Programmable temperature controllers

Choisissez la carte d’entrée en fonction du type de capteur, de la densité de voies requise et de l’incertitude de mesure acceptable. La PTC320 prend en charge une RTD, une thermistance ou une diode en 2 fils ou 4 fils, et couvre des résistances d’environ 1 Ω à 2,5 MΩ, ce qui la rend adaptée lorsqu’une voie largement configurable est nécessaire. Pour quatre voies Pt100, la PTC321 propose des entrées dédiées 4 fils, une plage de –215 °C à 850 °C, une précision initiale de ±30 mK et un bruit RMS de 2 mK à 10 échantillons par seconde. La PTC323 offre deux entrées flexibles pour capteurs résistifs ou diodes, tandis que la PTC330 fournit quatre entrées isolées pour thermocouples de type E, J, K, N ou T. Les cartes dédiées conviennent généralement mieux aux fortes densités de voies, tandis que les cartes multi-capteurs offrent une plus grande souplesse de configuration.

La carte de sortie doit être adaptée à la tension du chauffage, à la puissance requise, à la polarité de la charge et au temps de réponse thermique. La PTC420 commute du 120 ou 240 VAC jusqu’à 5 A et utilise un cycle réglable de 1 à 240 secondes ; elle est donc destinée à des chauffages sur secteur relativement lents. La PTC430 fournit jusqu’à 50 W avec des plages de 20 V et 50 V, tandis que la PTC431 délivre jusqu’à 100 W et propose des plages de courant de 2 A, 0,6 A et 0,2 A. La PTC440 offre une sortie bipolaire de –5 A à +5 A pour le chauffage et le refroidissement avec des dispositifs thermoélectriques. Pour garantir une régulation stable, la plage sélectionnée doit offrir une marge suffisante sans être inutilement surdimensionnée pour la charge connectée.

Le châssis peut surveiller jusqu’à 16 capteurs de température et piloter jusqu’à six boucles de retour PID, même si la combinaison réelle dépend des cartes installées. Quatre emplacements larges acceptent des cartes d’entrée capteur ou de sortie chauffage, tandis que les cartes analogiques et numériques standard occupent deux emplacements étroits. Les quatre voies analogiques de ±10 V peuvent servir d’entrées ou de sorties PID, mais leur limite de sortie de 10 mA signifie qu’un amplificateur externe est nécessaire pour piloter un chauffage. Jusqu’à quatre cartes PTC431 peuvent être installées, mais seules deux peuvent fonctionner simultanément à pleine puissance. Il convient donc de définir le nombre de voies, la puissance de charge et les conditions de fonctionnement simultané avant de finaliser la configuration des cartes.

La vitesse d’acquisition détermine la fréquence des mesures et de mise à jour des sorties PID, tandis que la vitesse d’enregistrement détermine la fréquence de stockage des valeurs. Les boucles de retour peuvent fonctionner jusqu’à 50 ou 60 Hz, alors que l’enregistrement peut être réglé entre 10 points par seconde et un point par heure pour chaque voie. La mémoire interne conserve le dernier million de relevés par voie, soit environ 1,2 jour avec un intervalle de 0,1 seconde ou environ deux ans avec un intervalle d’une minute. L’enregistrement sur USB peut prolonger la durée de conservation selon la capacité de stockage disponible. En pratique, choisissez la vitesse d’acquisition en fonction de la dynamique thermique du système et l’intervalle d’enregistrement selon la résolution temporelle et la taille de fichier requises.

Une table d’étalonnage personnalisée doit être utilisée lorsque la courbe intégrée ne correspond pas au capteur individuel ou lorsqu’un transducteur non standard est connecté. Chaque voie d’entrée peut avoir sa propre table, chargée via un périphérique de stockage USB ou par commande à distance. Le fichier doit contenir au moins deux points d’étalonnage monotones et peut contenir jusqu’à 16 384 caractères, ce qui correspond généralement à environ 400 à 800 points. Les points d’étalonnage des RTD doivent normalement être espacés de 10 °C au maximum, tandis que ceux des thermistances doivent être espacés de 1 °C ou moins pour une interpolation plus fine. La table doit s’étendre au-delà de la plage de fonctionnement visée, car une lecture hors plage vide la voie et fige toute boucle PID qui l’utilise.

Des limites haute, basse et de vitesse de variation peuvent être attribuées à chaque entrée, afin que le contrôleur puisse réagir à une température excessive, à une dérive rapide ou à l’absence d’un capteur. Une alarme déclenchée peut produire une indication sonore, activer un relais sélectionné et mettre à zéro une voie de sortie choisie. La carte d’E/S numériques fournit quatre relais SPDT supportant jusqu’à 5 A et 250 VAC, ainsi que huit lignes TTL opto-isolées pour des signaux d’état ou de commande externes. Le fonctionnement des relais piloté par alarme nécessite l’installation de la carte d’E/S numériques dans l’emplacement 6. Ces fonctions peuvent contribuer à la protection des équipements et à une logique d’arrêt automatisée, mais les systèmes de chauffage dangereux doivent néanmoins utiliser un circuit de protection conçu indépendamment ainsi qu’un dispositif de coupure d’alimentation.

USB, Ethernet et RS-232 sont inclus, et une interface GPIB IEEE 488.2 peut être ajoutée lorsque la compatibilité avec une instrumentation existante est requise. Toutes les fonctions du contrôleur peuvent être lues ou pilotées via ces interfaces, tandis que la connexion USB apparaît comme un port série COM sur l’ordinateur hôte. Le langage de macros prend en charge les variables, les boucles, les instructions conditionnelles et les appels de sous-routine, avec jusqu’à dix programmes pouvant s’exécuter simultanément. Trois voies virtuelles peuvent contenir des valeurs calculées, suivre d’autres voies ou participer à des configurations de régulation en cascade. Avec les voies analogiques, les lignes TTL isolées et les relais, ces fonctions permettent une commande de supervision sans obliger l’ordinateur hôte à gérer chaque action locale.

La mise hors tension efface les 512 MB de SDRAM utilisés comme mémoire de fonctionnement, mais n’efface pas toutes les informations stockées. Une mémoire flash de 32 MB conserve le firmware et les réglages utilisateur, tandis que l’horloge interne continue de conserver la date et l’heure. Des supports USB amovibles peuvent également contenir des programmes utilisateur, des courbes d’étalonnage de capteurs et des fichiers journaux. L’effacement des contenus non volatils exige que les cartes d’E/S concernées soient installées, qu’une réinitialisation complète aux paramètres d’usine soit effectuée et que le firmware soit reflashé ; les supports amovibles doivent être retirés et reformatés séparément. Cette distinction est importante dans les environnements sécurisés, car la seule coupure de l’alimentation secteur n’efface ni les données de configuration conservées ni les fichiers stockés sur les supports USB.