Como conectar um controlador de temperatura PID: diagramas, segurança e guia passo a passo

O diagrama de fiação PID mestre para sensor RTD/termopar, saídas SSR e circuitos de alarme. Esquemas que estão em conformidade com a NEC, protocolos de segurança industrial e solução de problemas.

I. I. Introdução: A fiação de precisão evita catástrofes

SSRs com fiação incorreta podem causar 37% das falhas de aquecedor em aquecedores industriais. A fiação adequada dos controladores PID garante estabilidade térmica +-0,5 graus C, eliminando os riscos de arco elétrico. Este guia compatível com a NEC combina os padrões de instrumentos ISA-5.1 com protocolos de terminação de piromação para transformar iniciantes em técnicos certificados.

Referência da Autoridade NFPA70E Padrões de Segurança Elétrica

II. Planejamento de pré-instalação

1. Calcule as necessidades de energia

Fórmula: Amperagem = Potência total (W)/Tensão (V).

Protocolo de segurança: Use uma margem de redução de 25%. (Por exemplo, se o SSR for classificado em 50A, mas sua carga for 40A)

Etapa de verificação: Confirme a tensão de entrada do controlador (120 VCA vs. 240 VCA) usando o multímetro

2. Critérios de seleção do sensor

Parâmetro

RTD

Termopar Tipo K

Exatidão

+-0,1 graus C

+-1,1°C

Faixa de temperatura

De -200 graus C até 600 graus C

De -200 graus C até 1260 graus C

Complexidade da fiação

Compensação para 3/4 de fio

Sensível à polaridade

Fonte: Manual de Seleção do Sensor Omega

3. Especificação do dispositivo de saída

SSRs: Escolha variantes de cruzamento zero (>90% de eficácia) para cargas resistivas

Contatores: Use unidades compatíveis com IEC 60947-4-1 para carga motorizada

Nota importante: O sinal de saída PID deve corresponder ao volume de controletage (entre 5 e 32VDC).

III. Os diagramas de fiação são fáceis de seguir.

1. Terminação de entrada de energia

Procedimento:

Conecte a Fase 1 (L1) ao Terminal 1 (LINE).

Terminal 2 (N), Terminar Neutro

Chassi de aterramento usando fio 10AWG e barramento dedicado

Conformidade: Alívio de tensão listado pela UL de acordo com a NEC 400.10

2. Terminação do sensor de temperatura

RTD de 3 fios

Fu Zhi Dai Ma

Terminal 1 Exc+ (Vermelho).

Terminal 2: White Sense+

Terminal 3: Exc-/Sense (Preto)

Termopar tipo K

Fu Zhi Dai Ma

Terminal +: Amarelo

Terminal : Vermelho (Alumel).

Validação: medir a resistência (RTD: 100O+0,1% a 0°C).

3. Circuito de saída SSR

Configuração:

Pino 3: Entrada PID + - Saída SSR +

O pino 4 é o pino que conecta a saída PID à entrada SSR.

Terminais de Carga SSR (1-2) - Pernas do Aquecedor

Gerenciamento térmico: aplique pasta térmica (0,15 graus C/W) entre SSRs e dissipadores de calor

4. Implementação do circuito de alarme

Fiação do relé SPDT

Fu Zhi Dai Ma

COM - Circuito de parada de emergência

NO - Farol visual (24VDC)

NC - Buzina audível (90dB)

IV. Especificações de fiação específicas do sensor

Parâmetro

RTD de 3 fios

Termopar

Termistor

Bitola do fio

18-22 AWG

16-20 AWG

20-24 AWG

Blindagem

Folha de alumínio trançada dupla

Com isolamento mineral

Não há necessidade de comprar

Distância máxima

100 metros

30 milhões

10 milhões

Rescisão

Parafusos com banho de ouro

Conectores cerâmicos

Virolas frisadas

Consulte as práticas recomendadas de fiação Watlow

V. Protocolos de Segurança e Conformidade

1. Medidas de proteção para infraestruturas críticas

Sobrecorrente: fusíveis classe CC (classificação de interrupção de 200 kA).

Falha de aterramento: sensibilidade de 6mA GFCI em ambientes úmidos

Fuga térmica: Controlador de limite confiável com reinicialização manual

2. Conformidade regulatória

NEC 430.2: Proteção contra sobrecarga do motor (configuração de 115%).

IEC 61010-1 >100MO Resistência de isolamento a 500VDC

OSHA 1910.303: Folga frontal de 36" para painéis de 480V

3. Uso do procedimento de bloqueio/sinalização

Desenergize a desconexão principal

Verifique o circuito morto (0VAC fase-neutro/fase-terra)

Fechaduras com identificação única

VI. Arquiteturas avançadas de fiação

1. Implementação de várias zonas

Configuração: PIDs independentes para cada zona térmica

Diagrama de fiação

Fu Zhi Dai Ma

Todas as entradas são conectadas a um barramento compartilhado de 24 VCC

Zona de saída 1, SSR, PID1.

Saída SSR da Zona 2

Mangas de fibra de vidro em condutores de cruzamento

2. Terminação do controle em cascata

Fluxo de sinal: Entrada de setpoint escravo - Master PID (40mA).

Cabos de par trançado de redução de ruído com blindagem de 360 graus

3. Integração Modbus RTU

Rescisão:

Fu Zhi Dai Ma

A+ (Data+) - Terminal 7, Verde

B- (Dados) - Terminal 8, Branco

Topologia Configuração em cadeia com resistência de terminação de 120O

VII. Matriz de solução de problemas

Sintoma

Diagnóstico

Resolução

-OL- Leitura do sensor

Fios de entrada muito curtos

O teste deve poder continuar por >1 minuto

Falha do gatilho SSR

Tensão de controle incorreta

Verifique a entrada de 3-32VDC no SSR

Reinicialização do controlador

Queda de tensão (85% Vnom)

Instale o condicionador de linha 120VAC

Flutuações induzidas pela EMI

Sensores que não são blindados podem ser usados.

A cada 15 cm, instale núcleos de ferrite

VIII. Kit de ferramentas de instalação essencial

Instrumentação:

Multímetro CAT III 1000V (Fluke 87V)

Megôhmetro (tensão de teste de 500 V)

Termômetro infravermelho (precisão 1degC)

Materiais:

Cabo blindado (Belden 8761)

Virolas de cobre (0,5-10mm2)

Pasta térmica (Bergquist Sp600)

IX. IX. Conclusão: Engenharia de sistemas eletricamente compatíveis

Para uma fiação PID adequada, é importante aderir ao NEC/OSHA e ao protocolo de terminação específico do sensor. Use cabo blindado para RTDs/termopares e teste as conexões com testes dielétricos antes de ligar a energia. Implemente cortes redundantes que sejam compatíveis com a ISO 13849 para sistemas de missão crítica. De acordo com a ISA Safety Review, 43% dos incidentes de fuga térmica decorrem de erros de fiação.

Apelo à ação

Certificar-se com o curso de fiação ISA