert herum?

Schwankungen können durch eine zu hohe Verstärkung, eine übermäßige Vollauslenkung, einen falsch positionierten Sensor oder eine lange Totzeit verursacht werden. Durch die Selbstkalibrierung und die Datenanalyse lässt sich die Ursache des Problems ermitteln.

Was ist die Zeitkonstante?

Die Zeitkonstante charakterisiert die Ansprechgeschwindigkeit des Prozesses. Anhand dieser Konstante lässt sich ein schnelles thermisches System von einem langsamen Prozess mit hoher Trägheit unterscheiden.

Kann ein PID-Regler sowohl die Heizung als auch die Kühlung steuern?

Ja. Modelle mit einer Heiz-/Kühlregelung können zwei separate Ausgänge steuern, zum Beispiel einen elektrischen Heizwiderstand und ein Kühlmagnetventil.

Welche Sensoren können an einen PID-Temperaturregler angeschlossen werden?

Je nach Modell können Thermoelemente, PT100-Widerstandssensoren, Spannungssignale oder Messumformer, die einen analogen Strom ausgeben, angeschlossen werden.

Welchen PID-Regler sollte man für ein motorbetriebenes Ventil wählen?

Die Modelle PXF4VM, PXF5VM und PXF9VM sind für die Ansteuerung von motorbetriebenen Ventilen ausgelegt. Es sind Ausführungen mit oder ohne Stellungsrückmeldung erhältlich.

Wie lassen sich mehrere Temperaturzonen steuern?

Eine Mehrzonenmaschine kann mit mehreren Ein-Regelkreis-Reglern oder einem modularen Mehrregelkreis-Regler der PUM-Serie ausgestattet werden. Die Wahl hängt von der Anzahl der Zonen, dem verfügbaren Platz und dem gewünschten Integrationsgrad ab.

Warum sollte man die Modbus®-Kommunikation nutzen?

Über die Modbus®-Schnittstelle lässt sich der Regler mit einer SPS, einer Bedienerschnittstelle oder einem Überwachungssystem verbinden. So können Temperaturen, Sollwerte, Alarme und Parameter aus der Ferne abgerufen oder geändert werden.

Lässt sich mit einem PID-Regler der Energieverbrauch senken?

Eine korrekt eingestellte Regelung begrenzt Schwankungen und übermäßige Aufheizzeiten. Sie kann somit dazu beitragen, den Energieverbrauch zu senken und gleichzeitig die Prozessqualität aufrechtzuerhalten.

Benötigen Sie einen PID-Temperaturregler?

Unsere Spezialisten analysieren Ihren Prozess, die Anzahl der Regelkreise, die Sensoren, die Stellglieder und die Kommunikationsanforderungen, um Ihnen eine passende PID-Regellösung anzubieten.

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Fallstudie
Fuji Electric wird seine für die Kunststoffindustrie entwickelten Regelungslösungen ausstellen: digitale Temperaturregler, Mehrkreisregler, Halbleiterrelais.
24. September 2023
Temperaturregelung in Töpferöfen: Alles, was Sie wissen müssen
Fallstudie
Sorgen Sie mithilfe einer optimalen Temperaturregelung für präzise und konsistente Brände in Töpfereiöfen. Finden Sie heraus, wie Sie jeden Schritt des Prozesses beherrschen können.
10. Juli 2023
Bedeutung der Temperaturregelung in der Pharmaindustrie
Fallstudie
Erfahren Sie, wie die Temperatur Ihren Herstellungsprozess beeinflusst und welche Lösungen zur Temperaturregelung für Ihre pharmazeutischen Anlagen geeignet sind.
04. November 2022