Conceito de setpoint e histerese em controladores e como configurar

Se você trabalha com controle de temperatura para aquecimento ou refrigeração, você provavelmente já deve ter visto em algum material as palavras setpoint e histerese, mas você sabe o que realmente significa? Essas palavras em controladores de temperatura estão ligadas a parâmetros de funções dos mesmos.

Neste artigo você encontrará os significados dessas palavras e como se relaciona com o controle de temperatura, você acompanhará sobre:

• O que é setpoint?
• O que é histerese?
• Como configurar setpoint e histerese
  
  

O que é setpoint?

A palavra setpoint significa “ponto de ajuste”, este é o parâmetro mais simples do controle de temperatura, nele o usuário escolhe o valor de temperatura na qual o sistema deve manter, ou seja, o setpoint é o valor de temperatura em que a carga irá desligar. Por exemplo, um usuário montou uma cervejeira, e o mesmo precisa que as cervejas fiquem com -3°C, então o setpoint deve ser -3.

O que é histerese?

A palavra histerese significa “atraso”, essa é uma função disponível nos controladores de temperatura que tem como objetivo definir a diferença de temperatura na qual o sistema irá ligar novamente, após desligar pelo setpoint.

A histerese é realizada através do atraso de liga e desliga das cargas*. Isso ocorre pois, com um valor predefinido de histerese superior a 0,1ºC, as cargas não são acionadas e desacionadas repetidas vezes, quanto maior o valor escolhido desse parâmetro menor será a quantidade de vezes que a carga será acionada e maior a variação de temperatura.

OBS*: Carga = elemento que é acionado pelo controlador, exemplos: Compressor, resistência, contator, bomba, ventilador, etc.

Afinal, para que serve histerese? 

Supondo que um usuário possui um sistema de refrigeração na qual a temperatura deve ser de 5ºC. O compressor deve, obrigatoriamente, desligar em 5ºC pois, caso contrário, o sistema irá atingir uma temperatura muito inferior a 5ºC. A histerese serve para definir qual será a temperatura que o compressor irá ligar novamente. Então, por exemplo, caso a histerese seja de 2.0 nesse sistema, a carga irá ligar em 7ºC, que seria 5 + 2 = 7. Ou seja, nesse sistema, o compressor desliga em 5ºC e liga novamente em 7ºC.

Outro exemplo, temos um sistema de aquecimento onde o setpoint é de 46°C e a histerese está definida em 5°C. A temperatura irá subir até 46°C e desligará a resistência, , com isso a temperatura irá baixar até chegar em 5°C a menos que nosso setpoint, ou seja, 41ºC, então acionará novamente a carga.

Configuração do setpoint e histerese do controlador:

Os parâmetros de histerese e setpoint possuem valores predefinidos de fábrica, mas esses valores devem ser alterados dependendo de qual equipamento e para que finalidade serão utilizados.

Setpoint

O parâmetro de setpoint dos controladores Ageon é alterado na tela inicial do controlador ao pressionar a tela “SET”. Em alguns modelos de controladores, como a Linha Black, o setpoint também pode ser alterado no parâmetro “SP”. O acesso é feito através da tabela de parâmetros ou a partir da tela inicial do controlador.

• Você pode acessá-lo na tela inicial do controlador pressionando a tecla “SET”;
• E com o auxílio das teclas para cima e para baixo definir o valor.
  
• Ou através da tabela de parâmetros, para isso, pressione as teclas para cima e para baixo ao mesmo tempo até aparecer “Cd”;
• Pressione a tecla “SET” e coloque o código de acesso 28;
• Depois navegue até “SP” e defina o valor desejado;

Histerese

O parâmetro de histerese está disponível como “r0”, podemos mudar seu valor apenas pela tabela de parâmetros, para acessá-lo devemos:

• Pressione as teclas para cima e para baixo ao mesmo tempo até aparecer “Cd”;
• Pressione a tecla “SET” e coloque o código de acesso 28;
• Depois navegue até “r0” e defina o valor desejado.
  

O controlador da Linha Black A103 possui, além de r0, o parâmetro u0 que é referente à histerese do segundo estágio ou da segunda saída a relé. Ou seja, r0 e u0 são os parâmetros de histerese individuais das duas saídas a relé.

Nos controladores diferenciais de temperatura (controladores de aquecimento solar, como Automasol TDI, TDA, A108) os parâmetros de histerese funcionam de uma forma diferente das citadas acima.

A escolha do melhor valor de histerese depende de uma aplicação para outra, há sistemas em que a variação deve ser pequena (de 0,5 a 1 ºC) para conservar alguns tipos produtos que não podem ter uma variação de temperatura, e em outras aplicações é possível uma variação maior (de 3 a 6 ºC).

Parâmetro C2

Além do parâmetro de histerese (r0), há um outro parâmetro que retarda o religamento da carga, esse parâmetro é o C2. O parâmetro C2 aplica um intervalo de tempo em que a carga ficará desligada após atingir o setpoint. Por exemplo, caso C2 = 3, após a carga desligar, a mesma ficará desligada por no mínimo 3 minutos, independentemente da temperatura medida no controlador. Este parâmetro serve para evitar que a carga ligue e desligue repetidamente.

OBS: O parâmetro C2 possui uma prioridade maior que o parâmetro de histerese r0, ou seja, primeiramente o tempo de C2 deve ser alcançado para que a carga possa religar pela diferença de temperatura em r0.

Como exemplo, em um sistema onde o setpoint de 10ºC e a histerese de 5°C, o parâmetro C2 definido em 3 minutos, o compressor irá desligar em 10°C e voltará a ligar quando a temperatura chegar em 15°C logo após aos 3 minutos de retardo do acionamento da carga.

Por fim, podemos dizer que o setpoint é a temperatura onde a carga é desacionada, e a histerese é o valor onde a carga volta a acionar. Em controladores com controle PID não possuem os parâmetros de histerese, pois o controlador envia a carga somente a energia necessária para manter a temperatura. Venha conferir as diferenças entre um controlador on-off ou controlador PID.

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