Ki Opsyon yo genyen pou Kontwòl Tanperati Milti-Zòn sou yon Plak Chofaj sèl?

Yon gwo plak ki gen yon sèl zòn chofaj souvan gen yon perimèt pi frèt paske pèt kwen yo pi gwo. Kontwòl milti-zòn pèmèt plak la divize an zòn ki reglemante endividyèlman, sa ki pèmèt zòn kwen yo pouse yon ti kras pi cho pou konpanse oswa separe zòn pou kenbe diferan pwen de fikse pou pwosesis konplèks. Sistèm milti-zòn yo ofri inifòmite ak fleksibilite pwosesis nan aplikasyon pou chofaj presizyon tankou fabrikasyon semi-conducteurs, laminasyon, vakyòm fòme, oswa plak cho laboratwa ke yon sèl sistèm -zòn pa ka bay.

Faktori yon plak cho milti-zòn
Plak chofe milti-zòn nan genyen yon kantite sikui chofaj endepandan ki bati nan kò plak la. Chak kous se souvan yon eleman chofaj rezistan (foil grave, fil oswa tras fim epè -imprime) nan yon layout patikilye. Chak zòn gen pwòp Capteur tanperati espesyalize li yo (tipikman yon tèrmokapteur oswa detektè tanperati rezistans (RTD)) epi li kontwole pa yon bouk fidbak dedye. Zòn yo izole elektrik youn ak lòt men yo gen yon materyèl plak kondiktif tèmik komen (aliminyòm, kwiv oswa asye pur).

Ki kote eleman chofaj yo sitiye mete fwontyè yo nan zòn yo. Chak zòn ta dwe 2-3 fwa epesè plak la bay yon degre rezonab nan endepandans. Euristik sa a diminye diskisyon tèmik ant zòn vwazen yo. Plis plak yo mens oswa pi piti zòn yo, se plis entèraksyon kreye ak kontwòl endepandan pi difisil.

Apwòch tipik dekoupaj an zòn
Twa plan dekoupaj an zòn prensipal yo itilize nan plak cho endistriyèl ak laboratwa. Se chwa a dikte pa demand yo nan pwosedi a.

Ranfòsman Zòn Perimèt (Konpansasyon Edge)
Chalè a pèdi nan periferik yon plak pi gran anpil pase sa ki soti nan sant li a, paske periferik la ofri yon sifas ki pi gwo pou lè ki pi fre alantou li aji avèk yo. Se poutèt sa, yon plak yon sèl zòn gen yon diminisyon tanperati nan maj yo. Nan yon konsepsyon milti-zòn, zòn deyò a (oswa yon bag kwen espesifik) kondwi ak plis pouvwa oswa mete nan yon tanperati ki pi wo pase zòn enteryè yo. Sa a kont pou pèt kwen ak pwodui yon jaden tanperati omojèn sou sifas la plen nan plak la.

Yon konfigirasyon popilè se yon plak sikilè 3 zòn, yon zòn sikilè enteryè, yon zòn annulaire mitan ak yon zòn annulaire eksteryè. Zòn ekstèn lan se 5-15 degre pi cho pase setpoint nan mitan an, tou depann de gwosè plak la ak sikonstans anviwònman an. Nan ka plak rektangilè, zòn perimèt la antoure santral la.

Manyen gradyan an
Pou kèk operasyon yo mande yon gradyan tanperati objektif atravè plak la. Ka sa yo enkli pwofil geri kote yon materyèl bezwen chofe nan yon fason pwogresif, soti nan yon bò nan lòt la, oswa tès tèmik nan eleman anba yon ranp tanperati reglemante nan tout pòsyon an. Se gradyan an kontwole pa mete tanperati a nan zòn adjasan yo nan diferan valè. Nimewo a nan zòn defini rafineman nan gradyan an.

Kat -plak lineyè zòn nan ka mete sou 50 degre, 70 degre, 90 degre ak 110 degre kòmsadwa (zòn 1 nan yon bout, zòn 4 nan lòt bout la). Materyèl plak la fè chalè men bouk kontwòl endividyèl nan chak zòn kenbe pwen lokal la malgre koule nan chalè ki soti nan zòn vwazen yo. Akor kontwolè adrese diafonik tèmik; aplikasyon gradyan tipikman mande pi gwo pwogrè pwopòsyonèl.

Zòn pou Pati Espesifik
Nan pwosesis otomatik, se sèlman seksyon plak la kote yon pyès travay prezan ka chofe. Pou egzanp yon gwo plak ak plizyè ti seksyon ka gen zòn separe pou chak plasman pati. Seksyon yo anba yon pati yo vire sou pou ekonomize enèji ak anpeche surchof nan pati vid yo. Se menm apwòch sa a itilize nan sele chalè oswa ekipman lyezon, kote sèlman zòn nan kontakte pati a bezwen chofe.

Deteksyon prezans pati (egzanp detèktè optik oswa mekanik) ak yon mekanis kontwòl pou pèmèt oswa enfim zòn espesifik pati-yo nesesè. Plak chofaj nan tèt li dwe gen yon divizyon zòn ase amann ki matche ak layout atik la.

Multi-Zòn Plak Espesifikasyon Sistèm Kontwòl
Chak zòn bezwen pwòp capteur tanperati li yo ak bouk kontwòl separe. Gen de varyant pou sistèm kontwòl la:

Kontwolè PID milti-canal - Yon sèl enstriman ki pran plizyè antre tèrmokapteur oswa RTD epi ki bay plizyè rezilta kontwòl (tipikman relè eta solid oswa tiristè). Chak chanèl travay poukont li ak pwòp paramèt PID li yo. Kontwolè sa yo disponib nan vèsyon 2, 4, 8 oswa 16 zòn.

PLC ak I/O analòg - Yon kontwolè lojik pwogramasyon (PLC) gen anpil modil antre tanperati ak modil pwodiksyon ki kouri bouk PID endepandan nan lojisyèl. Solisyon sa a pi fleksib pou detèktè prezans pati-, anrejistreman done ak entèfas ak sistèm pi wo nivo.

Akor milti-zòn gen pi gwo difikilte pase yon sèl zòn akòz diafonik tèmik. Chanjman elektrisite nan yon zòn deranje zòn vwazen yo. Kontwolè PID modèn yo gen fonksyon akor oto-ki ka fè fas ak ti diafonis, men kouple fò ka bezwen teknik dekouplage oswa kontwòl ki baze sou modèl-.

Eksplikasyon yon dyagram plak rektangilè 3 zòn
Anba a se yon plak chofaj rektangilè milti-zòn tipik pou konpansasyon kwen (pa gen okenn imaj, men yo bay aranjman tèks yo):

Dimansyon jeneral plak: 600 mm x 400 mm x 20 mm (aliminyòm)

Zòn 1 (Sant): Yon zòn rektangilè 300 mm × 200 mm nan sant la. Zòn sa a inifòm kouvri pa modèl aparèy chofaj la.

Zòn 2 (Mwayen): yon rektang annulè 50 mm lajè sou tout kat kwen Zòn 1. Modèl aparèy chofaj se yon bouk diferan.

Zòn 3 (Kwen): Eksteryè 50 mm perimèt. Modèl aparèy chofaj konsantre nan bor yo.

Yon tèrmokapteur enplante nan sant jeyometrik chak zòn. Chak nan twa zòn yo kontwole poukont pa yon kontwolè PID 3-chanèl. Zòn 3 mete pi wo pase objektif la, pa 10 degre, Zòn 2 pi wo pase sib la pa 3 degre, ak Zòn 1 mete nan sib la, pou tanperati plak ki konsistan. Tanperati sifas reyèl mezire ak yon kamera enfrawouj revele ± 1 degre omojèn sou plak la.

Pwoblèm konsepsyon ak diafonik tèmik
Izolasyon tèmik ant zòn pa janm pafè. Chalè toujou ap koule soti nan rejyon ki pi cho a nan rejyon ki pi fre adjasan a. Crosstalk sa a vle di ke yon chanjman nan pwen fiks nan yon zòn pral chanje tanperati vwazen li yo. Sepandan, bon jan endepandans yo rive jwenn ak lajè zòn ki apwopriye ($\\geq 2-3$ $\\times epesè plak) ak akor PID atansyon.

Si zòn yo twò etwat, oswa plak la twò mens, sistèm nan konpòte plis tankou yon sèl zòn ak aparèy chofaj anpil -defèt objektif kontwòl milti-zòn. Se poutèt sa, yon konsepsyon plak chofaj milti zòn yo ta dwe baze sou analiz eleman fini oswa tès eksperimantal pou idantifye lajè zòn minimòm pou pèfòmans ki nesesè yo.

Yon lòt se distribisyon watt dansite aparèy chofaj la. Zòn kwen yo ka mande pou yon pi gwo dansite watt (W/cm 2 ) pou bay plis pouvwa ki nesesè pou ajisteman kwen. Rapò a nan pouvwa ant kwen ak zòn sant yo anjeneral nan seri a nan 1.5: 1 a 3: 1, tou depann de gwosè plak la ak izolasyon an sou kwen an.

Avantaj ak Dezavantaj Kontwòl Multi-Zòn Avantaj:

Pi bon inifòmite tanperati (konpansasyon kwen)

Kapasite pou etabli gradyan tanperati byen -defini

Pati -aplikasyon espesifik dezaktivasyon zòn pou ekonomize enèji

Pi vit repons tèmik si sèlman yon pati nan plak la bezwen chanje tanperati

Limitasyon:

Pi chè (anpil detèktè, aparèy chofaj ak chanèl kontwòl)

Plis sofistike konfigirasyon ak akor

Crosstalk tèmik limite endepandans teyorik

Ogmante gwosè minimòm plak pou plizyè zòn

Konklizyon
Kontwòl tanperati milti zòn pou amelyore inifòmite ak fleksibilite nan plak chofaj gwo fòma. Twa metodoloji prensipal yo pou dekoupaj zòn yo se ogmantasyon zòn perimèt pou konpansasyon kwen, kontwòl gradyan pou pwofil tanperati entansyonèl ak pati -zon espesifik pou pwosesis enèji efikas. Chak zòn kontwole pa pwòp Capteur li yo ak bouk kontwòl, anjeneral aplike pa kontwolè PID milti-kanal oswa PLC. Diaphonie tèmik ant zòn se inevitab, men yo ka diminye lè w itilize lajè zòn nan omwen 2-3 fwa epesè plak la epi lè w ajiste kontwolè a ak anpil atansyon. Kontwòl avanse se yon enabler kritik pou presizyon pwosesis nan aplikasyon pou soti nan fabrikasyon semi-conducteurs nan laminasyon endistriyèl. Solisyon chwa pou pwosesis ki mande ± 1 degre omojèn oswa gradyan tanperati pwogramasyon se yon plak chofaj milti-zòn kòrèkteman.