термодат что это

Термодат — это общее название семейства промышленных приборов измерения, индикации, регистрации и управления температурой и смежными процессными величинами (например, ток 4–20 мА, напряжение 0–10 В, частота, импульсы). Под маркой «ТЕРМОДАТ» выпускаются термоиндикаторы, терморегуляторы (в т.ч. ПИД), регистраторы (логгеры), универсальные преобразователи и контроллеры для печей, котлов, камер, линий и лабораторного оборудования.

Назначение и область применения 🌡️🏭

Приборы «Термодат» используются для непрерывного контроля и управления тепловыми процессами в промышленности, ЖКХ и лабораториях. Они обеспечивают измерение, сигнализацию аварий, архивирование и автоматическое регулирование с помощью дискретных и аналоговых выходов.

• Термообработка металлов: муфельные и колпаковые печи, закалочные линии.
• Пищевая промышленность: пастеризаторы, коптильни, туннельные печи, холодильные камеры.
• HVAC и котельные: водогрейные котлы, теплогенераторы, приточно-вытяжные установки.
• Пластик и резина: экструдеры, литьевые машины, термопластавтоматы.
• Лаборатории: климатические камеры, сушильные шкафы, инкубаторы.
• Химические и фарм-технологии: реакторы, автоклавы, стерилизаторы.

Основные функции и возможности ⚙️

• Поддержка широкого спектра датчиков: термопары (K, J, T, N, S, R, B, L), термосопротивления (Pt100/Pt1000, Cu50), ток/напряжение (4–20 мА, 0–10 В).
• Индикация на семисегментном или графическом дисплее, локальная клавиатура.
• ПИД-регулирование с автоналадкой, алгоритмами антиинтегрального насыщения и адаптивной фильтрацией.
• Релейные/SSR/триаковые выходы, аналоговые 4–20 мА/0–10 В для управления тиристорными блоками и частотными преобразователями.
• Аварийная и предупредительная сигнализация по порогам, скорости изменения, выходу за допуски.
• Архивирование измерений во внутренней памяти, экпорт на ПК, протоколирование событий.
• Коммуникации: стандартный интерфейс RS‑485 с протоколом Modbus RTU для интеграции в SCADA/АСУ ТП.
• Линеаризация, масштабирование, компенсация «холодного спая», цифровая фильтрация помех.
• Различные варианты питания: 85–264 В AC, 24 В DC; защита от перенапряжений.
• Монтаж на панель (DIN 48×48, 72×72, 96×96) или на DIN-рейку, степени защиты лицевой панели до IP65.

Типовые модели и сравнение 🧰

Модель (пример)	Класс прибора	Входы	Выходы	Связь	Питание	Применение	Габарит/монтаж
Термодат-11К	Терморегулятор ПИД	1× универсальный (ТК/ТС/4–20 мА)	2× реле/SSR, 1× 4–20 мА	RS‑485 Modbus	100–240 В AC	Печи, сушильные шкафы	96×96, панель
Термодат-11Е	Одноканальный индикатор	1× ТК/ТС	1× реле (авария)	—	24 В DC	Индикация, сигнализация	48×96, панель
Термодат-16Р	Регистратор (логгер)	4–8× универсальных	2× реле	RS‑485, USB (сервис)	100–240 В AC	Архивирование температур/давления	96×96, панель
Термодат-16Д	Многоканальный контроллер	4× ТК/ТС + 2× 4–20 мА	4× реле/SSR + 2× 4–20 мА	RS‑485 Modbus	24 В DC	Камеры, климатические системы	DIN-рейка
Термодат-13К	ПИД-регулятор (двухпозиционный/ПИД)	1× Pt100/ТК	1–2× реле/SSR	—/RS‑485 (опция)	100–240 В AC	Нагрев/охлаждение	72×72, панель
Термодат-19Т	Универсальный преобразователь	ТК/ТС/мА/В	1× 4–20 мА изол.	RS‑485 Modbus	24 В DC	Передача в АСУ ТП	DIN-рейка

Примечание: наименования и конфигурации приведены как обобщенный пример серий «ТЕРМОДАТ» различных производителей; конкретные характеристики следует уточнять в паспорте модели.

Измерительные входы и датчики 🔌

Приборы поддерживают термопары типов K (NiCr–NiAl), J (Fe–CuNi), T (Cu–CuNi), N (NiCrSi–NiSi), S/R/B (PtRh–Pt), L и др., а также платиновые и медные термосопротивления (Pt100/Pt1000, Cu50). Для унифицированных сигналов применяются токовые (4–20 мА) и напряженческие (0–10 В) входы.

• Термопары: широкий температурный диапазон (от −200 до +1700 °C в зависимости от типа), требуется компенсация холодного спая.
• Термосопротивления: высокая точность и стабильность, типично −200…+850 °C (Pt100).
• Унифицированные сигналы: удобно для удаленных датчиков через преобразователь на месте измерения.

Корректный выбор типа датчика и включение компенсации холодного спая — ключ к точному измерению термопарами. Используйте экранированные термопарные провода соответствующего типа (не миксуйте с медью на трассе).

Регулирование: ПИД, двухпозиционный режим и автоналадка 🧠

ПИД-регулирование преобразует ошибку (разницу между заданием и измерением) в управляющее воздействие по пропорциональной, интегральной и дифференциальной составляющим. В «Термодат» реализованы AT-настройка (автотюнинг), ограничение интегрирования (anti-windup) и режимы нагрев/охлаждение, гистерезис для двухпозиционного управления.

Пример базовой конфигурации (псевдокод):

# Канал 1: термопара K, фильтр 2 с, дискретизация 250 мс
INP1.TYPE = TCK
INP1.FILTER = 2.0
INP1.SCAN = 0.25

# Задание и ПИД-параметры
SP1 = 780.0        # °C
PID1.KP = 18.0
PID1.TI = 120.0    # с
PID1.TD = 20.0     # с
PID1.MODE = HEAT
PID1.AUTOTUNE = ON

# Выходы: SSR на нагрев, реле на аварии
OUT1.TYPE = SSR
OUT1.PWM = 1.5     # период ШИМ, с
ALM1.HI = 820.0
ALM1.LO = 720.0

Коммуникации и программное обеспечение 💻

При наличии RS‑485 приборы «Термодат» читаются и настраиваются из SCADA или специализированных утилит (например, «Конфигуратор Термодат», «Термограф/Архиватор»). Типичная скорость 9600–57600 бод, 8N1, адрес устройства 1–247.

Пример фрагмента карты регистров Modbus RTU (условный):

Holding Reg 40001: Текущее значение, ×10 (°C)   R
Holding Reg 40002: Задание SP, ×10 (°C)         R/W
Holding Reg 40010: KP ×10                       R/W
Holding Reg 40011: TI, с                        R/W
Holding Reg 40012: TD, с                        R/W
Coil 00001: Выход 1 (нагрев)                    R/W
Input Reg 30005: Код ошибки/статус              R

Архивы выгружаются в CSV/TSV, с отметками времени и статусами каналов, что удобно для последующего анализа и отчетности.

Монтаж и электробезопасность 🔧

• Разводите силовые и сигнальные цепи раздельно, используйте экранированные кабели; экран заземляйте с одной стороны.
• Соблюдайте длину и тип термопарных проводов; не делайте «медных вставок» на длинных участках.
• Применяйте сетевые фильтры/варисторы при нестабильном питании, обеспечьте ИБП для критических узлов.
• Соблюдайте климатические условия (обычно −20…+55 °C, влажность до 80% без конденсата); обеспечьте вентиляцию в шкафу.
• Проверяйте клеммы на момент затяжки после термоциклирования; используйте ферулы на жилы.

Работа с сетевым напряжением 230 В требует отключения питания и выполнения ПУЭ/ГОСТ; обслуживать должен квалифицированный персонал.

Типовые неисправности и диагностика 🩺

• «Обрив датчика» или «OVR/UND»: проверка целостности провода, клемм, полярности термопары, корректности типа входа.
• Шумы/дрожание показаний: экранирование, фильтр входа, вынос силовых кабелей, проверка заземления.
• Переходные перерегулирования: тюнинг ПИД (уменьшить KP, увеличить TI), применить более длинный период ШИМ.
• Расхождение с эталоном: калибровка по двум точкам, проверка компенсации холодного спая и класса датчика.
• Нет связи по Modbus: адрес, скорость, терминаторы, полярность A/B, общий GND, тайминги опроса.

Сравнение с альтернативами 🔄

По сравнению с ПЛК, отдельный «Термодат» дешевле и быстрее в пуске на целях «из коробки» (ПИД, индикация, архив), но менее гибок в логике. В сравнении с бытовыми термостатами — существенно расширенные датчики/точность/интерфейсы. С внешними регистраторами «без управления» — наличие управляющих выходов позволяет автоматизировать контур без дополнительного контроллера.

Экономика и выбор 💡

• Определите число каналов, требуемую точность и тип датчиков.
• Планируемые интерфейсы (локальный/SCADA), необходимость архива и отчётности.
• Тип нагрузки: реле, SSR, аналог; мощность и коммутационный ресурс.
• Требования к монтажу (панель/DIN), IP, питание 24 В DC vs 230 В AC.
• Сервис и поверка: наличие калибровочных коэффициентов и сервисного ПО.

Если система уже имеет шину RS‑485, выбирайте модификацию с Modbus — это снижает стоимость интеграции и ускоряет ввод.

Технические параметры (обобщённо) 📐

Параметр	Типичное значение	Комментарий
Погрешность измерения	±0,25…0,5% от диапазона	Зависит от датчика и класса точности
Дискретизация	100–500 мс	Регулируемая фильтрацией
Память архива	до 1–30 дней	От интервала записи и числа каналов
Выходы	Реле/SSR/4–20 мА	Комбинации зависят от модели
Интерфейс	RS‑485 Modbus	Адресуемость 1–247
Питание	100–240 В AC или 24 В DC	С защитой по входу
Степень защиты	IP54–IP65 (фронт)	При корректной установке

Документы и источники для изучения 📚

• Паспорт и руководство по эксплуатации на конкретную модель «ТЕРМОДАТ» (разделы: «Назначение», «Входы/выходы», «Параметры», «Карта регистров»).
• Инструкция «Конфигуратор ТЕРМОДАТ» и «Термограф/Архиватор» для работы с архивами и настройками.
• Протокол взаимодействия по Modbus RTU: адреса регистров, формат данных, коды исключений.
• ГОСТы/IEC по термопарам и термосопротивлениям (классы точности, допуски, цветовая маркировка кабелей).
• Методические указания по поверке средств измерений температуры.

Практические советы по интеграции 🧩

1. Начинайте с «чистого» канала: один датчик — один прибор — один выход; затем масштабируйте конфигурацию.
2. Фиксируйте параметры ПИД до автоналадки и после — сравнивайте динамику по логам.
3. Ограничивайте уставки и выходные сигналы для защиты от перегрева/переохлаждения.

FAQ по смежным темам ❓

Чем терморегулятор отличается от термостата?

Термостат — двухпозиционный прибор (включил/выключил при достижении порога). Терморегулятор с ПИД плавно дозирует мощность (ШИМ/аналог), снижая перерегулирование и обеспечивая стабильность.

Что такое термопара и зачем нужна компенсация холодного спая?

Термопара — пара разных металлов, генерирующая ЭДС пропорционально разности температур между измерительным и «холодным» спаями. Компенсация холодного спая измеряет температуру клемм и корректирует показания для точности.

Pt100 или Pt1000 — что выбрать?

Pt1000 имеет большее сопротивление и лучшую помехоустойчивость на длинных линиях, но предъявляет требования к входу прибора. Pt100 — отраслевой стандарт с широкой совместимостью и доступностью датчиков.

Modbus RTU и Modbus TCP — в чем разница?

RTU работает поверх RS‑485 (физика — витая пара, недорого, до 1200 м и десятки устройств). TCP — поверх Ethernet (витая пара/оптика), выше скорость и удобство сетевой инфраструктуры; требует шлюза или поддержки прибором.

Нужен ли ПЛК, если есть «Термодат»?

Если задача — одиночные/несколько контуров температуры, то достаточно «Термодат» с ПИД и архивом. Для сложной логики, межмашинных взаимосвязей и HMI чаще применяют ПЛК + панель, используя «Термодат» как периферию ввода/регулирования.

Как выбрать интервал записи архива?

Ориентируйтесь на динамику процесса: медленные печи — 5–30 с, камеры — 1–5 с. Чем меньше интервал, тем больше объем архива; выбирайте компромисс между детализацией и длительностью хранения.

Что такое гальваническая развязка и зачем она на входах/интерфейсах?

Развязка электрически отделяет цепи, предотвращая петли земли и перенапряжения, повышает безопасность и помехоустойчивость. Желательна для аналоговых входов и RS‑485 в распределенных системах.